Ιστορία του ηλεκτρικού φωτισμού

Η ιστορία του ηλεκτρικού φωτισμού χρονολογείται από τον προηγούμενο αιώνα. Οι επιστήμονες στις αρχές του 18ου αιώνα ανακάλυψαν ότι με τη θέρμανση διαφόρων υλικών με ηλεκτρισμό, μπορεί να επιτευχθεί έντονο φως. Όμως η ανάπτυξη της τεχνολογίας ήταν σε χαμηλό επίπεδο, επομένως η ανάπτυξη ενός ανθεκτικού και ασφαλούς λαμπτήρα χρειάστηκε σχεδόν έναν αιώνα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, έχουν πραγματοποιηθεί πολλά πειράματα. Σήμερα, γίνονται επίσης εργασίες για τη βελτίωση των λαμπτήρων, όχι πολύ καιρό πριν, εμφανίστηκαν νέες επιλογές που γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς.

Πηγές φωτός πριν από την ηλεκτρική ενέργεια

Ο άνθρωπος από τα πρώτα χρόνια προσπαθούσε να παρέχει φωτισμό στο σκοτάδι. Επιπλέον, στην αρχή χρησίμευε και ως προστασία από τα αρπακτικά. Όσον αφορά την ανάπτυξη των πηγών φωτός, μπορούν να διακριθούν πολλά κύρια στάδια:

1. Φωτιά για γιορτή. Η πρώτη και απλούστερη επιλογή, που άναβαν σε μια σπηλιά ή ένα αυτοσχέδιο καταφύγιο και συντηρούνταν συνεχώς, αφού ακόμα δεν ήξεραν πώς να βάλουν φωτιά μόνοι τους τότε.
2. Luchiny. Με την πάροδο του χρόνου, οι άνθρωποι έχουν παρατηρήσει ότι ορισμένα ρητινώδη ξύλα καίγονται πολύ πιο φωτεινά και περισσότερο από άλλα.Άρχισαν να χρησιμοποιούνται για φωτισμό, χωρίζονταν σε μικρούς πυρσούς και πυρπολήθηκαν καθώς έκαιγαν, γεγονός που κατέστησε δυνατή την εξοικονόμηση υλικού και την παροχή φωτός για μεγάλο χρονικό διάστημα.
3. Οι πρώτοι λαμπτήρες ήταν πρωτόγονοι στο σχεδιασμό τους. Ένα μικρό φυτίλι έπεσε σε δοχείο με λάδι, φυσική ρητίνη ή ζωικό λίπος, το οποίο έκαιγε για αρκετή ώρα. Με την πάροδο του χρόνου, άρχισαν να χρησιμοποιούνται προϊόντα διύλισης πετρελαίου, τα οποία αύξησαν περαιτέρω την απόδοση. Υπήρχαν πυρσοί και άλλες παραλλαγές εμποτισμένες με εύφλεκτες ουσίες.
4. Το κερί και η παραφίνη κατέστησαν δυνατή την κατασκευή κεριών που βοήθησαν στο φωτισμό του δωματίου για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τις περισσότερες φορές, το κερί συγκεντρωνόταν και χρησιμοποιήθηκε για την εκ νέου κατασκευή των κεριών.
5. Το επόμενο στάδιο ανάπτυξης ήταν το λάδι και μετά οι λάμπες λαδιού. Το σχέδιο ήταν ένα φυτίλι, το οποίο εμποτίστηκε σε δοχείο και, λόγω ειδικού συστήματος, αφαιρέθηκε σταδιακά για ομοιόμορφη καύση. Για την προστασία της φλόγας και για να γίνει το φως πιο ομοιόμορφο, χρησιμοποιήθηκε προστατευτικό γυαλί από πάνω.
   Οι λαμπτήρες κηροζίνης ήταν από τους πιο αποτελεσματικούς και ασφαλείς.
6. Οι λαμπτήρες αερίου χρησιμοποιήθηκαν ευρέως για φωτισμό δρόμων στο Ηνωμένο Βασίλειο και σε ορισμένες άλλες χώρες. Λόγω της ευκολίας παροχής αερίου και της ευκολίας σύνδεσης, ήταν δυνατό να αποκτηθεί μια αρκετά ισχυρή πηγή φωτός που είναι εύκολο να φωτιστεί και να σβήσει.

