电灯
- 中文名
- 电灯
- 英文名
- Electric lamp
- 定义
- 用电作光能源的灯
- 别称
- 白炽灯
- 原理
- 电产生热
目录
用电作光能源的灯叫做电灯(Electric lamp),最初名称为白炽灯(Incandescent light bulb)。人工光源之一。它是电流把灯丝加热到白炽状态后用来发光的灯。电灯泡外壳用玻璃制成,如果把灯丝保持在真空,或低压的惰性气体之下,作用是防止灯丝在高温之下氧化。电灯是根据电产生热的原理制成的。后来灯泡一般都选用钨丝做灯丝。
考古发掘证明,50万年前的北京猿人已会钻木取火,用火驱散黑暗,带来光明。5000年前,人类有了农业文明,开始了刀耕火种;500年前的16世纪,人类开始科学革命,科学之光照亮世界;300年前的18世纪,人类有了蒸汽机,用煤、石油、天然气的燃烧之火推动机器运行,推动经济发展,推动社会进步;200年前的19世纪,人类有了电力,有了电火,有了电光。然而有多少科学家在冥思苦想,想发明一种既安全又方便的电灯来代替动植物油灯、煤油灯或煤气灯。
早在19世纪伊始的1801年,英国化学家戴维就将铂丝通电发光;他在1810年又发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明。
1854年,美国人戈培尔使用一根炭化的竹丝,置于真空的玻璃瓶下通电发光,据说维持了400小时,但他没有及时申请专利。
1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利,他们在玻璃泡内充入氦气,以通电的碳杆发光。但他们没有足够的财力来继续发展这项发明,于是在1875年把专利卖给了爱迪生。
1878年,英国物理学家和化学家约瑟夫·威尔森·斯旺以真空下用碳丝通电的灯泡,在英国获得专利,他的家是世界上第一个点亮电灯的地方。接着他建立公司,付诸实用,为其他家庭安装电灯。
1879年,爱迪生以他买下的碳杆氦泡专利进行改良试验,他不眠不休地做了1600多次耐热材料和600多种植物纤维的实验,最后以棉纱碳丝持续点燃13小时,后来达到45小时,从而发明了实用的白炽灯,并取得电灯发明权的专利。
1880年,爱迪生制造出碳化竹丝灯泡成功地维持了1200小时,他在纽约成立爱迪生电力照明公司。
1906年,年届花甲的爱迪生又改用钨丝来做灯泡,使质量大大提高,一直沿用到今天。
132年前,1879年10月21日,32岁的美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生发明碳丝白炽灯。80年前,1931年10月18日,84岁的爱迪生逝世;3天后,1931年10月21日,爱迪生发明电灯52周年那天他下葬,全美国熄灯3分钟以示哀悼。
报童出身的爱迪生,据说只上过3个月的学,却能在他60多年的发明生涯中,取得大约1300个重要发明专利,其中1881年他34岁时就有141种发明,平均每3天就有1种新的发明。
爱迪生一生勤奋好学,勤于思考,善于动手,努力工作。在他75岁的时候,还每天准时到实验室签到上班。
爱迪生的一生告诉我们:巨大的成就,出于艰巨的劳动。但是,在关于爱迪生的传闻中,有两点必须予以澄清。
一是说爱迪生幼年只读过3个月的书。的确,爱迪生8岁时去上小学,只上了3个月的课就退学了。因为在他上课的时候,常常会向老师提出一些稀奇古怪的问题,大家都不理解,于是老师认为他是一个低能儿,经常把他的妈妈叫到学校去谈话。于是妈妈就决定自己教育孩子,并决心把他培养成一位伟大的天才。就这样,爱迪生开始了他的自学课程。爱迪生在学校老师那儿得不到“有教无类”,却在妈妈那里得到了“因材施教”。爱迪生甚至获许在家里的地下室设置了一个实验室。为了不让别人乱动他的实验药品,他还想出了妙计,那就是在每一个实验药品的瓶子上贴上毒药标签。
所以,爱迪生不是只上过3个月学,他其实一直在学习,只不过,他是在自学。
二是说爱迪生有一句名言:“天才是百分之一的灵感,加上百分之九十九的汗水。”
这句话激励了多少年轻人努力奋斗,也给很多孩子的父母带来了自己的子女可以成为天才的希望。于是,是个孩子,就让他学钢琴、读外语、攻奥数,结果多数没有成为艺术家、文学家或科学家。
