1、主讲人简介
2、照 明
3、电 热
退出演示
主讲人：施 卫 华
基本情况,男、汉族、中共党员、讲师、机械
与电气工程系专任教师。 1975年 10月生于云南省
安宁市,1998年 7月毕业于云南工业大学电力学
院电力系统及其自动化专业，同年到昆明冶金
高等专科学校机械与电气工程系工作。 2001年 10
月 --2004年 10月，昆明理工大学信息与电子技
术学院控制工程专业工程硕士。在校工作期间，
根据学校的安排曾到开远小龙潭火力发电厂实
验所继电保护班学习半年。利用工作之余到昆
明威晟电力自动化系统有限公司学习变电站综
合自动化系统半年。现主要从事电气工程专业
的课程教学和相关实验、实习工作。
一、光源分类
1、热辐射光源,白炽灯、卤钨灯等。
热辐射光源发光原理：使灯丝在通电后产生
高温，达到或者超过白炽点，从而将热能转化成
可见光发出，人眼接收到这部分光线后就产生了
光感。要提高热辐射光源的发光效率，除了要具
有耐高温的灯丝材料之外，还可以从改进灯丝结
构、防止灯泡黑化等方面来考虑。
2、气体放电光源,荧光灯、霓虹灯、高压汞灯等。
气体放电光源发光原理：荧光灯是将低压水银
蒸气中放电时发出的紫外线照射到荧光物质上而发
光的光源；霓虹灯是把在惰性气体中加上高电压时
而发出的光作为光源；高压汞灯是将高压水银蒸气
中放电时发出的光作为光源。气体放电光源的光效
比较高，但功率因素偏低，并且会产生谐波影响系
统中的电能质量。
荧光灯
其它发光光源
低气压灯
白炽灯
热辐射光源
电光源 气体放电光源
卤钨灯
真空灯
充气灯
弧光放电灯
高气压灯
高压钠灯
高压汞灯
高压氙灯
金属卤化物灯辉光放电灯 氖灯
LED发光二极管
场效应发光灯
低压钠灯
图 1 电光源的详细分类图表
氙灯
请链接 橙黄色 填
充背景的实物图
片
爱迪生 于 1879年完成了实用的 碳丝灯泡,
1910年美国开发了钨丝灯泡,1913年开发了充气
灯泡,1920年日本开发了 双螺旋灯丝,提高了白
炽灯的发光效率。普通白炽灯泡一般分为两种：
一种是真空灯泡，另一种是充气灯泡（充入氩气
等惰性气体）。
看图请点
这里爱迪生 生平
二、白炽灯相关知识简介
托马斯 · 阿尔瓦 · 爱迪生
(ThomasAlvaEdison )
托马斯 · 阿尔瓦 · 爱迪生（ Thomas Alva
Edison,1847年 2月 11日 --1931年 10月 18日），是
一位举世闻名的美国电学家、发明家、商人。
翻开人类历史，可以发现，在科学技术史上
有过种种发明或发现的人很多，但是像托马
斯 · 阿尔瓦 · 爱迪生，有那么多发明，而且
以８４岁漫长的一生，持之以恒，专心致志
的为发明奉献生命的，可谓极少。
照明用的灯泡一般采用软质的钠钙玻璃，大功
率的灯泡采用硬质的硼硅酸玻璃。灯泡的灯头分为
螺旋口 和 卡口式 两种，卡口灯泡具有抗震性能。为
了防止眩光，更好的起到照明效果，可以在灯泡内
壁涂敷白色薄膜。
二、白炽灯相关知识简介
二、白炽灯相关知识简介
图 2 白炽灯的灯头类型
螺 旋 口 卡 口 式
图 3 灯 丝 结 构
图 4 钨丝灯泡 图 5 爱迪生的碳丝灯泡
图 5
白
炽
灯
泡
的
构
造
图 6 应用
红外线反射
膜的卤钨灯
（单灯头）
充入其
中的气体除
了惰性气体
Ar以外，再
加入卤素
（碘或溴）
的灯泡叫做
卤钨灯，其
特点是小型、
高效率、长
寿命等。
三、荧光灯相关知识简介
荧光灯是在 1938年由美国 GE公司英曼（ Inman）
等人的研究组开发的。
荧光灯的电极为双螺旋灯丝，其上附有钡、锶、
钙等氧化物。当电极通电，有电流流过时电极被加
热至数百度，因而从电极发射出热电子。封入管内
的氩气可以使水银容易电离，同 时可以减缓电极寿
命的缩短及管端部的黑化过程，防止电子的流失。
三、荧光灯相关知识简介
图 7
三、荧光灯相关知识简介
图 8 起辉器型荧光灯的接线图
灯管正常点
亮时的电路
起辉器结
构说明
双金属片电极固定电极
充入气
体为 Ne
或 Ar气
动
触
点
1、在双金
属片与固定
电极间产生
辉光放电。
2、由于放电电流使
双金属片的温度上升，
双金属片伸展后与固
定电极接触。
3、荧光灯放电
时双金属片冷却，
动静触点分开。
四、相关基本概念的掌握
1、光通量,光源在单位时间内，向周围空间辐射出的使人
眼产生光感的辐射能，称为光通量，用符号 Φ表示。其单
位为流明（ lm）。
2、照 度,受照物体单位面积上接收的光通量称为照度。
3、光强度,为表示光源发光的强弱程度，把光源向周围空
间某一方向单位立体角内辐射的光通量，称为光源在该方
向上的光强度。
四、相关基本概念的掌握
4、亮度,亮度可以理解为发光体在视线方向单位投影面上
的发光强度。
5、色温,当光源的发光颜色与把黑体加热到某一温度所发
