El desarrollo de luces eléctricas

La primera lámpara eléctrica práctica fue una lámpara incandescente, pero antes del nacimiento de la lámpara incandescente, el Humphrey David británico usó 2000 baterías y dos varillas de carbono para hacer una lámpara de arco, pero esta lámpara de arco era demasiado brillante y producía demasiado calor. Es demasiado y no duradero, y no se puede usar en lugares generales.

En 1854, Henry Gobert, un relojero alemán que emigró a los Estados Unidos, utilizó un alambre de bambú carbonizado colocado en una botella de vidrio de vacío para hacer la primera práctica lámpara eléctrica, que duró 400 horas, pero no llegó a tiempo. solicitar patente.

En 1860, el inglés Joseph Swan también hizo un filamento de carbono lámpara eléctrica, pero no pudo obtener un buen ambiente de vacío para mantener el filamento de carbono funcionando durante mucho tiempo.

No fue sino hasta 1878 que la tecnología de vacío británica desarrolló a un nivel deseable, que inventó una bombilla que estaba energizada con alambre de carbono al vacío y obtuvo una patente británica. La propia casa de Swann fue la primera casa privada que se encendió por electricidad en el Reino Unido.

En 1874, dos técnicos eléctricos en Canadá solicitaron una patente para una luz eléctrica: se llenó nitrógeno debajo de una bombilla de vidrio para emitir luz con una varilla de carbono energizada. Sin embargo, no tenían suficientes recursos financieros para continuar perfeccionando la invención, por lo que vendieron la patente en 1875. a Edison. Después de comprar la patente, Edison intentó mejorar el filamento y finalmente produjo una lámpara de filamento de bambú carbonizada en 1880 que podría durar 1,200 horas.

Sin embargo, la Oficina de Patentes de los Estados Unidos dictaminó que la invención de Edison de la lámpara incandescente del filamento de carbono se dejó atrás y la patente no era válida. Después de años de demandas, Henry Goebbels ganó la patente, y Edison finalmente compró la patente de la viuda empobrecida de Goebbels. En el Reino Unido, Swan demandó a Edison por infracción de patentes. Más tarde se establecieron fuera de la corte y establecieron una compañía conjunta en el Reino Unido en 1883. Swan luego vendió su capital y patentes a Edison.

A principios del siglo XX, el filamento carbonizado fue reemplazado por un filamento de tungsteno, y la lámpara incandescente del filamento de tungsteno todavía está en uso en la actualidad.

En 1938, nació la lámpara fluorescente. Las luces LED blancas nacieron en 1998.

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1. Lámpara incandescente

Las bombillas incandescentes modernas han enrollado filamentos de tungsteno y se comercializaron en la década de 1920, y se desarrollaron a partir de las lámparas de filamentos de carbono introducidas alrededor de 1880.

Menos del 3% de la energía de entrada se convierte en luz utilizable. Casi toda la energía de entrada eventualmente se convertirá en calor. En un clima cálido, este calor debe descargarse del edificio a través de la ventilación o el aire acondicionado, lo que generalmente conduce a un mayor consumo de energía. En climas fríos que requieren calefacción e iluminación durante inviernos fríos y oscuros, el subproducto del calor tiene un cierto valor. Debido a la baja eficiencia energética de las bombillas incandescentes, muchos países están eliminando las bombillas incandescentes.

Además de las bombillas para la iluminación general, hay un rango muy amplio, que incluye tipos de baja potencia y baja potencia que se usan comúnmente como componentes del equipo, pero que ahora son reemplazados principalmente por LED.

2. Lámpara halógena

Por lo general, es mucho más pequeño que las lámparas incandescentes estándar, porque para una operación exitosa, la temperatura de la bombilla generalmente debe exceder los 200 ° C. Por esta razón, la mayoría tiene una sílice fusionada (cuarzo) o una bombilla de vidrio de aluminosilicato. Esto generalmente está sellado en una capa adicional de vidrio. El vidrio exterior es una precaución de seguridad que reduce la radiación ultravioleta y contiene fragmentos de vidrio caliente cuando la carcasa interna explota durante la operación.

Debido a la acumulación de calor excesivo en el área contaminada, el residuo aceitoso de las huellas digitales puede hacer que la carcasa de cuarzo caliente se agriete. El riesgo de quemaduras o incendios de bombillas desnudas también es mayor, lo que lleva a la prohibición del uso en algunos lugares a menos que estén encerrados por lámparas.

3. Luces fluorescentes

Consiste en un tubo de vidrio que contiene vapor de mercurio o argón a baja presión. La corriente que fluye a través del tubo hace que el gas libere la energía ultravioleta. El interior del tubo está recubierto con fósforo, que emite luz visible cuando se irradia por fotones ultravioleta. Su eficiencia es mucho más alta que la de las lámparas incandescentes. Para la misma cantidad de luz producida, generalmente usan aproximadamente un cuarto a un tercio de la potencia de las lámparas incandescentes.

La eficiencia de un sistema de iluminación fluorescente de eficiencia ligera típica es de 50-100 lúmenes por vatio, que es varias veces que la de las bombillas incandescentes con salida de luz comparable. Las lámparas fluorescentes son más caras que las lámparas incandescentes porque requieren balastos para regular la corriente a través de las lámparas, pero los costos de energía más bajos generalmente compensan los costos iniciales más altos.

4. LED

Los diodos (LED) emisores de luz de estado sólido son populares como luces indicadoras en electrónica de consumo y equipos de audio profesionales desde la década de 1970. En la década de 2000, la eficacia y la salida han aumentado hasta el punto en que los LED ahora se usan en aplicaciones de iluminación (como faros del automóvil y luces de freno), linternas y luces de bicicletas, y aplicaciones decorativas (como iluminación navideña).

Los indicadores LED son conocidos por su vida útil extremadamente larga, hasta 100,000 horas, pero el funcionamiento de los LED de iluminación es mucho menos conservador y, por lo tanto, tiene una vida útil más corta.

La tecnología LED es útil para los diseñadores de iluminación porque tiene bajo consumo de energía, bajo calor, control instantáneo de encendido/apagado y, en el caso de LED monocromáticos, continuidad del color y costos de fabricación relativamente bajos. La vida del LED depende en gran medida de la temperatura del diodo.