电灯的灯丝通常是由什么制成的?

白炽灯的灯丝是由钨丝制成的。钨的熔点是3410摄氏度,所以非常耐烧。

1879 10 10月21日,美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生经过六千次实验,终于发明了碳丝白炽灯。为了找到合适的材料制作碳丝,爱迪生尝试了棉线、细木条、稻草、纱布纸、丝线、马尼拉麻绳、马毛、钓鱼线、栗子、硬橡胶、栓钉木、藤条、玉米纤维,甚至他老师的胡子和妻子的头发,最后找到了最多的一种。使用寿命可达45小时(初始值)。与此同时,英国发明家J·斯旺也做出了碳丝灯泡,并在英国申请了专利。他们之间的专利纠纷是不可避免的。后来两人达成和解,* * *成立爱迪生天鹅电灯公司,在英国建厂生产电灯泡。但是因为斯万没有同时建电厂,所以他的事业没有爱迪生发展的好。目前,美国人认为电灯泡是爱迪生发明的,而英国人认为电灯泡是斯旺发明的。

碳灯泡的寿命只有100小时。为了延长寿命,人们想尽了办法。直到1908年美国发明家柯立芝发明了钨丝灯泡,寿命才提高到300小时以上。1913年,美国的I·朗缪尔发明了螺旋钨丝灯泡,不易因热量集中而损耗,使灯泡光亮节能。他经过研究发现,钨在高温高真空条件下容易升华,蒸发出来的钨附着在灯泡内壁,形成一层影响透过率的黑色薄膜。由于钨丝粗细和螺旋钨丝间距的细微差别,细的地方和密的地方温度高,蒸发更厉害,形成恶性循环,导致灯丝在这里容易断。为了减缓钨丝的蒸发速度,他在玻璃灯泡中充入氮气,氮气可以抑制钨丝的蒸发,于是充气灯泡诞生了。1912年,为了使灯丝与气体的接触面最小化,日本米乌拉俊一将钨丝从单螺旋发展为双螺旋,进一步提高了发光效率。1915年,他将填充气体由氮气改为氮气(N2)和氩气(Ar)的混合气体,这种方法一直沿用至今。虽然后来也填充了纯氩、氪、氙,但由于成本和性价比的原因最终被淘汰。目前充气白炽灯的平均寿命约为1500小时。

白炽灯的效率只有8 ~ 11%,90%以上的电能转化为热能,辐射到空气中。光效很低,只有7 ~ 15lm/w(灯泡功率越高光效越高,最高不超过19)。

结构是:三层结构的小头梨形玻壳,最外面的玻壳,中间的玻璃芯柱,最里面的玻璃管抽真空。玻璃管的下端与灯泡相通,另一端连接抽真空管,抽真空后充入气体,最后用火焰密封。中间的玻璃芯柱下端是实心的,末端有一个小玻璃盘。钼(Mo)线的支撑件围绕小圆盘径向燃烧。用两根多美滋丝(含铁57%、含镍43%的合金,镀铜或氧化亚铜处理,再涂四硼酸钠)从外面引入电,所以用多美滋丝,因为它的热膨胀系数和玻璃差不多,和玻璃的亲和力很好。多美滋丝的下端与灯泡内的一根金属丝相连,折成鼻状,插入灯丝,挤紧。灯丝是由极细的钨丝制成的螺旋弹簧,两端与金属丝相连,中间部分穿入径向钼丝支架端部的圆鼻内。两根多美滋丝的上端在灯泡外面,用焊料焊接在灯口的两个电极上。

灯泡插座有两种:螺口式和卡口式(也称“不要手柄”)。螺杆式结构简单,制造成本低,但安全性差,不耐振动。卡口安全(两个电极都从顶部引出,铁壳不带电),耐振动(车辆上用的都是卡口),但结构复杂(尤其是灯头),制造成本高。

在我国,固定场合使用的都是螺丝,规格是E27(外径27mm)。只有一些小灯泡(如冰箱、微波炉中的照明灯)使用E14。E40代表广场。

白炽灯的启动电流是正常工作电流的8 ~ 10倍(但可以在0.12秒内稳定到正常值),所以白炽灯不适合频繁开关,否则容易烧坏灯丝。