電燈發(fā)明故事
電燈把電能轉(zhuǎn)化為光能,在黑夜或暗室為人類照明。自電燈發(fā)明以來,它大大推動了人類的發(fā)展。那么你知道電燈發(fā)明的故事嗎?一起來看看小編給大家精心準(zhǔn)備的資料,歡迎閱讀!
電燈發(fā)明故事
早在1821年,英國的科學(xué)家戴維和法拉第就發(fā)明了一種叫電弧燈的電燈。這種電燈用炭棒作燈絲。它雖然能發(fā)出亮光,但是光線刺眼,耗電量大,壽命也不長,因此很不實(shí)用。
“電弧燈不實(shí)用,我一定要發(fā)明一種燈光柔和的電燈,讓千家萬戶都用得上。”愛迪生暗下決心。于是,他開始試驗(yàn)作為燈絲的材料:用傳統(tǒng)的炭條作燈絲,一通電燈絲就斷了。用釕、鉻等金屬作燈絲,通電后,亮了片刻就被燒斷。
用白金絲作燈絲,效果也不理想。就這樣,愛迪生試驗(yàn)了1600多種材料。一次次的試驗(yàn),一次次的失敗,很多專家都認(rèn)為電燈的前途黯淡。英國一些著名專家甚至譏諷愛迪生的研究是“毫無意義的”。一些記者也報道:“愛迪生的理想已成泡影。”
面對失敗,面對有些人的冷嘲熱諷,愛迪生沒有退卻。他明白,每一次的失敗,意味著又向成功走近了一步。
一次,愛迪生的老朋友麥肯基來看望他。愛迪生望著麥肯基說話時一晃一晃的長胡須,突然眼睛一亮,說:“先生,我要用您的胡子。”麥肯基剪下一綹交給愛迪生。愛迪生滿懷信心地挑選了幾根粗胡子,進(jìn)行炭化處理,然后裝在燈泡里。可令人遺憾的是,試驗(yàn)結(jié)果也不理想。“那就用我的頭發(fā)試試看,沒準(zhǔn)還行。”麥肯基說。
愛迪生被老朋友的精神深深感動了,但他明白,頭發(fā)與胡須性質(zhì)一樣,于是沒有采納老人的意見。愛迪生起身,準(zhǔn)備為這位慈祥的老人送行。他下意思地幫老人拉平身上穿的棉線外套。突然,他又喊道:“棉線,為什么不試棉線呢?”麥肯基毫不猶豫地解開外套,撕下一片棉線織成的布,遞給愛迪生。
愛迪生把棉線放在U形密閉坩堝里,用高溫處理。愛迪生用鑷子夾住炭化棉線。準(zhǔn)備將它裝在燈泡內(nèi)??捎捎谔炕蘧€又細(xì)又脆,加上愛迪生過于緊張,拿鑷子的手微微顫抖,因此棉線被夾斷了。最后,費(fèi)了九牛二虎之力,愛迪生才把一根炭化棉線裝進(jìn)了燈泡。
此時,夜幕降臨了,愛迪生的助手把燈泡里的空氣抽走,并將燈泡安在燈座上,一切工作就緒,大家靜靜地等待著結(jié)果。接通電源,燈泡發(fā)出金黃色的光輝,把整個實(shí)驗(yàn)室照得通亮。13個月的艱苦奮斗,試用了6000多種材料,試驗(yàn)了7000多次,終于有了突破性的進(jìn)展。
但這燈究竟會亮多久呢?
