전기 조명의 역사
전기 조명의 역사는 지난 세기로 거슬러 올라갑니다. 18세기 초 과학자들은 다양한 물질을 전기로 가열하면 밝은 빛을 낼 수 있다는 것을 발견했습니다. 그러나 기술의 발전은 미미한 수준이어서 내구성이 좋고 안전한 전구의 개발에는 거의 100년이 걸렸습니다. 이 기간 동안 많은 실험이 수행되었습니다. 요즘에는 램프를 개선하기 위한 작업도 진행 중입니다. 얼마 전까지만 해도 점점 더 인기를 얻고 있는 새로운 변형이 있었습니다.
전기의 출현 이전의 광원
고대부터 사람들은 어둠 속에서 조명을 제공하려고 노력했습니다. 그리고 처음에는 포식자로부터 보호하는 역할도 했습니다. 광원 개발에는 몇 가지 뚜렷한 단계가 있습니다.
- 캠프 불. 최초의 가장 단순한 변종으로 동굴이나 임시 대피소에 불을 붙이고 당시 사람들이 스스로 불을 피우는 법을 몰랐기 때문에 계속 유지되고 있었습니다.
- 불꽃놀이. 시간이 지남에 따라 사람들은 일부 수지 종류의 나무가 다른 나무보다 훨씬 더 밝고 오래 타는 것을 알아차렸습니다. 작은 파편으로 쪼개어 타면서 불을 밝히는 방식으로 조명에 사용되기 시작하여 재료를 절약하고 오랫동안 빛을 제공했습니다.
- 첫 번째 램프는 디자인이 원시적이었습니다. 작은 심지를 기름, 천연 수지 또는 동물성 지방이 담긴 용기에 담그고 오랫동안 태웠습니다.시간이 지남에 따라 정제된 석유 제품이 사용되어 효율성이 더욱 높아졌습니다. 가연물로 함침 된 플레어 및 기타 변형이 나타났습니다.
- 왁스와 파라핀 덕분에 오랫동안 방을 밝히는 양초를 만들 수 있었습니다. 종종 왁스를 수집하여 양초를 다시 만드는 데 사용했습니다.
- 오일과 오일 램프는 개발의 다음 단계였습니다. 디자인은 심지를 용기에 담그고 특수 시스템을 통해 조금씩 뽑아내어 고르게 태워주는 방식이었습니다. 화염을 보호하고 빛을 더 균일하게 만들기 위해 보호 유리를 상단에 사용했습니다.
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등유 램프는 가장 효율적이고 안전한 것 중 하나였습니다. - 가스 램프는 영국 및 기타 국가에서 가로등에 널리 사용되었습니다. 가스 전달의 편리함과 연결의 용이성으로 인해 충분히 강력한 광원을 얻을 수 있었고 점화 및 소화가 용이했습니다.
그런데! 모두 광원그 이전의 전기는 안전하지 않았습니다. 그래서 그들은 화재를 일으키고 때로는 도시의 많은 부분을 불태우기까지 했습니다.
조명 개발 단계
전기가 발명된 후 많은 과학자들은 조명 효율을 향상시키기 위해 가열된 요소의 온도를 높이는 것이 필요하다는 것이 분명해졌습니다. 이를 수행하는 가장 쉬운 방법은 전기를 사용하는 것이었습니다. 전류를 사용하면 일부 재료를 빛이 나기 시작하는 온도로 가열할 수 있으며 이러한 모든 옵션은 다음과 같은 공통 기능이 특징입니다.
- 글로우의 밝기는 가열 정도에 정비례합니다.
- 방사선에는 연속 스펙트럼이 있습니다.
- 조명의 최대 채도는 가열되는 신체의 온도에만 의존합니다.
러시아 과학자는 조명에 전기 아크의 사용을 제안한 최초의 사람이었습니다. В. 1802년 페트로프.. 같은 해 영국 연구원 ㅇ. 데이비 백금 조각에 전기를 공급하여 작동하는 광원의 자신의 버전을 제안했습니다.
작업은 수십 년 동안 계속되었지만 디자인의 복잡성과 플래티넘의 높은 가격 때문에 모든 변형이 큰 주목을 받지 못했습니다.
탄소 필라멘트
저렴한 탄소 필라멘트 램프에 대한 특허를 받은 최초의 과학자는 미국 ㅇ. 1844년 스타.. 그는 탄소원소를 교체할 수 있는 설계를 제안했는데, 그 이유는 수명이 몇 시간 밖에 안 되었기 때문입니다. 수십 년에 걸쳐 많은 연구자들이 디자인을 개선했습니다. 1879년 토마스 에디슨이 램프에 대한 특허를모두에게 익숙한 것. 동시에 많은 사람들은 그의 연구에서 러시아 과학자의 연구를 적용했다고 믿습니다. 로디진 ..
첫 번째 버전은 몇 시간 동안 작동했습니다. 그러자 수명이 40시간인 모델이 등장했는데, 이는 당시로서는 굉장한 수치였다. Edison과 연구원 팀은 1200시간의 자원을 허용하는 전구를 계속 개선했습니다.
프랑스 과학자가 훨씬 더 큰 성공을 거두었습니다. 샤이예그는 19세기 말에 훨씬 더 튼튼하고 더 밝은 탄소 필라멘트 램프를 개발했습니다. 미국에서 개업한 이 회사는 반년 동안 번창했습니다. 그러나 Chaillé는 제때 재조정할 시간이 없었고 텅스텐을 사용한 차세대 램프가 시장의 다양한 탄소를 대체했습니다.
