白炽灯泡是 一种由玻璃和金属制成的装置,通过细丝发光,由电流加热。白炽灯本质上是指通过热辐射产生的光。
白炽灯泡的部件
一个白炽灯泡 一般 由螺纹金属底座、玻璃泡内的盘绕钨丝和密封接头组成。 尽管早期版本的灯泡通常是抽真空的,但现代灯泡(尤其是超过 25 瓦的灯泡)充满了氩气和少量氮气等惰性气体,使灯丝更耐用。
插入灯座后, 电流通过灯泡的外壳,即灯丝,并通过底座的接触点流出, 导致灯丝发热并发光。设计上的变化包括使用硅粉的灯泡,以产生柔和的白色散射光,以及调整灯丝成分和惰性气体类型,以调节亮度和光色。 卤素灯泡例如利用卤素气体来延长其使用寿命。
最终,灯泡烧坏是由于灯丝逐渐蒸发造成的。蒸发的颗粒通常会沉积在内玻璃壳上,导致老式白炽灯泡变暗和变黄。随着灯丝失去材料,它最终会变得太细而无法承受电流,过热并断裂,导致我们熟悉的烧断状态。
白炽灯的局限性
尽管白炽灯设计不断改进,但效率仍然相对较低,仅将约 10% 的消耗能量转化为可见光。其他缺点包括:
- 有限寿命: 白炽灯的使用寿命通常为 750 至 2,000 小时,远低于紧凑型荧光灯(8,000 至 10,000 小时)或 LED(40,000 至 50,000 小时)。
- 过热: 超过 90% 的能源消耗都以热量的形式耗散,有可能造成损害并引发火灾。
- 脆弱性: 白炽灯泡的玻璃外壳脆弱,容易破碎,不像更坚固的 发光二极管(LED) 以及荧光替代品。
为了阻止白炽灯的使用,各国纷纷制定了更高的能效标准。在美国,近期能源政策的转变预计将很快淘汰大多数低效白炽灯。值得注意的是,虽然正在制定更高的最低能效标准,但某些类型的白炽灯不受这些法规的约束,从而确保其继续生产和销售。
白炽灯的优点
考虑到它们的能源效率低下,只有几个显著的优势需要考虑:
1.自然色光: 白炽灯发出的光与自然阳光非常相似,尽管现在 LED 灯泡可以复制类似的颜色,但这一特性已不再那么重要。在专业摄影中,白炽灯有时因其美观品质而受到青睐。
2.产热: 白炽灯泡是有效的热源,适合于浴室加热灯和食物加热灯等特定用途。
3.调光能力: 这些灯泡与传统调光开关兼容,可轻松调节光输出。然而,CFL 和 LED 技术的新设计现在提供类似的调光功能,从而削弱了白炽灯泡在这方面的独特优势。
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