História elektrického osvetlenia

História elektrického osvetlenia siaha do predminulého storočia. Začiatkom 18. storočia vedci zistili, že zahrievaním rôznych materiálov elektrinou je možné získať jasné svetlo. Technológia však bola na nízkej úrovni, takže trvalo takmer sto rokov, kým sa podarilo vyvinúť odolnú a bezpečnú žiarovku. Počas tohto obdobia sa uskutočnilo mnoho experimentov. V súčasnosti sa tiež veľa pracuje na zdokonaľovaní svietidiel a nie je to tak dávno, čo sa objavili nové varianty, ktoré sú čoraz obľúbenejšie.

Svetelné zdroje pred elektrickou energiou

Človek sa od najstarších čias snažil zabezpečiť si svetlo počas najtemnejších hodín. Na začiatku to bola aj forma ochrany pred predátormi. Vývoj svetelných zdrojov prebieha v niekoľkých rôznych fázach:

1. Táborák. Prvá a najjednoduchšia verzia, ktorá sa rozpaľovala v jaskyni alebo provizórnom prístrešku a udržiavala sa nepretržite, pretože ľudia v tom čase nevedeli sami rozkladať oheň.
2. Kindle. Časom si ľudia všimli, že niektoré druhy dreva so živicou horia oveľa jasnejšie a dlhšie ako iné. Začali sa používať na svietenie tak, že sa rozštiepili na malé triesky a zapálili sa, keď horeli, čo umožnilo šetriť materiál a poskytovať svetlo dlhý čas.
3. Prvé lampy mali primitívny dizajn. Malý knôt sa ponoril do nádoby s olejom, prírodnou živicou alebo živočíšnym tukom a dlho sa udržiaval horieť. Postupom času sa začali používať rafinované ropné produkty, čo ešte zvýšilo účinnosť. Objavili sa svetlice a iné varianty impregnované horľavinami.
4. Vosk a parafín umožnili vyrábať sviečky, ktoré pomáhali osvetliť miestnosť na dlhý čas. Vosk sa najčastejšie zbieral a používal na opätovnú výrobu sviečok.
5. Ďalším vývojovým stupňom boli olejové a neskôr olejové lampy. Konštrukcia pozostávala z knôtu, ktorý bol namočený v nádobe a pomocou špeciálneho systému sa postupne odoberal, aby rovnomerne horel. Na ochranu plameňa a rovnomernejšieho svetla sa na vrchnej strane používalo ochranné sklo.
   Parafínové lampy patrili medzi najúčinnejšie a najbezpečnejšie.
6. Plynové lampy sa v Spojenom kráľovstve a niektorých ďalších krajinách bežne používajú na pouličné osvetlenie. Vďaka pohodlnej dodávke plynu a jednoduchému pripojeniu vznikol dostatočne výkonný zdroj svetla, ktorý sa ľahko zapaľuje a zháša.

Mimochodom! Všetky zdroje svetlaktoré predchádzali elektrickým, neboli bezpečné. Preto boli často príčinou požiarov, pri ktorých niekedy vyhoreli aj veľké časti miest.

Míľniky vo vývoji osvetlenia

Po vynájdení elektriny bolo mnohým vedcom jasné, že na zlepšenie účinnosti osvetlenia je potrebné zvýšiť teplotu vykurovacieho telesa. Najjednoduchšie to bolo urobiť pomocou elektriny. Prúd rozžeraví niektoré materiály natoľko, že začnú žiariť, a pre všetky takéto variácie existujú určité spoločné charakteristiky:

1. Jas žiary je priamo úmerný stupňu zahriatia.
2. Žiarenie má spojité spektrum.
3. Maximálna intenzita osvetlenia závisí len od teploty vyhrievaného telesa.

Ruský vedec ako prvý navrhol použitie elektrického oblúka na osvetlenie В. Petrov v roku 1802.. V tom istom roku britský výskumník Г. Davy navrhol vlastnú verziu zdroja svetla, ktorý fungoval tak, že privádzal elektrinu do pásikov platiny.

Práce pokračovali celé desaťročia, ale všetky varianty sa príliš neujali kvôli zložitosti konštrukcie a vysokej cene platiny.

Prečítajte si tiež

História vynálezu žiarovky

 

Uhlíkové vlákno

Prvým vedcom, ktorý získal patent na lampu s lacným uhlíkovým vláknom, bol Američan Д. Starr v roku 1844.. Navrhol konštrukciu, ktorá umožňovala výmenu uhlíkového prvku, pretože vydržal len niekoľko hodín. V priebehu desaťročí mnohí výskumníci vylepšovali dizajn, až sa v v roku 1879 si Thomas Edison patentoval lampuktoré každý pozná. Mnohí sa však domnievajú, že vo svojom výskume použil prácu ruského vedca Lodygin ..

Uhlíkové vlákno umožnilo znížiť náklady na žiarovky a začať ich masovú výrobu.

Prvé verzie fungovali niekoľko hodín. Potom prišli modely so 40-hodinovou životnosťou, čo bolo v tom čase fantastické. Edison a jeho tím výskumníkov pokračovali vo vylepšovaní žiarovky, ktorá mala životnosť 1 200 hodín.

Ešte väčší úspech dosiahol francúzsky vedec Chailléktorý koncom 19. storočia vyvinul ešte odolnejšiu a jasnejšiu žiarovku s uhlíkovým vláknom. Spoločnosť založená v USA prosperovala pol desaťročia. Chaillé sa však včas nechytil a nová generácia volfrámových žiaroviek vytlačila uhlíkové žiarovky z trhu.

