Ιστορία του ηλεκτρικού φωτισμού

Η ιστορία του ηλεκτρικού φωτισμού χρονολογείται από τον προπερασμένο αιώνα. Οι επιστήμονες στις αρχές του 18ου αιώνα ανακάλυψαν ότι με τη θέρμανση διαφόρων υλικών με ηλεκτρισμό ήταν δυνατό να παράγουν έντονο φως. Όμως η τεχνολογία βρισκόταν σε χαμηλό επίπεδο, οπότε χρειάστηκε σχεδόν ένας αιώνας για να αναπτυχθεί ένας ανθεκτικός και ασφαλής λαμπτήρας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, έχουν διεξαχθεί πολλά πειράματα. Σήμερα, γίνεται επίσης πολλή δουλειά για τη βελτίωση των λαμπτήρων, και πριν από λίγο καιρό υπήρχαν νέες παραλλαγές που γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς.

Πηγές φωτός πριν από τον ηλεκτρισμό

Ο άνθρωπος από τα πρώτα χρόνια προσπαθούσε να παρέχει φως κατά τις πιο σκοτεινές ώρες. Και στην αρχή ήταν επίσης μια μορφή προστασίας από τα αρπακτικά. Υπάρχουν μερικές διαφορετικές φάσεις στην ανάπτυξη των πηγών φωτός:

1. Η φωτιά. Η πρώτη και απλούστερη εκδοχή, η οποία άναβε σε μια σπηλιά ή σε ένα πρόχειρο καταφύγιο και διατηρούνταν συνεχώς, επειδή οι άνθρωποι δεν ήξεραν να ανάβουν φωτιά μόνοι τους εκείνη την εποχή.
2. Ένα kindle. Με την πάροδο του χρόνου, οι άνθρωποι παρατήρησαν ότι ορισμένα ρητινώδη είδη ξύλου έκαιγαν πολύ πιο έντονα και περισσότερο από άλλα. Άρχισαν να χρησιμοποιούνται για φωτισμό με τη διάσπασή τους σε μικρά θραύσματα και το άναμμα τους καθώς καίγονταν, γεγονός που επέτρεπε την εξοικονόμηση υλικού και την παροχή φωτός για μεγάλο χρονικό διάστημα.
3. Οι πρώτοι λαμπτήρες ήταν πρωτόγονοι στο σχεδιασμό. Ένα μικρό φυτίλι βυθιζόταν σε ένα δοχείο με λάδι, φυσική ρητίνη ή ζωικό λίπος και διατηρούνταν αναμμένο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Με την πάροδο του χρόνου, χρησιμοποιήθηκαν ραφιναρισμένα προϊόντα πετρελαίου, τα οποία αύξησαν περαιτέρω την αποδοτικότητα. Εμφανίστηκαν φωτοβολίδες και άλλες παραλλαγές εμποτισμένες με καύσιμα.
4. Το κερί και η παραφίνη κατέστησαν δυνατή την κατασκευή κεριών που βοηθούσαν στο φωτισμό ενός δωματίου για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τις περισσότερες φορές το κερί συλλέγονταν και χρησιμοποιούνταν για την εκ νέου κατασκευή κεριών.
5. Το πετρέλαιο και στη συνέχεια οι λάμπες πετρελαίου ήταν το επόμενο στάδιο ανάπτυξης. Ο σχεδιασμός συνίστατο σε ένα φυτίλι που εμποτιζόταν σε ένα δοχείο και, μέσω ενός ειδικού συστήματος, εξάγεται λίγο-λίγο για ομοιόμορφη καύση. Για να προστατευθεί η φλόγα και να γίνει το φως πιο ομοιόμορφο, χρησιμοποιήθηκε ένα προστατευτικό γυαλί στην κορυφή.
   Οι λαμπτήρες παραφίνης ήταν από τους πιο αποδοτικούς και ασφαλείς.
6. Οι λαμπτήρες αερίου χρησιμοποιήθηκαν ευρέως για τον φωτισμό των δρόμων στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε ορισμένες άλλες χώρες. Η ευκολία της παροχής αερίου και η ευκολία σύνδεσης έχουν ως αποτέλεσμα μια αρκετά ισχυρή πηγή φωτός που ανάβει και σβήνει εύκολα.

