โรงเรียนวัดกงตาก

หมู่ที่ 4 บ้านบ้านกงตาก ตำบลช้างซ้าย อำเภอกาญจนดิษฐ์ สุราษฎร์ธานี 84160

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

077-400267

หลอดฟลูออเรสเซนต์ อธิบายเกี่ยวกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ทำงานอย่างไร

หลอดฟลูออเรสเซนต์ ในการส่งกระแสผ่านแก๊สในหลอด หลอดฟลูออเรสเซนต์จำเป็นต้องมี 2 สิ่ง คืออิเล็กตรอนและไอออนอิสระ ความแตกต่างของประจุระหว่างปลายทั้ง 2 ของท่อแรงดันไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้ว ไอออนและอิเล็กตรอนในก๊าซมีน้อย เนื่องจากอะตอมทั้งหมดมีประจุเป็นกลางโดยธรรมชาติ ดังนั้น จึงเป็นการยากที่จะนำกระแสไฟฟ้าผ่านก๊าซส่วนใหญ่ เมื่อคุณเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์ สิ่งแรกที่ต้องทำ คือใส่อิเล็กตรอนอิสระใหม่จำนวนมาก จากขั้วไฟฟ้าทั้ง 2 การออกแบบหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบคลาสสิก

ซึ่งส่วนใหญ่จะตกข้างทาง ใช้กลไกสวิตช์สตาร์ทแบบพิเศษ เพื่อทำให้หลอดสว่างขึ้น เมื่อหลอดไฟเปิดขึ้นครั้งแรก เส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดจะผ่านวงจรบายพาส และข้ามสวิตช์สตาร์ท ในวงจรนี้ กระแสจะไหลผ่านขั้วไฟฟ้าที่ปลายทั้ง 2 ของหลอด อิเล็กโทรดเหล่านี้เป็นเส้นใยธรรมดา เช่นเดียวกับที่พบในหลอดไส้ เมื่อกระแสไหลผ่านวงจรบายพาส กระแสไฟฟ้าจะทำให้ไส้หลอดร้อนขึ้น สิ่งนี้ทำให้อิเล็กตรอนเดือดจากพื้นผิวโลหะส่งเข้าไปในท่อแก๊ส ทำให้แก๊สแตกตัวเป็นไอออน

ในเวลาเดียวกัน กระแสไฟฟ้าจะดับลำดับเหตุการณ์ที่น่าสนใจในสวิตช์สตาร์ท สวิตช์สตาร์ทแบบธรรมดาเป็นหลอดคายประจุขนาดเล็ก ที่มีนีออนหรือก๊าซอื่นๆ หลอดไฟมีอิเล็กโทรด 2 ตัววางอยู่ติดกัน เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านวงจรบายพาสในขั้นต้นอาร์คไฟฟ้า โดยพื้นฐานแล้ว คือการไหลของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า จะกระโดดไปมาระหว่างอิเล็กโทรดเหล่านี้ เพื่อสร้างการเชื่อมต่อ ส่วนโค้งนี้ทำให้หลอดไฟสว่างขึ้น หนึ่งในอิเล็กโทรด คือแถบไบเมทัลลิก ที่โค้งงอเมื่อได้รับความร้อน ความร้อนปริมาณเล็กน้อยจากหลอดไฟทำให้แถบไบเมทัลลิกโค้งงอ

เพื่อให้สัมผัสกับอิเล็กโทรดอีกอัน เมื่อขั้วไฟฟ้าทั้ง 2 สัมผัสกัน กระแสก็ไม่จำเป็นต้องพุ่งเป็นอาร์คอีกต่อไป ดังนั้น จึงไม่มีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าไหลผ่านก๊าซ และแสงก็ดับลง หากปราศจากความร้อนจากแสง แถบโลหะคู่จะเย็นลง และโค้งงอออกจากอิเล็กโทรดอีกข้างหนึ่ง นี่เป็นการเปิดวงจรเส้นใยได้แตกตัวเป็นไอออนของก๊าซในหลอดฟลูออเรสเซนต์แล้ว เกิดเป็นสื่อนำไฟฟ้า หลอดต้องการเพียงการเตะแรงดันไฟฟ้าข้ามอิเล็กโทรด เพื่อสร้างอาร์กไฟฟ้า การเตะนี้ได้มาจากบัลลาสต์ของหลอดไฟ ซึ่งเป็นหม้อแปลงชนิดพิเศษที่ต่อเข้ากับวงจร

เมื่อกระแสไหลผ่านวงจรบายพาส จะสร้างสนามแม่เหล็กในส่วนของบัลลาสต์ สนามแม่เหล็กนี้ ได้รับการดูแลโดยกระแสที่ไหล เมื่อเปิดสวิตช์สตาร์ท กระแสไฟจะตัดออกจากบัลลาสต์ชั่วขณะ สนามแม่เหล็กจะยุบตัวลง ซึ่งทำให้เกิดกระแสที่พุ่งขึ้นอย่างกะทันหัน บัลลาสต์จะปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ออกมา กระแสไฟกระชากนี้ ช่วยสร้างแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่จำเป็นในการสร้างส่วนโค้งไฟฟ้าผ่านแก๊ส แทนที่จะไหลผ่านวงจรบายพาส และกระโดดข้ามช่องว่างในสวิตช์สตาร์ท กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านท่อ อิเล็กตรอนอิสระชนกับอะตอม ทำให้อิเล็กตรอนตัวอื่นหลุด