그런데! 미국 캘리포니아의 리버모어 소방서에서는 "영구적인" 탄소 필라멘트 전구가 113년 동안 연소됩니다.
백열 램프
19세기 후반에 러시아 연구원인 Lodygin은 내화 금속인 몰리브덴과 텅스텐의 사용을 실험하기 시작했습니다. 필라멘트를 나선형으로 비틀기로 결정한 사람은 재료의 저항이 증가하고 광선의 밝기가 증가하며 수명이 연장되었습니다.결국 그는 텅스텐 필라멘트에 대한 특허를 Thomas Edison의 General Electric에 매각하여 기술을 완성했습니다.
미국 회사 직원입니다. 어빙 랭뮤어 텅스텐 필라멘트의 수명을 연장하고 발광 성능을 향상시키기 위해 전구를 불활성 가스로 채우는 것이 좋습니다. 이것은 긴 서비스 수명을 보장하고 오늘날까지 거의 변하지 않고 살아남은 저렴하고 고품질의 제품을 생산할 수 있게 했습니다.
할로겐 램프 - 귀금속 쌍을 사용하는 개선된 버전입니다. 그들은 발광의 밝기를 증가시키고 램프의 수명을 상당히 연장시킵니다.
형광등
전기 조명의 개발로 인해 연구자들은 향상된 효율성과 우수한 밝기를 제공하는 다른 옵션을 찾게 되었습니다. 결국, 백열 전구 대부분의 에너지는 코일의 가열로 이동하여 열로 방출됩니다.
현대적인 형태로 디자인의 사용을 제안한 최초의 미국인 과학자 ㅇ. 1926년의 게르머.. 이 특허는 나중에 장치의 일부 요소를 개선하고 1938년에 상업 생산에서 이러한 유형의 램프를 출시한 제너럴 일렉트릭에 의해 취득되었습니다.
작동 원리 글로우는 전구의 다른 끝에 위치한 두 전극 사이의 아크 방전에 의해 생성되기 때문에 표준 버전과 다릅니다. 내부 공간은 자외선을 생성하는 불활성 가스와 수은 증기의 혼합물로 채워져 있습니다. 이를 가시광선으로 변환하기 위해 전구 내부의 벽은 형광체로 코팅됩니다. 코팅의 구성을 변경하여 다양한 빛의 특성을 얻을 수 있습니다.
이 작동 원리로 인해 백열등과 동일한 강도의 빛이 제공되지만 에너지 비용은 5배 감소합니다.동시에 빛이 확산되어 시야가 더 편안하고 실내에 더 나은 빛이 분산됩니다. 적절한 설치 및 작동으로 서비스 수명은 클래식 제품보다 몇 배 더 깁니다.
하지만 이 옵션에는 단점이 있는데, 가장 중요한 것은 내부에 수은 증기가 존재한다는 것입니다.손상 위험을 생성하고 별도의 처분 램프. 지속적으로 켜고 끄는 것을 용납하지 않으며 조명이 지속적으로 작동하는 장소에서 가장 잘 사용됩니다.
표준관이 있는 소형 형광등은 표준관 모델의 모든 장점을 가지고 있습니다. 시스템 수정 없이 백열등의 대안으로 사용할 수 있습니다.
LED 광원
이 옵션은 비교적 최근에 나타났지만 다른 품종을 추월하는 속도로 매년 점점 더 확산되고 있습니다. 빛의 근원은 LED 흰색, 초고휘도 버전이 개발되었을 때 이러한 경향은 실내 및 거리 조명.
이 솔루션에는 다음과 같은 인기를 제공하는 많은 장점이 있습니다.
- 가장 낮은 전력 소비. 백열전구와 비교하면 차이가 거의 90%입니다. LED 조명을 설치하면 전기를 절약할 수 있습니다.
- 코일을 가열하거나 아크 방전에 에너지가 낭비되지 않기 때문에 효율이 훨씬 높습니다.
- 정상적인 작동 조건에서 수명은 50,000시간을 초과할 수 있습니다. 이것은 다른 종류보다 훨씬 길다.
- LED는 다양한 색온도의 빛을 생성할 수 있으므로 모든 목적에 적합한 솔루션을 찾을 수 있습니다. 동시에 깜박임이 거의 없어 시력에 대한 부담을 줄입니다.
- 비품과 전구를 모두 표준으로 구입할 수 있습니다. 소켓.
LED에는 몇 가지 단점이 있습니다. 우선 방열판의 품질을 요구하고 있습니다. 과도한 열 제거에 대처하지 못하면 LED의 작업이 중단되고 리소스가 크게 줄어 듭니다.판매시 정상적인 품질의 빛을 제공하지 않는 다이오드가있는 많은 저품질 제품이 있습니다.
비디오는 조명의 역사와 진화에 대해 자세히 설명합니다.
전기 조명은 개발 과정에서 여러 단계를 거쳤습니다. 그리고 모든 전구의 변형 탄소 필라멘트가 있는 변형을 제외하고는 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 그리고 기술의 발전과 LED 광원의 출현에도 불구하고 주도적인 역할은 여전히 백열 램프이지만 연간 생산량은 다른 모든 것을 합친 것보다 많습니다.