История на електрическото осветление

Историята на електрическото осветление датира от преди миналия век. Учените в началото на 18 век откриват, че чрез нагряване на различни материали с електричество може да се получи ярка светлина. Но развитието на технологиите беше на ниско ниво, така че разработването на издръжлива и безопасна крушка отне почти век. През това време са проведени много експерименти. В наши дни се работи и за подобряване на лампите, не толкова отдавна се появиха нови опции, които стават все по-популярни.

Източници на светлина преди електричеството

Човекът от най-ранни времена се е опитвал да осигури осветление в тъмното. Освен това в началото той служи и като защита срещу хищници. Що се отнася до развитието на източниците на светлина, могат да се разграничат няколко основни етапа:

1. Огън. Първият и най-прост вариант, който беше запален в пещера или импровизиран подслон и постоянно поддържан, тъй като по това време все още не знаеха как сами да палят огън.
2. Лучини. С течение на времето хората са забелязали, че някои смолисти дървета горят много по-ярко и по-дълго от други.Те започват да се използват за осветление, като се разделят на малки факли и се запалват, докато горят, което прави възможно спестяването на материал и осигуряването на светлина за дълго време.
3. Първите лампи са били примитивни по своя дизайн. Малък фитил падна в съд с олио, естествена смола или животинска мазнина, който гори дълго време. С течение на времето започват да се използват рафинирани петролни продукти, което допълнително повишава ефективността. Имаше факли и други варианти, импрегнирани с горими вещества.
4. Восъкът и парафинът направиха възможно изработването на свещи, които помогнаха за осветяване на стаята за дълго време. Най-често восъкът се събирал и използвал при преработката на свещи.
5. Следващият етап на развитие беше маслото, а след това маслените лампи. Дизайнът беше фитил, който беше импрегниран в контейнер и благодарение на специална система постепенно се отстранява за равномерно горене. За да предпази пламъка и да направи светлината по-равномерна, отгоре е използвано защитно стъкло.
   Керосиновите лампи бяха сред най-ефективните и безопасни.
6. Газовите лампи бяха широко използвани за улично осветление в Обединеното кралство и някои други страни. Поради удобството на доставката на газ и лекотата на свързване беше възможно да се получи достатъчно мощен източник на светлина, който е лесен за запалване и гасене.

Между другото! всичко източници на светлинакоито предхождаха електрическите, бяха опасни. Поради това те често предизвикваха пожари, понякога дори значителна част от градовете изгоряха.

Етапи на развитие на осветлението

След изобретяването на електричеството много учени осъзнаха, че за да се повиши ефективността на осветлението, е необходимо да се повиши температурата на нагретия елемент.Най-лесният начин да направите това е с електричество. Токът позволява на някои материали да се нагряват до такава температура, че да започнат да светят и всички такива опции имат общи характеристики:

1. Яркостта на сиянието е право пропорционална на степента на нагряване.
2. Излъчването има непрекъснат спектър.
3. Максималната наситеност на осветеността зависи само от температурата на нагрятото тяло.

Първата електрическа дъга за осветление е предложена от руски учен В. Петров през 1802г. През същата година британският изследовател Г. Дейви предложи своя собствена версия на източника на светлина, който работи, като доставя електричество на ленти от платина.

Работата продължи десетилетия, но всички опции не бяха широко използвани поради сложността на дизайна и високата цена на платината.

Прочетете също

Историята на изобретяването на лампата с нажежаема жичка

 

въглеродна нишка

Първият учен, получил патент за лампа с евтина въглеродна нишка, е американец Д. Стар през 1844г. Той предложи дизайн, който позволява на въглеродния елемент да бъде заменен, тъй като той работи само за няколко часа. В продължение на десетилетия много изследователи подобряват дизайна, докато в през 1879 г. Томас Едисън патентова лампатакоето е познато на всички. В същото време мнозина смятат, че в своите изследвания той е приложил постиженията на руския учен Лодигин.

Въглеродната нишка позволи да се намалят разходите за електрически крушки и да започне тяхното масово производство.

Първите опции работеха няколко часа. След това се появиха модели с живот от 40 часа, което беше фантастично по онова време.Едисън и екип от изследователи продължиха да подобряват крушката, което направи възможно осигуряването на ресурс от 1200 часа.

Още по-успешен беше френският учен Шей, който в края на 19 век разработва още по-издръжлива и ярка лампа с въглеродна нажежаема жичка. Предприятието, открито в Съединените щати, процъфтява за десетина и половина. Но Chaie не е имал време да се възстанови навреме и ново поколение волфрамови лампи изтласка въглеродното разнообразие от пазара.

Между другото! 113-годишна "вечна" крушка с въглеродна нишка гори в пожарната в Ливърмор в Калифорния, САЩ.

