日光灯工作原理和3个主要部件
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发布时间：2024-10-21 16:22
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时间：2024-10-21 22:20
日光灯又称荧光灯，我们常见到的白色长条的灯管，就是日光灯。日光灯主要由日光灯灯管、镇流器和启动器三个部分组成。日光灯工作原理介绍，请看下文。
一、日光灯的组成
1、 日光灯
结合碎日光灯管向学生介绍灯管的构造及发光原理。
日光灯开始点燃时需要一个高电压，正常发光时为管只允许通过不大的电流，这时要求加在灯客上的电压低于电源电压。
2、 镇流器
镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。(打开，让学生观察构造)
3、起动器
起动器主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U型动触片。(打开起动器，让学生观察构造)结合实验向学生讲述温度升高，动触片与静触片接通的原理。
镇流器
二、日光灯工作原理
日光灯工作原理图
在图示的电路中，当开关闭合后，电源把电压加在启辉器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。电路接通后，启辉器中的氖气停止放电(启辉器分压少、辉光放电无法进行，不工作)，U型片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同，两个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。
日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。 通电后有电流,电流会产生热,而使启动器里的两块触片由于热胀冷缩而突然通路,根据电流自感现象电流的瞬时改变镇流器会产生瞬时高压,在高压下使灯管内的气体也导通了,由于那些气体通电会发光,所以就可以亮了.而等的就是等触片加热到突然通路.
镇流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用;启辉器中电容器的作用是避免产生电火花。
日光灯启动器
三、日光灯发光原理
灯管内部情况：灯管内含有水银蒸汽和少量的惰性气体(氩气)，管壁上涂有荧光粉
灯管通电后为什么会发光：
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，电子就会从低轨道和高轨道之间移动。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。这几乎是在所有光源的最基本工作机制。这些光源的主要不同是在于激发原子的过程。在白炽灯光源里，原子是由通过加热来激发;而在灯管里，原子是通过化学反应来激发。荧光灯的中心元件就是它的一个密封的玻璃管。这个管含有少量水银和惰性气体，通常是氩惰性气体元素，这种惰性气体要保持非常低压。管也含有荧光粉，在玻璃管内单独涂上一层荧光粉。玻璃管两端各有一个电极，是连接到电流用的。
当灯管内的惰性气体在高压下电离后，形成气体导电电流，运动的气体离子在与汞原子碰撞作用之间不断地给了汞原子能量，使得汞原子的核外电子总能从低轨道跃迁到高轨道，之后汞原子的核外电子由于具有较高的能量会自发地再从高轨道向低轨道(或基态)跃迁，以光子的形式向外释放能量，同时由于汞原子的原子特征普线大部分集中在紫外区域，可知，汞原子释放出来的光子大部分在紫外区域，这些高能量的光子(紫外线)在和荧光粉的撞击之间产生了白光。
日光灯启动器
结语：日光灯知识小编就介绍到这里，希望对大家有所帮助，了解更多灯具知识请继续阅读装修攻略。另外，小编为用户解决一个疑问：关于日关灯对人体是否有害。小编答：因为日光灯管中紫外线的能量还不足以穿透玻璃到达灯管的外面，所以日光灯的紫外线是不会对人体造成伤害的。
