История на електрическото осветление

Историята на електрическото осветление датира от предишния век. В началото на XVIII в. учени откриват, че чрез нагряване на различни материали с електричество може да се получи ярка светлина. Но технологията е била на ниско ниво, така че е бил необходим почти век, за да се разработи трайна и безопасна електрическа крушка. През това време са проведени много експерименти. В днешно време също се работи много за подобряване на лампите, а не толкова отдавна се появиха нови варианти, които стават все по-популярни.

Източници на светлина преди електричеството

Човекът от най-древни времена се опитва да си осигури светлина през най-тъмните часове. В началото това е било и форма на защита срещу хищници. Има няколко различни етапа в разработването на светлинни източници:

1. Лагерният огън. Първата и най-проста версия, която се разпалва в пещера или импровизиран подслон и се поддържа непрекъснато, защото хората не са знаели как да палят огън сами.
2. A kindle. С течение на времето хората забелязват, че някои дървесни видове, съдържащи смола, горят много по-ярко и по-дълго от други. Те започват да се използват за осветление, като се разцепват на малки парчета и се запалват, докато горят, което позволява да се пести материал и да се осигурява светлина за дълго време.
3. Първите лампи са били с примитивен дизайн. В съд с масло, естествена смола или животинска мазнина се потапяше малък фитил, който се запалваше дълго време. С течение на времето се използват рафинирани петролни продукти, което допълнително повишава ефективността. Появиха се сигнални ракети и други варианти, импрегнирани с горивни материали.
4. Восъкът и парафинът дават възможност да се правят свещи, които осветяват помещението за дълго време. Най-често восъкът се събирал и се използвал за повторна изработка на свещи.
5. Следващият етап от развитието е свързан с маслото, а след това и с маслените лампи. Конструкцията се състои от фитил, който се накисва в съд и посредством специална система се извлича малко по малко за равномерно изгаряне. За да се предпази пламъкът и светлината да стане по-равномерна, отгоре се използва защитно стъкло.
   Парафиновите лампи са били сред най-ефективните и най-безопасните.
6. Газовите лампи са широко използвани за улично осветление в Обединеното кралство и някои други страни. Удобството на доставката на газ и лесното свързване са довели до достатъчно мощен източник на светлина, който се запалва и гаси лесно.

Между другото! Всички източници на светлинакоито предшестваха електрическите, не бяха безопасни. Така те често стават причина за пожари, като понякога дори изпепеляват големи части от градовете.

Основни етапи в развитието на осветлението

След изобретяването на електричеството за много учени става ясно, че повишаването на температурата на нагревателния елемент е необходимо, за да се подобри ефективността на осветлението. Най-лесният начин за това беше с помощта на електричество. Токът нагорещява някои материали дотолкова, че те започват да светят, и има някои общи характеристики за всички такива вариации:

1. Яркостта на светене е пряко пропорционална на степента на нагряване.
2. Излъчването има непрекъснат спектър.
3. Максималният интензитет на осветяване зависи само от температурата на нагряваното тяло.

Руският учен пръв предлага използването на електрическа дъга за осветление В. Петров през 1802 г.. През същата година британският изследовател Г. Дейви предлага своя версия на светлинен източник, който работи чрез подаване на електричество към ленти от платина.

Работата продължава десетилетия наред, но всички варианти не се утвърждават поради сложността на конструкцията и високата цена на платината.

Прочетете също

История на изобретяването на електрическата крушка с нажежаема жичка

 

Въглеродна нишка

Първият учен, който получава патент за лампа с евтина въглеродна жичка, е американецът Д. Стар през 1844 г.. Той предложи дизайн, който позволяваше да се подменя въглеродният елемент, тъй като той издържаше само няколко часа. През десетилетията много изследователи усъвършенстват конструкцията, докато в през 1879 г. Томас Едисон патентова лампатакоито са познати на всички. Мнозина обаче смятат, че в изследванията си той прилага работата на руския учен Lodygin ..

Въглеродната нишка дава възможност да се намали цената на електрическите крушки и да се започне масово производство.

Първите версии работиха няколко часа. След това се появиха модели с 40-часов живот, което беше фантастично по онова време. Едисън и неговият екип от изследователи продължават да подобряват крушката, което позволява да се постигне продължителност на живота от 1200 часа.

Още по-голям успех е постигнат от френския учен Chailléкойто в края на XIX в. разработва още по-издръжлива и по-ярка лампа с въглеродна нишка. Компанията, създадена в Съединените щати, процъфтява в продължение на половин десетилетие. Но Шайе не успява да се ориентира навреме и новото поколение волфрамови крушки измества въглеродните от пазара.

Между другото! В пожарната служба в Ливърмор, Калифорния, САЩ, "вечната" електрическа крушка с въглеродна нишка гори 113 години.