Тази лампа гори всеки ден повече от век.

лампа с нажежаема жичка

В края на 19 век руският изследовател Лодигин започва да провежда експерименти с използване на огнеупорни метали - молибден и волфрам. Именно той реши да завърти нишката в спирала, тъй като това увеличи устойчивостта на материала, увеличи яркостта на блясъка и удължи живота. В резултат на това той продаде патент за волфрамова нишка на компанията General Electric на Томас Едисън, което доведе технологията до съвършенство.

Служител на американска компания Ървинг Лангмюър за да удължи живота на волфрамовата нишка и да подобри луминисценцията, той предложи да се напълни колбата с инертен газ. Това осигури голям ресурс и направи възможно производството на евтини и висококачествени продукти, които са останали почти непроменени до нашето време.

Лампата с нажежаема жичка в продължение на много години се превърна в основен източник на светлина на планетата.

Халогенни лампи - подобрена версия, която използва двойки благородни метали. Благодарение на тях яркостта на сиянието се увеличава, а експлоатационният живот също се удължава значително.

Флуоресцентни лампи

Разработването на електрическо осветление накара изследователите да търсят други опции, които биха осигурили добра яркост с повишена ефективност. В крайна сметка, в лампи с нажежаема жичка по-голямата част от енергията се изразходва за нагряване на намотката и се отделя под формата на топлина.

Първият, който предложи използването на дизайна в съвременната му форма, беше американски учен Е. Гермер през 1926г. По-късно патентът е придобит от General Electric Company, която финализира някои елементи на устройството и през 1938 г. пуска този тип лампи в промишленото производство.

Флуоресцентните лампи осигуряват отлично качество на светлината.

Принцип на действие се различава от стандартните опции, тук сиянието възниква поради дъгов разряд, образуван между два електрода, разположени в различни краища на крушката. Вътрешното пространство е изпълнено със смес от инертен газ и живачни пари, които произвеждат ултравиолетово лъчение. За да се превърне в светлина, видима за окото, стените на колбата са покрити с фосфор отвътре. Чрез промяна на състава на покритието можете да постигнете различни характеристики на светлината.

Благодарение на този принцип на работа се осигурява същата интензивност на осветеност като при лампа с нажежаема жичка, но цената на електроенергията се намалява с 5 пъти. В същото време осветлението е разсеяно, което осигурява по-голям визуален комфорт и по-добро разпределение на светлината в помещението. При правилен монтаж и експлоатация експлоатационният живот е няколко пъти по-дълъг от този на класическите продукти.

Но тази опция има и недостатъци. най-важното е наличието на живачни пари вътре, което създава опасност при повреда и изисква отделно рециклиране лампи.Те не понасят постоянно включване и изключване, най-добре се използват на места, където осветлението работи в постоянен режим.

Компактните луминесцентни лампи за стандартен фасунги имат всички предимства на стандартните тръбни модели. Те могат да се използват като алтернатива на лампите с нажежаема жичка без никаква модификация на системата.

LED източници

LED източниците на светлина са разнообразни.

Тази опция се появи сравнително наскоро, но изпреварва други разновидности по отношение на темпото и се разпространява все повече и повече всяка година. Източникът на светлина е светодиоди бял цвят, когато бяха разработени супер ярки опции, тази посока стана обещаваща както за закрито, така и за улично осветление.

Решението има много предимства, които го правят популярно:

1. Най-ниска консумация на енергия. В сравнение с лампа с нажежаема жичка разликата е почти 90%. С инсталирането на LED осветление можете да спестите електроенергия.
2. Ефективността е много по-висока, тъй като енергията не се губи за нагряване на бобината или дъгов разряд.
3. Срокът на експлоатация при нормални работни условия може да надвишава 50 000 часа. Това е много повече от всеки друг вид.
4. Светодиодите могат да произвеждат светлина с различни цветови температури, което ви позволява да изберете правилното решение за всякакви цели. В същото време почти липсва трептене, което намалява напрежението на очите.
5. Можете да закупите както осветителни тела, така и електрически крушки по стандарта патрон.

Светодиодите също имат някои недостатъци. На първо място, това е взискателност към качеството на радиатора. Ако не може да се справи с отстраняването на излишната топлина, работата на светодиодите се нарушава и ресурсът значително намалява.В продажба има много нискокачествени продукти с диоди, които не осигуряват нормално качество на светлината.

Видеото подробно описва историята и еволюцията на осветлението.

Електрическото осветление е преминало през няколко етапа в своето развитие. И трябва да се отбележи, че всички опции за крушка с изключение на разнообразието от въглеродни нишки, те се използват и днес. И въпреки развитието на технологиите и появата на LED източници на светлина, лампите с нажежаема жичка все още играят водеща роля, обемът на годишното им производство надвишава всички останали взети заедно.