电灯泡

TsinghuaJoking 2022-09-23 18:55

  灯光是家庭生活装饰中最重要的必需品。它之所以重要,因为它形成了房屋特有的情绪和氛围。选择合适的电灯泡是营造完美室内灯光的重要一步。现如今,灯泡的种类五花八门,比如各种的节能灯、卤素灯、LED等都可以用于日常照明。灯光使得居室更加温馨、舒适、明亮,但人们时常忘记电灯泡的作用。

  对于关心居室装饰的人来说,如果希望自己不大的陋室恰如其分被点亮,那么了解电灯泡的种类和性能则非常重要。

01 种电灯泡

卤素灯泡

  卤素灯泡内除了金属钨灯丝之外,还填充有卤素气体。流过灯丝的大电流加热了灯丝使其发光,高温同时将金属钨蒸发。蒸发的钨原子与卤素气体形成 钨-卤素分子,这些金属气体分子在灯泡内循环流动,在热的灯丝上会重新分解,是否出卤素气体,金属钨沉淀在灯丝上。这样就大大延长了灯泡的工作寿命。

  卤素灯被广泛应用在照明和室内家电中。根据亮度大小卤素灯分为基础、中等和高亮度三大类。基础灯泡用于普通照明,放置在地面或者地悬挂灯具内。中等灯泡则适合与桌面照明或者夜间照明。高亮度卤素灯则适合用于黑暗场合中产生阅读或者工作照明。

▲ 图1.1.1 卤素灯泡的结构

  卤素灯包括两种类型,一种是节能型,另外一种就是普通白炽灯泡。发送白色光线的卤素灯具有不同的形状和尺寸,包括桌面照明灯、天花板照明灯等。

白炽灯泡

  白炽灯是日常最常用到的照明灯泡。相比于卤素灯来讲,它则是通过高压小电流来点亮灯泡内的钨丝,通过的电流不同,钨丝的温度也不相同。白炽灯泡的寿命大都在 1000 小时左右, 受到灯泡的质量和散热阻抗的影响。这种灯也被称为 「烛光功率」,这是因为它的光线与蜡烛的光线差不多,比较柔和。通常情况下, 白炽灯直接使用室内 220V, 50Hz 的交流电工作。

▲ 图1.2.1 白炽灯泡

  这种灯泡比较便宜,相比于其它种类的灯泡来说,白炽灯发光效率偏低 。比起荧光灯和 LED 灯泡,在相同的功率下它只能发送三分之一左右的灯光。

LED灯泡

  LED灯泡使用LED作为发光元件,结构紧凑,节能。 LED是半导体器件,流过的电流激发其中 PN 结被的空穴和电子合并,发射出可见光。不需要额外的电源或者灯丝来工作,这使得它们的使用寿命非常长。比起卤素灯、白炽灯,它的发光效率要高很多。

▲ 图1.3.1 LED 电灯泡

  由于寿命长,效率高,LED 灯是传统灯泡的替代品。相比其他灯泡, LED 灯泡的亮度也可以做到很大,在对亮度要求很高的家庭和商业应用方面 LED 灯泡都比较合适。

节能灯泡

  节能荧光灯(CFL:Compact Flourescent Lamp)发光原理与白炽灯有着很大的差别。它不是通过灯丝发光,而是利用电流激发灯管内的惰性气体(比如氮气、氩气)发出紫外线,紫外线在激发灯关壁上的荧光粉发出可见光。节能灯的发光效率高,寿命长,有的时候灯泡寿命比白炽灯长 15倍。工作时节能灯发热少,所以对于环境温度影响小。

▲ 图1.4.1 节能荧光灯

日光灯泡

  日光灯也是过去被广泛使用的灯具,它发出的灯光中包含着分布宽的光谱,寿命也很长。可以用于室内、室外的照明,也可以用于紧急照明光源。

  热光灯管有不同的形状,通常情况下它的体积比白炽灯大。灯管内包含有汞蒸汽、氩气等,工作时气压比较大,温度低。通过的电流会激发气体发出紫外线光,并引起灯管外荧光粉发出可见光。

▲ 图1.5.1 日光灯

智能灯泡

  这实际上是 LED 灯泡的变种,它具有连接通讯功能。你可以使用手机完成对他们的控制,包括亮度、颜色等。作为下一代灯具的代表,智能灯内包含有处理芯片,通过室内的 WiFi 连接到网络,允许人们远程控制灯泡的状态。这些灯泡甚至还可以对室内进行检测:比如是否具有移动人员在室内。

▲ 图1.6.1 智能灯泡

  智能灯现在已经逐步走进我们的家庭,给我们生活和工作带来更多的便利。


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