【物理原理】一图看懂日光灯工作原理日光灯在我们的生活中有很广泛的应用

日光灯在我们的生活中有很广泛的应用，

它的工作原理用到了高中物理知识。（在本文的最后，我们用一张图示概括出日光灯的整个工作过程。）

让我们从日光灯的电路结构说起。

1、起动器（启辉器）

主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U型动触片。

当温度升高时，因两层金属片的膨胀系数不同，且

内层膨胀系数比外层膨胀系数大

，所以动触片在受热后会向外伸展。

2、镇流器

是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。

3、日光灯管

是一根玻璃管，内壁涂有一层荧光粉（钨酸镁、钨酸钙、硅酸锌等）。灯管内充有稀薄的惰性气体（一般为氩气）和水银蒸汽，灯管两端有由钨制成的灯丝，灯丝涂有受热后易于发射电子的氧化物。

4、起动过程

在图示的电路中，当开关接通的时候，

电源电压通过镇流器和灯管灯丝加到起动器的两极

。

这个电压会使起动器的惰性气体氖电离，产生辉光放电。

辉光产生的

热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接通。

这时，由于起动器两极闭合了，动静触片电阻很小，所以启动器两极间电压变小了，氖气不能再被电离，辉光放电消失。

管内温度降低;此时，双金属片自动复位，两极断开。

在两极断开的瞬间，电源提供的电流突然消失，镇流器就会产生很大的自感电动势，

方向与原来的电压方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个

瞬时高压，加在日光灯管两端，使灯管中的惰性气体（氩蒸汽）被电离。

氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电离，并发出强烈的紫外线（

汞

原子的原子特征谱线大部分集中在紫外区

）。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。

5、正常发光过程

日光灯被点亮后，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，能够分担一部分交流电压，因此能保证日光灯正常工作。

由于这个正常工作电压也低于启动器

的电离电压

（交流

220V

），所以并联在两端的起动器也就不再起作用了。

6、

日光灯管的紫外线会不会对人体有害呢？

答案是不会的，因为这种紫外线的能量还

不足以穿透玻璃

到达灯管的外面，所以日光灯的紫外线是不会对人体造成伤害的。

小结：

来源：奇趣物理

如有侵权，联系删除。

往期精彩回顾

1.一秒钟有多长？完全超出你的想象

2.再见手机！微信支付宝同时宣布…

3.泳池里到底有多少尿？这个可怕的问题终于有答案了

4.一组照片记录高三学生的一天 | 十字路口上的人生！

5.物理界无冕之王：他一生获81次诺奖提名，却从未获奖

本期编辑| shanshan

环球物理

ID：huanqiuwuli

环球物理，以物理学习为主题，以传播物理文化为己任。专业于物理，致力于物理！以激发学习者学习物理的兴趣为目标，分享物理的智慧，学会用物理思维去思考问题，为大家展现一个有趣，丰富多彩的，神奇的物理世界！

咨询电话：010-56143955 010-56143855

投稿请联系 14511055@qq.com

地址：北京市海淀区苏州街名商大厦1101环球物理

参加物理集训营拨打咨询电话，短期高效提高物理！欢迎拨打咨询电话：

13581994719