日光灯的工作原理

一个简单的日光灯电路由灯管、启辉器和镇流器等组成，如图1所示。日光灯管的内壁涂有一层荧光物质，管两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和水银蒸气。镇流器是一个带有铁心的电感线圈。启辉器由一个辉光管(管内由固定触头和倒U形双金属片构成)和一个小容量的电容组成，装在一个圆柱形的外壳内。

当接通电源时，由于灯管没有点燃，启辉器的辉光管上（管内的固定触头与倒U形双金属片之间）因承受了220V的电源电压而辉光放电，使倒U形双金属片受热弯曲而与固定触头接触，电流通过镇流器及灯管两端的灯丝及启辉器构成回路。灯丝因有电流(启动电流)流过被加热而发射电子。同时，启辉器中的倒U形双金属片由于辉光放电结束而冷却，与固定触头分离，使电路突然断开。在此瞬间，镇流器产生的较高感应电压与电源电压一齐( 约400--600V )加在灯管的两端，迫使管内发生弧光放电而发光。灯管点燃后，由于镇流器的限流作用，使得灯管两端的电压较低(20W灯管约60V左右)，而启辉器与灯管并联，较低的电压不能使启辉器再次动作。
在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？（HE-16实验箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下试验。）
功率因数的提高
日常生活中，感性负载很多，如变压器、电动机等，其功率因数都较低。当负载端电压一定时，功率因数越低，输电线中的电流就越大，电能在输电线上的损耗增大，传输效率降低，发电设备的容量得不到充分的利用。从经济效益来说，这无疑也是一个损失，应该设法提高负载端的功率因数。实际常采用的方法是在负载端并联电容器，这样以通过电容器中的容性电流补偿原负载中的感性电流，虽然此时负载消耗的有功功率不变，但是随着负载端功率因数的提高，输电线路中的总电流减小，线路损耗降低，因此提高了电源设备的利用率和传输效率。
日光灯电路中，灯管在工作时可以认为是一个电阻负载，镇流器是一个电感较大的感性负载，整个日光灯电路是一个RL串联的电路，其功率因数一般在0.5左右。