白熾燈燈絲變細、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。電燈正常工作時溫度達到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，雖然還達不到鎢絲的熔點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，燈絲會慢慢變細，并且變得粗細不再那么均勻，而玻璃泡會慢慢變黑。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。 

由于導體的電阻與其橫截面積有關(guān)，越細電阻越大，電壓一定時，燈絲變細使得電流變小，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)黑也會使燈泡變暗。   

對于大多數(shù)導體來說，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，它的電阻很小；在開燈的一瞬間，通過燈絲的電流很大，約是正常發(fā)光時電流的十倍左右。因此，開燈的一瞬間，燈絲的發(fā)熱功率比正常發(fā)光時要大得多。由于細的地方發(fā)熱功率比粗的地方大，因此，越細的地方溫度就越高。發(fā)熱不均勻，不僅會使燈絲變形，而且還會使螺旋形的燈絲匝數(shù)的間距不均勻，從而導致發(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、變密部分的燈絲溫度達到或超過鎢絲的熔點，致使燈絲被熔化。所以燈泡用久了，在開燈的時候，燈絲易從變細、變密的地方燒斷。