Παρεμπιπτόντως! Όλα πηγές φωτόςπου προηγήθηκαν των ηλεκτρικών δεν ήταν ασφαλείς. Έτσι, συχνά ήταν η αιτία πυρκαγιών, μερικές φορές ακόμη και πυρπόλησης μεγάλων τμημάτων πόλεων.

Ορόσημα στην ανάπτυξη του φωτισμού

Μετά την ανακάλυψη του ηλεκτρισμού, έγινε σαφές σε πολλούς επιστήμονες ότι η αύξηση της θερμοκρασίας του θερμαντικού στοιχείου ήταν απαραίτητη για τη βελτίωση της απόδοσης του φωτισμού. Ο ευκολότερος τρόπος για να γίνει αυτό ήταν ο ηλεκτρισμός. Το ρεύμα κάνει ορισμένα υλικά τόσο θερμά που αρχίζουν να λάμπουν, και υπάρχουν ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά για όλες αυτές τις παραλλαγές:

1. Η φωτεινότητα της λάμψης είναι ευθέως ανάλογη του βαθμού θέρμανσης.
2. Η ακτινοβολία έχει συνεχές φάσμα.
3. Η μέγιστη ένταση του φωτισμού εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία του σώματος που θερμαίνεται.

Ο Ρώσος επιστήμονας ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη χρήση ηλεκτρικών τόξων για φωτισμό В. Petrov το 1802.. Την ίδια χρονιά, ο Βρετανός ερευνητής Г. Davy πρότεινε τη δική του εκδοχή μιας πηγής φωτός που λειτουργούσε με την τροφοδοσία ηλεκτρισμού σε λωρίδες πλατίνας.

Οι εργασίες συνεχίστηκαν για δεκαετίες, αλλά όλες οι παραλλαγές δεν είχαν μεγάλη απήχηση λόγω της πολυπλοκότητας του σχεδιασμού και της υψηλής τιμής της πλατίνας.

Διαβάστε επίσης

Ιστορία της εφεύρεσης του λαμπτήρα πυρακτώσεως

 

Νήμα άνθρακα

Ο πρώτος επιστήμονας που έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια λάμπα με φθηνό νήμα άνθρακα ήταν ο Αμερικανός Д. Starr το 1844.. Πρότεινε έναν σχεδιασμό που επέτρεπε την αντικατάσταση του στοιχείου άνθρακα, καθώς διαρκούσε μόνο μερικές ώρες. Με την πάροδο των δεκαετιών, πολλοί ερευνητές βελτίωσαν τον σχεδιασμό, μέχρι που το το 1879, ο Τόμας Έντισον κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τον λαμπτήραπου όλοι γνωρίζουν. Πολλοί πιστεύουν, ωστόσο, ότι στην έρευνά του εφάρμοσε το έργο του Ρώσου επιστήμονα Lodygin ..

Το νήμα άνθρακα κατέστησε δυνατή τη μείωση του κόστους των λαμπτήρων και την έναρξη της μαζικής παραγωγής.

Οι πρώτες εκδόσεις λειτούργησαν για αρκετές ώρες. Μετά ήρθαν τα μοντέλα με διάρκεια ζωής 40 ωρών, που ήταν φανταστικά εκείνη την εποχή. Ο Έντισον και η ομάδα των ερευνητών του συνέχισαν να βελτιώνουν τον λαμπτήρα, ο οποίος επέτρεψε διάρκεια ζωής 1.200 ωρών.

Ακόμη μεγαλύτερη επιτυχία σημείωσε ο Γάλλος επιστήμονας Chailléο οποίος, στα τέλη του 19ου αιώνα, ανέπτυξε έναν ακόμη πιο ανθεκτικό και φωτεινό λαμπτήρα πυράκτωσης άνθρακα. Η εταιρεία, που ιδρύθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες, άκμασε για μισή δεκαετία. Αλλά ο Chaillé δεν το κατάλαβε εγκαίρως, και μια νέα γενιά λαμπτήρων βολφραμίου εκτόπισε την ποικιλία άνθρακα από την αγορά.

