白炽灯为什么利用电流热效应 白炽灯何以利用电流热效应

1、电流热效应是如何使白炽灯发光的？

白炽灯是利用电流热效应发光的。电流热效应是指当导体中通过电流时，由于电子的碰撞摩擦和和电子与原子的相互碰撞，导致导体温度升高的物理现象。

白炽灯的灯芯是用钨丝加工而成，钨丝在通电时会产生高温，钨丝的电阻为常数，电流大小和通过的电压成正比。因此，通电后钨丝的温度会不断升高，直到达到钨丝的材料极限，材料无法再承受高温而熔断。

钨丝加热到高温后，会发出白热光，这种现象称为“钨丝的热辐射”。热辐射是指物体的分子和原子产生的内热运动而产生的辐射，具有连续谱的性质，在光谱上表现为一条连续的谱线。当钨丝表面温度达到2500℃时，白炽灯的光谱中能够看到几乎所有的颜色，因而呈现为白光。

2、白炽灯使用钨丝的原因

为什么白炽灯使用的是钨丝？主要是因为钨的熔点非常高，达到了3410℃，它可以承受电阻加热产生的高温而不熔化。此外，钨还具有高温下稳定的物理和化学性质，不会因长时间的使用而腐蚀氧化。

在过去，白炽灯的灯芯使用的是碳丝。碳丝也可以热辐射，但是碳丝因为存在炭化和低耐久度等问题而被取代。除了钨丝，还有铝丝、铜丝等导体可以被用来制作炽灯，但由于它们的熔点较低，因此它们的使用寿命较短。

3、白炽灯的功率和颜色温度的关系

在制造白炽灯时，钨丝的直径和长度会影响灯的功率和颜色温度。钨丝的长度越长、直径越大，它所消耗的电能就越多，灯就会有更高的功率。而功率越高，温度也会越高，其颜色温度也会越高，发出的光就会更加接近蓝色，看起来更白亮、更耀眼。因此，如果需要比较高亮度的灯光，可以选择功率更高、颜色温度更高的炽灯。

4、白炽灯的能效和环保问题

虽然白炽灯在发光方面仍具有优势，但是由于其效率较低，能效不高，在当今倡导节能减排的社会环境下，逐渐被LED、荧光灯等新型光源取代。同样的亮度下，LED光效可达到白炽灯的5-6倍，且LED寿命长、功耗小、环保效应好。

另外，白炽灯因为使用的是钨丝，所以在使用过程中会发出一定量的紫外线。虽然这只是微量的辐射，但是在长时间的使用下，会对人体造成损伤。相比之下，LED、荧光灯等新型光源可以有效控制紫外线的辐射，更加安全环保。