爱子日志

电灯泡

白炽灯（incandescentlamp）又称钨丝灯、电灯泡，是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。

白炽灯的发明，美国通常归功于爱迪生，英国则归功于斯旺。在英国，电灯发明百周年纪念于1978年10月举行，而美国则于一年后的11月举行。

白炽灯按用途可分为普通照明灯泡和专用照明灯泡。

普通照明灯泡按其结构和外形又可分为无色（透明）灯泡、白色灯泡、乳白色灯泡、磨砂灯泡、彩色灯泡、单螺旋灯泡、双螺旋灯泡、球形灯泡、蘑菇形灯泡、摇曵形灯泡、反射型灯泡、螺口灯泡（灯头型号为E14、E27）、卡口（插口）灯泡（灯头型号为B14、B22）等等。

专用照明灯泡有装饰灯泡、局部照明灯泡、道路机车灯泡、军用灯泡、照相摄相灯泡、红外线灯泡、无影灯泡、仪器灯泡、水下灯泡、指示灯泡、矿用灯泡、船用灯泡、飞机用灯泡、聚光灯泡、放映灯泡、励光灯泡、印刷灯泡、防爆灯泡、小型灯泡、超小型灯泡（微型灯泡、米泡）等等。光电参数和外形尺寸极其繁多。

19世纪后半叶，人们开始试制用电流加热真空中灯丝的白炽电灯泡。
1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯，率先将电光源送入家庭。
1907年，A.贾斯脱发明拉制钨丝，制成钨丝白炽灯。
1910年，美国的库利厅用钨丝做灯丝，发明了钨丝灯泡。
1915年发展到充入氩氮混合气。
1912年，日本的三浦顺一为使灯丝和气体的接触面尽量减小,将钨丝从单螺旋发展成双螺旋,发光效率有很大提高。
1925年，日本的不破橘三发明了内壁磨砂灯泡。
1932年，日本的三浦顺一发明了双螺旋钨丝灯泡。
1935年，法国的A.克洛德在灯泡内充入氪气、氙气，进一步提高了发光效率。
1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和光衰极小的卤钨灯。白炽灯的发展史是提高灯泡发光效率的历史。

白炽灯的详细原理

主要由玻壳、灯丝、导线、感柱、灯头等组成。

玻壳做成圆球形，制作材料是耐热玻璃，它把灯丝和空气隔离，既能透光，又起保护作用。白炽灯工作的时候，玻壳的温度最高可达100℃左右。
为避免灯丝眩光，对玻壳可进行内涂覆或磨砂处理，以形成光的漫反射。为加强某一方向的发光强度，还在玻壳上蒸涂铝反射层。一些特殊用途的灯泡采用彩色玻璃。

灯丝（白炽体）是用比头发丝还细得多的钨丝，做成螺旋形。看起来灯丝很短，其实把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线，这条直线竟有1米多长。

两条导线表面上很简单，实际上由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。内导线用来导电和固定灯丝，用铜丝或镀镍铁丝制做；中间一段很短的红色金属丝叫杜美丝，要求它同玻璃密切结合而不漏气；外导线是铜丝，任务就是连接灯头用以通电。

一个喇叭形的玻璃零件就是感柱，它连着玻壳，起着固定金属部件的作用。其中的排气管用来把玻壳里的空气抽走，然后将下端烧焊密封，灯就不漏气了。

灯头是连接灯座和接通电源的金属件，用焊泥把它同玻壳粘结在一起。

光是能量的一种形式，是由原子释放出来的。它是由许多微小类似粒子的小团组成的，这些类似粒子的东西有能量和动量但没有质量。这些粒子叫做可见光子，是光的最基本单位。

当电子受到激发的时候原子就会释放出可见光子。如果你已经知道原子是如何工作的话，那你也就知道电子是围着原子核走来走去的负极电荷粒子。原子的电子有着不同等级的能量，主要取决几个因素，包括它们的速度和离原子核的距离。电子不同的能量等级占有不同的轨函数和轨道。通常来说，有着大能量的电子就会离原子核更远当原子得到或失去能量的时候，是以电子移动表示变化。当有某些东西将能量传到原子的时候，以热量为例子，电子可以暂时被推进到一个更高的轨道（远离原子核）。电子只是在这一轨道位置停留极短时间：几乎马上就被退回到原子核，到达它的原始轨道上。这时电子就以光子的形式放出额外的能量。发光的波长取决于有多少能量被释放出来，这也就取决于电子所在的轨道位置。因此，不同类的原子就会释放出不同类的可见光子。换句话说就是光的颜色是由受激发的原子种类决定。

