梅砚君
(淄博实验中学 山东 淄博 255090)
白炽灯是照明电路中的最重要最常见的电器.灯泡的构造和使用中蕴含着许多物理知识,因而白炽灯也成为中学物理教学中常举的例子,尤其是白炽灯的灯丝烧断现象更是生活中的常见物理现象,是贴近学生生活、激发学生兴趣的好题材.在教材和教学中虽有所涉及,但不够全面和深入.在这里,笔者把此问题作一较全面的分析.
对于灯泡的灯丝易在开灯的一瞬间烧毁,一般的解释很简单:灯丝正常工作时的电阻是未接入电路时的10多倍,在开灯瞬间电流很大,实际功率高出额定功率的十余倍,故易烧毁.这种解释令人颇费推敲,乍一想似乎就是在开灯的一瞬间,电流很大,使灯丝温度急剧升高,一下子窜到3 000多摄氏度.达到了钨的熔点,将灯丝烧毁了.仔细一想又不妥,因为当灯丝整体温度升至2 000多摄氏度时,灯丝电阻已增大10多倍而进入正常工作状态,灯丝温度不会再继续升高到3 000多摄氏度.那么,灯丝为什么又会烧毁呢?这里面应有更深刻的原因.
实际上,我们细心观察一下,在正常电压下合格的灯泡,不论是在开灯瞬间烧毁,还是在工作过程中烧毁,其灯丝都是从某一处断开,尤其以烧断灯丝与接线柱的接头处为多,而绝无整体烧熔现象.这说明灯丝整体温度并没升至熔点,灯丝烧毁的现象是由于灯丝某处的升温过高所致.为什么会发生这种现象呢?这是因为在灯丝制作过程中不可……