Le développement de lampes électriques
En 1854, Henry Gobert, un horloger allemand qui a immigré aux États-Unis, a utilisé un fil de bambou carbonisé placé dans une bouteille en verre à vide pour faire le premier lampe électrique, qui a duré 400 heures, mais il ne s'est pas fait à temps. demander des brevets.
En 1860, l'Anglais Joseph Swan a également fait un filament de carbone lampe électrique, mais il n'a pas réussi à obtenir un bon environnement sous vide pour maintenir le filament de carbone pendant longtemps.
Ce n'est qu'en 1878 que la technologie de vide britannique s'est développée à un niveau souhaitable, qu'il a inventé une ampoule qui était sous tension avec du fil de carbone sous vide et a obtenu un brevet britannique. La propre maison de Swann a été la première maison privée à être allumée par l'électricité au Royaume-Uni.
En 1874, deux techniciens électriques au Canada ont demandé un brevet pour une lumière électrique: l'azote a été rempli sous une ampoule en verre pour émettre de la lumière avec une tige de carbone énergique. Cependant, ils n'avaient pas suffisamment de ressources financières pour continuer à perfectionner l'invention, ils ont donc vendu le brevet en 1875. à Edison. Après avoir acheté le brevet, Edison a tenté d'améliorer le filament et a finalement produit une lampe à filament de bambou carbonisé en 1880 qui pourrait durer 1 200 heures.
Cependant, le Bureau des brevets américain a jugé que l'invention d'Edison de la lampe à incandescence du filament de carbone avait été laissée derrière et que le brevet n'était pas valide. Après des années de poursuites, Henry Goebbels a remporté le brevet, et Edison a finalement acheté le brevet de la veuve pauvre de Goebbels. Au Royaume-Uni, Swan a poursuivi Edison pour une contrefaçon de brevet. Plus tard, ils se sont installés à l'extérieur du tribunal et ont créé une société conjointe au Royaume-Uni en 1883. Swan a ensuite vendu ses capitaux propres et ses brevets à Edison.
Au début du 20e siècle, le filament carbonisé a été remplacé par un filament de tungstène, et la lampe à incandescence du filament de tungstène est toujours utilisée aujourd'hui.
En 1938, la lampe fluorescente est née. Des lumières LED blanches sont nées en 1998.
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1. lampe à incandescence
Les ampoules à incandescence modernes ont des filaments de tungstène enroulés et ont été commercialisées dans les années 1920 et ont été développées à partir des lampes à filament de carbone introduites vers 1880.
Moins de 3% de l'énergie d'entrée est convertie en lumière utilisable. Presque toute l'énergie d'entrée deviendra finalement la chaleur. Dans un climat chaud, cette chaleur doit être déchargée du bâtiment par ventilation ou la climatisation, ce qui entraîne généralement une consommation d'énergie. Dans les climats froids qui nécessitent du chauffage et de l'éclairage pendant les hivers froids et sombres, le sous-produit de la chaleur a une certaine valeur. En raison de la faible efficacité énergétique des ampoules à incandescence, de nombreux pays suppriment les ampoules à incandescence.
En plus des ampoules pour l'éclairage général, il existe une gamme très large, y compris des types à basse tension et de faible puissance qui sont couramment utilisés comme composants d'équipement, mais sont désormais principalement remplacés par des LED.
2. lampe halogène
Il est généralement beaucoup plus petit que les lampes à incandescence standard, car pour un fonctionnement réussi, la température de l'ampoule devrait généralement dépasser 200 ° C. Pour cette raison, la plupart ont une silice fusionnée (quartz) ou une ampoule en verre en aluminosilicate. Ceci est généralement scellé dans une couche de verre supplémentaire. Le verre extérieur est une précaution de sécurité qui réduit le rayonnement ultraviolet et contient des éclats de verre chaud lorsque le boîtier intérieur explose pendant le fonctionnement.
En raison de l'accumulation de chaleur excessive dans la zone contaminée, le résidu huileux des empreintes digitales peut provoquer la fissuration de la coquille de quartz chaude. Le risque de brûlures ou d'incendies de bulbes nus est également plus élevé, conduisant à une interdiction d'utilisation à certains endroits à moins qu'ils ne soient enfermés par des lampes.
3. Lumières fluorescentes
Il se compose d'un tube en verre qui contient de la vapeur de mercure ou de l'argon à basse pression. Le courant qui coule à travers le tube provoque la libération de l'énergie ultraviolette. L'intérieur du tube est recouvert de phosphore, qui émet une lumière visible lorsqu'elle est irradiée par des photons ultraviolets. Leur efficacité est beaucoup plus élevée que celle des lampes à incandescence. Pour la même quantité de lumière produite, ils utilisent généralement environ un quart pour un tiers de la puissance des lampes à incandescence.
L'efficacité d'un système d'éclairage fluorescent d'efficacité lumineuse typique est de 50 à 100 lumens par watt, ce qui est plusieurs fois celle des ampoules à incandescence avec une sortie lumineuse comparable. Les lampes fluorescentes sont plus chères que les lampes à incandescence car elles nécessitent des ballasts pour réguler le courant à travers les lampes, mais les coûts énergétiques plus faibles compensent généralement les coûts initiaux plus élevés.
4. LED
Les diodes électroluminescentes à l'état solide (LED) sont populaires comme indicateurs de l'électronique grand public et de l'équipement audio professionnel depuis les années 1970. Dans les années 2000, l'efficacité et la sortie ont atteint le point où les LED sont désormais utilisées dans les applications d'éclairage (telles que les phares de voiture et les feux stop), les lampes de poche et les feux de vélo et les applications décoratives (telles que l'éclairage des fêtes).
Les indicateurs LED sont connus pour leur durée de vie extrêmement longue, jusqu'à 100 000 heures, mais le fonctionnement des LED d'éclairage est beaucoup moins conservateur et a donc une durée de vie plus courte.
La technologie LED est utile aux concepteurs d'éclairage car il a une faible consommation d'énergie, une chaleur faible, un contrôle instantané / désactivé et dans le cas des LED monochromatiques, de la continuité des couleurs et du coût de fabrication relativement faible. La durée de vie de la LED dépend en grande partie de la température de la diode.
