Bóng đèn huỳnh quang có cấu tạo như thế nào?

Năm 1910, đèn nê-ông (phiên bản đầu tiên của đèn huỳnh quang) được ra đời. Sau đó nhờ vào sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, người ta đã chế tạo ra bóng đèn huỳnh quang. Đây là loại đèn được sử dụng phổ biến nhất trong hệ thống chiếu sáng hàng ngày của các công trình. Hãy cùng 24hTin tìm hiểu xem bóng đèn huỳnh quang có cấu tạo như thế nào và nguyên lý hoạt động ra sao?
 

Cấu tạo của bóng đèn huỳnh quang

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại đèn huỳnh quang với các mẫu mã, kích thước và giá bán khác nhau. Tuy nhiên, chúng đều được cấu tạo từ ba bộ phận chính là:

– Ống thủy tinh: Ống thủy tinh có nhiều hình dạng, kích cỡ khác nhau, tùy thuộc vào loại đèn. Bình thường, người ta thường sử dụng bóng đèn dài trong gia đình hoặc văn phòng. Bên trong ống thủy tinh bao gồm lớp bột huỳnh quang (thường là photpho) giúp biến đổi tia tử ngoại thành ánh sáng trắng. Đồng thời, còn có thủy ngân (giúp đèn phát sáng) và khí trơ (giúp tạo ánh sáng màu). Bên ngoài ống thủy tinh được tráng một lớp Barioxit để phát xạ điện tử khi bị đốt nóng bằng hai điện cực dẫn từ hai đầu ống.

– Điện cực: Được làm từ hai sợi dây tóc nhỏ (volfram) gắn ở hai đầu bóng đèn. Dây volfram có dạng lò xo xoắn, nối ra ngoài qua chân đèn.

– Chấn lưu và tắc te: Hai bộ phận rời gắn trên máng đèn, có tác dụng khởi động và giữ độ sáng của đèn được ổn định.
 

Nguyên lý hoạt động của bóng đèn huỳnh quang

Nguyên lý làm việc của bóng đèn huỳnh quang dựa trên sự phóng điện giữa hai cực. Trong môi trường thủy ngân, khí trơ sẽ phát ra một chùm tia tử ngoại. Lớp bột huỳnh quang có nhiệm vụ chuyển đổi chùm tia này thành ánh sáng trắng để mắt có thể nhìn thấy được. Chi tiết về cách hoạt động của bóng đèn huỳnh quang như sau:

– Khi điện áp cao đi qua hai đầu cực của bóng đèn sẽ xuất hiện một dòng điện trường bên trong ống. Điện trường này sẽ tạo ra các điện tích âm dịch chuyển tự do. Chúng va chạm với phân tử khí trơ và sinh ra nhiều điện tích hơn. Đến khi dòng điện dẫn giữa hai cực của đèn đạt cực đại, điện trở của khí giảm xuống cực tiểu thì đèn sẽ phát sáng. Lúc này, không cần tiếp thêm điện nhưng đèn vẫn có thể tự phát sáng. Tuy nhiên nếu không có biện pháp ngắt dòng điện kịp thời thì điện tích trong bóng đèn quá lớn sẽ dẫn đến đứt bóng (cháy bóng).
 

– Để bóng đèn có thể tự ngắt mạch, người ta dùng một cuộn dây có điện kháng L rất lớn (còn gọi là cuộn tăng pô hay tăng áp) mắc nối tiếp với tắc te. Khi dòng điện đi qua điểm nối, tắc te sẽ nóng lên làm các lá tiếp điểm bị dãn nở và tách ra. Mạch điện lúc này sẽ tự ngắt.

– Khi dòng điện qua cuộn tăng áp bị ngắt, bên trong cuộn dây sẽ sinh ra sức điện tự động cảm (SĐTĐC), hình thành một điện áp cao giữa hai đầu bóng đèn. Sau đó, lá tiếp điểm nguội đi và đóng lại như ban đầu. Quá trình này lặp lại sau một vài lần, đến khi điện trở giữa hai đầu bóng đèn giảm xuống bằng 0 (Ôm).

– Lúc này, tắt te không còn đóng cắt nữa, SĐTĐC không thể sinh ra, cuộn tăng áp trở thành một cuộn điện kháng bình thường trong mạch điện. Kết thúc quá trình khởi động và đèn sẽ giữ trạng thái phát sáng. Lúc này, nếu muốn tắt đèn thì chỉ cần nhấn công tắc là xong.

Hi vọng rằng sau khi tham khảo bài viết trên đây của 24hTin, bạn đã biết cấu tạo của bóng đèn huỳnh quang ra sao và nguyên lý hoạt động như thế nào, từ đó hiểu rõ hơn về thiết bị chiếu sáng này.