Mimochodom! V hasičskom zbore v Livermore v Kalifornii (USA) horí "večná" žiarovka s uhlíkovým vláknom 113 rokov.

Táto lampa svieti každý deň už viac ako sto rokov.

Žiarovka

Koncom 19. storočia začal ruský výskumník Lodygin experimentovať s použitím žiaruvzdorných kovov - molybdénu a volfrámu. Práve on sa rozhodol stočiť vlákno do špirály, pretože to zvýšilo odpor materiálu, zvýšilo jas žiarovky a predĺžilo jej životnosť. Patent na volfrámové vlákno nakoniec predal spoločnosti General Electric Thomasa Edisona, ktorá túto technológiu zdokonalila.

Zamestnanec americkej spoločnosti. Irving Langmuir navrhol naplniť žiarovku inertným plynom, aby sa predĺžila životnosť volfrámového vlákna a zlepšila jeho svietivosť. To zabezpečilo dlhú životnosť a umožnilo vyrábať lacné a vysokokvalitné výrobky, ktoré sa prakticky nezmenené zachovali dodnes.

Žiarovka sa na dlhé roky stala hlavným zdrojom svetla na našej planéte.

Halogénové žiarovky - vylepšená verzia, ktorá využíva pary ušľachtilých kovov. To zlepšuje svietivosť a výrazne predlžuje životnosť.

Žiarivky

Vývoj v oblasti elektrického osvetlenia viedol výskumníkov k hľadaniu ďalších variantov, ktoré by ponúkali dobrý jas so zvýšenou účinnosťou. Koniec koncov, v žiarovky Väčšina energie sa spotrebuje na ohrev špirály a uvoľní sa ako teplo.

Prvým americkým vedcom, ktorý navrhol použitie dizajnu v jeho modernej podobe, bol Э. Germer v roku 1926.. Tento patent neskôr získala spoločnosť General Electric, ktorá ďalej vyvinula niektoré prvky zariadenia a v roku 1938 tento typ lampy uviedla na trh.

Žiarivky poskytujú vynikajúcu kvalitu svetla.

Princíp fungovania sa líši od štandardných verzií, žiara vzniká oblúkovým výbojom medzi dvoma elektródami umiestnenými na opačných koncoch žiarovky. Vnútorný priestor je vyplnený zmesou inertného plynu a ortuťových pár, ktoré produkujú ultrafialové svetlo. Na premenu svetla na viditeľné svetlo sú vnútorné steny žiarovky pokryté luminoforom. Zmenou zloženia povlaku možno dosiahnuť rôzne vlastnosti svetla.

Tento princíp poskytuje rovnakú intenzitu svetla ako žiarovka, ale spotrebuje 5-krát menej energie. Svetlo je rozptýlené, čím poskytuje väčší komfort pre oči a lepšie rozloženie svetla v miestnosti. Pri správnej inštalácii a používaní má niekoľkonásobne dlhšiu životnosť ako klasické výrobky.

Táto možnosť má však aj niektoré nevýhody, predovšetkým prítomnosť ortuťových pár vo vnútriktoré predstavujú riziko poškodenia a vyžadujú si oddelenú likvidáciu likvidácia svietidlá. Neznášajú neustále zapínanie a vypínanie a najlepšie sa používajú v priestoroch, kde sa osvetlenie neustále zapína a vypína.

Kompaktné žiarivky so štandardnými trubicami majú všetky výhody štandardných trubicových modelov. Môžu sa používať ako alternatíva k žiarovkám bez akejkoľvek úpravy systému.

Svetelné zdroje LED

Svetelné zdroje LED sú rôzne.

Táto možnosť je relatívne nová, ale rýchlosťou predbieha ostatné odrody a každým rokom sa viac šíri. Svetelné zdroje sú LED diódy biela, keď boli vyvinuté superjasné verzie, tento trend sa stal sľubným pre vnútorné aj pouličné osvetlenie.

Toto riešenie má mnoho výhod, ktoré mu zabezpečujú popularitu:

1. Najnižšia spotreba energie. V porovnaní so žiarovkou je rozdiel takmer 90 %. Inštaláciou osvetlenia LED sa dá ušetriť elektrická energia.
2. Účinnosť je oveľa vyššia, pretože sa neplytvá energiou na zahrievanie cievky ani na oblúk.
3. Životnosť za bežných prevádzkových podmienok môže presiahnuť 50 000 hodín. Táto doba je oveľa dlhšia ako pri iných druhoch.
4. LED diódy môžu produkovať svetlo s rôznymi teplotami farieb, čo vám umožní nájsť správne riešenie na akýkoľvek účel. Takmer vôbec nebliká, čo znižuje zaťaženie zraku.
5. Reflektory aj žiarovky je možné zakúpiť so štandardným zásuvka.

LED diódy majú aj niektoré nevýhody. V prvom rade je to náročné na kvalitu chladiča. Ak nezvládne odvádzať prebytočné teplo, naruší sa výkon LED a výrazne sa zníži jej životnosť. Na trhu je veľa nekvalitných výrobkov s diódami, ktoré neposkytujú správnu kvalitu svetla.

Video podrobne opisuje históriu a vývoj osvetlenia.

Elektrické osvetlenie prešlo vo svojom vývoji niekoľkými fázami. A treba poznamenať, že všetky varianty žiaroviek s výnimkou uhlíkových vlákien sa používajú dodnes. Napriek technologickému pokroku a nástupu LED svetelných zdrojov sú žiarovky stále na čele s ročnou produkciou prevyšujúcou všetky ostatné žiarovky spolu.