Тази лампа гори всеки ден вече повече от век.

Лампа с нажежаема жичка

В края на XIX в. руският изследовател Лодигин започва да експериментира с използването на огнеупорни метали - молибден и волфрам. Именно той решава да усуче нишката в спирала, тъй като това увеличава съпротивлението на материала, увеличава яркостта на светене и удължава живота му. В крайна сметка той продава патента за волфрамовата жичка на компанията General Electric на Томас Едисон, която усъвършенства технологията.

Служител на американска компания. Ървинг Лангмюр предложи да напълните крушката с инертен газ, за да удължите живота на волфрамовата жичка и да подобрите нейното светене. Това гарантира дълъг живот и дава възможност за производство на евтини и висококачествени продукти, които са се запазили почти непроменени до наши дни.

В продължение на много години крушката с нажежаема жичка се превръща в основен източник на светлина на планетата.

Халогенни лампи - усъвършенствана версия, която използва пари на благородни метали. Това подобрява яркостта и значително удължава експлоатационния живот.

Флуоресцентни лампи

Развитието на електрическото осветление накара изследователите да търсят други варианти, които да предлагат добра яркост при повишена ефективност. В крайна сметка в лампи с нажежаема жичка По-голямата част от енергията се използва за нагряване на серпентината и се отделя като топлина.

Първият американски учен, който предлага да се използва дизайнът в съвременния му вид, е Э. Гермер през 1926 г.. По-късно този патент е придобит от General Electric, която доразвива някои елементи на устройството и пуска този тип лампа на пазара през 1938 г.

Флуоресцентните тръби осигуряват отлично качество на светлината.

Принцип на работа се различава от стандартните варианти, като светенето се получава от дъгов разряд между два електрода, разположени в противоположните краища на крушката. Вътрешността е запълнена със смес от инертен газ и живачни пари, които произвеждат ултравиолетова светлина. За да се превърне тя във видима светлина, вътрешните стени на крушката са покрити с луминофор. Чрез промяна на състава на покритието могат да се постигнат различни характеристики на светлината.

Този принцип осигурява същия интензитет на светлината като при крушката с нажежаема жичка, но консумира 5 пъти по-малко енергия. Светлината е разсеяна, което осигурява по-голям комфорт за очите и по-добро разпределение на светлината в помещението. При правилно инсталиране и използване животът му е няколко пъти по-дълъг от този на класическите продукти.

Но този вариант има и някои недостатъци, и най-вече наличието на живачни пари във вътрешността накоито представляват риск от повреда и изискват отделно изхвърляне изхвърляне на лампи. Те не понасят постоянно включване и изключване и се използват най-добре на места, където осветлението се включва и изключва постоянно.

Компактните флуоресцентни лампи със стандартен цокъл имат всички предимства на стандартните тръбни модели. Те могат да се използват като алтернатива на крушките с нажежаема жичка, без да е необходимо да се модифицира системата.

LED светлинни източници

Светодиодните източници на светлина са разнообразни.

Тази опция е сравнително нова, но с бързи темпове изпреварва останалите сортове и се разпространява все повече с всяка изминала година. Източниците на светлина са Светодиоди бял цвят, когато бяха разработени супер ярки версии, тази тенденция стана обещаваща както за вътрешни, така и за улично осветление.

Решението има много предимства, които му осигуряват популярност:

1. Най-ниска консумация на енергия. В сравнение с крушката с нажежаема жичка разликата е почти 90%. С инсталирането на LED осветление може да се спести електроенергия.
2. Ефективността е много по-висока, тъй като не се губи енергия за нагряване на намотката или за образуване на дъга.
3. Продължителността на живота при нормални условия на работа може да надхвърли 50 000 часа. Това е много по-дълго от всеки друг вид.
4. Светодиодите могат да произвеждат светлина с различни цветови температури, което ви позволява да намерите подходящото решение за всяка цел. Почти няма трептене, което намалява натоварването на зрението ви.
5. Както прожекторите, така и крушките могат да бъдат закупени със стандартен гнездо.

Има и някои недостатъци на светодиодите. На първо място, това е изискването за качеството на радиатора. Ако не се справя с отвеждането на излишната топлина, работата на светодиода се нарушава и животът му значително намалява. На пазара има много нискокачествени продукти с диоди, които не осигуряват подходящо качество на светлината.

Видеото представя историята и еволюцията на осветлението.

Електрическото осветление е преминало през няколко етапа на развитие. И трябва да се отбележи, че всички варианти на електрическите крушки с изключение на разновидностите с въглеродни нишки, които се използват и днес. Въпреки технологичния напредък и появата на светодиодни източници на светлина, крушките с нажежаема жичка все още са водещи с годишно производство, надхвърлящо всички останали заедно.