Tìm hiểu về đèn huỳnh quang Đèn huỳnh quang có ở khắp nơi xung quanh ta, nhưng làm thế nào nó có thể phát sáng và hoạt động hiệu quả hơn bóng đèn sợi đốt gấp nhiều lần? Từ khiđược kỹ sư người Mỹ PeterCooper Hewitt sáng chế vào năm 1902 và được phổ biếntừ 1939 đến nay, đèn huỳnhquangđược cải tiếnđể sử dụng rộng rãi từ giađình cho đến các cửa hàng,văn phòng, đường phố… với vô số kiểu dáng, màu sắc, kích thước, công suất tùy theo công dụng của chúng. Đèn huỳnhquang phát sáng như thế nào? Đèn huỳnhquang có cấutạogồm hai bộ phận chính đó làống tuýp đènvà hai điện cực ở haiđầu. Cơ chế phát sáng củađènhuỳnh quangkhá phứctạp điễnra bên trong ống thủytinh hình trụ bịt kín. Ống được hút chân không,bên trong có một chútthủy ngân và được bơmđầy khítrơ,thường làkhí argon hayneon.Mặt bên trong ống được trángmột lớp lớp huỳnhquang tức là bột phốtpho. Ốngcó hai điện cựcở hai đầu, đượcnốivới mạch điện xoaychiều. Khi ta bật công tắcđènsẽ xảy rahiệntượng hồ quang điện tức là sự phóng điện trong khí trơ để kích thích tạo ra ánh sáng. Hiện tượng này như sau: Khidòngđiện đi vào vàgây ra mộthiệu điện thế lớngiữa các điệncực thì các dây tóc trên các đầu điện cựcnóng lên, phát xạ ra các hạt electrondi chuyển trong ống vớivận tốc cao từ đầu này đến đầu kia. Trênđường vận động, chúng vachạm vào các phân tử khí trơ làm phóng ranhiều cáchạt ion hơn. Các loại đèn huỳnh quangnhiều màu sắc, kiểu dáng Quátrình nàytỏanhiệt sẽ làm thủy ngân trong ống hóa hơi. Khi các electronvà ion di chuyển trong ống, chúng sẽ va chạm vào cácnguyêntử khí thủyngân. Những va chạmnày sẽ làm cácnguyêntử thủy ngân phát xạ racác photon ánh sáng cựctím tức làcác tia tử ngoại mà mắt thườngkhôngthấy được. Dođó, loại ánh sáng này cần phải được chuyển đổi thành ánhsángnhìn thấy để thắp sángbóngđèn và đây chínhlà nhiệm vụ của lớp huỳnhquangtrongống. Khi những tiacực tím nàyva chạm vào mặt trong bóngđèn, nó sẽ làm cho các nguyêntử phốt pho giải phóngra các hạt photondạng tia hồngngoạivớiánhsáng trắngmắt thườngcó thể thấy được mà không sinhra nhiệt lượnglớn. Cácnhà sản xuấtcóthể thay đổi màu sắc củaánhsáng bằng cách sử dụng các hợp chất huỳnh quangkhác nhau. Trongcác loại bóng đèn sợi đốt, chúngcũng phát ra mộtít tia tử ngoại nhưng khôngđược chuyểnđổi sang tia hồng ngoại như cơ chế của đèn huỳnhquang. Đồng thời cácđènsợi đốt cũng tỏa nhiệt nhiều hơn bởi các sợi tócnóng sáng dođó làm lãng phí năng lượng.Chính vì vậy, mộtbóng đèn huỳnhquangcó hiệu suất phátsáng hiệu quả hơn một bóngđènsợi đốt thông thường từ 4-6lần với tuổi thọ khoảng 8.000 giờ. Đèn huỳnhquang hoạt độngnhư thế nào? Đèn huỳnhquang là dạng đèn phóng điệntrong môi trường khí.Sự phóng điện trong môi trường khí khônggiống như trong dây dẫn, vì để cóđược sự phóng điện trong ống đòi hỏi phải có mộthiệu điện thế hay điện áp banđầu đủ lớn giữa hai điện cựcđể tạo ra hồ quang điện kích thích sự phátsáng. Dovậy, bóng đèn cần phải mồi phóngđiện nhờ haibộ phận làchấn lưuhay còn gọi làtăng phô và tắc te (starter). - Chấn lưu: Chấn lưuđượcmắc nối tiếp với haiđầu điện cực, có tác dụng điều chỉnhvàổn định tần số củadòng điện.Nó là một cuộndây cảm kháng có tác dụng duy trì độ tự cảm tức là điện áp rơi trên nó để điện áp trên bóng luônkhoảng từ 80 -140V. - Tắc te: Tắc te được mắc song song với hai đầu điện cực. Bản chất của nó làmộttụ điện dùng rơle nhiệt lưỡngkim, bêntrong chứa khí neon. Khi códòngđiện đi qua, hai cực củanó tích điện đến một mứcnào đó thìphóngđiện. Nó có tácdụngkhởi độngđènban đầu. Khi bậtcông tắc,lúc này điện ápgiữa haiđầu cựclà 220V chưa đủ lớn để phóng điện. Khi đó,vì tắc te mắc songsong với bóng đèn nên nócũng có điện áp là 220V và đóng vaitrò như con mồi sẽ phóngđiện khiếnhai mạch củanó nóng lên chạm vào nhaukhép kínmạch điện. Tuy nhiên, sau mộtlúcnó sẽ bị nguộiđi và co lại gây hở mạch độtngột. Khi đó cuộn chấn lưu