今天给各位分享射灯是谁发明的的知识,其中也会对射灯简介进行解释,如果未能解决您的问答,可在评论区留言!
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电灯是谁发明的。
电灯(Electric lamp),准确技术名称为白炽灯(Incandescent light bulb)。人工光源之一般通称.它是电流把灯丝加热到白炽状态而用来发光的灯。电灯泡外壳用玻璃制成,把灯丝保持在胡茄胡真空,或低压的惰性气体之下,作用是防止灯丝在高温之下氧化。它只有7~8%的电能变成可见光,90%以上的电能转化成了热,白炽灯的发光效率很低,然而,它却是电灯世界的开路先锋。现代的白炽灯一般寿命为1000小时左右。电灯是根据电产生热的原理制成的。现在的灯泡一般都选用钨丝做灯丝。
【电灯的发明】
在电灯问世以前,人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯。这种灯因燃烧煤油或煤气,因此,有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味,裤拦并且要经常添加燃料,擦洗灯罩,因而很不方便。更严重的是,这种灯很容易引起火灾,酿成大祸。多少年来,很多科学家想尽办法,想发明一种既安全又方便的电灯。
灯是人类征服黑夜的一大发明。真正发明电灯使之大放光明的是美国发明家爱迪生。他是铁纳凯路工人的孩子,小学未读完就辍学,在火车上卖报度日。爱迪生是一个异常勤奋的人,喜欢做各种实验,制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣,自从法拉第发明电机后,爱迪生就决心制造电灯,为人类带来光明。
爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后,制定了详细的试验计划,分别在两方面进行试验:一是分类试验1600多种不同耐热的材料;二是改进抽空设备,使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。
19世纪初,英国一位化学家用2000节电池和两根炭棒,制成世界上第一盏弧光灯。但这种光线太强,只能安装在街道或广场上,普通家庭无法使用。无数科学家为此绞尽脑汁,想制造一种价廉物美、经久耐用的家用电灯。
1879年10月21日,一位美国发明家通过长期的反复试验,终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此,这位发明家的名字,就象他发明的电灯一样,走入了千家万户。他,就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。
1847年2月11日,爱迪生诞生于美国俄亥俄州的米兰镇。他一生只在学校里念过三个月的书,但他勤奋好学,勤于思考,其发明创造了电灯、留声机、电影摄影机等1000多种成果,为人类做出了重大的贡献。
爱迪生12岁时,便沉迷于科学实验之中,经过自己孜孜不倦地自学和实验,16岁那年,便发明了每小时拍发一个信号的自动电报机。后来,又接连发明了自动数票机,第一架实用打字机、二重与四重电报机,自动电话机和留声机等。有了这些发明成果的爱迪生并不满足,1878年9月,爱迪生决定向电力照明这个堡垒发起进攻。他翻阅了大量的有关电力照明的书籍,决心制造出价钱便宜,经久耐用,而且安全方便的电灯。
他从白热灯着手试验。把一小截耐热的东西装在玻璃泡里,当电流把它烧到白热化的程度时,便由热而发光。他首先想到炭,于是就把一小截炭丝装进玻璃泡里,刚一通电可马上就断裂了。
“这是什么原因呢?”爱迪生拿起断成两段的炭丝,再看看玻璃泡,过了许久,才忽然想起,“噢,也许因为这里面有空气,空气中的氧又帮助炭丝燃烧,致使它马上断掉!”于是他用自己手制的抽气机,尽可能地把玻璃泡里的空气抽掉。一通电,果然没有马上熄掉。但8分钟后,灯还是灭了。
可不管怎么说,爱迪生终于发现:真空状态对白热灯非常重要,关键是炭丝,问题的症结就在这里。
那么应选择什么样的耐热材料好呢?
爱迪生左思右想,熔点最高,耐热性较强要算白金啦!于是,爱迪生和他的助手们,用白金试了好几次,可这种熔点较高的白金,虽然使电灯发光时间延长了好多,但不时要自动熄掉再自动发光,仍然很不理想。
爱迪生并不气馁,继续着自己的试验工作。他先后试用了钡、钛、锢等各种稀有金属,效果都不很理想。
过了一段时间,爱迪生对前边的实验工作做了一个总结,把自己所能想到的各种耐热材料全部写下来,总共有1600种之多。
接下来,他与助手们将这1600种耐热材料分门别类地开始试验,可试来试去,还是采用白金最为合适。由于改进了抽气方法,使玻璃泡内的真空程度更高,灯的寿命已延长到2个小时。但这种由白金为材料做成的灯,价格太昂贵了,谁愿意化这么多钱去买只能用2个小时的电灯呢?
实验工作陷入了低谷,爱迪生非常苦恼,一个寒冷的冬天,爱迪生在炉火旁闲坐,看着炽烈的炭火,口中不禁自言自语道:“炭炭……”
可用木炭做的炭条已经试过,该怎么办呢?爱迪生感到浑身燥热,顺手把脖子上的围巾扯下,看到这用棉纱织成的围脖,爱迪生脑海突然萌发了一个念头:
对!棉纱的纤维比木材的好,能不能用这种材料?
他急忙从围巾上扯下一根棉纱,在炉火上烤了好长时间,棉纱变成了焦焦的炭。他小心地把这根炭丝装进玻璃泡里,一试验,效果果然很好。
爱迪生非常高兴,紧接又制造很多棉纱做成的炭丝,连续进行了多次试验。灯泡的寿命一下子延长13个小时,后来又达到45小时。
这个消息一传开,轰动了整个世界。使英国伦敦的煤气股票价格狂跌,煤气行也出现一片混乱。人们预感到,点燃煤气灯即将成为历史,未来将是电光的时代。
大家纷纷向爱迪生祝贺,可爱迪生却无丝毫高兴的样子,摇头说道:“不行,还得找其它材料!”
