Istoria iluminatului electric

Istoria iluminatului electric datează din secolul trecut. Oamenii de știință de la începutul secolului al XVIII-lea au descoperit că, prin încălzirea diferitelor materiale cu electricitate, era posibil să se producă lumină puternică. Dar tehnologia era la un nivel scăzut, așa că a fost nevoie de aproape un secol pentru a dezvolta un bec durabil și sigur. În acest timp, au fost efectuate numeroase experimente. În zilele noastre, se lucrează mult și la îmbunătățirea lămpilor, iar nu cu mult timp în urmă au apărut noi variante care devin din ce în ce mai populare.

Surse de lumină înainte de electricitate

Încă din cele mai vechi timpuri, omul a încercat să asigure lumină în cele mai întunecate ore. Și la început a fost, de asemenea, o formă de protecție împotriva prădătorilor. Există câteva faze diferite în dezvoltarea surselor de lumină:

1. Focul de tabără. Prima și cea mai simplă versiune, care era aprinsă într-o peșteră sau într-un adăpost improvizat și întreținută continuu, deoarece oamenii nu știau cum să facă focul singuri în acea perioadă.
2. Un kindle. Cu timpul, oamenii au observat că unele specii de lemn rășinos ardeau mult mai intens și mai mult timp decât altele. Acestea au început să fie folosite pentru iluminat prin despicarea lor în așchii mici și aprinderea lor pe măsură ce ardeau, ceea ce a permis economisirea materialului și asigurarea luminii pentru o perioadă lungă de timp.
3. Primele lămpi au avut un design primitiv. Un fitil mic era înmuiat într-un recipient cu ulei, rășină naturală sau grăsime animală și era ținut aprins pentru o perioadă lungă de timp. În timp, au fost folosite produse petroliere rafinate, ceea ce a sporit și mai mult eficiența. Au apărut rachete de semnalizare și alte variante impregnate cu combustibili.
4. Ceara și parafina au făcut posibilă fabricarea de lumânări care ajutau la iluminarea unei încăperi pentru o perioadă lungă de timp. De cele mai multe ori, ceara era colectată și utilizată la refacerea lumânărilor.
5. Uleiul și apoi lămpile cu ulei au reprezentat următoarea etapă de dezvoltare. Modelul consta dintr-un fitil care era îmbibat într-un recipient și, cu ajutorul unui sistem special, era extras puțin câte puțin pentru o ardere uniformă. Pentru a proteja flacăra și pentru a face lumina mai uniformă, s-a folosit o sticlă de protecție deasupra.
   Lămpile de parafină erau printre cele mai eficiente și mai sigure.
6. Lămpile cu gaz au fost utilizate pe scară largă pentru iluminatul stradal în Regatul Unit și în alte câteva țări. Comoditatea livrării gazului și ușurința de conectare au dus la o sursă de lumină suficient de puternică, ușor de aprins și de stins.

Apropo! Toate surse de luminăcare le-au precedat pe cele electrice nu erau sigure. Astfel, ele au fost adesea cauza unor incendii, uneori chiar arzând părți mari din orașe.

Repere în dezvoltarea iluminatului

După ce a fost inventată electricitatea, mulți oameni de știință au înțeles că era necesară creșterea temperaturii elementului de încălzire pentru a îmbunătăți eficiența iluminatului. Cel mai simplu mod de a face acest lucru a fost cu ajutorul electricității. Curentul face ca anumite materiale să fie atât de fierbinți încât încep să strălucească și există câteva caracteristici comune pentru toate aceste variații:

1. Luminozitatea strălucirii este direct proporțională cu gradul de încălzire.
2. Radiația are un spectru continuu.
3. Intensitatea maximă a iluminării depinde numai de temperatura corpului încălzit.

Omul de știință rus a fost primul care a propus utilizarea arcurilor electrice pentru iluminat В. Petrov în 1802.. În același an, cercetătorul britanic Г. Davy a propus propria sa versiune a unei surse de lumină care funcționa prin alimentarea cu electricitate a unor benzi de platină.

Lucrările au continuat timp de zeci de ani, dar toate variantele nu au avut prea mult succes din cauza complexității designului și a prețului ridicat al platinei.

Citește și

Istoria invenției becului cu incandescență

 

Filament de carbon

Primul om de știință care a primit un brevet pentru o lampă cu un filament de carbon ieftin a fost americanul Д. Starr în 1844.. El a sugerat un proiect care să permită înlocuirea elementului de carbon, deoarece acesta dura doar câteva ore. De-a lungul deceniilor, mulți cercetători au îmbunătățit designul, până când în în 1879, Thomas Edison a brevetat lampacu care toată lumea este familiarizată. Mulți cred, însă, că în cercetările sale a aplicat lucrările savantului rus Lodygin ..

Filamentul de carbon a făcut posibilă reducerea costului becurilor și începerea producției în masă.

Primele versiuni au funcționat timp de câteva ore. Apoi au apărut modelele cu o durată de viață de 40 de ore, ceea ce era fantastic la acea vreme. Edison și echipa sa de cercetători au continuat să îmbunătățească becul, care a permis o durată de viață de 1.200 de ore.

Un succes și mai mare a fost obținut de un om de știință francez Chaillécare, la sfârșitul secolului al XIX-lea, a dezvoltat o lampă cu filament de carbon și mai durabilă și mai luminoasă. Compania, înființată în Statele Unite, a prosperat timp de jumătate de deceniu. Dar Chaillé nu a reușit să se prindă la timp, iar o nouă generație de becuri cu tungsten a scos de pe piață varianta cu carbon.

