第12章 电灯泡为什么要做成拱形

电灯灯丝通电以后，温度很快上升到两三千摄氏度，这时候它才能正常发光。一般金属达到这个温度就会熔化，钨的熔点最高，高达3 410℃，所以灯丝大都采用钨丝。但是在高温下，钨丝会与空气中的氧发生作用，很快就烧断了。抽掉了灯泡里的空气，可以防止钨丝氧化，延长灯丝使用的寿命。需要说明的是，一般的灯泡并不是真空的，里面虽然没有空气，却充进了一些在高温下不易和钨丝发生化学反应的气体，如氩气、氮气等，使灯泡内部保持一定压力。对于功率在40瓦以下的灯泡，也有保持真空的。它们为什么不会被大气压力压破呢？这与灯泡的形状有关系，灯泡是蛋壳形结构，又叫拱形结构。这种结构有一种特殊的力学性质，能承受很大的压力而不破碎，就像用手去握住一个鸡蛋，不管怎么攥它，都攥不破的道理一样。尽管灯泡灯丝的温度虽然可达到2 000℃，但是灯丝没有和玻璃直接接触，热量不能直接传导到玻璃泡上来。就是充气的灯泡，通过气体对流传到灯泡上的热量也很少。所以灯丝发出的热，主要是通过辐射散发出来的。但是玻璃泡是透明的，本身并不吸收热量，热很快就透射出去了，灯泡表面的温度因而不很高。不过用的时间较长，或者灯泡的瓦数比较大，灯泡也会烫手的。