电灯是将电能转化为光能,以提供照明的设备,其工作原理是:电流通过灯丝(钨丝,熔点达3000℃以上)时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处于白炽状态时,就像烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。故称之为白炽灯,从能量的转换角度看,电灯发光时,大量的电能将转化为热能,只有极少一部分可以转化为有用的光能。电灯发出的光是全色光,但各种色光的成份比例是由发光物质(钨)以及温度决定的。比例不平衡就导致了光的颜色的偏色,所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。(即显色性不高)
白炽灯
普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡
特点:广泛被人使用的一种光源,它能散发出温暖晕黄的光线,是我们大多数人所认为的灯泡。它的价格便宜,显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单。因此,钨丝灯泡也具有多变的式样以搭配不同的灯具。然而,钨丝灯泡的寿命并不长久,光效低,也不省电,它还会发出不低的温度,所以不可以距离纸张、纺织品或朔胶制品太近。
用途:居室、客厅、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室、庭院。
运用方式:台灯、顶灯、壁灯、床头灯、走廊灯等。
卤钨灯
填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。具有普通照明白炽灯的全部特点,光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上,且体积小。
用途:会议室、展览展示厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机以及其它特殊照明。
荧光灯
特点:光效高、寿命长、光色好。
荧光灯有直管型、环型、紧凑型等,是应用范围十分广泛的节能照明光源。
用直管型荧光灯取代白炽灯,节电70~90%,寿命长5~10倍;
对直管型荧光灯进行升级换代,节电15~50%;
用紧凑型荧光灯取代白炽灯,节电70~80%,寿命长5~10倍;
高压汞灯
特点:寿命长、成本相对较低。
用途:道路照明、室内外工业照明、商业照明。
高压钠灯
特点:寿命长、光效高、透雾性强。
用途:道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。
卤化物灯
特点:寿命长、光效高、显色性好。
用途:工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明以及道路照明等。
陶瓷金卤灯
特点:性能优于一般金卤灯。
用途:商场、橱窗、重点展示及商业街道照明。
卤素灯泡
卤素灯(Halogen lamp),亦称钨卤灯泡,是白炽灯的一种。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体。在高温下,蒸发的钨丝与卤素进行化学作用,蒸发的钨会重新凝固在钨丝 上,形成平衡的循环,避免钨丝过早断裂。因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。此外,卤素灯泡亦能以比一般白炽灯更高的温度运作,它们的亮度及效率亦更高。不过在 这温度下,普通玻璃可能会软化。因此卤素灯泡需要采用熔点更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外线,故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。卤素灯泡上的水晶玻璃如果有油,会造成玻璃上温度不一,减低灯泡的寿命。因此换卤素灯泡时要避免人手触及灯泡的玻璃。
用途:汽车前灯,宾馆/酒店大厅,展台照明。
中国的第一盏电灯
中国的第一盏电灯出现在清光绪五年四月初八 (1879年5月28日),,当时在上海公共租界工部局工作的电气工程师英国人毕晓浦(J. D. Bishop)在境内乍浦路一幢仓库里,以10马力(7.46千瓦)蒸汽机为动力,带动自激式直流发电机发电,点燃碳极弧光灯,由此,宣告电灯在中国开始投入使用。
1882年英国人立德尔购买美国制造的发电设备,在南京路江西路北角(今华东电业管理局)创办了中国第一家发电厂,并在外滩一带串接15盏电灯。夜幕下,眩人眼目的弧光灯吸引了成百上千的市民翘首围观。
上世纪50年代,在鼓浪屿上,每天晚上只要电灯暗了一下立马又亮起来,人们就知道是8点整了。
人们可以使用充氮气来延长灯泡的使用寿命。
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