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灯丝烧断的原因?(一个高中生的问题)

灯丝在刚开启的时候容易烧断,是因为灯丝温度低电流大。
可为什么电流大就容易断呢?刚开启时电流大、功率大、发热多,但灯丝的温度却不如开启一段时间后的温度高(这也是电阻开启瞬间大的原故)。灯丝烧断的根本原因是什么?
最佳答案:
断丝的主要原因 断丝的直接原因是高温时灯丝烧断。
由于多种原因,白炽灯工作时整个灯丝的温度不可能完全均匀处处相同。当某处的温度过高时,该处的灯丝(称作热点)因温度较高、蒸发较快。经过一定时间后,热点截面变得较小而电阻增大,随之温度更高蒸发更快。如此循环下去,过不了多长时间,热点处的灯丝就会烧断而成为断点,结果造成灯泡寿命终止。质量合格的灯泡在额定电压下工作时,有的灯泡寿命短的在500小时以内,长的还可达1500小时以上。
许多人认为,白炽灯断丝的主要原因是开灯时的大电流冲击。其依据是:①开灯的冲击电流是正常工作电流的十几倍,这么大的电流灯丝难以承受。②很多灯泡的断丝发生在开灯瞬间。基于这种认识,相应地出现了不少限制开灯电流以延长白炽灯寿命的方法,其中有灯丝预热法、降压开灯法、零电压接通法等等。
有一点很清楚,断丝不是电动力破坏所致。
断丝完全是热损坏。
要使灯丝在瞬间烧毁,灯丝温度必须比正常工作温度高出许多才行。开灯的冲击电流虽然很大,但毕竟是冷态的瞬间电流,一旦灯丝温度达到正常工作温度时它就消失了。就是说,瞬间大电流是出现在灯丝高温工作之前。所以笔者认为,白炽灯的开灯电流冲击不是断丝的主要原因。至于很多白炽灯的断丝发生在开灯瞬间,则只是一种表面现象罢了。这些在开灯瞬间烧毁的灯泡,其灯丝的热点已经突出,寿命已临近终期,即使是在正常状态下,也用不了多少时间灯丝热点处就会断裂。
如果灯泡的灯丝断了,有的人会搭接起来再用,这是不科学的。正常使用的电灯泡不会爆炸,但当灯泡使用一段时间自然烧断后,电阻变小,功率将变大,填充在灯泡里的惰性气体就会膨胀。当玻璃外罩承受不了这种压力时就会爆炸伤人。如遇易燃气体,将造成火灾。所以,断了丝的灯泡应该弃之不用。
其 他 回 答: (共9条)
1楼
对这一问题的解释是:由于灯丝在不发光时电阻较小,因而在接通电源的瞬间,通过灯丝的电流很大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知此时电流通过灯丝产生的热量多,使得灯丝温度太高而使灯丝熔断
对这一解释有这样的疑问:开始时因为灯丝电阻小而电流大,但随看温度的提高灯丝的电阻也随着变大,不可能出现灯丝的温度比正常发光时高的情况呀?
猜想灯丝不是熔断而可能是由于力的作用而拗断的.
如下的实验:找一只40W的白炽灯,安装到一实验示教板上,用一电铃开关来控制灯的通断.
按下电铃开关,在灯泡亮起的同时耳中能听到一清脆的”当”的声音,怕是耳朵没听清,反复试几次,每次按下电铃开关,都能听到一声虽不太响但很清脆的”当”的声音.这声音是哪来的呢?通电导体会产生磁场,灯丝做成螺旋状,通电后是否相当于好多通电螺线管联接在一起呢?书上讲通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的相似,那是否可以说在通电后灯丝间存在着相互作用的吸引力呢?而在接通电源的瞬间,由于灯丝电阻较小,使得流过灯丝的电流大,这个吸引力也大,使得灯丝在开灯时容易断呢?
2楼

你说的灯丝的温度却不如开启一段时间后的温度高,是对的,随着温度升高,时间长了,灯丝处在高温,使得灯丝的内能增加,分子平均动动能增大,长时间下去,分子间的结构由于分子力的作用而变化,分子间相互作用力导致了断离~
3楼

1、灯在使用一段时间后,密封受到破坏,进入了空气;或者灯丝材料纯度不够,或没有经过加热真空老练,在发热后释放出吸附的气体,使灯丝通电后燃烧;
2、电源的质量有问题,在刚开启时,可能会遇到瞬间高峰值电压,产生瞬间大电流,烧断灯丝;
3、灯丝的直径不均匀;
4、“刚开启时电流大、功率大、发热多,但灯丝的温度却不如开启一段时间后的温度高(这也是电阻开启瞬间大的原故)”,灯丝在低温时的电阻应该小于高温时
4楼

灯丝开启一段时间后 电阻会上升 因此功率会减小 钨的熔点高于3000度 灯丝烧断跟温度没关系
刚开启时电流非常之高导致产生的热量比正常时高出几十倍甚至更高.所以断的时候常发生在刚开启的时候
你说的灯丝的温度却不如开启一段时间后的温度高,是对的,随着温度升高,时间长了,灯丝处在高温,使得灯丝的内能增加,分子平均动动能增大,长时间下去,分子间的结构由于分子力的作用而变化,分子间相互作用力导致了断离~
对这一问题的解释是:由于灯丝在不发光时电阻较小,因而在接通电源的瞬间,通过灯丝的电流很大,根据焦耳定律Q=I2Rt可知此时电流通过灯丝产生的热量多,使得灯丝温度太高而使灯丝熔断
对这一解释有这样的疑问:开始时因为灯丝电阻小而电流大,但随看温度的提高灯丝的电阻也随着变大,不可能出现灯丝的温度比正常发光时高的情况呀?
猜想灯丝不是熔断而可能是由于力的作用而拗断的.
如下的实验:找一只40W的白炽灯,安装到一实验示教板上,用一电铃开关来控制灯的通断.
按下电铃开关,在灯泡亮起的同时耳中能听到一清脆的”当”的声音,怕是耳朵没听清,反复试几次,每次按下电铃开关,都能听到一声虽不太响但很清脆的”当”的声音.这声音是哪来的呢?通电导体会产生磁场,灯丝做成螺旋状,通电后是否相当于好多通电螺线管联接在一起呢?书上讲通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的相似,那是否可以说在通电后灯丝间存在着相互作用的吸引力呢?而在接通电源的瞬间,由于灯丝电阻较小,使得流过灯丝的电流大,这个吸引力也大,使得灯丝在开灯时容易断呢?
5楼

刚开启时电流非常之高导致产生的热量比正常时高出几十倍甚至更高.所以断的时候常发生在刚开启的时候
6楼

灯丝开启一段时间后 电阻会上升 因此功率会减小
钨的熔点高于3000度 灯丝烧断跟温度没关系
7楼

瞬间电流的原因
8楼

灯丝被氧化了
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