出的光色相同（或相似）时，该温度称为光源的色温。色温
用热力学温度 K来表示，单位是开尔文。
6、显色性,不同光谱的光源照射同一物体时，该物体会显
示出不同的颜色。我们把光源对被照物体颜色显现的性质，
叫做光源的显色性。
图 9 荧光灯的显色性
显色性好 -
--看起来
颜色差异
少
显色性差 -
--看起来
颜色差异
大 （看起来颜色略有差异）
五、照 明 实 例
1、办公室照明,办公室的室内照明不应产生眩光，
一般采用高效荧光灯。
2、工厂照明,应根据工厂的实际情况采用防震、防
潮、耐酸、防尘等性能的灯具。
3、植物的照明,可以利用照明灯具改变花卉的生长
周期，使其花期提前或缩短，以提高商品的价值。
五、照 明 实 例
4、住宅照明,长时间停留的房间（起居室、卧房、
书斋等）可以采用荧光灯、短时停留的场所（走
廊、门厅等）可以用白炽灯，照度要达到要求。
5、道路照明,采用高压钠灯的比例不断增加。
6、隧道照明,作为公路隧道的照明一般用低压钠
灯或者荧光灯
对整个房间进行整体照明，根据需要对作业面进行局部照明
图 10 工 厂 照 明
作为高速公路照明的光源，除了荧光灯照明外大多设
置低压纳灯。
图 11 隧道照明（在白天也必须照明）
一、电热的方法
将电能转变为热能的电热广泛应用于工业及家庭，其
方法主要有：
利用焦尔热的电阻加热、利用电弧放电发出的电弧加
热、利用电磁感应产生涡流的感应加热、利用高频磁场产
生分子摩擦热量的电介质加热、利用红外线照射的红外线
加热、利用电子束的电子束加热、利用激光的激光加热等
等。
二、电阻加热
电阻加热有
两种方式：一种
是被加热物体直
接流过电流而进
行加热的直接加
热方式；另一种
是将发热体加热
后，用该热量对
被加热物体进行
加热的间接加热
方式。 图 12 电阻加热方式
三、电弧加热
电弧在空气中的温度可达 3000---6000K，电弧加热是
利用该放电部位产生的大量热量进行的。电弧放电具有低
电压大电流的特性。
1、直接加热
被加热物体是电极之
一的加热方式称为直接加
热，如右图所示：
图 13 直接式电弧加热
2、间接加热
被加热物
体接收电弧热
量进行加热的
方式称为间接
加热。如右图
所示,图 14 间接式的电弧加热
四、感应加热
如右图所示，
若将金属棒放在与
交流电源相连的线
圈中，则由于电磁
感应的作用，在金
属棒内产生涡流。
利用该涡流产生的
焦尔热进行加热的
方法就是感应加热 图 15 感应加热原理
正半周
负半周
四、感应加热
1、直接加热
如右图所示，放
在线圈中的金属棒本
身为被加热物体，这
种感应加热方式叫做
直接加热。被加热物
体必须是导体。 图 16 感应加热的直接加热方式
四、感应加热
2、间接加热
如右图所示，如
果被加热物体是绝缘
体，可以采用间接加
热的方式，也就是将
被加热物体放在导电
容器中，对容器进行
感应加热，利用其散
发的热量对被加热物
体进行加热。 图 17 感应加热的间接加热方式
五、电热的应用
1、利用电阻加热的电阻炉、盐浴炉，家用产品中
的石英管发热体、室内加热器、电热水器等等。
2、利用电弧加热的电弧炉,电弧焊 等等。
3、利用感应加热的 感应炉,高频淬火，家电产品
中的 电磁炉 等等。
五、电热的应用
1、石墨炉
从其两端插
入石墨电极，
其中装入碳的
烧结品及焦炭
粉，在 30000C
的高温下，将
非结晶形碳变
为石墨结晶。 图 18 石 墨 炉
五、电热的应用
坩埚中的熔
解金属在感应电
流与磁场的作用
下，熔液得到充
分搅拌。感应线
圈周围的铁芯用
来减少漏磁通。
按照使用频率分
为中频炉和高频
炉等。
2、坩埚形感应炉
图 19 坩埚形感应炉
五、电热的应用 3、高频淬火
若将被加热物体
放入线圈中，则由于
集肤效应，被加热物
体内的涡流分布为频
率越高渗透的深度越
浅，越集中在表面。
这种趋势，频率越高
越显著。
正半周
负半周
五、电热的应用
图 20 淬火的方法
a图 b图
表面
淬火
金属电弧焊是将焊条本身作为电极，利用焊条与母材
之间产生电弧来进行焊接的一种方法，金属电弧焊的焊条
涂有包剂。这是因为该包剂受电弧而分解，使电弧稳定，
而且利用其产生的气体或熔渣将熔融金属与大气隔离，以
防止氧化。在使用电弧焊时不但要注意面部和手部的防护，
而且还应该注意通风。
五、电热的应用
4、金属电弧焊
五、电热的应用
4、金属电弧焊
图 21 金属电弧焊
普 通 白 炽 灯
镀上防眩光
膜的灯泡
卤 钨 灯
灯管点燃
时温度很
高
荧 光 灯
环 形 荧 光 灯
荧 光
灯
高 压 汞 灯
点燃时光
色不是很
好
高 压 钠 灯
应用的越
来越多
单端金属卤化物灯
双端金属卤化物灯
节 能 灯
节 能 灯
中频加热炉
半自动弧焊机
家用电磁炉
制作：施卫华
指导：黄 玮
结 束
