日光灯启辉器中小电容的作用是什么
烟台第三中学物理组 尚守国
十几年的高中物理教学过程中(每当我给学生讲到静电学部分《电容器》一节时(我经常会拿出日光灯启辉器中的纸质小电容给学生看(展示纸质电容器的的构造原理。但是(这个小电容器在日光灯启辉器中起什么作用呢,我通过调查研究并翻阅相关资料(把这个问题给大家解答一下(供大家参考。
启辉器是由辉光放电管!氖泡,与一个0.005?0.002μF的纸质电容器并联后装入起保护作用的罩壳内构成。氖泡中有动、静触片做电极(其中动片是由两种热胀系数不同的金属片压结在一起弯成U型而制成的,内层金属热胀系数较大(两片间无电压时不接触(并相距0.5毫米左右。加上220伏电压时(二极间发生辉光放电(其热量使U型金属片受热膨胀趋于伸直(从而与静片相接触。动、静片接触后(辉光放电停止(二极间无电压(双金属片因冷却而恢复原形(动、静片重新断开。
启辉器的开闭(使镇流器中电流发生急剧变化(由于自感作用产生脉冲电压(它与电源电压一起加在灯管两极。由于启辉器与灯管并联(脉冲高压加在灯管上的同时也加在启辉器两极(而两极触点间距离很小(高压作用下会产生剧烈的火花放电(产生较多的热量(熔化两触片的触点(损坏两触片而使启辉器报废。同时(启辉器中强烈的火花放电(会在周围空间甲方强烈的电磁波(这就使日光灯附近的无线电设备受到强烈的干扰(如在收音机、手机中出现强大杂音、电视机、电脑显示器中出现画面畸变等。这种影响甚至可能毁坏某些精密无线电设备。
解决上述问题的方法是在启辉器动静片之间并联一只小电容器。由于并联了小电容器(在启辉器两极间提供了一条高频通道。它一方面减弱了两触片间的高压放电现象(从而削弱了两触片断开时产生的辉光(也就避免了接触点被烧坏(起到了保护两触片的作用;另一方面(由于小电容的并入(加速了高压放电(削弱了放电火花的强度(从而减弱了由此激发的电磁波对附近无线设备的影响;同时(并入的小电容与镇流器的电感组成了振荡电路(这就延迟了日光灯灯丝的预热时间(因而有利于启动。灯管正常发光后(高频脉冲电压消失(同时(灯管的电阻变小(小电容两极的电压也随之减小(几乎没有电流流过该电容(它也就不起什么作用了。
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