为什么电灯泡会发光,电灯泡发光的原理

电灯泡主要的发光原理是通过灯丝灼烧进行发光的，而灯丝主要是由细钨丝绕成的，在玻璃之城的电灯泡之中抽走空气装入稀有气体，不燃烧的气体进行密封，当电流从电线传到灯丝之中时，由于灯丝电阻特别大就会产生高热，当这个热量到达一定程度的时候就会发光。世界上第1个电灯泡是由爱迪生所发明的，而且，在爱迪生之前，另一个美国人亨利已经提前找到了同样的原理以及相对应的材料。

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虽然说爱迪生是最后发明电灯泡的，但是在此之前有很多人研究过电灯泡的发明概念，在1801年的时候，英国化学家将铂丝通电发光，在1810年的时候发明了电弧，利用两根碳棒之间的电弧进行照明。

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其实爱迪生最大的发现还是在于用钨代替碳作为灯丝，在此之后通过电气发明一种制造钨丝的方法，最终这种廉价的方法，让钨丝的制造问题得到了最完美的解决，这也让目前电灯泡的使用时间变得更长，而电灯泡最大的问题就是在于灯丝的升华方面，因为钨丝的细微电阻差别造成的温度不一的情况，在电阻比较大的地方温度就比较高，在电阻比较小的时候就不会发亮，所以说升华的就比较快，这也就会导致钨丝会迅速变细导致，电灯泡的寿命迅速下降。

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因为这个因素，也就导致现在的电灯泡寿命一般都是1000多个小时左右，这个情况是没有办法改变的，目前也没有办法从源头上去改变天电灯泡的灯丝材料。

但是科学家们依然在尝试不断的去发现和寻找全新的材料去代替钨丝，希望电灯泡的寿命可以变得更长，为人类往后的照明做出更多的贡献。

　电灯泡是一种透过通电，利用电阻把幼细丝线(现代通常为钨丝)加热至白炽，用来发光的灯。那么电灯泡为什么会发光呢下面是我整理的关于电灯泡发光的原理，欢迎阅读参考。

　电灯泡发光的原理

　电灯泡中能发光的主要装置是灯丝，是用细钨丝绕成的。在玻璃制成的电灯泡里，抽走空气，装入氮、氩等不燃烧的气体，然后密封起来。当电流从电线传到灯丝中时，由于灯丝的电阻非常大，就会产生高热，热到一定程度就会发起光来。

　电灯泡历史起源

　一般认为电灯是由美国人汤马士·爱迪生所发明。但倘若认真的考据，另一美国人亨利·戈培尔(Heinrich Göbel)比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料，而且可靠的电灯泡，而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年，英国化学家戴维将铂丝通电发光。他亦在1810年发明了电烛，利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝，放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时，但是并没有及时申请设计专利。

　1850年，英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年，他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利，并开始在英国建立公司，在各家庭安装电灯。

　1874年，加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气，以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明，于是在1875年把专利卖给爱迪生。

　爱迪生购下专利后，尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡，成功维持13个小时。到了1880年，他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国，斯旺控告爱迪生侵犯专利，并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国，爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科，属于无效。最后经过多年的官司，爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。

　爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝。之后在1906年，通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决，钨丝电灯泡被使用至今。

　电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一，在电阻较大的地方，温度升得较高，钨丝亦升华得较快，于是造成钨丝变细，电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。

　现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。

1879年10月21日，美国伟大发明家爱迪生，发明了人类历史上第一盏具有实用价值的电灯。

电灯泡为人类带来了光明，需要电才能工作。

原来灯泡的底部有两个金属接触点，是用来连接电的。在金属接触点处有两条接触到一个薄金属丝的线。线和金属丝都包在充满惰性气体的玻璃灯泡的里面，通常都是氩惰性气体。当灯泡连上电源的时候，电流就会从其中一个接触点流到另一个接触点，然后再流到线和金属丝。

电线里的电流进入金属丝后，金属丝就会产生高热，同时释放出额外能量。由于金属丝释放大部分的红外线可见光子，人们的眼睛是可以看见的。如果它们被加热到4000度时，灯泡就会发出大量的可见光。这时，人们就能看到一个非常亮的灯泡了。

我们常用的灯还有日光灯，它的发光原理和白炽灯不同，日光灯是在灯管里面装入一些特殊的气体，又在灯管的内壁涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光。当消耗同样多的电能时，日光灯要比白炽灯亮得多，因此日光灯省电。

