neu nguyen ly lam viec cua den huynh quang

Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập
miễn phí

Nêu nguyên lý làm việc của đèn huỳnh quang
Câu hỏi: Nêu nguyên lý làm việc của đèn huỳnh quang
Trả lời:
Nguyên lí làm việc của đèn huỳnh quang: Khi đóng điện, hiện tượng phóng điện giữa hai
điện cực làm phát ra tia tử ngoại (tia cực tím). Tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh
quang làm đèn phát sáng. Ngồi ra, để giúp cho hiện tượng phóng điện xảy ra, người ta
phải lắp thêm chấn lưu (tăng phô) và tắc te (chuột bàn).
1. Đèn huỳnh quang là gì?
Đèn huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn tuýp (hay đèn ống) gồm điện cực (wolfram) và
vỏ đèn phủ một lớp bột huỳnh quang (hợp chất chủ yếu là phosphor). Ngồi ra, người ta
cịn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí trơ (neon, argon...) để làm tăng độ bền của
điện cực và tạo ánh sáng màu.
Trải qua lịch sử nghiên cứu của nhiều nhà khoa học khác nhau, phiên bản đèn ống huỳnh
quang được phát triển và đánh dấu bởi Peter Cooper Hewitt, phát minh của ông được cấp
bằng sáng chế năm 1901.
Đèn của Hewitt phát sáng khi có dịng điện chạy qua hơi thủy ngân ở áp suất thấp. Ở thời
điểm đó đèn hơi thủy ngân này có hiệu suất tốt hơn nhiều so với đèn sợi đốt. Tuy nhiên
nó vẫn có hạn chế do ánh sáng xanh lục phát ra. Đèn được dùng phổ biến từ 1939 đến
nay và đang dần được thay thế bởi bóng đèn led và đèn Led năng lượng mặt trời do
những hạn chế của nó.
2. Cấu tạo của một bóng đèn huỳnh quang
- Ống thủy tinh: Chiều dài 0,3m-2,4m, mặt trong phủ lớp bột huỳnh quang, chứa hơi
thủy ngân và khí trơ (neon, argon,...)
- Điện cực: Làm bằng dây vonfram, có dạng lị xo xoắn, nối ra ngồi qua chân đèn. Đặc
điểm của đèn ống huỳnh quang: Hiện tượng nhấp nháy, hiệu suất phát quang cao hơn đèn
sợi đốt, tuổi thọ: 8000 giờ, cần mồi phóng điện. Số liệu kĩ thuật: 127V, 220V
Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188

Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập
miễn phí

- Khí: Một lượng nhỏ thủy ngân được cho vào ống bóng đèn huỳnh quang, sau đó được
hút chân khơng ở áp suất thấp. Dịng điện qua hơi thủy ngân này khiến chúng bức xạ và
tạo ra ánh sáng tím có bước sóng 253.7nm. Áp suất hơi thủy ngân được duy trì ổn định
bên trong bởi bóng thủy tinh; và được giữ ổn định trong suốt quá trình phát sáng. Ngoài
ra người ta cũng bơm thêm vào đèn 1 số khí trơ khác; thường dùng khí argon và argonneon làm tăng độ bền của điện cực.
- Lớp bột huỳnh quang có tác dụng gì: Bột huỳnh quang hay phosphor là một hợp chất
hóa học được quét bên trong thành ống. Bức xạ tím do điện cực và hơi thủy ngân phát ra
tác động vào lớp bột huỳnh quang, tạo nên ánh sáng với bước sóng nằm trong vùng nhìn
thấy được. Tùy thuộc vào hỗn hợp phosphor, các nhà sản xuất có thể thay đổi màu ánh
sáng hoặc phổ của đèn.
3. Chi tiết hơn về nguyên lý hoạt động của bóng đèn huỳnh quang
- Bóng đèn huỳnh quang là một ống thủy hai đầu có 2 sợi tóc bóng đèn (sợi vonfram).
Người ta hút chân không làm cho trong bóng chỉ cịn một lượng khí nhỏ, pha thêm vào đó
một ít khí hiếm (khí trơ - ví dụ Agon). Với các loại khí trơ khác nhau sẽ tạo ra các màu
sắc khác nhau. Khi đóng nguồn, có dịng điện chạy qua các sợi tóc đèn làm chúng nóng
lên, phát xạ các điện tử thành dạng đám mây bao quanh tóc bóng đèn.
- Ban đầu phải cần có một điện áp cao tạo chênh áp khá lớn giữa 2 đầu cực để sinh một
điện trường trong ống hút đám mây điện tử tạo ra dịng điện (điện tích âm sẽ chuyển động
ngược hướng trong điện trường này ức bị hút về cực có thế dương hơn). Ban đầu dịng
điện tích âm trong ống khí kém cịn tương đối nhỏ, sau tăng dần lên do hiện tượng các
luồng điện tích âm di chuyển va chạm với các phân tử khí hiếm trong ống làm các phân
tử này bị ION hóa làm tăng mật độ điện tích trong ống. Dịng điện tăng vọt theo kiểu thác
đổ, đến khi điện dẫn giữa 2 cực đèn ống đạt cực đai (hay điện trở khí tụt đến cực tiểu - ta
tạm coi gần đúng bằng 0 ơm). Lúc này khơng cần duy trì điện áp cao giữa 2 cực đèn ống
nữa mà dòng điện vẫn được duy trì. Điện áp cao cần được "tắt" đúng lúc - nếu khơng cịn
làm hiện tượng ION hóa diễn ra quá mạnh cháy đèn.

