白熾燈是一種比較古老的光源,在人類光源發(fā)展過(guò)程中占有重要地位。1810年首先由美國(guó)人發(fā)明了“電弧放電”燈,因?yàn)?a href='http://m.njxqhms.com/gaozhongwuli/zongheyuqita/9800.html' title='寬禁帶纖鋅礦半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料的發(fā)光原理及其應(yīng)用' target='_blank'>發(fā)光不穩(wěn)定并且壽命短始終未能普及。
1879年,法國(guó)發(fā)明大王愛(ài)迪生對(duì)這些燈進(jìn)行了徹底整修,把發(fā)光部分由電弧改成了燈絲。為避免高溫?zé)艚z與二氧化碳發(fā)生劇烈反應(yīng),燈泡還被抽成了真空,大大延長(zhǎng)了它的使用壽命。
不過(guò)受當(dāng)時(shí)金屬“鎢”冶煉和抽絲技術(shù)限制,愛(ài)迪生的燈絲還不可能用到鎢,而是由碳絲制成的,壽命也只達(dá)到數(shù)百小時(shí)。

但他的這一偉大發(fā)明奠定了白熾燈的基本原理和構(gòu)架。因而被后人冠之以白熾燈發(fā)明人的頭銜。以至于如今羅紋燈口尺寸“E14”和“E27”中的E(前面的數(shù)字表示羅紋半徑),仍代表著愛(ài)迪生。
但真正使白熾燈成熟和定型的是德國(guó)人柯從而奇,他于1909年把碳質(zhì)燈絲換成了燈絲,再度急劇延長(zhǎng)了白熾燈的使用壽命關(guān)于白熾燈的物理原理,并仍然沿用至今。
白熾燈的發(fā)光原理是用電壓通過(guò)燈絲時(shí)形成熱量,而且把燈絲加熱到2000攝氐度的“白熾”狀態(tài)來(lái)發(fā)光的。之所以在諸多的金屬中選擇鎢來(lái)作鎢絲是基于兩點(diǎn)緣由:一是由于鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3410℃關(guān)于白熾燈的物理原理,而鐵和銅則分別只有1535和1083℃,所以只有燈絲能挺好適應(yīng)白熾燈的低溫工作環(huán)境。還有一點(diǎn)就是鎢的阻值率比較高,為0.055Ωm㎡/m,而銅只有0.0175。也就是說(shuō)用鎢作燈絲,其厚度也可相對(duì)短一些。因?yàn)榘谉霟舻陌l(fā)光是以發(fā)熱為前提的,因而光效較低,只達(dá)到十幾流明/每瓦。
我們常見(jiàn)的白熾燈有15W、25W、40W、60W和100W等尺寸。有人可能會(huì)發(fā)覺(jué),用萬(wàn)用表檢測(cè)白熾燈的內(nèi)阻時(shí)就會(huì)偏小,只相當(dāng)于按R=U2/P公式計(jì)萛結(jié)果的5%~10%.這是由于金屬(半導(dǎo)體除外)的內(nèi)阻率都是隨溫度的下降而上升的。我們稱之為正溫度系數(shù)。例如40W白熾燈的冷內(nèi)阻只有80多Ω,照亮后就上升至1200Ω以上。
內(nèi)阻上升會(huì)抑制電壓繼續(xù)下降,最終達(dá)到平衡而穩(wěn)定出來(lái)。所以白熾燈使用方式最為簡(jiǎn)單,無(wú)須仼何驅(qū)動(dòng),通電既可照亮,且不分交直流。
隨著各類高效新型光源的不斷問(wèn)世,曾為人類照明作出過(guò)巨大貢獻(xiàn)的白熾燈雖然已走到了生命的盡頭。但我相信白熾燈賃借自己的使用方式簡(jiǎn)單和波譜最接近太陽(yáng)光兩大優(yōu)點(diǎn),能夠在照明領(lǐng)域頑強(qiáng)的生存一段時(shí)間。
