日光灯如何发明的_日光灯工作原理及接线图

一、日光灯概述

日光灯又名荧光灯，所以日光灯就是荧光灯。日光灯俗称“电棒”，就是细长圆柱形的白色不透明玻璃管，（灯管内的白色物质就是引起发光的荧光粉，所以也叫荧光灯），两端还各有两个细腿的那种，因为照出的光线和太阳照的一样不会引起物体变色，所以叫日光灯。

日光灯用途非常广泛。在造型上也有柱型、环型、U型等多种。其最大特点是光亮、节电、散射、无影，是典型的重在照明的灯具，装饰效果较差。所以在选购时应更注重其照明效果。

二、日光灯工作原理

当电源接通时，电压全部加在启辉器上，氖气在玻璃泡内电离后辉光放电而发热，使动触片受热膨胀与静触头接触使电路接通，此时灯丝通过电流加热后发射电子，使灯丝附近的水银开始游离并逐渐气化，同时，启辉器触点接触后辉光放电随即停止，动触片冷却而缩回（即触点断开）。使流经灯丝和镇流器的电流突然中断，在此瞬间，镇流器产生的自感电动势与电源电压串联后，全部加在灯管两端的灯丝间，由于灯丝间电压骤增，整个灯管内的汞气在高压作用下全部游离，从而产生弧光放电，辐射出不可见的紫外线，激发管壁的荧光粉，发出近似日光的可见光。

荧光灯的组件必须严格按规格配套使用，由于镇流器是电感性负载，因而使得整个日光灯电路的功率因数降低，不利于节约用电；为了提高功率因数，可在日光灯的电源两端并联一只电容器，其容量按管的功率不同而选配如20瓦的光管配2.5微法电容器，30瓦日光灯配3.75微法电容器，40瓦的光管配4.75微法电容器，耐压应大于220伏。

三、日光灯如何发明的

1879年，美国著名的科学家爱迪生发明了白炽灯，结束了人类“黑暗”的历史。人们在欢呼、庆祝这一伟大发明的时候，富有远见的科学家已经看到了白炽灯明显的不足之处：它只利用电能的10%-20%，其余的80%-90%的电能以热损耗的形式被浪费掉。

“白炽灯靠电流加热，使热能转换为光能，这种电能的利用形式太浪费了，能不能开辟一条电能利用的新途径呢？”有的科学家提出了新的想法。

美国的黑维特就是持这种想法的科学家之一。他默默地扎在实验里。他将耐热玻璃制成灯管，抽出灯管内的空气。然后往灯管内充入各种金属和气体，反复进行比较。

1902年，黑维特发明了水银灯。这种水银灯是在真空的灯管中充入水银和少量氩气。通电后，水银蒸发，受电子激发而发光。水银灯比白炽灯亮多了，光线近似太阳光，能量利用率也较高。

但是，水银灯会辐射出大量紫外线，而紫外线是对人体有害的；且水银灯光线太亮、太刺眼，因此它不能得到广泛应用。

该如何改进水银灯，使它更为实用呢？

一时间，许多科学家潜心于水银灯的研究。他们认定沿着水银灯的思路研究下去，终究会成功的。

不少科学家注意到：早在1852年，英国物理学家斯托克期发现了一种碰到光就能产生另一种光的荧光物质，并且经这种荧光物质转换后的光的波长远比外来光的波长要长。

“既然紫外线比可见光的波长短，用紫外线去照射荧光物质，肯定可以得到比紫外线的波长要长得多的可见光！”科学家马上联想到了水银灯的弊端。

“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”。这可是个极有价值的推测。它意味着大量有害的紫外线将变成可见光。具体来说，只要在水银灯管内壁涂上荧光物质，当水银灯辐射的紫外线照到荧光物质上时，就会被激发变成可见光。

有了这么一个明确的理论指导，按理说，水银灯的改进工作应该有个飞跃了。

然而，科学家在实际的操作过程中屡屡失败。这是为什么呢？

经过认真分析与探讨，科学家认定原来的推测没有错，关键问题是技术上没有过关，也就是说，水银灯的启动装置不理想。可是要制作一个理想的启动装置谈何容易！

水银灯的改进工作进入了艰难阶段。

19l0年，法国科学家注意到莫尔在1895年做的一个实验。在这个实验中，莫尔在抽掉空气的玻璃灯管中，充入少量的二氧化碳，然后给以高压，使它放电，结果灯管发出白光。克劳特根据莫尔的实验，在抽掉空气的玻璃灯管中，分别充入氖、氩、氦等惰性气体。他发现，充入氖气，灯管会发出红橙色的光；充入氖和氩的混合气，灯管会发出蓝色的光；充入氖和水银的混合气，灯管会发出绿色的光；充入氦气，灯管会发出金黄色的光。如果在管内壁涂不同荧光物质，灯光的色彩将更丰富。

“这是多么奇妙的现象啊！”克劳特惊喜万分。

克劳特根据这种灯光的特殊性能，制作了一幅宣传广告：红色的花朵，绿色的叶子，黄色的文字。他把这个广告挂在法国巴黎的闹市区。在夜晚，这张广告发出五彩缤纷的灯光，显得格外醒目。

克劳特获得了霓虹灯的发明专利，并成立了“克劳特霓虹灯公司”，结果发了大财。直到1932年，克劳特专利权到期，从此，世界各地才开始广泛生产霓虹灯。

虽然霓虹灯亮度不够，不能作为照明用，只能用它丰富的灯光色彩作广告，但它再一次证明：不采用爱迪生的使电变为热，热再变为光的方法，而采用一条更经济地利用电能的途径完全可行。也就是说，水银灯的进一步研制、改进是大有前途的。这给了科学家极大的信心。

美国通用电子公司的研究人员伊曼，与其他科学家一样，从霓虹灯的亮光中，看到了光明的前途。他加快了研制的步伐。终于在1938年，突破了启动装置的设计与制作大关，制作了与水银灯性能截然不同的荧光灯。

这种荧光灯是在一根玻璃管内，充进一定量的水银，管的内壁涂有荧光粉，管的两端各有一个灯丝做电极。它的工作原理是：通电后，水银蒸气放电，同时产生紫外线，紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光。显然，荧光灯没有水银灯的弊端，它比白炽灯更亮，且电能利用率高，省电。因此，它一诞生，便很快进入了一般家庭。

由于荧光的成分与日光相似，因此人们也叫它“日光灯”。

四、日光灯接线图

日光灯灯具由启辉器、镇流器、灯座和灯管四个部件组成。我们今天讲的接线工作，主要是指接通电源线，让日光灯发光的方法。也就是将灯管、启辉器和镇流器正确连接起来。只要以上部分连接好，安装上灯管就能正常使用了。

第一部分、灯座是安装灯管的部件，它的两端要分别连载一根L线和一根N线，连接好后将N线接入到开关中。

第二部分、镇流器是接在已经连通灯管的L线，先从镇流器的N极上接入，再从L极连出并连通开关。记住L线必须通过镇流器再连通开关，否则极容易发生电路事故。

第三部分、启辉器是连接在灯管上的，将它的L极和N极分别接通灯座的两端即可。

第四部分、以上部分完成后，将灯管安装到灯座上，不用区分两极。然后打开电源开关，如果连接正确，日光灯就会发出光亮。

注意事项（在连接日光灯灯具时，要将电源关闭，用电笔测试没有电流后再连接。要做好安全防护工作，避免发生安全事故！）