請問一下 關於日光燈

Question

請問一下為什麼日光燈會需要點燈器才會亮阿?

它又是什麼原理呢?

Answer 1

日光燈啟動的問題在於，日光燈正常工作時的電壓不足以產生氣體放電。 日光燈啟動的方式有好幾種，有些日光燈兩端有燈絲(和電燈一樣的鎢絲）。 1. 預熱式的啟動   只有當啟動時加熱燈絲，啟動後電流中電子撞擊電極時能產生足夠的電子。  當按下開關時, 讓電流流經燈絲，待燈絲加熱至能夠產生足夠的熱電子時,  這些逃脫燈絲的電子，經燈管兩端的電壓（場）作用而   加速 => 碰撞 => 游離更多電子 => 加速=> ...循環  於是原本不易導電的氣體燈管，突然變成 容易導電的游離氣體。   於是 放電過程 開始進行了！  在加熱的過程中，一直試圖產生放電過程  （於是啟動時，兩電極附近會看見明滅交錯的微弱燈光）   但是通常電源電壓 仍然不足以 啟動放電過程。   某些日光燈啟動時，你需先按下開關一下子（加熱燈絲），   當鬆開手時，放電才會產生。（如下圖）  當鬆開開關時，回路電流遽然改變於是 『安定器』感應出高電壓 而引發放  電過程。(安定器 幫助日光燈啟動的功能)  有些日光燈利用簡單電子開關(glow switch)，俗稱啟動器（Starter)    達到上述手按下後鬆開的作用。  如圖：   一個小的霓虹燈，不過其中一電極是由雙金屬片製成（受熱會彎曲）。   兩電極間原先並不接觸，但距離很短。   當電源電壓在電極兩端時，產生放電（看得見紅紅的顏色）而導通。   導通時也同時使得電流流經燈絲（使燈絲加熱）。   由於放電使得電極溫度增高而彎曲，進而使兩電極接觸。    電極接觸後，反而由於放電過程不再發生而逐漸降溫。    使得金屬片又再度分開。此時『安定器』產生的高壓，   由於電極已經產生足夠的電子，而在日光燈管內放電。  於是 小霓虹燈開關 的電極電壓也就下降了。不會在重複放電。   當 日光燈啟動後 拿掉 啟動器（霓虹燈開關）並不會影響其繼續工作。   只有在啟動時需要它。2. 快速啟動型：  當電源導通時，也同時加熱燈絲（燈絲一直處於加熱狀態）。   當足夠電子產生時，便導通電流。3. 瞬間啟動型：  並沒有燈絲，完全靠『安定器』產生的高壓造成放電（加一昇壓變壓裝置）   ，因此能瞬間導通。如圖  日光燈管內需有足夠電場加速電子，因此長度越長的燈管   需要越高的電壓。通常管內的水銀還帶正電。   游離的正離子也會吸引電子，減少他們因相互排斥而撞擊管壁（螢光質）。
圖片參考：http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/everydayPhysics/lamp.gif