Storia dell'illuminazione elettrica

La storia dell'illuminazione elettrica risale al secolo scorso. Gli scienziati all'inizio del XVIII secolo scoprirono che riscaldando vari materiali con l'elettricità, era possibile produrre una luce brillante. Ma la tecnologia era a un livello basso, quindi ci volle quasi un secolo per sviluppare una lampadina durevole e sicura. Durante questo periodo, sono stati condotti molti esperimenti. Al giorno d'oggi, c'è anche un sacco di lavoro che viene fatto per migliorare le lampade, e non molto tempo fa c'erano nuove varianti che stanno diventando sempre più popolari.

Fonti di luce prima dell'elettricità

L'uomo fin dai tempi più antichi ha cercato di fare luce nelle ore più buie. E all'inizio era anche una forma di protezione contro i predatori. Ci sono alcune fasi diverse nello sviluppo delle fonti di luce:

1. Il falò. La prima e più semplice versione, che si accendeva in una grotta o in un riparo di fortuna e si manteneva continuamente, perché la gente non sapeva come fare il fuoco da sola a quel tempo.
2. Un kindle. Con il tempo, la gente ha notato che alcune specie di legno resinoso bruciavano molto più brillantemente e più a lungo di altre. Cominciarono ad essere usati per l'illuminazione, dividendoli in piccole schegge e accendendoli mentre bruciavano, il che permetteva di risparmiare materiale e fornire luce per molto tempo.
3. Le prime lampade erano primitive nel design. Un piccolo stoppino veniva immerso in un contenitore di olio, resina naturale o grasso animale e tenuto acceso per molto tempo. Con il tempo, sono stati utilizzati prodotti petroliferi raffinati, il che ha aumentato ulteriormente l'efficienza. Sono apparsi razzi e altre varianti impregnate di combustibile.
4. La cera e la paraffina permettevano di fare candele che aiutavano a illuminare una stanza per molto tempo. Il più delle volte la cera veniva raccolta e utilizzata per rifare le candele.
5. L'olio e poi le lampade ad olio furono la prossima fase di sviluppo. Il design consisteva in uno stoppino che veniva imbevuto in un contenitore e, per mezzo di un sistema speciale, estratto poco a poco per una combustione uniforme. Per proteggere la fiamma e rendere la luce più uniforme, è stato utilizzato un vetro protettivo sulla parte superiore.
   Le lampade a paraffina erano tra le più efficienti e sicure.
6. Le lampade a gas sono state ampiamente utilizzate per l'illuminazione stradale nel Regno Unito e in alcuni altri paesi. La convenienza della consegna del gas e la facilità di collegamento hanno portato a una fonte di luce sufficientemente potente e facile da accendere e spegnere.

A proposito! Tutti fonti di luceche hanno preceduto quelli elettrici non erano sicuri. Così sono stati spesso la causa di incendi, a volte anche bruciando grandi parti di città.

Pietre miliari nello sviluppo dell'illuminazione

Dopo l'invenzione dell'elettricità, fu chiaro a molti scienziati che l'aumento della temperatura dell'elemento riscaldante era necessario per migliorare l'efficienza dell'illuminazione. Il modo più semplice per farlo era con l'elettricità. La corrente rende certi materiali così caldi che cominciano a brillare, e ci sono alcune caratteristiche comuni a tutte queste variazioni:

1. La luminosità del bagliore è direttamente proporzionale al grado di riscaldamento.
2. La radiazione ha uno spettro continuo.
3. L'intensità massima di illuminazione dipende solo dalla temperatura del corpo riscaldato.

Lo scienziato russo fu il primo a proporre l'uso di archi elettrici per l'illuminazione В. Petrov nel 1802.. Nello stesso anno, il ricercatore britannico Г. Davy propose la sua versione di una fonte di luce che funzionava alimentando con elettricità delle strisce di platino.

Il lavoro continuò per decenni, ma tutte le varianti non ottennero molto successo a causa della complessità del design e dell'alto prezzo del platino.

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Filamento di carbonio

Il primo scienziato che ricevette un brevetto per una lampada con un filamento di carbonio economico fu l'americano Д. Starr nel 1844.. Ha suggerito un design che permetteva di sostituire l'elemento in carbonio poiché durava solo un paio d'ore. Nel corso dei decenni, molti ricercatori hanno migliorato il design, fino a quando in nel 1879, Thomas Edison ha brevettato la lampadache tutti conoscono. Molti credono, tuttavia, che nella sua ricerca abbia applicato il lavoro dello scienziato russo Lodygin ..

Il filamento di carbonio ha permesso di ridurre il costo delle lampadine e di iniziare la produzione di massa.

Le prime versioni hanno funzionato per diverse ore. Poi sono arrivati i modelli con una durata di 40 ore, che all'epoca era fantastico. Edison e il suo team di ricercatori continuarono a migliorare la lampadina, che permise una durata di vita di 1.200 ore.

Un successo ancora maggiore fu raggiunto dallo scienziato francese Chailléche, alla fine del XIX secolo, sviluppò una lampada a filamento di carbonio ancora più durevole e più luminosa. L'azienda, stabilita negli Stati Uniti, ha prosperato per mezzo decennio. Ma Chaillé non ha fatto in tempo, e una nuova generazione di lampadine al tungsteno ha spinto la varietà al carbonio fuori dal mercato.