Παρεμπιπτόντως! Στην Πυροσβεστική Υπηρεσία του Livermore στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ, μια "αιώνια" λάμπα πυράκτωσης άνθρακα καίει για 113 χρόνια.

Αυτή η λάμπα καίει καθημερινά για περισσότερο από έναν αιώνα.

Λαμπτήρας πυρακτώσεως

Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο Ρώσος ερευνητής Lodygin άρχισε να πειραματίζεται με τη χρήση πυρίμαχων μετάλλων - μολυβδαίνιο και βολφράμιο. Ήταν αυτός που αποφάσισε να στρίψει το νήμα σε σπείρα, καθώς αυτό αύξησε την αντίσταση του υλικού, αύξησε τη φωτεινότητα της λάμψης και παρέτεινε τη διάρκεια ζωής του. Τελικά πούλησε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το νήμα βολφραμίου στην General Electric του Thomas Edison, η οποία τελειοποίησε την τεχνολογία.

Υπάλληλος αμερικανικής εταιρείας. Irving Langmuir πρότεινε την πλήρωση του λαμπτήρα με αδρανές αέριο για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του νήματος βολφραμίου και να βελτιώσει τη φωτοβολία του. Αυτό εξασφάλιζε μεγάλη διάρκεια ζωής και επέτρεπε την κατασκευή φθηνών και υψηλής ποιότητας προϊόντων που έφτασαν στην εποχή μας σχεδόν αναλλοίωτα.

Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως έγινε η κύρια πηγή φωτός στον πλανήτη για πολλά χρόνια.

Λαμπτήρες αλογόνου - μια αναβαθμισμένη έκδοση που χρησιμοποιεί ατμούς ευγενών μετάλλων. Αυτό βελτιώνει τη φωτεινότητα και παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής.

Λαμπτήρες φθορισμού

Οι εξελίξεις στον ηλεκτρικό φωτισμό οδήγησαν τους ερευνητές στην αναζήτηση άλλων παραλλαγών που προσφέρουν καλή φωτεινότητα με αυξημένη απόδοση. Εξάλλου, στην λαμπτήρες πυρακτώσεως Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας πηγαίνει στη θέρμανση του πηνίου και απελευθερώνεται ως θερμότητα.

Ο πρώτος Αμερικανός επιστήμονας που πρότεινε τη χρήση του σχεδίου στη σύγχρονη μορφή του ήταν ο Э. Germer το 1926.. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αυτό αποκτήθηκε αργότερα από την General Electric, η οποία ανέπτυξε περαιτέρω ορισμένα στοιχεία της συσκευής και εμπορευματοποίησε αυτόν τον τύπο λαμπτήρα το 1938.

Οι λαμπτήρες φθορισμού παρέχουν εξαιρετική ποιότητα φωτός.

Αρχή λειτουργίας διαφέρει από τις συνήθεις εκδόσεις, η λάμψη παράγεται από μια εκκένωση τόξου μεταξύ δύο ηλεκτροδίων που βρίσκονται στα αντίθετα άκρα του λαμπτήρα. Ο εσωτερικός χώρος είναι γεμάτος με ένα μείγμα αδρανούς αερίου και ατμών υδραργύρου, το οποίο παράγει υπεριώδες φως. Για να μετατραπεί σε ορατό φως, τα εσωτερικά τοιχώματα του λαμπτήρα είναι επικαλυμμένα με φώσφορο. Αλλάζοντας τη σύνθεση της επίστρωσης, μπορούν να επιτευχθούν διαφορετικά χαρακτηριστικά του φωτός.

