对灯瞬熄的探索

G073铜梁一中 卢尚琴

在日常生活中，我们时常遇到开灯时灯粗的情况，其原因就是灯丝烧断了。

   白炽灯泡的灯丝，很少在正常发光的突然烧断，通常是开灯时的瞬间被烧断，对这一现象的解释是：金属导体的电阻随温度升高而增大，刚开灯的瞬间，灯丝的电阻比其正常发光时的电阻小很多，此时，通过灯丝中的电流比其正常发光时大得多，从而将灯丝烧断，灯丝的烧断仅仅是由于开灯的瞬间电流大而造成的吗？

    灯泡在正常发光时，灯丝中电流的功率即电能转化为内能的功率和灯丝辐射能量的功率相等，因而灯丝的温度t1（通常为2000多摄氏度）保持不变，此时，如再增大灯丝中的电流，灯丝的温度就会大开t1，若灯丝中电流大于某一限度，灯丝就会因温度超过某一限度而烧断，刚开灯时，虽然灯丝中电流亦随之迅速减小，但是，当灯丝的温度升高到t1时，灯丝的电阻也同时增至其正常发光时的电阻阻值，从而灯丝中的电流也同时减小到其正常发光时的电流值，此时灯丝中电流的功率等于灯丝向外辐射的功率，因此灯丝的温度就不能再升高了，灯丝也就不会烧断。

   究竟应该怎样解释灯丝在开灯的瞬间烧断呢？在电源电压正常的情况下，一个可能的原因是：灯丝粗细不均匀。如灯丝中某一部分比其他部分细，刚开灯后，这部分的温度就比其他部分升高得快。若这部分足够细（可使温度升高足够快）又足够短（可使其变细，升温而引起的电阻变化对灯丝的总电阻影响足够小），即可使这一小段灯丝的温度上升到正常发光时的温度t1，其余部分的温度还较低，以致灯丝的总电阻很小，灯丝的电流很大，产生的热量很大从而导致这小段灯丝的温度进一步升高而把灯丝烧断，事实上，若灯泡中灯丝的某一部位比其他部位的（绝对的粗细均匀是不有在的），则在灯泡发光时，灯丝这一部位的温度就比其他部位高，其挥发也就比其他部位快，久而久之，灯丝变细（一般灯丝为钨丝）即钨丝升华，也将使灯泡在开灯时瞬息。

   此外，灯泡的瞬息也与灯泡里面充入的稀有气体或氮气纯度有关。一般地说灯内充气体纯度超高，使用寿命越长，因为稀有气体或氮气性质稳定不会因为温度升高而发生物理变化或化学变化。如果灯泡内部连接或灯尾部制作不完善而导漏气，使外界气体（如：O2）进处灯泡，灯丝即钨丝会被氧化，使其在开灯瞬间熄灭，还有一个次外原因就是用久了，灯丝变细或灯内结构变化而致。

   由此而想，如若在灯泡上串联一组线圈，为了增大其自感系数还可在线圈中穿入铁芯，这样在开灯瞬间，因产生感应电流会阻碍其电流强度增大而使灯泡逐渐达到正常发光。即使有感抗阻挠，但因线圈量少匝数少，其自感电动势也很小，因此，此种办法可行，而且，线圈，铁芯材料来源广易生产，成本也很低，我想应该很适用。还有一种便是串联一个容量大的电容器，在交流正常情况下，因其量大，容抗小，且在灯内形成充电放电，可使灯较正常工作；相对而言加线圈更适合。

   闪亮的灯光猝然长逝，其中蕴有的真理很值细嚼，的确，真理就在生活中，就是细节，成为了我们攀登万仞高峰的楼梯。我们在其中磨炼，提高，获益匪浅。