“怎么,亮了45个小时还不行?”助手吃惊地问道。“不行!我希望它能亮1000个小时,最好是16000个小时!”爱迪生答道。
大家知道,亮1000多个小时固然很好,可去找什么材料合适呢?
爱迪生这时心中已有数。他根据棉纱的性质,决定从植物纤维这方面去寻找新的材料。
于是,马拉松式的试验又开始了。凡是植物方面的材料,只要能找到,爱迪生都做了试验,甚至连马的鬃,人的头发和胡子都拿来当灯丝试验。最后,爱迪生选择竹这种植物。他在试验之前,先取出一片竹子,用显微镜一看,高兴得跳了起来。于是,把炭化后的竹丝装进玻璃泡,通上电后,这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时!
这下,爱迪生终于松了口气,助手们纷纷向他祝贺,可他又认真地说道:“世界各地有很多竹子,其结构不尽相同,我们应认真挑选一下!”
助手深为爱迪生精益求精的科学态度所感动,纷纷自告奋勇到各地去考察。经过比较,在日本出产的一种竹子最为合适,便大量从日本进口这种竹子。与此同时,爱迪生又开设电厂,架设电线。过了不久,美国人民便用上这种价廉物美,经久耐用的竹丝灯泡。
竹丝灯用了好多年。直到1906年,爱迪生又改用钨丝来做,使灯泡的质量又得到提高,一直沿用到今天。
当人们点亮电灯时,每每会想到这位伟大的发明家,是他,给黑暗带来无穷无尽的光明。1979年,美国花费了几百万美元,举行长达一年之久的纪念活动,来纪念爱迪生发明电灯一百周年。
发明争议
一般认为电灯是由美国人托马斯·爱迪生发明的。但是,另一美国人亨利·戈培尔比爱迪生早数十年已发明了使用相同原理和物料、而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其它人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年,英国一名化学家戴维将铂丝通电发光。他在1810年亦发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有及时申请设计专利。
1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年,他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯。
1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氦气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继发展这发明,于是在1875年把专利卖给爱迪生。
爱迪生购下专利后,尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时。到了1880年,他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖给了爱迪生。在美国,爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科,属于无效。最后经过多年的官司,爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。
中国第一盏电灯
1882 年7月26日下午7时,上海的一台发电机开始转动起来,点亮了15盏电灯。这是上海文明史上的重要时刻,也是中国电灯历史的新纪元。从此以后,中国的大地上亮起了电灯。
【白炽灯的工作原理】
白炽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多摄氏度)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摄氏度以上,灯丝在处于白炽状态时,就象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,白炽灯发光时,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。
白炽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)
白炽灯用久了会发黑的原因
在白炽灯内发亮的是钨丝,钨丝可以在很高的温度下保持稳定而不会融化,而是直接升华成气体,等关灯后,温度下降,钨气又重新凝华成固体覆在了灯泡内壁上,因为钨是黑色固体,所以白炽灯用久了以后,钨在灯内壁反复累集,灯泡就会变黑了。
白炽灯是有寿命的,一般发黑后,寿命也就不长了,黑色的灯泡会影响照明质量,而且也不美观,所以用时间太长发黑的灯泡不如尽快换掉,尤其是显眼位置,需要良好照明的地方要尽早的换,以免灯泡突然坏掉而没有备用灯泡,影响的正常的照明和生活,造成各种不便。
白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关,因为温度越高,灯丝就越容易升华(钨直接变成钨气),当钨丝升华到比较细瘦时,通电后就很容易烧断,从而结束了灯的寿命。所以,白炽灯的功率(瓦数)越大,寿命就越短。
【效能比较】
大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能,只少于10%的能量会成为光。相比之下,萤光灯(Fluorescent lamp,亦称光管) 的效率高很多,接近40%,所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一。故此很多地方,特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力。小型的萤光灯(节能灯泡)把萤光灯及启动电子结合,使用标准电灯泡的接口,用以替代普通白炽灯泡。例如一个26瓦的节能灯泡,发出的亮度为11瓦,热量为15瓦。发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍,达100瓦;放出热量多六倍,达90瓦。
很多家居内的电灯仍然是以普通白炽灯为主。卤素灯泡近年亦变得较为流行,特别是光源需要集中的情况,例如家居的射灯,汽车车头灯,经常会使用卤素灯泡。良好的卤素灯泡可以达到15%的效率。例如一个60瓦的卤素灯泡,亮度可等同一个100瓦的普通灯泡。但是卤素灯泡体积细小,运作时温度非常高。在家居应用时需要特别防护,防止引起火灾。
照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类,在绿色照明工程中,可根据具体情况,选择各种光源。
1.白炽灯(Incandescent lamp)
