燈泡燈絲的基礎知識

更新時間：2025-12-20

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什么是燈泡燈絲

燈絲是照明設備（如白色燈泡）的發光部分。

它是一種位于玻璃球內部的電阻材料，呈細長線形。當電流通過燈絲并加熱時，燈絲會發光。

在發明初期，這種燈絲被稱為碳球，因為材料是碳化紙。然而，燈絲一發光大約一分鐘就開始燃燒，且強度不足以用于日常生活。

因此，如今大部分金屬鎢仍被使用。

燈絲被用作燈泡的光源。

主要應用是白熾燈泡。對于燈絲材料，使用細鎢絲，以線圈形式呈現。然而，許多近期的通用燈泡采用雙線圈設計，以防止熱量被帶走。

白熾燈泡有多種類型，如鹵素燈泡、迷你氪燈和熒光燈泡。玻璃球內部填充滅活氣體以防止絲狀物質蒸發（例如氬氣、氮氣、氪、氙氣）。

還有一些燈泡內部有真空，白熾燈的光色和亮度因氣體類型不同而不同。近年來，除鹵素燈泡和迷你氪燈外，其他白熾燈泡因能源效率差而被停產。

此外，從這種能效的角度來看，近年來越來越多地使用了稱為LED（光發射二極管）的發光二極管。

燈絲LED燈泡是一種用LED燈光復制燈絲的燈泡。燈絲LED燈泡的特點是亮度較暗。

原因是它使用了細長的線狀LED燈。此外，許多型號沒有稱為散熱器的散熱部件。因此，設計上也存在限制，不允許使用功率過高的LED燈。其主要應用是輔助照明和鉸接照明。

另一方面，普通LED燈泡通常比燈絲LED燈泡更亮，因為它們可以使用大型LED芯片。

燈絲LED燈泡的壽命比白熾燈或熒光燈管長，但比普通LED燈泡短。具體來說，大約是15,000小時。典型的LED燈泡壽命在3萬到4萬小時之間，壽命大約只有一半。

白熾燈的原理是通過通過電流通過燈絲產生焦耳熱，然后燈絲輻射熱量以發光。焦耳熱是電流通過導體時產生的熱能。

因此，為了讓燈泡壽命更長，燈絲必須是具有強抗性和耐熱能力的材料。否則，燈絲本身無法承受高溫，會燃燒，無法作為光源使用。

鎢的熔點非常高，達到3,653 K（3,379°C），是金屬元素中最高的。因此，由于焦耳熱，它在高溫下不會熔化。因此，鎢常用于燈絲中。

燈泡內部被惰性氣體包裹，使燈泡能夠保持其長壽命。然而，惰性氣體也會因氣體本身的熱傳導和對流而移動，從而帶走絲材的熱量（熱量損失）。如圖2所示，原子量較高的元素，封裝氣體與熱損失的關系通常較小。