Tuesday, 13 September 2016

为什么钨丝适合灯丝而铜丝不行?

铜的电阻率ρ=0.01851 Ω·mm2/m, 钨丝的电阻率p=0.0532(欧.mm^2/m)

钨丝的电阻率更高,导电性差一点,但钨丝比铜丝更耐高温。所以铜丝比较适合做电线,钨丝比较适合做灯丝。铜通常是用来做导线的.导线通电一段时间没有明显变化,钨丝做电灯,灯点一段时间会放热,说明他的电阻较大,其实在它们两个形状长短,以及温度都一样的情况下,是钨丝的电阻率比铜大,导致钨丝的电阻大于铜丝的.不过铜丝也跟钨丝一样耐高温电阻值不变却不能做灯丝。因为钨丝的熔点高。

因为灯丝发光时的温度高达2000多摄氏度,在这样的温度下,一般的金属都已经融化了,只有钨的熔点高达3400多摄氏度,同时钨的稳定性也好,所以灯泡里的灯丝用钨丝。灯泡的电阻是不是越小越亮 那为什么灯丝要用电阻大的物质去...?

电阻的大与小是相对而言的,同样是灯丝,电阻小些(直径粗些),当然会亮些,这就是100w​​和25w灯泡的区别。但是为什么不用铜丝做灯丝呢?因为要灯丝发热到白炽状态,它的温度是超过两千摄氏度的。铜丝能行吗?铜的熔点好像是1083摄氏度,假设是铜的熔点达到了要求,但铜的电阻率太小,必须将它拉成直径很细很细的细丝,才能做成各种功率的灯泡。假如技术上能做得到的话,使用中轻轻震动也就断掉了。所以灯丝的早期是用碳丝做的,后来改成钨丝了。简单来说,白炽灯里面的灯丝是钨丝,其主要成分是钨。当钨丝通电时,由于钨丝的电阻式电能转化成内能,将钨丝加热,温度升高,一般金属加热到一定程度后就会发光(铁受热变红也是发光),就是内能有转化成光能。这就是白炽灯发光原理最简单理解。

为什么选钨丝,那时人们长久以来经验的结果。当爱迪生发明电灯的时候,传说他试验了包括植物纤维、动物毛发和人的头发在内的一千多种(也有说两千多种)材料,很多不适合作灯丝。主要原因是内阻小,或者熔点低,或者亮度不合适等等。最后爱迪生选择的并不是今天我们广泛采用的钨丝。具体是什么,我忘了。后来人们经过多次改进才选择了钨作灯丝。如果灯丝的电阻比电线还低,到时候发光的是电线而不是灯丝了。

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