L'histoire de la lumière électrique
2021-10-23 15:31:35
La plus ancienne pratique lampe électrique était un incandescent lampe, Mais avant la naissance de l'incandescence lampe, le Humphrey David britannique a utilisé 2000 piles et deux tiges de carbone pour faire une lampe à arc, mais cette lampe à arc était trop brillante et produisit trop de chaleur. C'est trop et pas durable, et il ne peut pas être utilisé dans des endroits généraux.
En 1854, Henry Gobert, horlogère allemand qui a immigré aux États-Unis, a utilisé un fil de bambou carbonisé placé dans une bouteille de verre à vide pour faire la première lampe électrique pratique, qui a duré 400 heures, mais il ne l'a pas fait à temps. Demander un brevet.
En 1860, l'Anglais Joseph Swan a également fait une lampe électrique de filament de carbone, mais il n'a pas réussi à obtenir un bon environnement de vide pour maintenir le filament de carbone pendant une longue période.
Ce n'est qu'en 1878 que la technologie sous vide britannique s'est développée à un niveau souhaitable, qu'il a inventé une ampoule qui a été alimentée avec un fil de carbone sous vide et obtenu un brevet britannique. La maison de Swann était la première maison privée à être éclairée par l'électricité au Royaume-Uni.
En 1874, deux techniciens électriques au Canada ont demandé un brevet pour une lumière électrique: l'azote était rempli sous une ampoule de verre pour émettre une lumière avec une tige de carbone énergique. Cependant, ils n'avaient pas assez 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 essayé d'améliorer le filament et a finalement produit un filament de bambou carbonisé lampe En 1880, cela pourrait durer 1 200 heures.
Toutefois, l'Office des brevets des États-Unis a statué que l'invention d'Edison de la lampe à incandescence de filament de carbone a été laissée et le brevet était invalide. Après des années de procès, Henry Goebbels a remporté le brevet et Edison a finalement acheté le brevet de la veuve appauvrie de Goebbels. Au Royaume-Uni, Swan a poursuivi Edison pour une violation de brevet. Ils se sont ensuite installés en dehors de la cour et ont créé une société commune au Royaume-Uni en 1883. Swan a ensuite vendu sa capitale et ses brevets à Edison.
Au début du XXe siècle, le filament carbonisé a été remplacé par un filament de tungstène et la lampe à incandescence à filaments de tungstène est toujours utilisée aujourd'hui.
En 1938, la lampe fluorescente est née. Les lumières de LED blanches sont nées en 1998.
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1. Lampe à incandescence
Les ampoules à incandescence modernes ont des filaments de tungstène enrôles et ont été commercialisés dans les années 1920 et ont été développés à partir de la Lampes à filament de carbone introduit vers 1880.
Moins de 3% de l'énergie d'entrée est convertie en une lumière utilisable. Presque toute l'énergie d'entrée deviendra éventuellement chaude. Dans un climat chaud, cette chaleur doit être déchargée du bâtiment par la ventilation ou la climatisation, ce qui entraîne généralement plus de consommation d'énergie. Dans les climats froids nécessitant chauffage et éclairage lors des 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 sont en phase des ampoules incandescentes.
Outre les ampoules de lumière pour l'éclairage général, il existe une très large gamme, y compris des types basse tension, couramment utilisés comme composants d'équipement, mais sont maintenant principalement remplacés par des LED.
2. Lampe halogène
Il est généralement beaucoup plus petit que l'incandescence standard les lampes, Parce que pour un fonctionnement réussi, la température de l'ampoule est généralement nécessaire pour dépasser 200 ° C. Pour cette raison, la plupart ont une ampoule en verre de silice fondue (quartz) ou aluminosilicate. Ceci est généralement scellé dans une couche supplémentaire de verre. Le verre externe est une précaution de sécurité qui réduit les rayons ultraviolets et contient des éclats de verre à chaud lorsque le boîtier intérieur explose pendant le fonctionnement.
En raison de l'accumulation de chaleur excessive dans la zone contaminée, le résidu huileux d'empreintes digitales peut provoquer la fissure de la coque de quartz chaude. Le risque de brûlures ou d'incendies d'ampoules nu est également plus grand, entraînant une interdiction de l'utilisation à certains endroits, à moins qu'elles ne soient entourées de les lampes.
3. Lumières fluorescentes
Il se compose d'un tube de verre contenant de la vapeur de mercure ou d'argon à basse pression. Le courant traversant le tube provoque la libération de l'énergie ultraviolette. L'intérieur du tube est revêtu de phosphore, qui émet une lumière visible lorsqu'il est irradié par des photons ultraviolets. Leur efficacité est beaucoup plus élevée que celle de l'incandescence les lampes. Pour la même quantité de lumière produite, elles utilisent généralement environ un quart à un tiers de la puissance de l'incandescence les lampes.
L'efficacité d'un système d'éclairage fluorescent typique de l'efficacité lumineuse est de 50 à 100 lumens par watt, qui est plusieurs fois celle des ampoules à incandescence avec une sortie lumineuse comparable. Fluorescent les lampes sont plus chers que les lampes à incandescence, car elles nécessitent des ballasts pour réguler le courant à travers les lampes, mais les coûts d'énergie inférieurs ont généralement compensé les coûts initiaux plus élevés.
4. LED
Les diodes électroluminescentes à l'état solide (LED) sont populaires comme indicateurs lumineux 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 augmenté jusqu'au point où les LED sont désormais utilisées dans des applications d'éclairage (telles que des phares de voiture et des feux de freinage), des lampes de poche et des feux de vélo et des applications décoratives (telles que l'éclairage de vacances).
