電的出現(xiàn),讓人類的生產(chǎn)力得到一次飛躍,而白熾燈的出現(xiàn),也開創(chuàng)了人類用電來(lái)照明的歷史。
一般認(rèn)為白熾燈是由美國(guó)人托馬斯·愛迪生發(fā)明的,其實(shí)在愛迪生之前很多其它人亦對(duì)電燈的發(fā)明作出了不少貢獻(xiàn)。1801年,英國(guó)一名化學(xué)家戴維將鉑絲通電發(fā)光,他在1810年亦發(fā)明了電燭,利用兩根碳棒之間的電弧照明。1854年亨利·戈培爾使用一根炭化的竹絲,放在真空的玻璃瓶下通電發(fā)光。他的發(fā)明今天看來(lái)是首個(gè)有實(shí)際效用的白熾燈。他當(dāng)時(shí)試驗(yàn)的燈泡已可維持400小時(shí),但是并沒(méi)有及時(shí)申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)專利。
1850年,英國(guó)人約瑟夫·威爾森·斯旺(Joseph Wilson Swan)開始研究電燈。1878年,他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國(guó)的專利,并開始在英國(guó)創(chuàng)建公司,在各家庭安裝電燈。1874年,加拿大的兩名電氣技師申請(qǐng)了一項(xiàng)電燈專利。他們?cè)诓A葜鲁淙牒?,以通電的碳桿發(fā)光。但是他們無(wú)足夠財(cái)力繼發(fā)展這發(fā)明,于是在1875年把專利賣給愛迪生。愛迪生購(gòu)下專利后,嘗試改良使用的燈絲。1879年他改以碳絲造燈泡,成功維持13個(gè)小時(shí)。到了1880年,愛迪生在試驗(yàn)了1600種材料后,終于用炭絲做成的燈絲成功制成了世界上第一盞白熾燈,成功在實(shí)驗(yàn)室維持1200小時(shí)。從此人類進(jìn)入用電照明時(shí)代。
電氣照明的發(fā)展歷程豐富多彩由各種類型的電燈具所組成,燈光之家從前往后為你一一介紹。
折疊白熾燈
1909年美國(guó)科學(xué)家柯里奇發(fā)明了鎢絲做燈絲,提高了白熾燈的亮度和壽命。使用通電的方式加熱玻璃泡殼內(nèi)的燈絲,導(dǎo)致燈絲產(chǎn)生熱輻射而發(fā)光的光源,燈頭是白熾燈電連接和機(jī)械連接部分,按形式和用途主要可分為螺口式燈頭,聚焦燈頭及特種燈頭。常用于住宅基本照明及裝飾照明,具有安裝容易,立即啟動(dòng),成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。 有較寬的工作電壓范圍,從電池提供的幾伏電壓到市電電壓,價(jià)格低廉,不需要附加電路。其主要應(yīng)用是家庭照明及需要密集的低工作電壓燈的地方,如手電筒、控制臺(tái)照明等。僅有10%的輸入能量轉(zhuǎn)化為可見光能,典型的壽命從幾十小時(shí)到幾千小時(shí)不等。
折疊鹵鎢燈
1959年發(fā)明了鹵鎢燈使白熾燈的技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新境界并提高了白熾燈的壽命,同額定功率相同的無(wú)鹵素白熾燈相比,鹵鎢燈的體積要小得多,并允許充入高氣壓的較重氣體(較昂貴),這些改變可延長(zhǎng)壽命或提高光效。同樣,鹵鎢燈也可直接接電源工作而不需控制電路。普通白熾燈的使用壽命是1000小時(shí),鹵鎢燈要比它長(zhǎng)一半,發(fā)光效率提高30%。鹵鎢燈廣泛用于機(jī)動(dòng)車照明、投射系統(tǒng)、特種、低價(jià)泛光照明、舞臺(tái)及演播室照明及其他需要在緊湊、方便、性能良好上超過(guò)非鹵素白熾燈的場(chǎng)合。
折疊熒光燈
20世紀(jì)40年代熒光燈出現(xiàn)了,它利用氣體放電原理產(chǎn)生光能。由于發(fā)出的光主要是紫外線,紅外輻射少,因此發(fā)光效率比白熾燈高,這種燈替代白熾燈,將節(jié)能75%,壽命提高8~10倍。現(xiàn)在人們常用的熒光燈主要有日光燈、高流明單端熒光燈、節(jié)能燈(緊湊型熒光燈),至今已經(jīng)使用非常廣泛,主導(dǎo)商業(yè)和工業(yè)照明。常用于辦公室,商場(chǎng)、主宅等一般公用建筑,具有可選光色多,可達(dá)到高照度兼顧經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)設(shè)計(jì)的革新、熒光粉的發(fā)展,及電子控制線路的應(yīng)用,熒光燈的性能不斷提高。
折疊低壓鈉燈
蒸汽燈出現(xiàn),是由密封在玻璃管里的各種元素蒸汽通以電流而發(fā)光的。蒸汽燈有水銀蒸汽燈、鈉蒸汽燈。光效最高,但僅輻射單色黃光,這種燈照明情況下不可能分辨各種顏色的。主要應(yīng)用是:道路照明,安全照明及類似場(chǎng)合下的室外應(yīng)用。其光效是熒光燈的2倍,鹵鎢燈的10倍。與熒光燈相比,低壓鈉燈放電管是長(zhǎng)管形的,通常彎成"U"型,把放電管放在抽成真空的夾層外玻殼內(nèi),其夾層外玻殼上涂有紅外反射層以達(dá)到節(jié)能和提高最大光效的目的。
折疊高強(qiáng)度氣體放電燈
(HID)
這類燈都是高氣壓放電燈,特點(diǎn)是都有短的高亮度的弧形放電管,通常放電管外面有某種形狀的玻璃或石英外殼,外殼是透明或磨砂的,或涂一層熒光粉以增加紅色輻射。分為高壓汞燈(HPMV)、 高壓鈉燈(HPS)、金屬鹵化物燈(M-H)
折疊感應(yīng)燈
剛出現(xiàn)不久的無(wú)極氣體放電燈。所需要的能量是通過(guò)高頻場(chǎng)耦合到放電中的,變壓器的次級(jí)線圈就能產(chǎn)生有效的放電。從形式看來(lái),感應(yīng)燈是緊湊型熒光燈的另一種形式,但高壓部分也許不同。這種燈不局限于長(zhǎng)管形(如熒光燈管),同時(shí)還能瞬時(shí)發(fā)光。工作頻率在幾個(gè)兆赫之內(nèi),并且需要特殊的驅(qū)動(dòng)和控制燈燃點(diǎn)的電子線路裝置。