sẽ bị mất điện ápvà sẽ sinh ramột suất điện động chống lại sự mất của dòng điện ban đầu. Lúc này trên hai điện cựccủa đèn có điện áp bằngtổng điện áp trên chấn lưu cộng với điệnáp đầu vào là 220Vgây ra một tổng điệnáp khoảng 350Vđến 400Vgiữa hai điện cực bóng đèn (tùyvào đèn bị lão hóa, đen đầu nhiều hay ít). Khi đó, nósẽ tạo thành một nguồn điện cao nungnóngdây tóc bóng đèn, hiệntượnghồ quangđiện như đã giải thích ở trên sẽ xảy ra và đèn phát sáng.Nếu đèn chưa cháy thì tắc te sẽ phải khởi động vài lần gây nên hiệntượng “chớp tắt” màchúng ta thườngthấy. Đồng thời, khiđèn đã sáng lên, chấn lưulại có nhiệmvụ giảm điện áp lên bóng đèn, duy trì ở mức80 - 140V tùy theo từng loạiđèn. Tắc te lúcnày khôngcòn tác dụng vì điệnápđặt lên hai đầu tắc te nhỏ hơn điện áp hoạtđộngcủa nó vàđèn sáng liên tục. Sử dụng chấnlưu điện từ có ưu điểm làrẻ tiền, dễ lắp ráp sửa chữa, tuynhiên nó cũng có nhược điểmlàkhởi động chậm, haykhó khởi độngkhi giảm áp lưới điện. Do vậy, người ta có thể thaythế bằngloại chấnlưu điện tử không cần tắc te có thể khởi độngngay lập tức do đó tiết kiệm hơn nhưng cũngđắthơn. Ngày nay,với chủ trương tiết kiệmđiện và sử dụng năng lượnghiệu quả của Nhà nước thì việc sử dụng các loại đèn huỳnhquang,compacthuỳnh quangkhông những gọnnhẹ lại tiếtkiệm chiphí với hiệu suất cao hơn bóngđèn sợiđốtnhiều lần. Vì saođènhuỳnh quanglại tiết kiệm điện hơn đèn sợi đốt? Nguyên nhâncăn bản là do phươngthức phát sángcủa đèn huỳnh quangvà đèn sợi đốt khác nhau. Đèn sợi đốt phát sáng nhờ vào dòngđiệnthôngqua hiệu ứng nhiệt dosợi đốt bóngđèn tạo ra.Bất kỳ một vậtthể nào khi đượctăng nhiệt tới hơn 5250C đều sẽ phát sáng. Hơn nữa, hiệu suất phát sáng sẽ tăng lêntuỳ vào sự tăngcao của nhiệt độ, nên người ta thườngdùngdây vônframcó điểm cháy cao (34100C)làm dâytócbóng đèn. Nguyên lý phát sáng củađèn huỳnh quanghoàn toànkhác. Bên trong thành ống đèn củađèn huỳnh quang có quét một lớpchất huỳnh quang,haiđầu có gắncác điện cực,bên trongbóng đèn bơm đầy khí Acgonvà một ít thuỷ ngân. Khi có dòng điện chạy qua, điện cực phát xạ ra các hạt điện.Những hạt điệnnày sẽ vận động sang đầu kiabên trong đènvới tốc độ rấtcao. Trên đường vận động, khigặp phải các phân tử, Acgon sẽ phóng ra nhiều các hạt điện hơn. Một lượng lớn các hạt điện va đập vào các phântử thuỷ ngân bay hơilàm cho các phân tử này có đượcnguồn năng lượngtừ bên ngoài vàđạt đượcmức năng lượngcao. Khi những phân tử này ở trạng thái cao, năng lượng quay lại trạng thái bình thường,nósẽ phát xạ các năng lượngdư thừara bằng tia tử ngoại. Chúng ta không nhìn thấy tiatử ngoại, nhưng saukhi nó bị chất huỳnh quangtrên vách ốngđèn hút hết thìchất huỳnh quangsẽ phát ra ánh sáng có thể nhìn thấy. Vì vậy, trongquá trình phát sáng của đèn huỳnh quang, nhiệt lượngsinh ra rất ít, ánh sáng mànó phát ra là mộtdạng ánh sáng lạnh.Điều này làm cho hiệu suấtphát sáng của đèn huỳnh quangđược nâng caorõ rệt và sẽ tiết kiệm điện hơn đèn sợi đốt. Chất huỳnh quangkhác nhaucó thể phát ra ánh sáng vớitần suất khác nhauvà chúng ta có thể nhìn thấy các ánh sáng vớimàu sắc khác nhau. Nếulựa chọn chất huỳnh quang thích hợp,có thể làm được ánh sáng của đènhuỳnhquang giống với ánh sáng mặt trời, đây chínhlà đèn mặt trời màchúng ta thườngnói. . mộtbóng đèn huỳnhquangcó hiệu suất phátsáng hiệu quả hơn một bóngđènsợi đốt thông thường từ 4-6lần với tuổi thọ khoảng 8.000 giờ. Đèn huỳnhquang hoạt độngnhư thế nào? Đèn huỳnhquang là dạng đèn phóng. dâytócbóng đèn. Nguyên lý phát sáng củađèn huỳnh quanghoàn toànkhác. Bên trong thành ống đèn củađèn huỳnh quang có quét một lớpchất huỳnh quang, haiđầu có gắncác điện cực,bên trongbóng đèn bơm đầy. dụng các loại đèn huỳnhquang,compacthuỳnh quangkhông những gọnnhẹ lại tiếtkiệm chiphí với hiệu suất cao hơn bóngđèn sợiđốtnhiều lần. Vì saođènhuỳnh quanglại tiết kiệm điện hơn đèn sợi đốt? Nguyên