O desenvolvimento de luzes elétricas
Em 1854, Henry Gobert, um relojoeiro alemão que imigrou para os Estados Unidos, usou um fio de bambu carbonizado colocado em uma garrafa de vidro a vácuo para fazer a primeira prática lâmpada elétrica, que durou 400 horas, mas ele não chegou a tempo. Inscreva -se para a patente.
Em 1860, o inglês Joseph Swan também fez um filamento de carbono lâmpada elétrica, mas ele não conseguiu obter um bom ambiente de vácuo para manter o filamento de carbono funcionando por um longo tempo.
Não foi até 1878 que a tecnologia de vácuo britânica se desenvolveu a um nível desejável, que ele inventou uma lâmpada que foi energizada com fio de carbono sob vácuo e obteve uma patente britânica. A casa de Swann foi a primeira casa particular a ser iluminada pela eletricidade no Reino Unido.
Em 1874, dois técnicos elétricos no Canadá solicitaram uma patente para uma luz elétrica: o nitrogênio foi preenchido sob uma lâmpada de vidro para emitir luz com uma haste de carbono energizada. No entanto, eles não tinham recursos financeiros suficientes para continuar a aperfeiçoar a invenção, então venderam a patente em 1875. para Edison. Depois de comprar a patente, Edison tentou melhorar o filamento e finalmente produziu uma lâmpada carbonizada de filamentos de bambu em 1880 que poderia durar 1.200 horas.
No entanto, o escritório de patentes dos EUA decidiu que a invenção de Edison de lâmpada incandescente de filamentos de carbono foi deixada para trás e a patente era inválida. Após anos de ações judiciais, Henry Goebbels venceu a patente, e Edison finalmente comprou a patente da viúva empobrecida de Goebbels. No Reino Unido, Swan processou Edison por violação de patente. Mais tarde, eles se estabeleceram do lado de fora do tribunal e estabeleceram uma empresa conjunta no Reino Unido em 1883. Swan mais tarde vendeu seu patrimônio e patentes para Edison.
No início do século XX, o filamento carbonizado foi substituído por um filamento de tungstênio, e a lâmpada incandescente do filamento de tungstênio ainda está em uso hoje.
Em 1938, nasceu a lâmpada fluorescente. As luzes LED brancas nasceram em 1998.
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1. Lâmpada incandescente
As lâmpadas incandescentes modernas tiveram filamentos de tungstênio enrolados e foram comercializados na década de 1920 e foram desenvolvidos a partir das lâmpadas de filamento de carbono introduzidas por volta de 1880.
Menos de 3% da energia de entrada é convertida em luz utilizável. Quase toda a energia de entrada acabará se tornando calor. Em um clima quente, esse calor deve ser descarregado do edifício através da ventilação ou ar condicionado, o que geralmente leva a mais consumo de energia. Em climas frios que requerem aquecimento e iluminação durante invernos frios e escuros, o subproduto do calor tem um certo valor. Devido à baixa eficiência energética de lâmpadas incandescentes, muitos países estão eliminando lâmpadas incandescentes.
Além das lâmpadas para iluminação geral, há uma faixa muito ampla, incluindo tipos de baixa tensão e baixa potência que são comumente usados como componentes do equipamento, mas agora são substituídos principalmente pelos LEDs.
2. Lâmpada de halogênio
Geralmente é muito menor que as lâmpadas incandescentes padrão, porque para a operação bem -sucedida, a temperatura da lâmpada geralmente é necessária para exceder 200 ° C. Por esse motivo, a maioria possui uma sílica fundida (quartzo) ou lâmpada de vidro de aluminossilicato. Isso geralmente é selado em uma camada adicional de vidro. O vidro externo é uma precaução de segurança que reduz a radiação ultravioleta e contém fragmentos de vidro quente quando o invólucro interno explode durante a operação.
Devido ao acúmulo de calor excessivo na área contaminada, o resíduo oleoso das impressões digitais pode fazer com que a concha de quartzo quente rache. O risco de queimaduras ou incêndios de lâmpadas nuas também é maior, levando à proibição de uso em alguns lugares, a menos que estejam fechadas por lâmpadas.
3. Luzes fluorescentes
Consiste em um tubo de vidro que contém vapor de mercúrio ou argônio a baixa pressão. A corrente que flui através do tubo faz com que o gás libere energia ultravioleta. O interior do tubo é revestido com fósforo, que emite luz visível quando irradiada por fótons ultravioleta. Sua eficiência é muito maior que a das lâmpadas incandescentes. Para a mesma quantidade de luz produzida, eles geralmente usam cerca de um quarto a um terço do poder das lâmpadas incandescentes.
A eficiência de um sistema de iluminação fluorescente típico de eficiência de luz é de 50 a 100 lúmens por watt, o que é várias vezes o de lâmpadas incandescentes com saída de luz comparável. As lâmpadas fluorescentes são mais caras que as lâmpadas incandescentes, porque exigem reatores para regular a corrente através das lâmpadas, mas os custos de energia mais baixos geralmente compensam custos iniciais mais altos.
4. LED
Os diodos emissores de luz em estado sólido (LEDs) são populares como luzes indicadoras em eletrônicos de consumo e equipamentos de áudio profissional desde a década de 1970. Nos anos 2000, a eficácia e a saída aumentaram até o ponto em que os LEDs agora são usados em aplicações de iluminação (como faróis de carro e luzes de freio), lanternas e luzes de bicicleta e aplicações decorativas (como iluminação de férias).
Os indicadores de LED são conhecidos por sua vida útil extremamente longa, até 100.000 horas, mas a operação de LEDs de iluminação é muito menos conservadora e, portanto, tem uma vida útil mais curta.
A tecnologia LED é útil para os designers de iluminação, porque possui baixo consumo de energia, baixo calor, controle instantâneo/desligado e, no caso de LEDs monocromáticos, continuidade de cores e custo de fabricação relativamente baixo. A vida do LED depende em grande parte da temperatura do diodo.