Παρεμπιπτόντως! Ολα πηγές φωτόςπου προηγήθηκαν ηλεκτρικά δεν ήταν ασφαλή. Ως εκ τούτου, συχνά προκαλούσαν πυρκαγιές, μερικές φορές ακόμη και σημαντικό μέρος των πόλεων κάηκε.

Στάδια ανάπτυξης φωτισμού

Μετά την εφεύρεση του ηλεκτρισμού, πολλοί επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι για να αυξηθεί η απόδοση του φωτισμού, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η θερμοκρασία του θερμαινόμενου στοιχείου.Ο ευκολότερος τρόπος για να το κάνετε αυτό είναι με ηλεκτρική ενέργεια. Το ρεύμα επιτρέπει σε ορισμένα υλικά να θερμαίνονται σε τέτοια θερμοκρασία που αρχίζουν να λάμπουν και όλες αυτές οι επιλογές έχουν κοινά χαρακτηριστικά:

1. Η φωτεινότητα της λάμψης είναι ευθέως ανάλογη με τον βαθμό θέρμανσης.
2. Η ακτινοβολία έχει συνεχές φάσμα.
3. Ο μέγιστος κορεσμός του φωτισμού εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία του θερμαινόμενου σώματος.

Το πρώτο ηλεκτρικό τόξο για φωτισμό προτάθηκε από Ρώσο επιστήμονα Β. Πετρόφ το 1802. Την ίδια χρονιά ο Βρετανός εξερευνητής G. Davy πρότεινε τη δική του εκδοχή της πηγής φωτός, η οποία λειτουργούσε παρέχοντας ηλεκτρική ενέργεια σε λωρίδες πλατίνας.

Η εργασία συνεχίστηκε για δεκαετίες, αλλά όλες οι επιλογές δεν χρησιμοποιήθηκαν ευρέως λόγω της πολυπλοκότητας του σχεδιασμού και της υψηλής τιμής της πλατίνας.

Διαβάστε επίσης

Η ιστορία της εφεύρεσης του λαμπτήρα πυρακτώσεως

 

νήμα άνθρακα

Ο πρώτος επιστήμονας που έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για έναν λαμπτήρα με φθηνό νήμα άνθρακα ήταν ένας Αμερικανός D. Starr το 1844. Πρότεινε ένα σχέδιο που επέτρεπε την αντικατάσταση του στοιχείου άνθρακα, αφού λειτούργησε μόνο για μερικές ώρες. Για δεκαετίες, πολλοί ερευνητές έχουν βελτιώσει τον σχεδιασμό, ενώ σε το 1879 ο Thomas Edison κατοχύρωσε τη λάμπα με δίπλωμα ευρεσιτεχνίαςπου είναι οικείο σε όλους. Παράλληλα, πολλοί πιστεύουν ότι στην έρευνά του εφάρμοσε τα επιτεύγματα του Ρώσου επιστήμονα Lodygin.

Το νήμα άνθρακα κατέστησε δυνατή τη μείωση του κόστους των λαμπτήρων και την έναρξη της μαζικής παραγωγής τους.

Οι πρώτες επιλογές λειτούργησαν για αρκετές ώρες. Μετά ήρθαν μοντέλα με διάρκεια ζωής 40 ωρών, κάτι που ήταν φανταστικό εκείνη την εποχή.Ο Έντισον και μια ομάδα ερευνητών συνέχισαν να βελτιώνουν τον λαμπτήρα, γεγονός που κατέστησε δυνατή την παροχή ενός πόρου 1200 ωρών.

Ακόμη πιο επιτυχημένος ήταν ο Γάλλος επιστήμονας Shaye, ο οποίος στα τέλη του 19ου αιώνα ανέπτυξε έναν ακόμη πιο ανθεκτικό και λαμπερό λαμπτήρα με νήματα άνθρακα. Η επιχείρηση, που άνοιξε στις Ηνωμένες Πολιτείες, άκμασε για μιάμιση ντουζίνα. Αλλά ο Chaie δεν είχε χρόνο να ξαναχτίσει εγκαίρως και μια νέα γενιά λαμπτήρων βολφραμίου ανάγκασε την ποικιλία άνθρακα να βγει από την αγορά.

