การพัฒนาไฟไฟฟ้า

โคมไฟไฟฟ้าที่ใช้งานได้เร็วที่สุดคือหลอดไส้ แต่ก่อนที่จะเกิดหลอดไส้หลอดไส้ชาวอังกฤษฮัมฟรีย์เดวิดใช้แบตเตอรี่ 2,000 แบตเตอรี่และแท่งคาร์บอนสองแท่งเพื่อสร้างหลอดไฟอาร์ค แต่หลอดอาร์คนี้สว่างเกินไปและให้ความร้อนมากเกินไป มันมากเกินไปและไม่ทนทานและไม่สามารถใช้งานได้ในสถานที่ทั่วไป

ในปี ค.ศ. 1854 เฮนรี่โกเบิร์ตช่างทำนาฬิกาชาวเยอรมันที่อพยพไปยังสหรัฐอเมริกาใช้ลวดไผ่คาร์บอนที่วางไว้ในขวดแก้วสูญญากาศเพื่อให้เป็นครั้งแรกในทางปฏิบัติ โคมไฟไฟฟ้าซึ่งกินเวลา 400 ชั่วโมง แต่เขาไม่ได้ทำในเวลา ยื่นขอสิทธิบัตร

ในปีพ. ศ. โคมไฟไฟฟ้าแต่เขาล้มเหลวในการได้รับสภาพแวดล้อมสูญญากาศที่ดีเพื่อให้เส้นใยคาร์บอนทำงานเป็นเวลานาน

จนกระทั่งปี 1878 เทคโนโลยีสูญญากาศของอังกฤษพัฒนาขึ้นในระดับที่พึงปรารถนาเขาคิดค้นหลอดไฟที่มีพลังด้วยลวดคาร์บอนภายใต้สุญญากาศและได้รับสิทธิบัตรของอังกฤษ บ้านของ Swann เป็นบ้านส่วนตัวหลังแรกที่ถูกไฟส่องสว่างในสหราชอาณาจักร

ในปี 1874 ช่างไฟฟ้าสองคนในแคนาดายื่นขอสิทธิบัตรสำหรับแสงไฟฟ้า: ไนโตรเจนถูกเติมภายใต้หลอดแก้วเพื่อปล่อยแสงด้วยแท่งคาร์บอนที่มีพลัง อย่างไรก็ตามพวกเขามีทรัพยากรทางการเงินไม่เพียงพอที่จะดำเนินการประดิษฐ์อย่างต่อเนื่องดังนั้นพวกเขาจึงขายสิทธิบัตรในปี 1875 ให้กับเอดิสัน หลังจากซื้อสิทธิบัตรเอดิสันพยายามปรับปรุงเส้นใยและในที่สุดก็ผลิตโคมไฟไส้ไม้ไผ่คาร์บอนในปี 1880 ซึ่งอาจใช้เวลา 1,200 ชั่วโมง

อย่างไรก็ตามสำนักงานสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาตัดสินว่าการประดิษฐ์หลอดไส้หลอดไส้คาร์บอนของเอดิสันถูกทิ้งไว้ข้างหลังและสิทธิบัตรไม่ถูกต้อง หลังจากการฟ้องร้องเป็นเวลาหลายปีเฮนรี่เกบเบลส์ได้รับสิทธิบัตรและในที่สุดเอดิสันก็ซื้อสิทธิบัตรจากแม่ม่ายที่ยากจนของเกบเบลส์ ในสหราชอาณาจักร Swan ฟ้อง Edison สำหรับการละเมิดสิทธิบัตร หลังจากนั้นพวกเขาก็ตัดสินนอกศาลและจัดตั้ง บริษัท ร่วมในสหราชอาณาจักรในปี 1883 หงส์ขายหุ้นและสิทธิบัตรของเขาให้กับเอดิสัน

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เส้นใยคาร์บอนถูกแทนที่ด้วยเส้นใยทังสเตนและหลอดไส้เส้นใยทังสเตนยังคงใช้งานอยู่ในปัจจุบัน

ในปี 1938 โคมไฟฟลูออเรสเซนต์เกิด ไฟ LED สีขาวเกิดในปี 1998

พิมพ์

1. หลอดไส้

หลอดไส้ที่ทันสมัยมีเส้นใยทังสเตนขดลวดและมีการค้าในช่วงทศวรรษที่ 1920 และได้รับการพัฒนาจากโคมไฟใยคาร์บอนที่แนะนำประมาณปี 1880

