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（七） 日光灯 1879年，美国著名的科学家爱迪生发明了白炽灯，结束了人类“黑暗”的历史。但是，科学家发现白炽灯只利用电能的10%-20%，其余的80%-90%的电能以热损耗的形式浪费了。 美国的黑维特为了创造新的节能灯具代替白炽灯。他将耐热玻璃制成灯管，抽出灯管内的空气。然后往灯管内充入各种金属和气体，反复进行比较实验。终于于1902年发明了水银灯。水银灯比白炽灯亮多了，光线近似太阳光，能量利用率也较高。但是，水银灯辐射出大量的紫外线，而紫外线是对人体有害；而且水银灯光线太亮、太刺眼。因此它不能得到广泛应用。 1938年，美国通用电子公司的研究人员伊曼，突破了启动装置的设计与制作大关，制作了与水银灯性能截然不同的荧光灯。荧光灯没有水银灯的弊端，它比白炽灯更亮。不仅电能利用率高，而且还省电。因此，荧光灯一诞生，便很快进入了一般家庭。 由于荧光的成分与日光相似，因此人们也叫它“日光灯”。 日光灯样子细长，两端各有一根灯丝，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气，灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出柔和的可见光。 日光灯的外部结构并不复杂。一个大约一米左右的工字形木架，架子上方用两根链条把灯架悬挂在顶篷上。同时两根电线顺着悬挂的链条通过镇流器与起辉器连接到日光灯上。架子的下面的两端各有一个灯管的固定卡帽，卡帽上分别有两个弹片，用连接灯管上的两个电极。 日光灯也有比较高档的，灯架是用铁皮制作的，镇流器和起辉器都安装在铁皮灯架之上。同时也有简易的，就是用一块薄板，上面安装镇流器与起辉器，下面把灯管固定在薄板上，同样能够让日光灯发挥照明的作用。 我们平常使用的日光灯有两种，一种是30瓦的灯管长度是584mm，一种是30瓦的灯管长度是896mm。人们根据自己房间的大小和对亮度的需要，选择自己所需的日光灯。 日光灯的安装是根据所在房间的用途而定的。许多家庭把日光灯的灯架直接贴着房间的顶篷，用螺丝把日光灯架直接固定在顶篷上。为了方便更换镇流器和起辉器，把它们安装在日光灯架的一侧。 灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。这个高电压，就由跳泡（启辉器）提供。接通电源时，由于启辉器的氖泡内两金属片没有接通，电源击穿氖气导电，这时我们看到氖泡发光，氖气导电时发热，引起氖泡内的双金属片（就是我们看见弯曲的那根）受热后弯曲度降低，同时接通两个电极，通过较大的电流。达到日光灯启动时要求的高电压。之后，由于双金属片接通后氖泡中的氖气不再导电发光，温度迅速下降，双金属片恢复原状，迅速切断电源，这镇流器的电流从较大值突然变为O，产生很高的自感电动势，这个自感电压足以击穿日光灯的水银蒸气，使水银蒸气电离导电产生紫外线而激发萤光粉发光，日光灯管导电后，日光灯管两端电压下降（100V左右吧），这个电压不能再使氖泡导电(氖泡的击穿电压为150V左右)而发光，双金属片也不再接通了，这时，日光灯就能连续发光了。 镇流器是与日光灯管相串联的一个元件，实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈，其感抗值很大。镇流器的作用是：限制灯管的电流；产生足够的自感电动势，使灯管容易放电起燃。镇流器一般有两个出头，但有些镇流器为了在电压不足时容易起燃，就多绕了一个线圈，因此也有四个出头的镇流器。 尽管日光灯优于白炽灯，但是日光灯对电压的稳定性要求比较高，在电压波动的情况下，日光灯不能正常启动。在特殊情况下，灯管里面亮光不停的闪动。这样对灯管的使用寿命会有直接的影响。有的日光灯闪动次数多了后，就会两端发黑，直到最后报废。 随着电网建设的不断完善，电压的稳定性得到了很好的解决。如今的日光灯很少受到电压的影响了。这对于日光灯在普通百姓家的运用带来了福音。 二〇一六年六月七日
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