필라멘트 전구 원리

백열전구, 할로겐전구와 같은 필라멘트 전구들의 발광 원리가 무엇인가요? 열복사라고 하던데 그것이 정확히 무엇인가요? 물체에 전기를 흐르게 하면 저항 때문에 열이 발생하는 것은 아는데 왜 열이 발생하나요? 필라멘트는 왜 텅스텐을 사용하여 만드나요? 필라멘트 전구 원리 알려주세요.

필라멘트 전구 원리

필라멘트에 전류를 흘려준다는 것은 전기에너지를 주는 것입니다. 그럼 원자핵 주변의 전자들은 보다 높은 에너지 준위로 올라가게 되는데 이것을 들뜬상태라고 합니다. 하지만 이렇게 들뜬상태의 전자들은 바로 자신의 궤도로 돌아오려는 성질을 갖고 있습니다. 이때 원래의 상태로 돌아올 때 자신이 갖고 있는 에너지를 열과 빛으로 내놓게 되는 것입니다.

필라멘터에서 열이 발생하면 일종의 전자기파가 발생하는데 그 온도가 1000도~1500도 이상이 되면 우리 눈으로 보이는 가시광선파장의 전자기파가 나오게 되어 눈으로 보이게 되는 것입니다. 복사라는 의미가 전자기파가 사방으로 퍼져 나가는 형태를 의미합니다. 온도가 낮으면 적외선형태로 복사됩니다.

처음에디슨은 대나무나 명주실을 태워서 필라멘터를 만들었다고 했지만 현재는 거의 모두 텅스텐을 사용하는데 텅스텐의 녹는점은 3400도가 넘습니다. 어떤 다른 금속보다는 융점이 높습니다. 반면에 적당한 저항과 강도를 가지고 있기 때문에 필라멘터로서 가장 적합한 물질이라고 볼 수 있습니다.

참고로 전자는 입자가속기로 때리지 않는 이상은 원자핵에 절대로 부딪치지 않습니다.