ผลที่ได้คือพลาสมา ทั้งหมดนี้เคลื่อนที่อย่างอิสระ สิ่งนี้จะสร้างเส้นทางสำหรับกระแสไฟฟ้า ผลกระทบของอิเล็กตรอนที่ลอยอยู่ทำให้เส้นใยทั้ง 2 อุ่นขึ้น ดังนั้น พวกมันจึงปล่อยอิเล็กตรอนใหม่เข้าสู่พลาสมาต่อไป ตราบใดที่มีไฟฟ้ากระแสสลับ และไส้หลอดไม่เสื่อมสภาพ กระแสจะยังคงไหลผ่านหลอด ปัญหาของหลอดไฟประเภทนี้ คือต้องใช้เวลา 2-3 วินาที ในการสว่างขึ้น ทุกวันนี้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ส่วนใหญ่ ได้รับการออกแบบให้สว่างขึ้นแทบจะในทันทีหลอดฟลูออเรสเซนต์การออกแบบ หลอดฟลูออเรสเซนต์ ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด คือหลอดไฟฮาโลเจน การออกแบบนี้ใช้หลักการพื้นฐานเดียวกันกับหลอดไฟสตาร์ทแบบดั้งเดิม แต่ไม่มีสวิตช์สตาร์ท แต่บัลลาสต์ของหลอดไฟจะจ่ายกระแสผ่านขั้วไฟฟ้าทั้ง 2 อย่างต่อเนื่อง การไหลได้รับการกำหนดค่าเพื่อให้ต่างกันในประจุระหว่างอิเล็กโทรดทั้ง 2ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งท่อ เมื่อเปิดไฟฟลูออเรสเซนต์ ไส้อิเล็กโทรดทั้ง 2 จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้มีการเดือดของอิเล็กตรอน ซึ่งทำให้ก๊าซในหลอดแตกตัวเป็นไอออน เมื่อแก๊สแตกตัวเป็นไอออน

ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดจะสร้างส่วนโค้งทางไฟฟ้า อนุภาคมีประจุที่ไหลสีแดง กระตุ้นอะตอมของปรอทสีเงิน ซึ่งกระตุ้นกระบวนการส่องสว่าง อีกวิธีหนึ่งที่ใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบสตาร์ททันที คือการใช้แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่สูงมากกับขั้วไฟฟ้า ไฟฟ้าแรงสูงนี้ ทำให้เกิดการปลดปล่อยโคโรนา โดยพื้นฐานแล้ว อิเล็กตรอนส่วนเกินบนพื้นผิวอิเล็กโทรด จะบังคับให้อิเล็กตรอนบางส่วนเข้าไปในแก๊ส อิเล็กตรอนอิสระเหล่านี้ ทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน และเกือบจะในทันทีที่ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้า ทำให้เกิดการดิสชาร์จทางไฟฟ้า

ไม่ว่าจะกำหนดค่ากลไกการเริ่มต้นอย่างไร ผลลัพธ์สุดท้ายก็เหมือนกัน นั่นคือการไหลของไฟฟ้า ในลักษณะนี้มีลักษณะที่แปลกประหลาด และเป็นปัญหา หากกระแสไฟฟ้าไม่ได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง ก๊าซจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และอาจทำให้หลอดไฟระเบิดได้ เราเห็นในส่วนสุดท้ายว่าก๊าซไม่นำไฟฟ้าในลักษณะเดียวกับของแข็ง ความแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งระหว่างของแข็งและก๊าซ คือความต้านทานไฟฟ้า ในตัวนำที่เป็นโลหะแข็ง เช่น ลวด ความต้านทานจะเป็นค่าคงที่ ณ อุณหภูมิใดก็ตาม

ซึ่งควบคุมโดยขนาดของตัวนำ และลักษณะของวัสดุ ในการปล่อยก๊าซ เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ กระแสจะทำให้ความต้านทานลดลงนี่เป็นเพราะเมื่อมีอิเล็กตรอน และไอออนไหลผ่านบริเวณใดบริเวณหนึ่งมากขึ้น พวกมันก็จะชนกับอะตอมมากขึ้น ซึ่งจะทำให้อิเล็กตรอนมีอิสระมากขึ้น ทำให้เกิดอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้ามากขึ้น ด้วยวิธีนี้ กระแสจะเพิ่มขึ้นเองในการระบายก๊าซ ตราบใดที่มีแรงดันเพียงพอ และไฟฟ้ากระแสสลับ บัลลาสต์ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ ทำงานเพื่อควบคุมสิ่งนี้

โดยทั่วไปคือ บัลลาสต์ แม่เหล็กทำงานคล้ายกับตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำพื้นฐานประกอบด้วยขดลวดในวงจร ซึ่งอาจพันรอบชิ้นส่วนโลหะ หากคุณเคยอ่านวิธีการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้า คุณจะรู้ว่าเมื่อคุณส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟ มันจะสร้างสนามแม่เหล็ก การวางตำแหน่งลวดในลูปศูนย์กลางจะขยายฟิลด์นี้

บทความที่น่าสนใจ เด็กผู้ชาย อธิบายความรู้เกี่ยวกับคำแนะนำ 5 เคล็ดความลับในการเลี้ยงลูก