几乎在所有的白炽灯泡都用到钨，因为它是最理想的灯丝材料。金属必须要加热到极高的温度才会发出有用可见光。实际上大多数金属在达到这个温度之前都会熔化了，而钨丝却有着不寻常的高熔化温度。但钨丝在这么高的温度时会起火，如果在条件允许下，两种化学物之间就会产生反应而引起燃烧，灯泡里的灯丝是由一个密封，无氧空间覆盖来防止燃烧。把灯泡里的空气都吸出来创造一个接近真空的状态，就是说里面没有任何物质。由于几乎没有任何气体特物质在里面，所以物质就不会燃烧。这个方法存在一个问题就是钨原子蒸发作用。在这么高的温度里，在一个真空灯泡里，自由钨原子以直线射出。随着越来越多的原子蒸发，灯丝就开始衰变并且玻璃开始变黑。这大大减少了灯泡的寿命。

现代灯泡里使用了惰性气体通常是氩气，这大大减少了钨的这种损失。当一个钨原子蒸发，它就会和一个氩原子碰撞并且由于惰性气体通常都不和其它元素反应，所以就没有了燃烧反应。

白炽灯泡所发出的大多数能量都是带热红外线可见光子方式发出，产生的光大约只有10%是可见光谱。这浪费了很多电力。

一、钨丝灯泡
广泛被人使用的一种光源，它能散发出温暖晕黄的光线，是我们大多数人所认为的灯泡。它的价格便宜，因此，钨丝灯泡也具有多变的式样以搭配不同的灯具。然而，钨丝灯泡的寿命并不长久，也不省电，它还会发出不低的温度，所以不可以距离纸张、纺织品或朔胶制品太近。

二、钨丝卤素灯泡
泡的寿命比一般的钨丝灯泡来得长久，不过售价也比较昂贵。钨丝卤素灯所产生的光线索也比普通的钨丝灯泡要白得更贴近自然光。
这灯卤素灯有两种：高伏特数型，它通常只用于朝天灯上；另一种是低伏特数型，多用于向下照明的投射灯。两种灯泡都可以设整光线。
可调整光线强度的卤素朝天灯对一般家庭而言显得特实用，因为这些灯具造型流畅，光线向上投射至天花板或墙面后再反射下来，照明效果柔和。钨丝卤素灯泡较小而且也较为省电，所以经常被使用于聚光灯，成向上或向下投射光线的灯具。
卤素灯的一个最主要的优点是：最大的光线能量竟可以从小若针头的灯丝中散发出来。因此，灯具的造型可以变得非常流畅、迷你，节省出更多的空间。
因为它很省电，所以卤素灯泡被广泛运用在商店的照明设备中——你可以从那些微小闪烁的灯泡中辨视出它们。

三、荧光灯管
它所散发来的光线比钨丝灯泡来得冷、粗糙而带青色，但是灯管却非常省电，也很耐用，因此是右面常经济实惠的选择。它们在最近也有了许多改良，可造用于较小的灯具中。此外，这些改良后的灯管所产生的光线也比旧型的温暖，所以成为厨房与工作室的最佳选择。但总括来说，这种灯管对于家中气氛的宫造是有帮助的。

四、金属卤素灯泡
这是最近研发制造出来的光源，不但售价便宜，而且也不会破坏屋里的色调。它最常被使用于花园这种需要高亮度的地方。因为内含钠的成分，会散发出淡橘色的光芒。现在，最广泛使用金属卤素灯的地方便是街灯，其省电的优点是最主要的考虑因素。但是也渐渐有人将它们运用在室内的照明中。

五、LED灯泡
LED灯泡目前现状LED照明灯主要还是以大功率白光LED单灯为主，大颗粒每瓦大于等于100流明，小颗粒每瓦大于等于110流明。 光衰小于3%每年。
10瓦的LED日光灯就可以替换40瓦的普通日光灯或者节能灯。

磨砂的灯泡是为了防止灯丝过亮刺眼，而对玻璃表面腐蚀处理。
不磨沙的灯泡可以直接看到灯丝，灯丝体积小亮度高，会刺眼。磨沙后整个灯泡都是发光体，体积大了，就不会刺眼了。

为什么在开电灯时最容易烧坏灯丝？

一般人认为： 电灯开启前，灯丝是冷的，它的电阻很小；在开灯的一瞬间，通过灯丝的电流很大，约是正常发光时电流的十倍左右。因此，开灯的一瞬间，灯丝的发热功率比正常发光时要大得多，这就有可能使变细、变密部分的灯丝温度达到或超过钨丝的熔点，致使灯丝被熔化。所以灯泡用久了，在开灯的时候，灯丝易从变细、变密的地方烧断。

但问题在于：开启瞬间的温度还未升高，为何灯丝反而容易断？其实这里面还有一个重要原因：灯丝与引线支架的连接不牢，造成一定的接触电阻，尤其在开灯瞬间其消耗的功率大幅增加，加上灯丝本身的热量，就容易造成局部过热而烧断灯丝。

