겨울에 형광등을 켰을 때 왜 처음부터 밝지 않는가요?
여름에 형광등을 켰을 때는 밝게 켜지지만, 겨울에는 새 형광등을 켜도 처음부터 밝지가 않다가 나중에 되면 밝아 지던데 특히 겨울에 형광등이 밝게 나오지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
형광등은 기체인 수은증기와 인근의 인광체에 전기를 통해 불을 밝힙니다. 저온일 경우, 수은증기의 압력이 낮아져서 형광등이 충분히 밝지 않을 수 있습니다. 따라서, 일정한 시간이 지나면 형광등이 점점 밝아지는 것을 볼 수 있습니다.형광등은 전원이 켜지면 예열 과정을 거칩니다. 이 과정에서 형광등의 전극을 예열하여 안정적인 작동을 돕습니다. 예열 시간 동안 형광등은 완전히 밝지 않을 수 있으며, 일정 시간이 지나야 최대 밝기에 도달합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
형광등이 처음에는 밝지 않다가 시간이 지난 후에 점점 밝아지는 현상은 형광등의 작동 원리 때문입니다.
형광등은 가스 방전 램프로, 내부에는 플라즈마 상태의 수은증기가 포함된 작은 유리관이 있습니다. 이 수은증기가 전기를 받아 빛을 발생시키고, 이 과정에서 형광물질의 활성화에 필요한 시간이 소요되기 때문에 형광등이 처음에는 밝지 않다가 점차 밝아지는 것입니다.
말씀하신대로 겨울철에 형광등이 더욱 늦게 켜지는 이유는, 낮은 온도에서 가스의 활성화가 느려지기 때문입니다.
즉, 형광등 내부의 수은증기가 전기를 받아 플라즈마 상태로 변화하는데 필요한 에너지가 충분하지 않아, 빛을 발생시키는데 더 많은 시간이 필요하고 따라서 겨울철에는 형광등이 처음에는 어두운 상태에서 점차 밝아지는 현상이 더 크게 나타나는 것입니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 형광등에 전류가 흐르면 전류에 의해서 자기장이 형성되고 그 자기장으로 인해서 수은이 이온화 되어 가스상태가 됩니다. 그럼 수은이 가스상태가 되면 자외선을 방출합니다. 이 자외선을 형광물질이 흡수하여서 우리가 볼수 있는 가시광선을 방출하면서 불이 들어 오는 것입니다. 그래서 전원을 키면 시간이 조금 걸리는 것입니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
저온 영향: 형광등은 기체 중의 수은증기를 사용하여 빛을 발생시키는데, 저온 환경에서는 수은증기가 충분히 높은 압력과 온도로 상승하기까지 시간이 필요합니다. 따라서, 겨울철에는 초기에 형광등이 밝아지기까지 조금 더 오랜 시간이 소요됩니다.
낮은 전압: 낮은 온도에서 전기 설비의 저항이 증가하면서 전압 감소가 발생할 수 있습니다. 이러한 전압 감소로 인해 형광등의 작동 효율이 저하되어 처음부터 충분한 밝기를 내지 못할 수 있습니다.
충전 시간: 일부 형광등 모델에서는 장시간 사용하지 않거나 한동안 꺼져있었을 경우, 시작하는 데 추가적인 충전 시간이 필요할 수 있습니다. 이러한 초기 충전 과정 동안에는 밝기가 완전히 나타나지 않을 수 있습니다.
관련 장치의 문제: 형광등 작동과 관련된 부속 기기나 회로 등의 문제도 초기 발광 지연을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 스타터(starter)나 볼라스트(ballast) 등 부속 기기 중 하나가 고장난 경우에도 초기 발광 지연 문제가 발생할 수 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
형광등은 형광체라는 물질에 자외선을 쬐어 빛을 내는 원리로 작동합니다. 형광체는 온도가 높을수록 빛을 잘 흡수하고, 빛을 내는데 필요한 에너지가 적습니다. 따라서 겨울철에는 온도가 낮아 형광체의 온도가 낮아지면서 빛을 내는 효율이 떨어집니다. 그 결과, 형광등이 처음에는 밝게 켜지지 않고, 시간이 지나면서 온도가 올라가면서 밝아지게 되는 것입니다.