Αυτή η αρχή παρέχει την ίδια ένταση φωτός με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, αλλά καταναλώνει 5 φορές λιγότερη ενέργεια. Το φως διαχέεται, παρέχοντας έτσι μεγαλύτερη άνεση για τα μάτια και καλύτερη κατανομή του φωτός στο δωμάτιο. Όταν εγκαθίσταται και χρησιμοποιείται σωστά, έχει πολλαπλάσια διάρκεια ζωής από τα κλασικά προϊόντα.

Αλλά αυτή η επιλογή έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα, το σημαντικότερο, η παρουσία ατμών υδραργύρου στο εσωτερικότο οποίο ενέχει κίνδυνο βλάβης και απαιτεί χωριστή απόρριψη διάθεση λάμπες. Δεν ανέχονται το συνεχές άναμμα και σβήσιμο και χρησιμοποιούνται καλύτερα σε χώρους όπου ο φωτισμός είναι συνεχώς αναμμένος και σβηστός.

Οι συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού με τυποποιημένους σωλήνες έχουν όλα τα πλεονεκτήματα των τυποποιημένων σωληνωτών μοντέλων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτική λύση για τους λαμπτήρες πυρακτώσεως χωρίς καμία τροποποίηση του συστήματος.

Πηγές φωτός LED

Οι πηγές φωτός LED είναι ποικίλες.

Αυτή η επιλογή είναι μια σχετικά νέα, αλλά με ρυθμό που ξεπερνά τις άλλες ποικιλίες και εξαπλώνεται όλο και περισσότερο κάθε χρόνο. Οι πηγές φωτός είναι LEDs λευκό, όταν αναπτύχθηκαν οι υπερ-φωτεινές εκδόσεις, η τάση αυτή έγινε πολλά υποσχόμενη τόσο για εσωτερικούς όσο και για οδοφωτισμός.

Η λύση έχει πολλά πλεονεκτήματα, τα οποία εξασφαλίζουν τη δημοτικότητά της:

1. Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Σε σύγκριση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, η διαφορά είναι σχεδόν 90%. Με την εγκατάσταση φωτισμού LED μπορεί να εξοικονομηθεί ηλεκτρική ενέργεια.
2. Η απόδοση είναι πολύ υψηλότερη, καθώς δεν σπαταλιέται ενέργεια για τη θέρμανση του πηνίου ή την ανάφλεξη του τόξου.
3. Η διάρκεια ζωής υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας μπορεί να υπερβαίνει τις 50.000 ώρες. Αυτό είναι πολύ μεγαλύτερο από οποιοδήποτε άλλο είδος.
4. Οι λυχνίες LED μπορούν να παράγουν φως με διαφορετικές θερμοκρασίες χρώματος, επιτρέποντάς σας να βρείτε τη σωστή λύση για κάθε σκοπό. Δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου τρεμόπαιγμα, γεγονός που μειώνει την καταπόνηση της όρασής σας.
5. Τόσο οι προβολείς όσο και οι λαμπτήρες μπορούν να αγοραστούν με μια τυπική υποδοχή.

Υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα των LED. Πρώτα απ' όλα, απαιτεί την ποιότητα της ψύκτρας. Εάν δεν αντιμετωπίσει την απομάκρυνση της υπερβολικής θερμότητας, η απόδοση των LED διαταράσσεται και η διάρκεια ζωής μειώνεται σημαντικά. Υπάρχουν πολλά προϊόντα χαμηλής ποιότητας στην αγορά με διόδους που δεν παρέχουν σωστή ποιότητα φωτός.

Το βίντεο περιγράφει λεπτομερώς την ιστορία και την εξέλιξη του φωτισμού.

Ο ηλεκτρικός φωτισμός έχει περάσει από διάφορες φάσεις στην ανάπτυξή του. Και πρέπει να σημειωθεί ότι όλα τα παραλλαγές των λαμπτήρων εκτός από την ποικιλία των ινών άνθρακα που χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμερα. Και παρά την τεχνολογική πρόοδο και την εμφάνιση των πηγών φωτός LED, οι λαμπτήρες πυράκτωσης εξακολουθούν να κατέχουν την πρώτη θέση με ετήσια παραγωγή που υπερβαίνει όλες τις άλλες μαζί.