Παρεμπιπτόντως! Ένας λαμπτήρας «αιώνιου» νήματος άνθρακα 113 ετών καίγεται στην Πυροσβεστική Υπηρεσία του Λίβερμορ στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ.

Αυτή η λάμπα καίει καθημερινά για περισσότερο από έναν αιώνα.

λαμπτήρα πυρακτώσεως

Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο Ρώσος ερευνητής Lodygin άρχισε να διεξάγει πειράματα χρησιμοποιώντας πυρίμαχα μέταλλα - μολυβδαίνιο και βολφράμιο. Ήταν αυτός που αποφάσισε να στρίψει το νήμα σε μια σπείρα, καθώς αυτό αύξησε την αντίσταση του υλικού, αύξησε τη φωτεινότητα της λάμψης και επέκτεινε τη διάρκεια ζωής. Ως αποτέλεσμα, πούλησε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα νήμα βολφραμίου στην εταιρεία General Electric του Thomas Edison, η οποία έφερε την τεχνολογία στην τελειότητα.

Υπάλληλος αμερικανικής εταιρείας Irving Langmuir για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του νήματος βολφραμίου και να βελτιώσει την απόδοση της φωταύγειας, πρότεινε να γεμίσει η φιάλη με ένα αδρανές αέριο. Αυτό παρείχε έναν μεγάλο πόρο και κατέστησε δυνατή την παραγωγή φθηνών και υψηλής ποιότητας προϊόντων, τα οποία έχουν φτάσει σχεδόν αμετάβλητα στην εποχή μας.

Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως εδώ και πολλά χρόνια έχει γίνει η κύρια πηγή φωτός στον πλανήτη.

Λαμπτήρες αλογόνου - μια βελτιωμένη έκδοση που χρησιμοποιεί ζεύγη ευγενών μετάλλων. Χάρη σε αυτά, η φωτεινότητα της λάμψης αυξάνεται και η διάρκεια ζωής παρατείνεται επίσης σημαντικά.

Λαμπτήρες φθορισμού

Η ανάπτυξη του ηλεκτρικού φωτισμού οδήγησε τους ερευνητές να αναζητήσουν άλλες επιλογές που θα παρείχαν καλή φωτεινότητα με αυξημένη απόδοση. Άλλωστε, σε λαμπτήρες πυρακτώσεως το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας δαπανάται για τη θέρμανση του πηνίου και απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας.

Ο πρώτος που πρότεινε τη χρήση του σχεδίου στη σύγχρονη μορφή του ήταν ένας Αμερικανός επιστήμονας Ο Ε. Γκέρμερ το 1926. Αργότερα, το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αποκτήθηκε από την General Electric Company, η οποία οριστικοποίησε ορισμένα στοιχεία της συσκευής και το 1938 κυκλοφόρησε αυτόν τον τύπο λαμπτήρα στη βιομηχανική παραγωγή.

Οι λαμπτήρες φθορισμού παρέχουν εξαιρετική ποιότητα φωτός.

Αρχή λειτουργίας διαφέρει από τις τυπικές επιλογές, εδώ η λάμψη εμφανίζεται λόγω μιας εκκένωσης τόξου που σχηματίζεται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων που βρίσκονται σε διαφορετικά άκρα του λαμπτήρα. Ο εσωτερικός χώρος είναι γεμάτος με ένα μείγμα αδρανούς αερίου και ατμού υδραργύρου, που παράγει υπεριώδη ακτινοβολία. Για να μετατραπεί σε φως ορατό στο μάτι, τα τοιχώματα της φιάλης επικαλύπτονται με φώσφορο από μέσα. Αλλάζοντας τη σύνθεση της επίστρωσης, μπορείτε να επιτύχετε διαφορετικά χαρακτηριστικά φωτός.

