书城童书物理知识知道点:走进电学世界
8434000000057

第57章 日光灯的作用

给我们夜晚生活和工作带来光明的日光灯是由荧光管、镇流器、起辉器(又名“启动器”,俗名叫“憋火”)等连接起来以后组成的。

起辉器(也有叫“启辉器”的)外面是一个铝壳或塑料壳圆筒,里面有一只氖管和一只纸质电容器。氖管里充进氖气,还有两个电极,一个是固定的,另一个是V形双金属片,它的一端固定,另一端可自由伸缩或向一定方向变形。

平时,两个电极是分开的。当接通电源时,两极之间产生火花放电。双金属片变热膨胀,自动张开,使两极闭合,电流就通过镇流器、灯丝、起辉器形成电气回路。起辉器里的双金属片在闭合期间,火花放电停止,双金属片变冷,两极又重新断开。

这一刹那间,电流切断,镇流器会产生很高的电压,这个电压加在灯丝上,使灯丝发热,产生大量的电子流去冲击日光灯管内的气体(氩气),并使水银气化,形成看不见的紫外线。紫外线射到涂在灯管内壁的荧光粉上,于是,发出像日光的光线。所以,它既叫荧光灯,又叫日光灯。

起辉器是使电路接通和自动断开的元件。和氖管并联的电容器,是为了减少日光灯对无线电的干扰。镇流器除产生高压脉冲电流外,还起限流作用,所以又叫“扼流圈”。

日光灯管内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),还装有少量的水银。它的两端是灯丝,一头是绕成螺圈形的钨丝,它是阳极;另一头是触角状的钨丝,它是阴极。上面还涂有氧化钡和氧化锶的金属盐,作为电子发射物质。当废日光灯打碎时,你可以观察它的灯丝结构。

假如把日光灯管直接接在220伏电源上,会产生什么后果呢?

日光灯管是一种“充气放电管”,它的特性之一,就是电流流过时电阻变低。电阻变低时,电流就变大,结果电阻更低,电流更大……这样恶性循环下去,灯管很快就会烧毁。

为了防止这一点,必须串联上镇流器。由于它里面有绕在铁芯上的线圈,当加上交流电压时,由于有反电动势产生,它会限制过大的电流流过。因此,它起着和电阻一样的作用,就像把电流镇住了,所以人们叫它镇流器。

电工们必备的氖管验电器,俗称试电笔。在它的电路中串联着一只电阻,大约是一百万欧姆。如果没有它而直接同电源接触时,也会烧毁。由于电阻的阻值大,所以氖管里流过的电流很小,只有0.2~0.44毫安。

使用试电笔时,把金属探头插在要检查的部位,用手按住试电笔尾部的金属帽。探头和金属帽与内部电路相连,这就在电源、试电笔和人体间形成了一个回路。如果要检查的部位与人体间存在着电位差——也就是所谓的有电,氖管就亮了。因为通过电路的电流非常小,所以对人体一点影响也没有。如果手不与金属帽接触,试电笔的电路就处于短路状态,所以氖管自然不会亮。

可是,日光灯管里的电流比它至少大100倍以上,如果也用电阻,将由于过分发热而损失太大。同时,电阻器也不能起辉,因此,必须用镇流器来限制电流。