以上问题主要还是由于白炽灯生产技术的不足造成的，如果能大幅度减少以上不足，造出更加灯丝直径更加均匀，绕制螺距更加均匀，连接部分更加牢固的白炽灯，就可以进一步提高其寿命了。

灯泡寿命

寿命是灯泡的一项基本参数，一般分为全寿命和有效寿命，以小时计。从灯泡开始点燃直到烧毁为止，各段使用寿命的迭加称为全寿命。在灯泡工作过程中，玻壳内壁逐渐覆盖一层暗黑薄层，光通逐渐衰减，从灯泡开始使用到衰减至一定值时，这段实际使用时间称为有效寿命。白炽灯的各项寿命参数和电源电压波动的关系是：

用途

白炽灯的光效虽低，但光色和集光性能好，易于大量生产、成本低、使用方便。车辆用灯中汽车和拖拉机灯泡用得最多，有的是双丝灯泡（远光、近光），也有与反光罩整体结合的，电源电压一般有6V和12V两种，光强从3烛光到50烛光。目前很多类型的白炽灯已向卤钨灯发展。

普通白炽灯: 适用于需要调光、要求显色性高、迅速点燃、频繁开关及需要避免对测试设备产生高频干扰的地方和屏蔽室等。
小功率投光灯还适用于橱窗展示照明和美术馆陈列照明等。
使用时间长的工厂车间照明不宜采用。

全球白炽灯禁用时间表

澳大利亚 2009年停止生产，最晚在2010年逐步禁止使用传统的白炽灯。 澳大利亚是世界上第一个计划全面禁止使用传统白炽灯的国家。澳大利亚政府20日宣布一项计划，将最晚在2010年开始逐步禁止使用传统的白炽灯，代之以更加节能的日光灯等节能灯具。这是澳大利亚倡议的减排温室气体以阻止全球气候变暖的措施之一。

加拿大 2012年前禁用白炽灯 加拿大自然资源部部长加里.伦恩2007年4月25日宣布，加拿大定于2012年开始禁止销售白炽灯。加拿大是继澳洲后第二个宣布将禁用白炽灯的国家。

台湾 规划2010年开始执行白炽灯禁产政策，2012年全面禁产。 经济部能源局昨日在行政院产业科技策略会议中宣布，今年起已逐步推动传统白炽灯退出公家机关、饭店、医院甚至一般住家，预订三年后逐步停产，最迟在二○一二年，耗电较多的传统白炽灯就将全面停产、禁用。

日本 到2012年止，停止制造销售高能耗白炽灯 日本政府日前宣布截至2012年，日本将全面禁止使用白炽灯。专家预计，该禁令将使荧光灯、紧凑型荧光灯的使用数量大幅增加，并最终随着LED效率的提高以及成本的降低，增加LED照明的需求。

美国 2012年1月到2014年1月。大多数白炽灯泡将于2014年在美国市场上禁止销售。 2007能源独立和安全法案规定：从2012年1月到2014年1月间，美国要逐步淘汰40W、60W、75W及100W白炽灯泡，以节能灯泡取代替换。

中国 发改委预计10年内禁用（禁售）白炽灯 为加快推进节能减排，逐步淘汰白炽灯，加快推广节能灯，国家发改委日前与联合国开发计划署（UNDP）、全球环境基金（GEF）合作共同开展“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目，支持研究编制《中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划》。

欧盟各国 欧洲联盟2009年9月起禁止销售100瓦传统灯泡，2012年起禁用使用瓦数的传统灯泡。 欧盟将于2009年9月起禁止销售100瓦传统灯泡，2012起禁用所有瓦数的传统灯泡。英国首相布朗2007年上任后也宣布英国将一体遵行，改用省电日光灯。2008年，零售商开始停卖150瓦灯泡，2009年将停卖60瓦灯泡。目前，零售卖场就开始停止100瓦灯泡补货，自愿停售期到2012年结束，之后政府才颁惩罚规则。

韩国 2013年底前禁止使用白炽灯 南韩[第四次能源利用合理化基本计划]决定，将阶段性地调高光能源仅占5%，而热散发量高达95%的白炽灯的最低能耗标准，并在2013年底前予以淘汰。

http://www.hudong.com/wiki/%E7%81%AF%E6%B3%A1
http://www.hudong.com/wiki/%E7%99%BD%E7%82%BD%E7%81%AF
http://www.qingdaonews.com/epaper/qdwb/html/2007-05/23/content_815271.htm
http://wiki.keyin.cn/index.php/%E7%99%BD%E7%82%BD%E7%81%AF
http://zhidao.baidu.com/question/75670141.html