初中物理日光灯的安装课外实验

【目的和要求】

了解日光灯的构造和工作原理，练习安装日光灯电路和排除简单的故障。

【仪器和器材】

目光灯管（30瓦－40瓦），启动器，启动器座，镇流器（30瓦－40瓦），日光灯灯座2个，灯架（配置的铁架或木架），电容器（3．75微法－4．75微法，耐压220伏以上），钳子，改锥，螺钉若干，导线若干，插头，白炽灯泡（60瓦－100瓦）。

日光灯管：是一个在真空情况下充有一定数量的氩气和少量水银的玻璃管，管的内壁涂有荧光材料，两个电极用钨丝绕成，上面涂有一层加热后能发射电子的物质。管内氩气既可帮助灯管点燃，又可延长灯管寿命。

启动器：又叫启辉器、热继电器。日光灯启动器有辉光式和热开关式两种。最常用的是辉光式。外面是一个铝壳（或塑料壳），里面有一个氖灯和一个纸质电容器，氖灯是一个充有氖气的小玻璃泡，里边有一个U形双金属片和一个静触片（图3．28－1）。双金属片是由两种膨胀系数不同的金属组成，受热后，由于两种金属的膨胀不同而弯曲程度减小，与静触片相碰，冷却后恢复原形与静触片分开。与氖灯并联的小电容的作用是减小日光灯启动时对无线电接收机的干扰。

镇流器：又叫限流器、扼流圈，是一个具有铁心的线圈。其作用有两个：一是在日光灯启动时它产生一个很高的感应电压，使灯管点燃，二是灯管工作时限制通过灯管的电流不致过大而烧毁灯丝。

一般的镇流器只有两个接头，还有一种镇流器有4个接头，这种镇流器的工作原理与两个接头的基本上一样，只是增加了一组辅助线圈（简称副线圈），副线圈协助主线圈来完成启动工作，使镇流器的性能进一步得到改善。这种镇流器的结构和接线见图3．28－2。其中1和2为主线圈，3和4为副线圈，它们绕在同一个铁心上。一般在镇流器上面都标有接线图。

【实验方法】

一、安装日光灯

1．先把两个灯座和启动器座装在灯架上。把镇流器固定在适当位置上。

2．按照图3．28－3连接电路，电容器C可以不要，标有220V的两端接在插头上。

3．安上启动器和灯管。经教师检查后，将插头插入照明电路的插座，看灯管是否发光。

二、了解启动器的作用

1．接通电源，日光灯启动发光。然后将启动器取下，这时日光灯是否仍然发光？这说明启动器只在什么时候才起作用，什么时候失去作用？

2．将日光灯熄灭，在没有启动器的情况下，重新接通电源。这时日光灯是否发光？用一节绝缘导线将启动器座上的两接线柱碰触，略等一会儿取走。这样做以后，能否使日光灯发光？碰一下的作用相当于启动器中双金属片的什么动作？。

三、了解镇流器的作用

1．把60瓦－100瓦的白炽灯泡与镇流器并联，接通电源后灯管发光，再将镇流器的一端断开，日光灯是否仍然发光？这时白炽灯泡两端有没有电压？它在电路里起什么作用？

2．断开电源，再次接通电源后，日光灯管能不能发光，把镇流器重新接上，灯管能不能发光？镇流器这时起什么作用？

提示：镇流器不但具有限流降压作用（这个作用可用灯泡或电阻来代替），而且在启动时由于自感产生一个较高的电压，利于灯管的启辉点燃（这一作用是不能用灯泡或电阻代替的）。

【注意事项】

1．安装日光灯时必须注意，各个零件的规格一定要配合好，灯管的功率和镇流器的功率相同，否则，灯管不能发光或是使灯管和镇流器损坏。

2．如果所用灯架是金属材料的，应注意绝缘，以免短路或漏电，发生危险。

3．要了解启动器内双金属片的构造，可以取下启动器外壳来观察。用废日光灯管解剖了解灯丝的构造时，因灯管内的水银蒸气有毒，应注意通风。

4．日光灯上安装电容器，是为了减少电力输送时的损失（即提高功率因数），对日光灯的启动并没有作用。

有电容器时，可将其并联在电源两端。

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