1.普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡
特点:显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉,但寿命短、光效低。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。
2.卤钨灯(tungsten halogen lamp)
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。二、气体放电灯(discharge lamp) 1.低气压放电灯( low pressure (vapor) discharge lamp) (1)荧光灯(fluorescent lamp)
3.荧光灯俗称日光灯
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;(2)低压钠灯(low pressure sodium (vapor) lamp)
特点:发光效率特高、寿命长、光通维持率高、透雾性强,但显色性差。
用途:隧道、港口、码头、矿场等照明。
4.高强度气体放电灯(high intensity discharge lamp-HID)
高强度气体放电灯有:荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。
(1)荧光高压汞灯
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。
(2)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。
(3)金属卤化物灯
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。
(4)陶瓷金属卤化物灯
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。
5。高频无极灯(electrodeless lamp)
特点:超长寿命(40000~80000小时)、无电极、瞬间启动和再启动、无频闪、显色性好。
用途:公共建筑、商店、隧道、步行街、高杆路灯、保安和安全照明及其他室外照明。
6.卤素灯泡
卤素灯泡(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。
【无绳电灯】
美国麻省理工学院研究人员2007年6月10日进行了“无绳灯泡”的实验。由索尔贾希克领导的研究小组利用两个铜丝线圈充当共振器,一个线圈与电源相连,作为发射器;另一个与台灯相连,充当接收器。结果,他们成功地把一盏距发射器2.13米开外的60瓦电灯点亮。而且试验显示“无线电能传输”技术对人类无害,因为电磁场只对能与之产生共振的物品有影响。
【电灯的种类及用途】
【LED灯】
LED的结构及发光原理
50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。
LED结构图如下图所示
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
LED光源的特点
1. 电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。
2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80%
3. 适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境
4. 稳定性:10万小时,光衰为初始的50%
5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级
6. 对环境污染:无有害金属汞
7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色
8. 价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300~500只二极管构成。
射灯的来历
这个查不到。但电灯是爱迪生发明的。
射灯可安置在吊顶四周或家具上部派升衫、墙内、墙裙或踢脚线里。光线直接照射在需要强调的家什器物上,以突出主观审美作用,达到重点突出、环境独特、尘腔层次丰富、气氛浓郁、缤纷多彩的艺术效果。射笑源灯光线柔和,雍容华贵,既可对整体照明起主导作用,又可局部采光,烘托气氛。
筒灯,射灯的灯泡属于白炽灯吗?白炽灯有哪些
射灯,筒灯要看用的灯泡是怎么样的,例如有些是用小螺旋的就需要灯泡。现在射灯、筒灯都是一体化了,不需要灯泡。白炽灯誉消圆泡指庆塌的就是爱迪生发明的灯就是白炽灯。家里面的那种钨丝灯就是白炽灯。白色的那种是节能灯。现在白炽灯和节能灯以及被渐渐取缔了,上次国家委员会就通知了明年开始就不生产白桥祥炽灯了、
电灯是谁发明的?又是怎样发展的?
托马斯·阿尔瓦·爱迪生
托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison,1847-1931)是位举世闻名的美利坚合众国电学家和发明家,他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外,在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项创造发明,为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。
爱迪生同时也是一位伟大的企业家,他1890年组建的爱迪生通用电气公司(Edison General Electric Company),其两个主体业务组成了大名鼎鼎的通用电气公司(GE)。
生平
爱迪生于1847年 2月11日诞生于美利坚合众国中西部的俄亥俄州(Ohio)的米兰(Milan)小市镇。父亲是荷兰人的后裔,母亲曾当过小学教师,是苏格兰人的后裔。爱迪生7岁时,父亲经营屋瓦生意亏本,将全家搬到密歇根州(Michigan)休伦北郊的格拉蒂奥特堡定居下来。搬到这里不久,爱迪生就患了猩红热,病了很长时间,人们认为这种疾病是造成他耳聋的原因。爱迪生8岁上学,但仅仅读了三个月的书,就被老师斥为“低能儿”而撵出校门。从此以后,他的母亲是他的“家庭教师”。由于母亲的良好的教育方法,使得他对读书发生了浓厚的兴趣。“他不仅博览群书,而且一目十行,过目成诵”。8 岁时,他读了英国文艺复兴时期最重要的剧作家威廉·莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍,到9 岁时,他能迅速读懂难度较大的书,如帕克的《自然与实验哲学》。10岁时酷爱化学。11岁那年,他实验了他的第一份电报。为了赚钱购买化学药品和设备,他开始了工作。12岁的时候,他获得列车上售报的工作,辗转于休伦港(Port Huron)和密歇根州的底特律(Detroit)之间。他一边卖敏袭报,一边兼做水果、蔬菜生意,只要有空他就到图书馆看书。他买了一架旧印刷机,开始出版自己的周刊——《先驱报》,第一期周刊就是在列车上印刷的。他用所挣得的钱在行李车上建立了一个化学实验室。不幸有一次化学药品着火,他连同他的设备全被扔出车外。另外有一次,当爱迪生正力图登上一列货运列车时,一个列车员抓住他的两只耳朵助他上车。这一行动导致了爱迪生成为终身聋子。
