Die Entwicklung von elektrischen Lichtern

Die früheste praktische elektrische Lampe war eine Glühlampe, aber vor der Geburt der Glühlampe verwendete der britische Humphrey David 2000 Batterien und zwei Kohlenstoffstangen, um eine Lichtbogenlampe zu machen, aber diese Bogenlampe war zu hell und erzeugte zu viel Hitze. Es ist zu viel und nicht langlebig und kann nicht an allgemeinen Orten verwendet werden.

Im Jahr 1854 verwendete Henry Gobert, ein deutscher Uhrmacher, der in die USA einwanderte elektrische LampeDas dauerte 400 Stunden, aber er schaffte es nicht rechtzeitig. Patent beantragen.

1860 machte der Engländer Joseph Swan auch ein Carbon -Filament elektrische Lampe, aber er konnte eine gute Vakuumumgebung nicht erhalten, um das Kohlenstofffilament lange Zeit funktionieren zu lassen.

Erst 1878 entwickelte sich die britische Vakuumtechnologie auf ein wünschenswertes Niveau, er erfand eine Glühbirne, die unter Vakuum mit Kohlenstoffdraht energetisiert war, und erhielt ein britisches Patent. Swanns eigenes Haus war das erste Privathaus, das in Großbritannien von Strom beleuchtet wurde.

Im Jahr 1874 verwendeten zwei elektrische Techniker in Kanada ein Patent für ein elektrisches Licht: Stickstoff wurde unter einer Gläserlampe gefüllt, um Licht mit einem energetisierten Kohlenstoffstab auszugeben. Sie hatten jedoch nicht genug finanzielle Ressourcen, um die Erfindung weiterhin zu perfektionieren, und verkauften das Patent 1875. an Edison. Nach dem Kauf des Patents versuchte Edison, das Filament zu verbessern, und produzierte schließlich 1880 eine karbonisierte Bambusfilamentlampe, die 1.200 Stunden dauern konnte.

Das US -Patentbüro entschied jedoch, dass Edisons Erfindung des Kohlenstofffilamentlampe zurückgelassen wurde und das Patent ungültig war. Nach Jahren von Klagen gewann Henry Goebbels das Patent und Edison kaufte schließlich das Patent von Goebbels 'verarmter Witwe. In Großbritannien verklagte Swan Edison wegen Patentverletzung. Sie ließen sich später vor dem Gerichtshof nieder und gründeten 1883 eine gemeinsame Firma in Großbritannien. Swan verkaufte später seine Eigenkapital und Patente an Edison.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde das karbonisierte Filament durch ein Wolframfilament ersetzt, und die Glühlampe von Wolfram -Filamentlampe wird bis heute verwendet.

1938 wurde die Fluoreszenzlampe geboren. Weiße LED -Lichter wurden 1998 geboren.

Typ

1. Glühlampe

Moderne Glühbirnen haben Wolframdfilamente gewickelt und wurden in den 1920er Jahren kommerzialisiert und wurden aus den um 1880 eingeführten Kohlenstofffilamentlampen entwickelt.

Weniger als 3% der Eingangsenergie werden in nutzbares Licht umgewandelt. Fast die gesamte Eingangsenergie wird schließlich zur Wärme. In einem warmen Klima muss diese Wärme durch Belüftung oder Klimaanlage aus dem Gebäude entlassen werden, was normalerweise zu einem mehr Energieverbrauch führt. In kalten Klimazonen, die bei kalten und dunklen Wintern Heizung und Beleuchtung erfordern, hat das Nebenprodukt der Wärme einen bestimmten Wert. Aufgrund der geringen Energieeffizienz von Glühbirnen führen viele Länder Glühlampen aus.

Zusätzlich zu Glühbirnen für die allgemeine Beleuchtung gibt es einen sehr weiten Bereich, einschließlich niedriger Spannungs- und niedriger Leistungstypen, die üblicherweise als Ausrüstungskomponenten verwendet werden, jetzt jedoch hauptsächlich durch LEDs ersetzt werden.

2. Halogenlampe

Es ist in der Regel viel kleiner als Standard -Glühlampen, da für einen erfolgreichen Betrieb die Zwiebelsemperatur normalerweise über 200 ° C überschreitet. Aus diesem Grund haben die meisten ein verschmolzenes Silica (Quarz) oder eine Aluminosilikatglasbirne. Dies ist normalerweise in einer zusätzlichen Glasschicht versiegelt. Das äußere Glas ist eine Sicherheitsvorsicht, die die ultraviolette Strahlung reduziert und heiße Glasschärfen enthält, wenn das innere Gehäuse während des Betriebs explodiert.

Aufgrund der Ansammlung übermäßiger Wärme im kontaminierten Bereich können die fettigen Rückstände von Fingerabdrücken dazu führen, dass die heiße Quarzschale knackt. Das Risiko von Verbrennungen oder Bränden von bloßen Glühbirnen ist ebenfalls größer und führt an einigen Stellen zum Verbot der Nutzung, es sei denn, sie sind von Lampen eingeschlossen.

3. Fluoreszenzlichter

Es besteht aus einem Glasrohr, das Quecksilberdampf oder Argon bei niedrigem Druck enthält. Der Strom, der durch das Rohr fließt, bewirkt, dass das Gas ultraviolette Energie freigesetzt wird. Das Innere des Röhrchens wird mit Phosphor beschichtet, das sich bei der Bestrahlung von ultravioletten Photonen sichtbares Licht emittiert. Ihre Effizienz ist viel höher als die von Glühlampen. Für die gleiche Menge an Licht verwenden sie normalerweise etwa ein Viertel, um ein Drittel der Kraft von Glühlampen zu erhalten.

Die Effizienz eines typischen Lichteffizienz-Fluoreszenz-Beleuchtungssystems beträgt 50-100 Lumen pro Watt, was mehrmals mit Glühlampen mit vergleichbarer Lichtleistung beträgt. Fluoreszenzlampen sind teurer als Glühlampen, da sie Vorschaltgerichte benötigen, um den Strom durch die Lampen zu regulieren, aber niedrigere Energiekosten gleichen in der Regel höhere Anfangskosten aus.

4. LED

Solid-State Light-emittierende Dioden (LEDs) sind seit den 1970er Jahren als Indikatorlichter in Unterhaltungselektronik und professioneller Audiogeräte beliebt. In den 2000er Jahren sind Wirksamkeit und Ausgabe bis zu dem Punkt gestiegen, an dem LEDs jetzt in Beleuchtungsanwendungen (wie Auto -Scheinwerfer und Bremslichter), Taschenlampen und Fahrradlichter sowie dekorative Anwendungen (wie Urlaubsbeleuchtung) verwendet werden.

LED -Indikatoren sind für ihre extrem lange Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden bekannt, aber der Betrieb von BeleuchtungslEDs ist viel weniger konservativ und hat daher eine kürzere Lebensdauer.

Die LED -Technologie ist für Beleuchtungsdesigner nützlich, da sie einen geringen Stromverbrauch, eine geringe Wärme, eine sofortige Ein/Aus -Kontrolle und bei monochromatischen LEDs, Farbkontinuität und relativ niedrigen Produktionskosten aufweist. Die Lebensdauer der LED hängt weitgehend von der Temperatur der Diode ab.