灯泡

普通的白炽灯泡的工作原理：

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。　

灯丝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。　

这里特别需要讲讲灯丝，因为电灯正是要靠它来发光的。同炭丝一样，白炽灯里的钨丝也害怕空气。如果玻壳里充满空气，那么通电以后，钨丝温度升高到2000℃以上，空气就会对它毫不留情地发动袭击，使它很快被烧断，同时生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻壳内壁和灯内部件上。　

要是玻壳里残留的空气比较少，那么上面讲的过程就会进行得慢一些，钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。　

这些都是空气玩的把戏——空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。　

所以钨丝灯泡要抽成真空，把空气统统清除出去。　

有时怕抽气机抽不干净，还要在灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷，白磷很容易同氧气反应，生成固态的五氧化二磷，把氧气“吃掉”，这样，玻壳里残留的氧气也被消除了。　但是，这样做还没有解决全部问题。白炽灯用久了玻壳会变黑，再过一段时间会烧断，你知道这是为什么？　

确实，钨丝比起炭丝来，在真空里的蒸发速度要慢得多。但是，当白炽灯点亮温度升得很高的时候，钨的蒸发仍然十分严重。　

长时间的高温使钨丝表面的钨原子像水蒸汽一样不断地蒸发扩散，然后一层又一层地沉积到玻壳的内表面上，使玻壳慢慢黑化，越来越不透明。　

钨的蒸发也使钨丝越来越细，最后烧断。灯丝工作温度越高钨的蒸发越快，白炽灯的使用寿命就越短。　

有没有办法使灯丝在真空条件下减少蒸发和延长使用寿命呢？　

办法只有降低温度，降低灯丝温度可以达到延年益寿的目的。钨丝工作温度高达2700℃时，灯泡点亮不到1个小时就熄灭；钨丝工作温度下降到1700℃，使用寿命可以延长到1000个小时以上。　

可是，这并不是个好办法。降低钨丝的工作温度，也就是降低它的白炽程度，会使白炽灯的发光效率降低，远不如温度高时那么明亮。　

于是，问题就这样明明白白地摆在了人们的面前：要想白炽灯更多地发光，就得提高灯丝的工作温度；要想减少钨丝的蒸发以延长灯的寿命，又得降低它的一体温”。这是矛盾的。 我们的要求是既有高的发光效率，又能减少钨丝蒸发。　

经过多年的研究，人们注意到，当灯泡里充有空气的时候，虽然灯丝很快会被氧化，但是钨的蒸发却变 白炽灯慢了。原因其实很简单。　空气是由多种成分组成的，使钨氧化的只是占空气总量1/5的氧气；至于其余的大约占4/5的氮气，它不仅没有参与对钨的破坏作用，相反地还干了好事——阻碍钨分子的运动，降低钨的蒸发速度。　

人们于是给钨丝找到了一位保卫它的好朋友——氮气。氮气就在空气里，而且占了空气的大多数，真可谓“踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫”。　

过去我们为了保证白炽灯延年益寿，不得不把玻壳中的空气抽走，抽得越干净越好，而现在为了同样的目的，我们却要做相反的工作，即把气体——当然是不会跟钨发生化学反应的气体充到玻壳里去。　

氮气是个懒惰的家伙，好自个儿东游西逛，跟谁也不爱打交道。它在很多地方派不上用场，可在白炽灯里却可一显身手。　

如果灯泡里是真空的，那么当钨丝接通电源，温度升高后，钨的分子就会“蠢蠢欲动”，大量地脱离灯丝，“如入无人之境”，到处乱跑，直到碰在玻壳壁上被吸着时为止。　

玻壳里一旦充进了氮气，白炽的灯丝周围就会形成一薄层稳定的气体保护层，就像一道活的“篱笆”。每一个氮气分子都是一名勇敢的战士，守卫在钨丝的附近，对那些企图脱离集体四处乱窜的钨分子毫不客气，狠狠地顶撞回去，叫它们重返工作岗位，继续为光明服务。这样一来，钨丝的蒸发速度就慢得多了。结果是出现了充氮气的白炽灯泡　1913年，兰米尔首次往玻壳里充进氮气，这是继灯丝由炭丝改钨丝后白炽灯的又一重要革新。直到目前为止，充气仍然是抑制钨丝蒸发的基本措施。　

不过，有一点要注意，因为氧气或水蒸汽都会在钨丝工作时跟它起氧化反应，所以对充气的含氧量和含水量都有极严格的要求，不然的话，灯泡的寿命就会大大地缩短。　

充气使钨丝的蒸发速度变慢，同样的使用期限可以使灯丝在更高的温度下工作，所以充气灯泡的发光效率比真空灯泡要高。一般来说，充气灯泡的发光效率要比真空灯泡高出1/3以上。