电灯泡为什么多是梨形的？

2022-11-12

01电灯亮后，灯泡里的钨丝能达到2500℃左右的高温，会使钨丝表层蒸发出一部分钨的微粒。灯泡做成梨形，灯泡内的惰性气体对流时，钨的微粒，大部分随热气体被卷到上方，沉积在灯泡的颈部，这就能减轻对灯泡周围和底部的影响，保持它的亮度。
电灯泡(或称电球、钨丝灯) ，其准确技术名称为白炽灯。电灯泡外围由玻璃制造，把灯丝保持在真空，或低压的惰性气体之下，作用是防止灯丝在高温之下氧化。参照白炽灯。一般认为电灯是由美国人汤马士•爱迪生所发明。但倘若认真的考据，另一美国人亨利•戈培尔(Heinrich Göbel)比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料，而且可靠的电灯泡，而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年，英国化学家戴维将铂丝通电发光。他亦在1810年发明了电烛，利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利•戈培尔使用一根炭化的竹丝，放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时，但是并没有及时申请设计专利。
1850年，英国人约瑟夫•威尔森•斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年，他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利，并开始在英国建立公司，在各家庭安装电灯。
1874年，加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气，以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明，于是在1875年把专利卖给爱迪生。
爱迪生购下专利后，尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡，成功维持13个小时。到了1880年，他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国，斯旺控告爱迪生侵犯专利，并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国，爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科，属于无效。最后经过多年的官司，爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。
【电灯泡为什么多是梨形的？】爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝。之后在1906年，通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决，钨丝电灯泡被使用至今。
电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一，在电阻较大的地方，温度升得较高，钨丝亦升华得较快，于是造成钨丝变细，电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。
现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。为什么它要呈梨形?这是因为电灯电亮后，灯泡里的钨丝能达到2500℃左右的高温，会使钨丝表层蒸发出一部分钨的微粒。灯泡做成梨形，灯泡内的惰性气体对流时，钨的微粒，大部分随热气体被卷到上方，沉积在灯泡的颈部，这就能减轻对灯泡周围和底部的影响，保持它的亮度。所以灯泡要做成梨形。

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