1862年8月,爱迪生以大无畏的英雄气魄救出了一个在火车轨道上即将遇难的男孩。孩子的父亲对此隐亏感恩戴德,但由于无钱可以酬报,愿意教他电报技术。从此,爱迪生便和这个神秘的电的新世界发生了关系,踏上了科学的征途。
1863年,爱迪生担任大干线铁路斯特拉福特枢纽站电信报务员。从1864年至1867年,在中西部各地担任报务员,过着类似流浪的生活。足迹所至,包括斯特拉福特、艾德里安、韦恩堡、印第安那波利斯(Indianapolis)、辛辛那提(Connecticut)、那什维尔(Nashville)、田纳西(Tennessee)、孟斐斯(Memphis)、路易斯维尔、休伦等地。
1868年,爱迪生以报务员的身份来到了波士顿(Boston)。同年,他获得了第一项发明专利权。这是一台自动记录投票数的装置。爱迪生认为这台装置会加快国会的工作,它会受到欢迎的。然而,一位国会议员告诉他说,他们桥携兄无意加快议程,有的时候慢慢地投票是出于政治上的需要。从此以后,爱迪生决定,再也不搞人们不需要的任何发明。
1869年6月初,他来到纽约(New York)寻找工作。当他在一家经纪人办公室等候召见时,一台电报机坏了。爱迪生是那里唯一的一个能修好电报机的人,于是他谋得了一个比他预期的更好的工作。10月他与波普一起成立一个“波普——爱迪生公司”,专门经营电气工程的科学仪器。在这里,他发明了“爱迪生普用印刷机”。他把这台印刷机献给华尔街一家大公司的经理,本想索价5000美元,但又缺乏勇气说出口来。于是他让经理给个价钱,而经理给了4万美元。
爱迪生用这笔钱在新泽西州(New Jersey)纽瓦克市的沃德街建了一座工厂,专门制造各种电气机械。他通宵达旦地工作。他培养出许多能干的助手,同时,也巧遇了勤快的玛丽(Mary Stilwell),他未来的第一个新娘。在纽瓦克,他做出了诸如蜡纸、油印机等的发明,从1872至1875年,爱迪生先后发明了二重、四重电报机,还协助别人搞成了世界上第一架英文打字机。
1876年春天,爱迪生又一次迁居,这次他迁到了新泽西州(New Jersey)的“门罗公园”。他在这里建造了第一所“发明工厂”,它“标志着集体研究的开端”。1877年,爱迪生改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。他还发明了他心爱的一个项目——留声机。电话和电报“是扩展人类感官功能的一次革命”;留声机是改变人们生活的三大发明之一,“从发明的想象力来看,这是他极为重大的发明成就”。到这个时候,人们都称他为“门罗公园的魔术师”。
爱迪生在发明留声机的同时,经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破,1879年10月22日,爱迪生点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯。为了延长灯丝的寿命,他又重新试验,大约试用了6000多种纤维材料,才找到了新的发光体——日本竹丝,可持续1000多小时,达到了耐用的目的。从某一方面来说,这一发明是爱迪生一生中达到的登峰造极的成就。接着,他又创造一种供电系统,使远处的灯具能从中心发电站配电,这是一项重大的工艺成就。
他在纯科学上第一个发现出现于1883年。试验电灯时,他观察到他称之为爱迪生效应的现象:在点亮的灯泡内有电荷从热灯丝经过空间到达冷板。爱迪生在1884年申请了这项发现的专利,但并未进一步研究。而旁的科学家利用爱迪生效应发展了电子工业,尤其是无线电和电视。
爱迪生又企图为眼睛做出留声机为耳朵做出的事,电影摄影机即产生于此。使用一条乔治伊斯曼新发明的赛璐珞胶片,他拍下一系列照片,将它们迅速地、连续地放映到幕布上,产生出运动的幻觉。他第一次在实验室里试验电影是在1889年,1891年申请了专利。1903年,他的公司摄制了第一部故事片“列车抢劫”。爱迪生为电影业的组建和标准化做了大量工作。
1887年爱迪生把他的实验室迁往西奥兰治以后,为了他的多种发明制成产品和推销,他创办了许多商业性公司;这些公司后来合并为爱迪生通用电气公司,后又称为通用电气公司。此后,他的兴趣又转到荧光学、矿石捣碎机、铁的磁离法、蓄电池和铁路信号装置上。
第一次世界大战期间,他研制出鱼雷机械装置、喷火器和水底潜望镜。
1929年10月21日,在电灯发明50周年的时候,人们为爱迪生举行了盛大的庆祝会,德意志联邦共和国的阿尔伯特·爱因斯坦和法兰西共和国的居里夫人等著名科学家纷纷向他祝贺。不幸的是,就在这次庆祝大会上,当爱迪生致答辞的时候,由于过分激动,他突然昏厥过去。从此,他的身体每况愈下。1931年10月18日,这位为人类作过伟大贡献的科学家因病逝世,终年84岁。
爱迪生的文化程度极低,对人类的贡献却这么巨大,这里的“秘诀”是什么呢?他除了有一颗好奇的心,一种亲自试验的本能,就是他具有超乎常人的艰苦工作的无穷精力和果敢精神。当有人称爱迪生是个“天才”时,他却解释说:“天才就是百分之二的灵感加上百分之九十八的汗水。”他在“发明工厂”,把许多不同专业的人组织起来,里面有科学家、工程师、技术人员、工人共100多人,爱迪生的许多重大发明就是靠这个集体的力量才获得成功的。他的成就主要归功于他的勤奋和创造性才能以及集体的力量,此外,他的妻子也曾起了相当重要的作用。
爱迪生发明创造年表:
1868年10月11日发明“投票计数器”,获得生平第一项专利权。
1869年10月与友人合设“波普——爱迪生公司”。
1870年发明普用印刷机,出让专利权,获4万美元。在纽约克自设制造厂。
1872—1876年发明电动画机电报,自动复记电报法,二重、四重电报法,制造蜡纸炭质电阻器等。
1875年发明声波分析谐振器。
1876年在新泽西州的门罗公园建立了一个实验室——第一个工业研究实验室。它是现代的“研究小组”这一概念的创始。发明碳精棒送话器。申请电报自动记录机专利。
1877年在门罗公园改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。获得三项专利:穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。 8月20日发明了被证实为爱迪生心爱的一个项目——留声机。
1878年爱迪生宣称要解决电照明的问题。英国皇家学会举办留声机展览。改良留声机,设计微音器,扩音器,空中扬声器,声音发动机,调音发动机,微热计,验味计等。2月19日获留声机专利。7月与宾夕法尼亚大学派克教授赴怀俄明观察日全蚀,并用他发明的气温计测量太阳周围全体的温度。8月返回门罗公园,重新投入科研实验当中。英国批准爱迪生“录放机”专利申请。9月访问康涅狄克州的威廉·华莱士。开始进行发明电灯的研究。10月5日提出等一份关于铂丝“电灯”的专利申请。
1879—1880年经数千次的挫折发明高阻力白炽灯。改良发电机。设计电流新分布法,电路的调准和计算法。发明电灯座和开关。发明磁力析矿法。
1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置,结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。10月21日发明高阻力白炽灯,它连续点燃了40个小时。11月1日申请碳丝灯专利。12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。12月25日对来自纽约市的3000名参观者在门罗公园作公开电灯表演。
1880年研究直升机。获得电灯发明专利权。制成磁力筛矿器。1月28日提出“电力输配系统”专利书。2月18日《斯克立柏月刊》发表了《爱迪生的电灯》一文,正式发表了电灯的发明。5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。
12月成立纽约爱迪生电力照明公司。
1881纽约第五大街总部设立。成立一个白炽灯厂于纽约克。设立发电机,地下电线,电灯零件的制造厂。在门罗公园试验电车。
1882发明电流三线分布制。申请专利141项。9月4日成立第一所中央厂。 12月底美利坚合众国各地建立了150多个小电站。
1885年5月23日提出无线电报专利。
1887—1890年改良圆筒式留声机,取得关于留声机的专利权80余份。经营留声机,唱片,授语机等制造和发售事业。
1888年发明唱筒型留声机。
1889年参加巴黎百年博览会。发明电气铁道多种。完成活动电影机。
1890—1899年设计大型碎石机,研磨机。在奥格登矿地亲自指挥用新方法大规模开发铁矿。
1891年发明“爱迪生选矿机”,开始自行经营采矿事业。获得“活动电影放映机”专利。5月20日第一台成功的活动电影视镜在新泽西州西奥兰治的爱迪生实验室向公众展示。
1893年爱迪生实验室的庭院里建立起世界上第一座电影“摄影棚”。
1894年4月14日在纽约开辟第一家活动电影放映机影院。
1896年年4月23日第一次在纽约的科斯特—拜厄尔的音乐堂使用“维太放映机”放映影片,受到公众热烈欢迎。
1902年使用新型蓄电池作车辆动力的试验,行程为5000英里,每充一次电,可走100英里,获得成功。
1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
1909年费时十年,蓄电池的研究,终于成功。制成传真电报。获得原料机、加细碾机、长窑设计专利。
1910—1914年完成圆盘式留声机,不损唱片和金钢石唱片。完成有声电影机。
1910年发明“圆盘唱片”。
1912年发明“有声电影”。研制成传语留声机。
1914—1915年发明石碳酸综合制造法,并合留声机和授语机为远写机,一方电话机可自动纪录对方说话。自行制造苯、靛油等。
1915—1918年完成发明39件之多,其中最著名的是鱼雷机械装置,喷火器和水底潜望镜等。
1927年完成长时间唱片。
1928年从野草中提炼橡胶成功。
发明大王 爱迪生
好奇的天性
爱迪生是世界有名的“发明大王”。他一生发明的东西大约有两千种,像留声机、电灯、电影、蓄电池等等。爱迪生对人类的贡献可大啦!在世界科学发展史上,他的名字好像一颗明亮的星,永远闪耀着光辉。
1847年2月11日,爱迪生诞生在美国俄亥俄州的米兰市。
他小时候,身体比较瘦弱,也不爱讲话,很文静,爱动脑筋,爱思考问题,对周围发生的一切事情,总是充满着一种好奇心。他常常一个人坐在村庄的十字路旁,看大榆树怎么冒出了绿芽,看秋风怎么染红了枫叶。他还久久地思索着:为什么清晨太阳总是从东方慢慢升起来,傍晚又躲到西边的山后去?为什么蓝色的天空里会有朵朵白云在飘浮……
在他5岁那一年,有一天,爱迪生突然不见了。爸爸急得四处寻找,最后发现他在鸡窝里蹲着呢!
“你在这儿干什么呀?”爸爸奇怪地问。
“我在孵小鸡呢。”爱迪生认真地回答着。原来前一天,他看见母鸡卧在鸡蛋上孵出了小鸡,就想自己也来试一试,看看能不能孵出小鸡来。
爸爸又好气又好笑地拉起他来,对他说:“傻孩子!你是孵不出小鸡来的!快走吧!”
小爱迪生皱起眉头,不满意地问:“为什么我不能孵出小鸡,母鸡能呢?”
爱迪生就是这样一个好奇的孩子,他什么都想知道,什么都想亲自试一试。
还有一次,他发现花园的篱笆上有一个野蜂窝。啊,这里面有什么奥秘呢?他小心翼翼地探头往里看了看,似乎蜂儿都不在家。真是好机会!他想:今天我倒要看看野蜂窝里部有些什么东西。他抄起一根棍子就往里边捅。这下可糟啦!一群野蜂“嗡”的一声从窝里飞出,直向他扑来。顿时,爱迪生的脸就肿得跟面包一样,痛得他丢了棍子就跑。
他常去邻近的锯木厂、船厂,对那里的各种工具特别感兴趣,他总爱缠着工人师傅问这问那,有时问得别人无法回答,只好说“不知道”。他还不罢休,非追着问“为什么你不知道”。爱迪生就是这样一个孩子。
爱迪生7岁的时候,全家搬到密执安州的休伦港。在那里,他上学了。
当时学校里只开读书、写字、算术三门课。在课堂上,老师讲得枯燥无味,却常用木板惩罚学生。偏偏爱迪生喜欢打破砂锅问到底,经常问得老师张口结舌,说不出话来。老师恼羞成怒,常常当众骂他是“傻瓜”。
爱迪生受不了这样的侮辱,眼泪汪汪地回到家中,向妈妈诉说自己的委屈,并表示再也不进学校的大门了。
他妈妈当过教员,比较懂得教育方法。她很同情儿子的处境,生气地说:
“老师不能这样对待学生!”她拉着儿子的手,找到学校,责备老师说:“你教不好这样的学生,只能说明你自己无能!我要自己教育他,让你看看,他能成为什么样的人!”妈妈一怒之下,给爱迪生退了学。从此,爱迪生就离开了学校。
回到家里,妈妈叫着他的小名,严肃地对他说:“汤姆,从今以后,我教你读书,你有没有决心学好?”
妈妈的话深深地打动了爱迪生的心。他以少有的严肃神情,回答说:“妈妈,您放心!我一定好好读书,长大了要在世界上做一番事业!”
爱迪生非常勤奋好学。他在妈妈的具体指导和耐心帮助下,认真学习了英语、算术、化学、地理、历史……其中最吸引他的还是化学。他想方设法找化学书看,并且把自己攒下的零用钱全去买了实验的仪器和药品。
家里的地窖,成了他的“实验室”。在他自制的木架上面,有二百多个瓶子,里面装着各种的药品。每天他在妈妈那儿上完课以后,便飞快地跑进地窖,做他心爱的实验。这对爱迪生来说,是一件最快乐的事情。
有一天,爱迪生抬头看见飞鸟在天空中自由地翱翔,于是,脑子里就浮现出一个念头:鸟能飞,人为什么不能飞?能不能想出一个办法,让人也飞上天去?他思索着,忽然想到:如果人的身体里充满了气体,不也会像气球一样升上天去吗?经过仔细观察,爱迪生发现,有一种药粉能产生气体。他高兴极了,就去动员小伙伴米吉利来做一次试验。爱迪生把一份大剂量的药粉让米吉利喝下去,不多一会儿,米吉利肚子痛得在地上直打滚,大声哭喊着,把全家人都惊动了。爸爸妈妈问明了情况,非常惊慌,赶紧请来医生,抢救了米吉利的性命。爸爸气得用柳条鞭狠狠地抽了爱迪生一顿。可是爱迪生一边挨打,一边心里还在想:“米吉利已经试验到一半,但他不肯忍耐,真可惜!”
爱迪生的鲁莽,使妈妈很恼火,她想,这些化学药品,大都有毒,随便吃下去会有生命危险的,小汤姆太胡闹了!于是,她生气地责备说:“这地窖不许你再用了,也不许你再搞实验了。”爱迪生一听急得都要哭了。他感到自己是做错了,怕妈妈真的不让做实验,所以他苦苦地哀求妈妈:“我要是不做实验,怎么能研究学问?怎么能做出一番事业来呢?”
妈妈听了儿子的话,不禁暗暗地吃了一惊。原来孩子的誓言,不是随便说的,这是他铭刻在心里的志向。妈妈收回了禁令,爱迪生的第一个化学实验室就这样存在下去了。
特殊的实验室
爱迪生12岁的时候,新修的从休伦到底特律的铁路通车了。他不想让爸爸妈妈为自己的实验经费增加开支,决定到火车上去卖报,挣点钱来贴补家用。
爱迪生一边卖报,一边读书。他每天早晨七点钟出门,晚上九点半回家。火车在底特律要停几个小时,他就利用这个机会到市里最大的图书馆去看书,无论刮风下雨,从未间断。
有一天,忽然有位先生问他:“我常常在图书馆里看见你,你读过多少书了?”
“我已经读了15英尺书了。”
听了这奇特的回答,这位先生笑了起来,他严肃地问:“你刚才读的那本书,和你现在手里拿的这本书,内容完全不同,你读书的目的是什么呢?”
爱迪生不明白问话的意思,他说:“我是按照书架上的次序读的,我想把这图书馆里所有的书,挨着个儿都读完!”
这位先生更惊讶了,他说:“哎呀!你的志向真伟大!不过,读书如果没有目的,什么都看,效果却不会很大。希望你先选定一个目标,然后向着这个目标去努力才会有收获。”
这次偶然的谈话给爱迪生的启发很大,对他的读书、学习和成长,都有着十分深刻的指导意义。
在火车上,爱迪生除了卖报,还有一些空余的时间。他不愿意让时光白白流逝,就向老车长请求借用行李车上的一个角落来做实验。老车长虽然脾气暴躁,心地却很善良。他同意了这个少年的恳切要求。爱迪生高兴极了,他拿来了许多化学药品和器具。于是,这节小小的行李车厢很快就变成了世界上第一个火车实验室。
突然,灾祸降临了。
那天,列车在高低不平的轨道上飞快地奔驰着,震得车厢左右摇晃。只听见“叭”的一声,一瓶白磷被震翻在地上。白磷是一种化学元素,它有两个怪脾气:一是容易氧化,一遇到空气就和空气中的氧化合,而且马上发热,使温度不断升高。二是燃点低,就是可以着火的温度很低,大概达到摄氏50度,它就自己烧着了。因此,当这瓶白磷被震翻在地时,顿时着起火来,这间小小的实验室里烟火弥漫。爱迪生见势不好,赶紧脱下外衣,使劲扑打,一面大喊:“救火啊!救火!”
老车长和工人们闻讯赶来,顾不上查明起火原因,赶忙灭火。经过一场搏斗,火总算扑灭了。但是,老车长却火冒三丈,他扯高了嗓门,把爱迪生骂了一通,还重重地打了他几个耳光。当时,爱迪生只觉得“嗡”的一下,耳朵就什么也听不见了。原来他的右耳膜被震破了。这位未来的发明家,为他心爱的实验付出了一只耳朵的代价。
不幸的遭遇并没有使爱迪生一蹶不振。他不能在火车上搞实验,就打算卖完报纸以后,回到家里去搞。这时候,他的兴趣已经转移到电学方面来了。
爱迪生和邻居的孩子合伙,安装了一架简单的收发报机。他们在两家之间支起竹竿,拉起铁丝当电线,还找了一些玻璃瓶,当绝缘子,两个孩子常常从晚上练到深夜,有时候,一直练到清晨。
说来也真凑巧,车厢着火以后不久,爱迪生忽然得到一个学习电学的好机会。事情的经过是这样的:
1862年8月,一天早晨,爱迪生正在某个小车站上卖报。猛一抬头,只见一个三四岁的小男孩蹲在铁轨旁玩石子,一列货车正朝他飞驰而来。爱迪生“哎呀”一声,扔下报纸,奋不顾身地冲下站台,一把抢出小孩。这时候,火车擦着他的耳朵呼啸而过。好险哪!爱迪生抱着小男孩摔倒在铁轨旁,他的脸和手被划破了,然而,孩子得救了。
小男孩的爸爸叫麦肯基,是这个站的站长,他是一位优秀的报务员。麦肯基亲眼看到这惊险的场面,感动得话都说不连贯了:“谢……谢谢,谢谢你救……救了我的孩子!”
爱迪生却毫不在意地笑了笑,他从地上捡起报纸,拍打拍打身上的灰土,登上火车就走了。
第二天,当爱迪生乘坐的火车进站的时候,麦肯基早已在站台上等候着了。他十分诚恳地对爱迪生说:“我没有什么可以酬谢你的。听说你对电报很有兴趣,要是你愿意,我可以教你收发报技术,使你成为一名报务员。”这番话正说在小爱迪生的心坎上。他高兴地接受了麦肯基的好意,跟着他学习收发电报的技术。
爱迪生学习很专心,进步很快。才三个月的工夫,他收发电报的技术已经很熟练,麦肯基推荐他担任了火车站的报务员工作,这次非常意外的学习机会,为爱迪生以后进行的伟大发明,奠定了良好的基础。
探求学问
在爱迪生16岁到21岁的5年之中,为了寻找职业,他被迫离开故乡,到处流浪,经常过着饥寒交迫的生活。但是,只要他有一点多余的钱,马上就去买书和实验用品。
有一次,爱迪生在美国南方的一个城市里当夜班报务员白天,他在旧书店里买了几十本书,准备下班以后带回家去。
清晨,三四点钟,爱迪生下班回家了。他扛着沉甸甸的一大包书低头走着。夜间巡逻的警察远远看见他打着大包,走路匆忙,疑心是贼,大声喊他停步。可是爱迪生因为耳朵聋,根本没有听见,还在忽忽忙忙地赶路。警察误认为他要逃跑,举起枪就放,直到呼啸着的子弹掠过他的耳旁,他才站住,并立即卧倒。这时候,警察赶来把他抓住了。
经过盘问以后,警察才知道他是个聋子。再打开包裹一看,里面全是旧书。警察说:“孩子啊,算你有运气!要是我的枪法准,那你就白送了一条命!”
1868年的初冬,爱迪生经朋友介绍,到波士顿城的西方联合电报公司当报务员。这里的报务工作十分繁忙,电报经常大叠大叠地积压着,不能及时发出去。爱迪生想:要是能在一条线路上同时发送两份电报,效率不就提高了一倍?但是,他试验了许多次,都没有成功。有一次,他得到公司经理先生经济上的支持,于是,便日夜钻研起这个双重发报的方法。
他的生活是多么紧张啊!每天只睡四个小时,其余的时间全花在工作上。一天晚上,他买到一部《法拉第全集》。等夜里一下班,他就爱不释手地读起来,从半夜一直读到第二天上午。同屋的朋友问他:“你肚子不饿吗?”爱迪生抬头看了看,摇摇头,说:“人生太短促了,要干的事情那么多,我怎么能不分秒必争呢!”
法拉第的著作打开了爱迪生的眼界,使他得到极其丰富的电学知识。他曾对人说,这是他读的书当中受教益最多的一本。从此,他搞实验的劲头更大了。终于,当春雪还未全部融化的时候,他成功地制造了一架双重发报机。爱迪生的名字开始在报纸上出现了。
穷苦的生活
1869年的一天,爱迪生坐汽船到纽约,想找一份职业。他身无分文,在纽约的第一顿早餐是乞讨来的一杯红茶。
奔波了一天,他总算找到一位朋友,借了一元钱,得到一个歇脚的地方。朋友介绍他到金价交易所的机器房里借宿。在机器房的角落里铺上几个麻布袋。这就是爱迪生的床铺。
交易所里有一架电动金价标示机,能自动显示当时当地的黄金牌价。标示机的枢纽部分就在这间屋子里。爱迪生对它发生了浓厚的兴趣,每天他都仔细地研究这架机器。
时间过得真快,一转眼他到纽约已经三天了,还没有找到职业。他只好每天静坐在机器房的屋角里,两眼注视着那些机械的动作。
当时的美国金融界十分混乱,黄金价格的涨落能直接支配全市的物价,因此金价标示机自然就成为人们注意的中心。偏巧在这个节骨眼儿上,金价标示机坏了。报道黄金牌价的通讯联络切断了。顿时,人群潮水般地拥到交易所门前,连叫带骂,吓得管理机器的技师连故障出在哪儿都不知道,急得经理劳斯在一旁直跳脚。这时候,聪明的爱迪生却在一旁沉着地观察着,他已经看出了毛病所在,便插嘴说:“机器里面有一个接触弹簧折断了,掉进了两个齿轮中间。”
劳斯听见有人找出了原因,虽然他并不认识爱迪生,却连忙说:“装好它!装好它!赶快!”
爱迪生赶快拆开机器,按正齿轮,把断了的弹簧取出来。他整整忙了两个小时,机器又正常地运转了。
劳斯非常感激爱迪生,他打听了爱迪生的来历后,马上在一堆化学、物理书旁,对爱迪生进行了严格的考试。劳斯很欣赏这个青年人,发现他不仅对这架机器的构造了如指掌,而且还想了许多改善的办法。劳斯决定雇用爱迪生,负责管理机器的全部技术工作,月薪300元。爱迪生喜出望外,因为他从来没有挣过这么多钱。从此,他就可以买到更多的书籍和实验用品。而且这个工作还能使自己的聪明才智进一步得到发挥。后来,爱迪生又发明了一种新式的商情报价机,报酬是4万美金。爱迪生没有被金钱引诱去过花天酒地的生活,他用全部钱开了一家工厂,一心一意地从事发明工作。
发明家的生涯使爱迪生更加辛苦,他常常日以继夜地工作。他曾经对别人说过:“睡眠是对研究工作的最大妨碍。人反正都有一死,死了以后就可以长眠,所以生前用不着多睡,活着的时候应该多做一些工作。”
发明留声机
随着岁月的推移,爱迪生的发明事业也逐渐扩大,1876年他创立了门罗公园研究所。一些重大的发明如炭素电话机、留声机、电灯……都是他发明的。
电灯泡是怎么发明出来的
电灯泡(或称电球),其准确技术名称为白炽灯,是一种透过通电,利用电阻把幼细丝线(现代通常为钨丝)加热至白炽,用来发光的灯。电灯泡外围由玻璃制造,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。参照白炽灯。 历史 一般认为电灯是由美国人汤马士·爱迪生所发明。但倘若认真的考据,另一美国人亨利·戈培尔(Heinrich Göbel)比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料,而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年,英国化学家戴维将铂丝通电发光。他轮晌亦在1810年发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有即搜清时申请设计专利。 1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年,他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯。 1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明,于是在1875年把专利卖给爱迪生。 爱迪生购下专利后,尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时。到了1880年,他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国,爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科,属于无效。最后经过多年的官司,爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。 爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝。之后在1906年,通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决,钨丝电灯泡被使用至今。 电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一,在电阻较大的地方,温度升得较高,钨丝亦升华得较快,于是造成钨丝变细,电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。 现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。 效能 大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能,只少于10%的能量会成为光。相比之下,萤光灯(Fluorescent lamp,亦称光管)的效率高很多,接近40%,所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一。故此很多地方,特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力。小型的萤光灯(节能灯泡)把萤光灯及启动电子结合,使用标准电灯泡的接口,用以替代普通白炽灯泡。例如一个26瓦的节能灯泡,发出的亮度为11瓦,热量为15瓦。发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍,达100瓦;放出热量多六倍,达90瓦。 很多家居内的电灯仍然是以普通白炽灯为主。卤素灯泡近年亦变得较为流行,特别是光源需要集中的情况,例如家居的射灯,汽车车头灯,经常会使用卤素灯泡。良好的卤素灯泡可以达到15%的效率。例如一个60瓦的卤素灯泡,亮度可等同一个100瓦的普通灯泡。但是卤素灯泡腊漏锋体积细小,运作时温度非常高。在家居应用时需要特别防护,防止引起火灾。 至于而户外的街灯照明,以钠灯(Sodium vapor lamp)最为常见。低压钠灯发出的是单调的橙色光线,但是它的效率却非常高,比普通电灯泡高出约十五倍。高压钠灯色效率稍低,但颜色较为丰富。 最近数年的发展,则以发光二极管(LED)及高强度气体放电灯(High Intensity Discharge HID)照明开始流行。前者的优点是非常长寿,现已用在交通灯、以及手电筒之上。后者其实是多种技术的统称(钠灯亦属于HID)。很多最新汽车使用的氙气车头灯(Xenon HID)、放映机使用的金属卤化物灯(Metal Halide),都是属于HID。
是谁发明了灯泡?是在什么年代?
一般认为电灯是由美国人汤马士·爱迪生所发明.但倘若认真的考据,另一美国人享利·戈培尔(Heinrich G��bel)比爱迪生早数十年已发明了使用相同原理和物料、而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献.1801年,英国一名化学家戴维将铂丝通电发光.他在1810年亦发明了电滚闹扰烛,利用两根碳棒之间的电弧照明.1854年享利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光.他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯.他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有即时申请设计专利.
1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺 (Joseph Wilson Swan)开始研究电灯.1878年,他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯.
1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利.他们在玻璃泡之下充入氦气,以通电的碳杆发光.但是他们无足够财力继发展这发明,於是在1875年把专利卖给爱迪生.
爱迪生购下专利後,尝试改良使用的灯丝.1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时.到了1880年,他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时.但是在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,并且获得胜诉.爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合夥人.但後来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生.在美国,爱迪生的专利亦被挑战.美国专利局曾判决他的发明已有前科,属於无效.最後经过多年的官司,爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权.
爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝.之後在1906年,通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法.最终廉价制造钨丝的方法得到解决,钨丝电灯泡被使用至今.
电灯泡的最大问题是灯丝的蒸发.因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一,在电阻较大的地方,温度升得较高,钨丝亦蒸发得较快,於是造成钨丝变幼,电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断.後来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的蒸发.今天多数的电灯泡内都是注入氦、氩或氪气.
现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右.
卤素灯泡
紫外线滤镜下的卤素灯泡
放大
紫外线滤镜下的卤素灯泡
卤素灯泡(Halogen lamp),亦称钨卤弯历灯泡,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.此外大旦,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溶点更高的石英玻璃.而由於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.若果手指摸到应以酒精清洁
效能
大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能,只少於10%的能量会成为光.相比之下,萤光灯(Fluorescent lamp,亦称光管) 的效率高很多,接近40%,所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一.故此很多地方,特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力.小型的萤光灯(节能灯泡)把萤光灯及启动电子结合,使用标准电灯泡的接口,用以替代普通白炽灯泡.例如一个26瓦的节能灯泡,发出的亮度为11瓦,热量为 15瓦.发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍,达100瓦;放出热量多六倍,达90瓦.
很多家居内的电灯仍然是以普通白炽灯为主.卤素灯泡近年亦变得较为流行,特别是光源需要集中的情况,例如家居的射灯,汽车车头灯,经常会使用卤素灯泡.良好的卤素灯泡可以达到15%的效率.例如一个60瓦的卤素灯泡,亮度可等同一个100瓦的普通灯泡.但是卤素灯泡体积细小,运作时温度非常高.在家居应用时需要特别防护,防止引起火灾.
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