Apropo! La departamentul de pompieri Livermore din California, SUA, un bec cu filament de carbon "perpetuu" arde timp de 113 ani.

Această lampă arde în fiecare zi de mai bine de un secol.

Lampă cu incandescență

La sfârșitul secolului al XIX-lea, cercetătorul rus Lodygin a început să experimenteze utilizarea metalelor refractare - molibdenul și tungstenul. El a fost cel care a decis să răsucească filamentul în spirală, deoarece acest lucru creștea rezistența materialului, creștea luminozitatea strălucirii și îi prelungea durata de viață. În cele din urmă, a vândut brevetul pentru filamentul de tungsten companiei General Electric a lui Thomas Edison, care a perfecționat tehnologia.

Un angajat al unei companii americane. Irving Langmuir a sugerat umplerea becului cu gaz inert pentru a prelungi durata de viață a filamentului de tungsten și pentru a îmbunătăți luminozitatea acestuia. Acest lucru a asigurat o durată de viață lungă și a făcut posibilă fabricarea unor produse ieftine și de înaltă calitate, care au supraviețuit practic neschimbate până în prezent.

Becul cu incandescență a devenit principala sursă de lumină de pe planetă timp de mulți ani.

Lămpi cu halogen - o versiune îmbunătățită care utilizează vapori de metale nobile. Acest lucru îmbunătățește luminozitatea și prelungește considerabil durata de viață.

Lămpi fluorescente

Evoluțiile în domeniul iluminatului electric au determinat cercetătorii să caute alte variante care să ofere o bună luminozitate cu o eficiență sporită. La urma urmei, în lămpi cu incandescență Cea mai mare parte a energiei este folosită pentru a încălzi bobina și este eliberată sub formă de căldură.

Primul om de știință american care a sugerat utilizarea designului în forma sa modernă a fost Э. Germer în 1926.. Brevetul a fost achiziționat ulterior de General Electric, care a dezvoltat anumite elemente ale dispozitivului și a comercializat acest tip de lampă în 1938.

Tuburile fluorescente oferă o calitate excelentă a luminii.

Principiul de funcționare este diferită de cea a versiunilor standard, strălucirea este produsă de o descărcare în arc electric între doi electrozi situați la capetele opuse ale becului. Spațiul interior este umplut cu un amestec de gaz inert și vapori de mercur, care produce lumină ultravioletă. Pentru a o transforma în lumină vizibilă, pereții interiori ai becului sunt acoperiți cu un fosfor. Prin modificarea compoziției stratului de acoperire, se pot obține diferite caracteristici ale luminii.

Acest principiu oferă aceeași intensitate luminoasă ca un bec cu incandescență, dar consumă de 5 ori mai puțină energie. Lumina este difuză, oferind astfel mai mult confort pentru ochi și o mai bună distribuție a luminii în cameră. Atunci când este instalat și utilizat corect, are o durată de viață de câteva ori mai mare decât cea a produselor clasice.

Dar această opțiune are și unele dezavantaje, cel mai important, prezența vaporilor de mercur în interiorulcare prezintă un risc de deteriorare și necesită o eliminare separată eliminarea lămpi. Acestea nu tolerează pornirea și oprirea constantă și sunt cel mai bine utilizate în zonele în care iluminatul se aprinde și se oprește în mod constant.

Lămpile fluorescente compacte cu tuburi standard au toate avantajele modelelor tubulare standard. Acestea pot fi utilizate ca alternativă la becurile cu incandescență fără a modifica sistemul.

Surse de lumină LED

Sursele de lumină LED sunt diverse.

Această opțiune este o opțiune relativ nouă, dar care depășește celelalte soiuri și se răspândește tot mai mult în fiecare an. Sursele de lumină sunt LED-uri alb, când au fost dezvoltate versiuni super-luminoase, această tendință a devenit promițătoare atât pentru interior, cât și pentru iluminat public.

Soluția are multe avantaje, ceea ce îi asigură popularitatea:

1. Cel mai mic consum de energie. În comparație cu un bec cu incandescență, diferența este de aproape 90%. Prin instalarea iluminatului cu LED-uri, se poate economisi energie electrică.
2. Eficiența este mult mai mare, deoarece nu se pierde energie la încălzirea bobinei sau la formarea arcului electric.
3. Durata de viață în condiții normale de funcționare poate depăși 50.000 de ore. Aceasta este mult mai lungă decât orice alt tip.
4. LED-urile pot produce lumină cu temperaturi de culoare diferite, ceea ce vă permite să găsiți soluția potrivită pentru orice scop. Aproape că nu există pâlpâire, ceea ce reduce presiunea asupra vederii.
5. Atât spoturile, cât și becurile pot fi achiziționate cu un priză.

Există unele dezavantaje ale LED-urilor. În primul rând, se cere calitatea radiatorului. În cazul în care nu reușește să elimine excesul de căldură, performanța LED-ului este perturbată și durata de viață este redusă semnificativ. Pe piață există multe produse de calitate inferioară, cu diode care nu oferă o calitate corespunzătoare a luminii.

Videoclipul prezintă în detaliu istoria și evoluția iluminatului.

Iluminatul electric a trecut prin mai multe faze în dezvoltarea sa. Și ar trebui remarcat faptul că toate variante de becuri cu excepția varietății cu filament de cărbune, sunt încă utilizate în prezent. Și, în ciuda progreselor tehnologice și a apariției surselor de lumină cu LED-uri, becurile cu incandescență sunt încă în frunte, cu o producție anuală care le depășește pe toate celelalte combinate.