日光燈

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你家里使用日光燈嗎?你知道為什么閉合開關(guān)后過幾秒鐘燈管才發(fā)光嗎?日光燈的起動正是利用了線圈的自感現(xiàn)象。
    日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成。燈管的兩端各有一個(gè)燈絲,管中充有稀簿的氬和微量水銀蒸氣,管壁上涂著熒光粉。燈管的工作原理和白熾燈不同,兩個(gè)燈絲之間的氣體在導(dǎo)電時(shí)主要發(fā)出紫外線,熒光粉受到紫外線的照射才發(fā)出可見光。熒光粉的種類不同,發(fā)光的顏色也不一樣。
    氣體的導(dǎo)電有一個(gè)特點(diǎn):只有當(dāng)燈管兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí)氣體才能導(dǎo)電;而要在燈管中維持一定大小的電流,所需的電壓卻低得多。因此,如果把220V的電壓加在燈管的兩端并不能把它點(diǎn)燃。有了鎮(zhèn)流器和啟動器就能解決這個(gè)問題。
    鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大;啟動器由封在玻璃泡中的靜觸片和U形動觸片組成,玻璃泡中充有氖氣。兩個(gè)觸片間加上一定的電壓時(shí),氖氣導(dǎo)電,發(fā)光、發(fā)熱。動觸片是用粘合在一起的雙層金屬片制成的,受熱后兩層金屬膨脹不同,動觸片稍稍伸開一些,和靜觸片接觸(圖3丙),
    啟動器不再發(fā)光,這時(shí)雙金屬片冷卻,動觸片形狀復(fù)原,兩個(gè)觸點(diǎn)重新分開。
    閉合開關(guān)后電壓通過日光燈的燈絲加在啟動器的兩端,啟動器如上所述發(fā)熱-觸點(diǎn)接觸-冷卻-觸點(diǎn)斷開。在觸點(diǎn)斷開的瞬間,鎮(zhèn)流器L中的電流急劇減小,產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢和電源電壓疊加起來加在燈管兩端的燈絲上,把燈管點(diǎn)燃。實(shí)際使用的啟動器中常有一個(gè)電容器并聯(lián)在氖泡的兩端,它能使兩個(gè)觸片在分離時(shí)不產(chǎn)生火花,以免燒壞觸點(diǎn),同時(shí)還能減輕對附近無線電設(shè)備的干擾。沒有電容器時(shí)啟動器也能工作。
     家里照明用的電源是交流,它的大小和方向都在不停地變化。鎮(zhèn)流器L中的自感電動勢阻礙電流的變化,使得流過燈管的電流不致過大。自感的這個(gè)作用在“交變電流”那章還會講到。
    讀完這段,請你思考以下幾個(gè)問題。
    (1)如果電容器兩端的電壓過高,電容器的絕緣層就會破壞,變成導(dǎo)體,把兩極連在一起。這種故障叫做電容器的擊穿。這是日光燈啟動器的一種常見故障。為什么常常出現(xiàn)這種故障?
    (2)為什么電容器擊穿后日光燈不能點(diǎn)燃?說出這種情況下可以采取的應(yīng)急措施。
    (3)啟動器是安裝在插座上的。如果啟動器丟失,有什么辦法用一小段帶絕緣外皮的導(dǎo)線起動日光燈嗎?