น้อยกว่า 3% ของพลังงานอินพุตถูกแปลงเป็นแสงที่ใช้งานได้ พลังงานอินพุตเกือบทั้งหมดในที่สุดจะกลายเป็นความร้อน ในสภาพอากาศที่อบอุ่นความร้อนนี้จะต้องถูกปล่อยออกจากอาคารผ่านการระบายอากาศหรือเครื่องปรับอากาศซึ่งมักจะนำไปสู่การใช้พลังงานมากขึ้น ในสภาพอากาศหนาวเย็นที่ต้องใช้ความร้อนและแสงในช่วงฤดูหนาวที่หนาวเย็นและมืดผลพลอยได้จากความร้อนมีค่าที่แน่นอน เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำของหลอดไส้ทำให้หลายประเทศกำลังปิดท้ายหลอดไส้

นอกเหนือจากหลอดไฟสำหรับแสงทั่วไปแล้วยังมีช่วงกว้างมากรวมถึงแรงดันไฟฟ้าต่ำชนิดพลังงานต่ำที่ใช้กันทั่วไปเป็นส่วนประกอบอุปกรณ์ แต่ตอนนี้ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วย LED

2. หลอดฮาโลเจน

โดยปกติแล้วจะมีขนาดเล็กกว่าหลอดไส้มาตรฐานมากเนื่องจากการทำงานที่ประสบความสำเร็จอุณหภูมิหลอดไฟมักจะต้องเกิน 200 ° C ด้วยเหตุนี้ส่วนใหญ่จึงมีซิลิกาหลอมรวม (ควอตซ์) หรือหลอดแก้วอะลูมิเนียม โดยปกติจะปิดผนึกในชั้นแก้วเพิ่มเติม กระจกด้านนอกเป็นข้อควรระวังด้านความปลอดภัยที่ช่วยลดรังสีอัลตราไวโอเลตและมีเศษแก้วร้อนเมื่อปลอกด้านในจะระเบิดระหว่างการทำงาน

เนื่องจากการสะสมของความร้อนที่มากเกินไปในพื้นที่ที่ปนเปื้อนสารตกค้างของลายนิ้วมืออาจทำให้เปลือกควอตซ์ร้อนแตก ความเสี่ยงของการเผาไหม้หรือไฟของหลอดไฟเปลือยนั้นยิ่งใหญ่กว่าซึ่งนำไปสู่การห้ามใช้ในบางสถานที่เว้นแต่จะถูกปิดด้วยหลอดไฟ

3. ไฟเรืองแสง

ประกอบด้วยหลอดแก้วที่มีไอปรอทหรืออาร์กอนที่ความดันต่ำ กระแสที่ไหลผ่านท่อทำให้ก๊าซปล่อยพลังงานรังสีอัลตราไวโอเลต ด้านในของหลอดถูกเคลือบด้วยฟอสเฟอร์ซึ่งปล่อยแสงที่มองเห็นได้เมื่อฉายรังสีด้วยโฟตอนอัลตราไวโอเลต ประสิทธิภาพของพวกเขาสูงกว่าหลอดไส้มาก สำหรับปริมาณแสงที่เกิดขึ้นเท่ากันพวกเขามักจะใช้ประมาณหนึ่งในสี่ถึงหนึ่งในสามพลังของหลอดไส้

ประสิทธิภาพของระบบแสงฟลูออเรสเซนต์ที่มีประสิทธิภาพโดยทั่วไปคือ 50-100 ลูเมนต่อวัตต์ซึ่งเป็นหลายครั้งของหลอดไส้ที่มีเอาต์พุตแสงที่เทียบเคียงได้ หลอดฟลูออเรสเซนต์มีราคาแพงกว่าหลอดไส้เพราะต้องการบัลลาสต์เพื่อควบคุมกระแสผ่านหลอดไฟ แต่ต้นทุนพลังงานที่ต่ำกว่ามักชดเชยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น

4. LED

ไดโอดเปล่งแสงโซลิดสเตต (LED) เป็นที่นิยมในฐานะไฟแสดงสถานะในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและอุปกรณ์เสียงระดับมืออาชีพตั้งแต่ปี 1970 ในยุค 2000 ประสิทธิภาพและเอาท์พุทได้เพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่ LED ถูกนำมาใช้ในการใช้งานแสง (เช่นไฟหน้ารถยนต์และไฟเบรก) ไฟฉายและไฟจักรยานและการตกแต่ง (เช่นแสงวันหยุด)

ตัวชี้วัด LED เป็นที่รู้จักกันดีในช่วงอายุการใช้งานที่ยาวนานมากถึง 100,000 ชั่วโมง แต่การทำงานของไฟ LED นั้นอนุรักษ์น้อยกว่าและมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่า

เทคโนโลยี LED มีประโยชน์ต่อนักออกแบบแสงเนื่องจากมีการใช้พลังงานต่ำความร้อนต่ำการควบคุมการเปิด/ปิดทันทีและในกรณีของไฟ LED โมโนโครมความต่อเนื่องสีและต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างต่ำ ชีวิตของ LED ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของไดโอด