日光燈

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你家里使用日光燈嗎?你知道為什么閉合開關后過幾秒鐘燈管才發(fā)光嗎?日光燈的起動正是利用了線圈的自感現(xiàn)象。
    日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成。燈管的兩端各有一個燈絲,管中充有稀簿的氬和微量水銀蒸氣,管壁上涂著熒光粉。燈管的工作原理和白熾燈不同,兩個燈絲之間的氣體在導電時主要發(fā)出紫外線,熒光粉受到紫外線的照射才發(fā)出可見光。熒光粉的種類不同,發(fā)光的顏色也不一樣。
    氣體的導電有一個特點:只有當燈管兩端的電壓達到一定值時氣體才能導電;而要在燈管中維持一定大小的電流,所需的電壓卻低得多。因此,如果把220V的電壓加在燈管的兩端并不能把它點燃。有了鎮(zhèn)流器和啟動器就能解決這個問題。
    鎮(zhèn)流器是繞在鐵芯上的線圈,自感系數(shù)很大;啟動器由封在玻璃泡中的靜觸片和U形動觸片組成,玻璃泡中充有氖氣。兩個觸片間加上一定的電壓時,氖氣導電,發(fā)光、發(fā)熱。動觸片是用粘合在一起的雙層金屬片制成的,受熱后兩層金屬膨脹不同,動觸片稍稍伸開一些,和靜觸片接觸(圖3丙),
    啟動器不再發(fā)光,這時雙金屬片冷卻,動觸片形狀復原,兩個觸點重新分開。
    閉合開關后電壓通過日光燈的燈絲加在啟動器的兩端,啟動器如上所述發(fā)熱-觸點接觸-冷卻-觸點斷開。在觸點斷開的瞬間,鎮(zhèn)流器L中的電流急劇減小,產生很高的感應電動勢。感應電動勢和電源電壓疊加起來加在燈管兩端的燈絲上,把燈管點燃。實際使用的啟動器中常有一個電容器并聯(lián)在氖泡的兩端,它能使兩個觸片在分離時不產生火花,以免燒壞觸點,同時還能減輕對附近無線電設備的干擾。沒有電容器時啟動器也能工作。
     家里照明用的電源是交流,它的大小和方向都在不停地變化。鎮(zhèn)流器L中的自感電動勢阻礙電流的變化,使得流過燈管的電流不致過大。自感的這個作用在“交變電流”那章還會講到。
    讀完這段,請你思考以下幾個問題。
    (1)如果電容器兩端的電壓過高,電容器的絕緣層就會破壞,變成導體,把兩極連在一起。這種故障叫做電容器的擊穿。這是日光燈啟動器的一種常見故障。為什么常常出現(xiàn)這種故障?
    (2)為什么電容器擊穿后日光燈不能點燃?說出這種情況下可以采取的應急措施。
    (3)啟動器是安裝在插座上的。如果啟動器丟失,有什么辦法用一小段帶絕緣外皮的導線起動日光燈嗎?