A proposito! Al Livermore Fire Department in California, USA, una lampadina "perpetua" a filamento di carbonio brucia per 113 anni.

Questa lampada brucia ogni giorno da più di un secolo.

Lampada a incandescenza

Alla fine del XIX secolo, il ricercatore russo Lodygin iniziò a sperimentare l'uso di metalli refrattari - molibdeno e tungsteno. Fu lui che decise di attorcigliare il filamento in una spirale, poiché questo aumentava la resistenza del materiale, aumentava la luminosità del bagliore e prolungava la sua vita. Alla fine vendette il brevetto per il filamento di tungsteno alla General Electric di Thomas Edison, che perfezionò la tecnologia.

Un impiegato di un'azienda americana. Irving Langmuir ha suggerito di riempire la lampadina con gas inerte per prolungare la vita del filamento di tungsteno e migliorare la sua luminescenza. Questo assicurava una lunga durata e permetteva di fabbricare prodotti economici e di alta qualità che sono arrivati fino ai nostri giorni praticamente immutati.

La lampadina a incandescenza è diventata la principale fonte di luce del pianeta per molti anni.

Lampade alogene - una versione aggiornata che utilizza vapori di metalli nobili. Questo migliora la luminosità e prolunga considerevolmente la durata di vita.

Lampade fluorescenti

Gli sviluppi dell'illuminazione elettrica hanno portato i ricercatori a cercare altre varianti che offrono una buona luminosità con una maggiore efficienza. Dopo tutto, in lampade a incandescenza La maggior parte dell'energia va a riscaldare la bobina e viene rilasciata come calore.

Il primo scienziato americano a suggerire l'uso del disegno nella sua forma moderna fu Э. Germer nel 1926.. Questo brevetto fu poi acquisito dalla General Electric, che sviluppò ulteriormente alcuni elementi del dispositivo e commercializzò questo tipo di lampada nel 1938.

I tubi fluorescenti forniscono un'eccellente qualità della luce.

Principio di funzionamento è diverso dalle versioni standard, il bagliore è prodotto da una scarica ad arco tra due elettrodi situati alle estremità opposte della lampadina. Lo spazio interno è riempito con una miscela di gas inerte e vapore di mercurio, che produce luce ultravioletta. Per convertirla in luce visibile, le pareti interne della lampadina sono rivestite di un fosforo. Cambiando la composizione del rivestimento, si possono ottenere diverse caratteristiche della luce.

Questo principio fornisce la stessa intensità luminosa di una lampadina a incandescenza, ma consuma 5 volte meno energia. La luce è diffusa, fornendo così un maggiore comfort per gli occhi e una migliore distribuzione della luce nella stanza. Se installato e utilizzato correttamente, ha una durata di vita che è diverse volte superiore a quella dei prodotti classici.

Ma questa opzione ha anche alcuni svantaggi, soprattutto, la presenza di vapori di mercurio all'internoche presenta un rischio di danneggiamento e richiede uno smaltimento separato smaltimento di lampade. Non tollerano l'accensione e lo spegnimento costante e sono meglio utilizzati in aree in cui l'illuminazione è costantemente accesa e spenta.

Le lampade fluorescenti compatte con tubi standard hanno tutti i vantaggi dei modelli tubolari standard. Possono essere utilizzati come alternativa alle lampadine a incandescenza senza alcuna modifica del sistema.

Fonti di luce LED

Le fonti di luce LED sono diverse.

Questa opzione è relativamente nuova, ma ad un ritmo che supera le altre varietà, e si diffonde di più ogni anno. Le fonti di luce sono LED bianco, quando sono state sviluppate le versioni super-luminose, questa tendenza è diventata promettente sia per gli interni che per i illuminazione stradale.

La soluzione ha molti vantaggi, il che assicura la sua popolarità:

1. Minimo consumo di energia. Rispetto a una lampadina a incandescenza, la differenza è quasi del 90%. Installando l'illuminazione a LED, si può risparmiare elettricità.
2. L'efficienza è molto più alta, poiché non viene sprecata energia per riscaldare la bobina o per l'arco.
3. La durata di vita in condizioni operative normali può superare le 50.000 ore. Questo è molto più lungo di qualsiasi altro tipo.
4. I LED possono produrre luce con diverse temperature di colore, permettendoti di trovare la soluzione giusta per qualsiasi scopo. Non c'è quasi nessuno sfarfallio, il che riduce lo sforzo della vista.
5. Sia i faretti che le lampadine possono essere acquistati con un presa.

Ci sono alcuni svantaggi dei LED. Prima di tutto, è esigente la qualità del dissipatore di calore. Se non fa fronte alla rimozione del calore in eccesso, il rendimento del LED è disturbato e la vita è significativamente ridotta. Ci sono molti prodotti di bassa qualità sul mercato con diodi che non forniscono una qualità di luce adeguata.

Il video dettaglia la storia e l'evoluzione dell'illuminazione.

L'illuminazione elettrica ha attraversato diverse fasi nel suo sviluppo. E va notato che tutti varianti delle lampadine tranne la varietà di filamenti di carbonio sono ancora in uso oggi. E nonostante i progressi tecnologici e l'emergere delle fonti di luce LED, le lampadine a incandescenza sono ancora in testa con una produzione annuale che supera tutte le altre messe insieme.