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灯泡为什么充入氮气和氩气?

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:人们之所以用氩气和氩气充灯泡,是因为:氮气的化学性质十分稳定,氩气是惰性气体,不易受热膨胀,灯泡不易爆裂,这样就保护了灯泡和钨丝。所以,一般白炽灯泡中抽成真空后,再充以一定压强的氩气、氮气或氩氮混合气体,使灯泡的使用寿命延长。所以灯泡中通常充入氮气、氩气、氖气等化学性质不活泼的气体,以延长灯泡的使用寿命。灯泡里面也有气体,气体受热有对流作用。

灯泡为什么充入氮气和氩气?

人们之所以用氩气和氩气充灯泡,是因为:氮气的化学性质十分稳定,氩气是惰性气体,不易受热膨胀,灯泡不易爆裂,这样就保护了灯泡和钨丝

惰性气体,又称稀有气体,包括氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn),均为无色、无臭、气态的单原子分子,约占大气组成的0.94%。其中大部分是氩,其他气体成分很少,而且由于这些气体基本没有活性,因此称为惰性气体。

白炽灯工作时,灯丝处于高温白炽状态。当灯丝温度太高时,会引起钨丝蒸发过快而降低其使用寿命;而且蒸发后的钨会沉积在灯泡壳内壁上,会使灯泡壳发黑,灯泡使用久了,就会出现这个问题,从而影响亮度。在灯泡壳内充以适量的惰性气体后,在一定压强下,钨丝的蒸发要比在真空中蒸发的速度大大减小。即在相同寿命的条件下,充气灯泡的灯丝工作温度可大于真空时的温度,从而提高了发光效率。所以,一般白炽灯泡中抽成真空后,再充以一定压强的氩气、氮气或氩氮混合气体,使灯泡的使用寿命延长。因为氮气的化学性质不活泼,氮气常用作保护气,如焊接金属时常用氮作保护气体,而灯泡中充氮气也是这个道理,用它来延长灯泡的使用寿命。氩气是惰性气体,化学性质更不活泼。氩气的另一重要作用,就是在放电时氩气能产生紫色辉光,大大地增强了灯泡的亮度。

一般的灯泡里是由钨丝做灯丝的,其发光放热时温度很高,如果进入了氧气,钨和氧气在高温条件下迅速发生氧化反应,灯丝就会被烧断。所以灯泡中通常充入氮气、氩气、氖气等化学性质不活泼的气体,以延长灯泡的使用寿命。(www.xing528.com)

只要你留心观察就会发现,电灯泡大都做成梨形,这是怎么回事呢?

灯泡里面也有气体,气体受热有对流作用。电灯泡的灯丝是用金属钨制成的。当电灯通电后,灯丝发热,温度高达2500℃以上。金属钨在高温下会升华,一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来,附着在灯泡内壁上。时间一长,灯泡就会变黑,降低亮度,影响照明。

科学家根据气体对流是自下而上的特点,在灯泡内充有少量惰性气体,灯泡做成梨形。这样,灯泡内的惰性气体受热对流时,金属钨蒸发时的黑色微粒部分被气体卷到上方,附着在灯泡的颈部,这样就可以减轻对灯泡周围和底部的影响,从而保持灯泡的亮度。所以灯泡要做成梨形。

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