1小時、2小時、3小時……這盞電燈足足亮了45小時,燈絲才被燒斷。這是人類第一盞有實(shí)用價值的電燈。這一天——1879年10月21日,后來被人們定為電燈發(fā)明日。
“45小時,還是太短了,必須把它的壽命延長到幾百小時,甚至幾千小時”愛迪生沒有陶醉于成功的喜悅之中,而是給自己提出更高的要求。
一天,天氣悶熱,他順手取來桌面上的竹扇面,一邊扇著,一邊考慮著問題。“也許千篇竹絲炭化后效果更好。”愛迪生簡直是見到什么東西都想試一試。試驗(yàn)結(jié)果表明,用竹絲作燈絲效果很好,燈絲耐用,燈泡可亮1200小時。
經(jīng)過進(jìn)一步試驗(yàn),愛迪生發(fā)現(xiàn)用炭化后的日本竹絲作燈絲效果最好。一于是,他開始大批量生產(chǎn)電燈。他把生產(chǎn)的第一批燈泡安裝在“佳內(nèi)特號”考察船上,以便考察人員有更多的工作時間。此后,電燈開始進(jìn)入尋常百姓家。
后來,人們便一直使用這種用竹絲作燈絲的燈泡。幾十年后,又對它進(jìn)行了改進(jìn),即用鎢絲作燈絲,并在燈泡內(nèi)充入隋性氣體氮或氬。這樣,燈泡的壽命又延長了許多。我們現(xiàn)在使用的就是這種燈泡。
拓展:電燈類型
白熾燈
白熾燈(Incandescent lamp):普通白熾燈即一般常用的白熾燈泡。
特點(diǎn):廣泛被人使用的一種光源,它能散發(fā)出溫暖暈黃的光線,是我們大多數(shù)人所認(rèn)為的燈泡。它的價格便宜,顯色性好(Ra=100)、開燈即亮、可連續(xù)調(diào)光、結(jié)構(gòu)簡單。因此,鎢絲燈泡也具有多變的式樣以搭配不同的燈具。然而,鎢絲燈泡的壽命并不長久,光效低,也不省電,它還會發(fā)出不低的溫度,所以不可以距離紙張、紡織品或朔膠制品太近。
用途:居室、客廳、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會議室、庭院。
運(yùn)用方式:臺燈、頂燈、壁燈、床頭燈、走廊燈等。
鹵鎢燈
鹵鎢燈(tungsten halogen lamp):填充氣體內(nèi)含有部分鹵族元素或鹵化物的充氣白熾燈
具有普通照明白熾燈的全部特點(diǎn),光效和壽命比普通照明白熾燈提高一倍以上,且體積小。
用途:會議室、展覽展示廳、客廳、商業(yè)照明、影視舞臺、儀器儀表、汽車、飛機(jī)以及其它特殊照明。
氣體
(discharge lamp)
低氣壓放電燈( low pressure (vapor) discharge lamp)
熒光燈
熒光燈(fluorescent lamp),俗稱日光燈
特點(diǎn):光效高、壽命長、光色好。
熒光燈有直管型、環(huán)型、緊湊型等,是應(yīng)用范圍十分廣泛的節(jié)能照明光源。
用直管型熒光燈取代白熾燈,節(jié)電70~90%,壽命長5~10倍;
對直管型熒光燈進(jìn)行升級換代,節(jié)電15~50%;
用緊湊型熒光燈取代白熾燈,節(jié)電70~80%,壽命長5~10倍;
氣體放電燈
(high intensity discharge lamp-HID)
高強(qiáng)度氣體放電燈有:熒光高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
高壓汞燈
特點(diǎn):壽命長、成本相對較低。
用途:道路照明、室內(nèi)外工業(yè)照明、商業(yè)照明。
高壓鈉燈
特點(diǎn):壽命長、光效高、透霧性強(qiáng)。
用途:道路照明、泛光照明、廣場照明、工業(yè)照明等。
鹵化物燈
特點(diǎn):壽命長、光效高、顯色性好。
用途:工業(yè)照明、城市亮化工程照明、商業(yè)照明、體育場館照明以及道路照明等。
陶瓷金屬燈
特點(diǎn):性能優(yōu)于一般金鹵燈。
用途:商場、櫥窗、重點(diǎn)展示及商業(yè)街道照明。
低壓鈉燈
特點(diǎn):發(fā)光效率特高、壽命長、光通維持率高、透霧性強(qiáng),但顯色性差。
用途:隧道、港口、碼頭、礦場等照明。
高頻無極燈
(electrodeless lamp)
特點(diǎn):超長壽命(40000~80000小時)、節(jié)能、無電極、瞬間啟動和再啟動、無頻閃、顯色性好。
用途:公共建筑、商店、隧道、步行街、高桿路燈、保安和安全照明及其他室外照明。
鹵素?zé)襞?/h2>
鹵素?zé)?Halogen lamp),亦稱鎢鹵燈泡,是白熾燈的一種。原理是在燈泡內(nèi)注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下,蒸發(fā)的鎢絲與鹵素進(jìn)行化學(xué)作用,蒸發(fā)的鎢會重新凝固在鎢絲 上,形成平衡的循環(huán),避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素?zé)襞荼劝谉霟舾L壽。此外,鹵素?zé)襞菀嗄芤员纫话惆谉霟舾叩臏囟冗\(yùn)作,它們的亮度及效率亦更高。不過在 這溫度下,普通玻璃可能會軟化。因此鹵素?zé)襞菪枰捎萌埸c(diǎn)更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外線,故此鹵素?zé)襞萃ǔ6级枰硗馐褂米贤饩€濾鏡。鹵素?zé)襞萆系乃РA绻杏停瑫斐刹A蠝囟炔灰?,減低燈泡的壽命。因此換鹵素?zé)襞輹r要避免人手觸及燈泡的玻璃。
用途:汽車前燈,賓館/酒店大廳,展臺照明。
LED燈
發(fā)光原理
50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識,第一個商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文lightemitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫,它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料,置于一個有引線的架子上,然后四周用環(huán)氧樹脂密封,起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。