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电灯为什么能发出亮光

  电炉和白炽灯泡都是利用电流的热效应工作的.你是否想过:额定电压相同的电炉和白炽灯,电炉的额定功率往往比白炽灯的额定功率大得多,但正常工作时,电炉丝只发出微弱的红光,而白炽灯却发出明亮的光芒.这是为什么呢?

  让我们来观察电炉的炉丝和灯泡的灯丝,也许会找到答案.

  原来电炉丝比较粗,而且是绕成单螺旋状的,螺旋的直径在7~8 mm左右,它的螺距比较大,这样便于散热,因此电炉工作时炉丝的温度不会太高,只在200℃左右,没有达到白炽状态.不过200℃左右的温度,虽然发出的可见光很少,但足以满足加热的需要.

  再看白炽灯,灯丝很细,大约是电炉丝的左右,而且绕成双螺旋状,灯丝间的螺距很小,便于集中热量,这样电流通过灯丝产生的热很快使灯丝温度达到2500℃以上,并保持这个温度,灯丝处于白炽状态,能向外发出明亮的光芒.

  白炽灯工作时,由于将消耗的电能绝大部分转化为热,用以维持灯丝的白炽状态,只将7%~8%的电能转化为可见光,所以白炽灯的效率比较低.

  现在很多家庭使用的是日光灯或节能灯,发光效率比较高,原来它们不是利用电流的热效应工作的.日光灯管内充有稀薄的水银蒸汽,当水银蒸汽导电时,就发射出紫外线,使涂在管内壁上的荧光粉发出柔和的白光.

请回答:

(1)文中提到三种用电器:电炉、白炽灯、日光灯,工作原理相同的是什么?利用了什么原理?

(2)正常工作时,为什么白炽灯的灯丝比电炉的炉丝温度高得多?

(3)第(2)问提到的现象对你有什么启发?你能联系实际再列举几个用类似方法保温或加快散热的例子吗?

答案:
解析:

  (1)电炉和白炽灯工作原理相同;都是利用电流的热效应制成的;

  (2)电炉丝是绕成单螺旋状的,而且螺距比较大,这样便于散热;灯丝绕成双螺旋状,灯丝间的螺距很小,便于集中热量,所以灯丝的温度比电炉丝的温度高得多;

  (3)发热体的面积大或分散开,便于散热;发热体的面积小或集中在一起,散热慢,利于保温.如暖气的散热片,表面积较大,可加热散热;寒冷的天气里,几只小鸡(或其他动物)缩着头,依偎在一起,以保持温度,抵御寒冷


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