灯泡灯丝的基础知识

更新时间：2025-12-20

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什么是灯泡灯丝

灯丝是照明设备（如白色灯泡）的发光部分。

它是一种位于玻璃球内部的电阻材料，呈细长线形。当电流通过灯丝并加热时，灯丝会发光。

在发明初期，这种灯丝被称为碳球，因为材料是碳化纸。然而，灯丝一发光大约一分钟就开始燃烧，且强度不足以用于日常生活。

因此，如今大部分金属钨仍被使用。

灯丝被用作灯泡的光源。

主要应用是白炽灯泡。对于灯丝材料，使用细钨丝，以线圈形式呈现。然而，许多近期的通用灯泡采用双线圈设计，以防止热量被带走。

白炽灯泡有多种类型，如卤素灯泡、迷你氪灯和荧光灯泡。玻璃球内部填充灭活气体以防止丝状物质蒸发（例如氩气、氮气、氪、氙气）。

还有一些灯泡内部有真空，白炽灯的光色和亮度因气体类型不同而不同。近年来，除卤素灯泡和迷你氪灯外，其他白炽灯泡因能源效率差而被停产。

此外，从这种能效的角度来看，近年来越来越多地使用了称为LED（光发射二极管）的发光二极管。

灯丝LED灯泡是一种用LED灯光复制灯丝的灯泡。灯丝LED灯泡的特点是亮度较暗。

原因是它使用了细长的线状LED灯。此外，许多型号没有称为散热器的散热部件。因此，设计上也存在限制，不允许使用功率过高的LED灯。其主要应用是辅助照明和铰接照明。

另一方面，普通LED灯泡通常比灯丝LED灯泡更亮，因为它们可以使用大型LED芯片。

灯丝LED灯泡的寿命比白炽灯或荧光灯管长，但比普通LED灯泡短。具体来说，大约是15,000小时。典型的LED灯泡寿命在3万到4万小时之间，寿命大约只有一半。

白炽灯的原理是通过通过电流通过灯丝产生焦耳热，然后灯丝辐射热量以发光。焦耳热是电流通过导体时产生的热能。

因此，为了让灯泡寿命更长，灯丝必须是具有强抗性和耐热能力的材料。否则，灯丝本身无法承受高温，会燃烧，无法作为光源使用。

钨的熔点非常高，达到3,653 K（3,379°C），是金属元素中最高的。因此，由于焦耳热，它在高温下不会熔化。因此，钨常用于灯丝中。

灯泡内部被惰性气体包裹，使灯泡能够保持其长寿命。然而，惰性气体也会因气体本身的热传导和对流而移动，从而带走丝材的热量（热量损失）。如图2所示，原子量较高的元素，封装气体与热损失的关系通常较小。