Les indicateurs à LED sont connus pour leur longue durée de vie, 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 de LED monochromatiques, de continuité des couleurs et de coût de fabrication relativement faible. La durée de vie de la DEL dépend en grande partie de la température de la diode.
En 1854, Henry Gobert, horlogère allemand qui a immigré aux États-Unis, a utilisé un fil de bambou carbonisé placé dans une bouteille de verre à vide pour faire la première lampe électrique pratique, qui a duré 400 heures, mais il ne l'a pas fait à temps. Demander un brevet.
En 1860, l'Anglais Joseph Swan a également fait une lampe électrique de filament de carbone, mais il n'a pas réussi à obtenir un bon environnement de vide pour maintenir le filament de carbone pendant une longue période.
Ce n'est qu'en 1878 que la technologie sous vide britannique s'est développée à un niveau souhaitable, qu'il a inventé une ampoule qui a été alimentée avec un fil de carbone sous vide et obtenu un brevet britannique. La maison de Swann était la première maison privée à être éclairée par l'électricité au Royaume-Uni.
En 1874, deux techniciens électriques au Canada ont demandé un brevet pour une lumière électrique: l'azote était rempli sous une ampoule de verre pour émettre une lumière avec une tige de carbone énergique. Cependant, ils n'avaient pas assez 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 essayé d'améliorer le filament et a finalement produit un filament de bambou carbonisé lampe En 1880, cela pourrait durer 1 200 heures.
Toutefois, l'Office des brevets des États-Unis a statué que l'invention d'Edison de la lampe à incandescence de filament de carbone a été laissée et le brevet était invalide. Après des années de procès, Henry Goebbels a remporté le brevet et Edison a finalement acheté le brevet de la veuve appauvrie de Goebbels. Au Royaume-Uni, Swan a poursuivi Edison pour une violation de brevet. Ils se sont ensuite installés en dehors de la cour et ont créé une société commune au Royaume-Uni en 1883. Swan a ensuite vendu sa capitale et ses brevets à Edison.
Au début du XXe siècle, le filament carbonisé a été remplacé par un filament de tungstène et la lampe à incandescence à filaments de tungstène est toujours utilisée aujourd'hui.
En 1938, la lampe fluorescente est née. Les lumières de LED blanches sont nées en 1998.
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1. Lampe à incandescence
Les ampoules à incandescence modernes ont des filaments de tungstène enrôles et ont été commercialisés dans les années 1920 et ont été développés à partir de la Lampes à filament de carbone introduit vers 1880.
Moins de 3% de l'énergie d'entrée est convertie en une lumière utilisable. Presque toute l'énergie d'entrée deviendra éventuellement chaude. Dans un climat chaud, cette chaleur doit être déchargée du bâtiment par la ventilation ou la climatisation, ce qui entraîne généralement plus de consommation d'énergie. Dans les climats froids nécessitant chauffage et éclairage lors des 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 sont en phase des ampoules incandescentes.
Outre les ampoules de lumière pour l'éclairage général, il existe une très large gamme, y compris des types basse tension, couramment utilisés comme composants d'équipement, mais sont maintenant principalement remplacés par des LED.
2. Lampe halogène
Il est généralement beaucoup plus petit que l'incandescence standard les lampes, Parce que pour un fonctionnement réussi, la température de l'ampoule est généralement nécessaire pour dépasser 200 ° C. Pour cette raison, la plupart ont une ampoule en verre de silice fondue (quartz) ou aluminosilicate. Ceci est généralement scellé dans une couche supplémentaire de verre. Le verre externe est une précaution de sécurité qui réduit les rayons ultraviolets et contient des éclats de verre à chaud lorsque le boîtier intérieur explose pendant le fonctionnement.
En raison de l'accumulation de chaleur excessive dans la zone contaminée, le résidu huileux d'empreintes digitales peut provoquer la fissure de la coque de quartz chaude. Le risque de brûlures ou d'incendies d'ampoules nu est également plus grand, entraînant une interdiction de l'utilisation à certains endroits, à moins qu'elles ne soient entourées de les lampes.
3. Lumières fluorescentes
Il se compose d'un tube de verre contenant de la vapeur de mercure ou d'argon à basse pression. Le courant traversant le tube provoque la libération de l'énergie ultraviolette. L'intérieur du tube est revêtu de phosphore, qui émet une lumière visible lorsqu'il est irradié par des photons ultraviolets. Leur efficacité est beaucoup plus élevée que celle de l'incandescence les lampes. Pour la même quantité de lumière produite, elles utilisent généralement environ un quart à un tiers de la puissance de l'incandescence les lampes.
L'efficacité d'un système d'éclairage fluorescent typique de l'efficacité lumineuse est de 50 à 100 lumens par watt, qui est plusieurs fois celle des ampoules à incandescence avec une sortie lumineuse comparable. Fluorescent les lampes sont plus chers que les lampes à incandescence, car elles nécessitent des ballasts pour réguler le courant à travers les lampes, mais les coûts d'énergie inférieurs ont généralement compensé les coûts initiaux plus élevés.
4. LED
Les diodes électroluminescentes à l'état solide (LED) sont populaires comme indicateurs lumineux 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 augmenté jusqu'au point où les LED sont désormais utilisées dans des applications d'éclairage (telles que des phares de voiture et des feux de freinage), des lampes de poche et des feux de vélo et des applications décoratives (telles que l'éclairage de vacances).
Les indicateurs à LED sont connus pour leur longue durée de vie, 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 de LED monochromatiques, de continuité des couleurs et de coût de fabrication relativement faible. La durée de vie de la DEL dépend en grande partie de la température de la diode.
