白熾燈燈絲變細(xì)、燈變暗以及燒斷的原因

白熾燈是美國發(fā)明家愛迪生發(fā)明的，它主要是利用了電流的熱效應(yīng)。燈絲采用熔點(diǎn)很高的鎢絲制作，且要封在玻璃泡中，常繞成螺旋形狀以減少散熱，提高燈絲溫度。電燈正常工作時(shí)溫度達(dá)到2000℃以上，為了防止鎢絲在高溫下氧化，一般將玻璃泡內(nèi)抽成真空，這樣的燈泡由于氣壓很低，雖然還達(dá)不到鎢絲的熔點(diǎn)3370℃，但這樣的高溫卻可以使鎢絲表面的一部分鎢升華出來又在較冷的燈泡壁上凝華。因此，燈泡用久后，燈絲會(huì)慢慢變細(xì)，并且變得粗細(xì)不再那么均勻，而玻璃泡會(huì)慢慢變黑。60W以上的燈泡抽成真空后，將充入氮和氬（一種惰性氣體），它們不僅不和鎢絲發(fā)生化學(xué)變化，而且保證燈泡內(nèi)有一定的氣壓，減弱了鎢絲的升華。 

由于導(dǎo)體的電阻與其橫截面積有關(guān)，越細(xì)電阻越大，電壓一定時(shí)，燈絲變細(xì)使得電流變小，功率也隨之變小，使得燈泡越來越暗；鎢絲的升華和凝華造成燈泡內(nèi)壁發(fā)黑也會(huì)使燈泡變暗。   

對(duì)于大多數(shù)導(dǎo)體來說，電阻與溫度有關(guān)，溫度越高，電阻越大。電燈開啟前，燈絲是冷的，它的電阻很��；在開燈的一瞬間，通過燈絲的電流很大，約是正常發(fā)光時(shí)電流的十倍左右。因此，開燈的一瞬間，燈絲的發(fā)熱功率比正常發(fā)光時(shí)要大得多。由于細(xì)的地方發(fā)熱功率比粗的地方大，因此，越細(xì)的地方溫度就越高。發(fā)熱不均勻，不僅會(huì)使燈絲變形，而且還會(huì)使螺旋形的燈絲匝數(shù)的間距不均勻，從而導(dǎo)致發(fā)熱更加不均勻，匝數(shù)越密的地方，溫度越高。這就有可能使變細(xì)、變密部分的燈絲溫度達(dá)到或超過鎢絲的熔點(diǎn)，致使燈絲被熔化。所以燈泡用久了，在開燈的時(shí)候，燈絲易從變細(xì)、變密的地方燒斷。