Λόγω αυτής της αρχής λειτουργίας, παρέχεται η ίδια ένταση φωτισμού όπως σε έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, αλλά το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας μειώνεται κατά 5 φορές. Ταυτόχρονα, ο φωτισμός είναι διάχυτος, ο οποίος παρέχει μεγαλύτερη οπτική άνεση και καλύτερη κατανομή του φωτός στο δωμάτιο. Με σωστή εγκατάσταση και λειτουργία, η διάρκεια ζωής είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από αυτή των κλασικών προϊόντων.

Αλλά αυτή η επιλογή έχει επίσης μειονεκτήματα. το πιο σημαντικό είναι η παρουσία ατμών υδραργύρου στο εσωτερικό, που δημιουργεί κίνδυνο σε περίπτωση ζημιάς και απαιτεί ξεχωριστό ανακύκλωση λαμπτήρες.Δεν ανέχονται τη συνεχή ενεργοποίηση και απενεργοποίηση, χρησιμοποιούνται καλύτερα σε μέρη όπου ο φωτισμός λειτουργεί σε σταθερή λειτουργία.

Οι συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού για μια τυπική πρίζα έχουν όλα τα πλεονεκτήματα των τυπικών μοντέλων σωλήνων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εναλλακτική λύση για τους λαμπτήρες πυρακτώσεως χωρίς καμία τροποποίηση του συστήματος.

Πηγές LED

Οι πηγές φωτός LED είναι διαφορετικές.

Αυτή η επιλογή εμφανίστηκε σχετικά πρόσφατα, αλλά ξεπερνά άλλες ποικιλίες σε ρυθμό και εξαπλώνεται όλο και περισσότερο κάθε χρόνο. Η πηγή φωτός είναι LED λευκό χρώμα, όταν αναπτύχθηκαν εξαιρετικά φωτεινές επιλογές, αυτή η κατεύθυνση έγινε πολλά υποσχόμενη τόσο για εσωτερικούς χώρους όσο και για φωτισμός δρόμου.

Η λύση έχει πολλά πλεονεκτήματα που την κάνουν δημοφιλή:

1. Η χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος. Σε σύγκριση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, η διαφορά είναι σχεδόν 90%. Με την εγκατάσταση φωτισμού LED, μπορείτε να εξοικονομήσετε ηλεκτρική ενέργεια.
2. Η απόδοση είναι πολύ υψηλότερη, καθώς η ενέργεια δεν σπαταλιέται για τη θέρμανση του πηνίου ή της εκκένωσης τόξου.
3. Η διάρκεια ζωής υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας μπορεί να υπερβαίνει τις 50.000 ώρες. Αυτό είναι πολύ περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο είδος.
4. Τα LED μπορούν να παράγουν φως με διαφορετικές θερμοκρασίες χρώματος, γεγονός που σας επιτρέπει να επιλέξετε τη σωστή λύση για οποιονδήποτε σκοπό. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου τρεμόπαιγμα, το οποίο μειώνει την καταπόνηση των ματιών.
5. Μπορείτε να αγοράσετε και φωτιστικά και λαμπτήρες σύμφωνα με το πρότυπο φυσίγγιο.

Τα LED έχουν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η ακρίβεια στην ποιότητα της ψύκτρας. Εάν δεν μπορεί να αντιμετωπίσει την απομάκρυνση της υπερβολικής θερμότητας, η λειτουργία των LED διακόπτεται και ο πόρος μειώνεται σημαντικά.Στην πώληση υπάρχουν πολλά προϊόντα χαμηλής ποιότητας με διόδους που δεν παρέχουν κανονική ποιότητα φωτός.

Το βίντεο περιγράφει λεπτομερώς την ιστορία και την εξέλιξη του φωτισμού.

Ο ηλεκτρικός φωτισμός έχει περάσει από πολλά στάδια στην ανάπτυξή του. Και πρέπει να σημειωθεί ότι όλα επιλογές λαμπτήρων εκτός από την ποικιλία ινών άνθρακα, χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα. Και παρά την ανάπτυξη της τεχνολογίας και την εμφάνιση πηγών φωτός LED, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως εξακολουθούν να διαδραματίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο, ο όγκος της ετήσιας παραγωγής τους υπερβαίνει όλους τους άλλους συνδυαστικά.