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập
miễn phí

Ngun lý hoạt động của bóng đèn huỳnh quang - sơ đồ đi dây dẫn sai
- Nhưng bằng cách nào để tạo ra điện áp cao giữa 2 cực đèn ống? Rồi bằng cách nào để
cắt điện áp cao đúng lúc? Hơn nữa các q trình đó phải tự động không cần đến con
người (bạn thấy đấy ta chỉ cần bật cơng tắc, đèn sau đó nháy nháy vài cái rồi tự sáng
bừng lên!).
- Để tạo được các quá trình điều khiển trên, người ta dùng một cuộn dây có điện kháng L
rất lớn, ta gọi đây là cuộn tăng pô hay tăng áp. Do cuộn L được mắc nối tiếp với tắc te vốn là một tiếp điểm nhiệt - nên khi ta cắm mạch điện trên vào nguồn điện thì "quá trình
quá độ" sau sẽ xảy ra: Khi đóng điện qua mạch nối tiếp trên, tiếp điểm nhiệt của tắc te
nóng lên và dãn nở làm lá tiếp điểm tách ra ngắt mạch điện.
- Do dòng qua cuộn L đột ngột bị cắt, nên trong cuộn L sinh ra một sức điện động tự
cảm (SĐĐTC) có chiều sao cho tạo ra một dòng điện tự cảm có chiều cùng chiều với
dịng điện của mạch trước lúc ngắt mạch. Điện cảm L càng lớn, hiện tượng cắt mạch càng
đột ngột thì SĐĐTC sinh ra càng lớn. Lúc này hình thành một điện áp cao giữa 2 đầu
bóng đèn neon. Tiếp sau đó khi tắc te ngắt ra, lá tiếp điểm nguội đi và lại đóng lại, lúc
này mạch nối tiếp lại được nối thơng trở lại, dịng điện qua tắc te làm nó nóng lên tiếp tục
bị ngắt ra, SĐĐTC lại được sinh ra giữa 2 đầu cực bóng neon. Sau một vài lần phóng
điện hiện tượng ION hóa khí kém trong ống neon đủ tạo ra dòng điện thác làm điện trở
giữa 2 đầu ống neon giảm xuống bằng 0 ôm, làm ngắn mạch 2 đầu tắc te.

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188


Thư viện Đề thi - Trắc nghiệm - Tài liệu học tập

miễn phí

- Kết quả dịng điện qua tắc te = 0, tắc te khơng bị đốt nóng nữa do đó khơng cịn đóng
cắt (mà ở trạng thái nguội, tiếp điểm tắc te đóng liên tục). Do trạng thái đóng ngắt mất đi,
dẫn tới SĐĐTC trên cuộn L không tạo ra nữa. Lúc này cuộn L chỉ còn là một điện kháng
thuần bình thường nối tiếp trong mạch điện. Quá trình khởi động nói trên gọi nơm na là
q trình "mồi". Khi cắt cơng tắc nguồn thì dịng điện qua ống neon mất, đèn tắt. Nếu
muốn đèn sáng trở lại cần bật công tắc nguồn và bắt đầu trở lại q trình "mồi" như đã
nói.

Trang chủ: | Email hỗ trợ: | Hotline: 024 2242 6188