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电灯的发明者是谁 电灯的发明历史

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  电灯即用电作能源的人造照明用具、人工光源之一。关于电灯的知识大家了解多少呢?知道是谁发明的吗?知道当中的发明历史吗?下面跟随学习啦小编一起来看看吧。

  电灯的发明者以及发明历史

  1809年,英国皇家研究院教授汉弗莱·戴维爵士(法拉第的老师)用2000节电池和两根炭棒,制成世界上第一盏弧光灯。但这种灯产生的光线太强,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。

  灯泡是哥伯尔在1854年时发明的,哥伯尔是移民到美洲的一名德国钟表匠,他也是悲剧发明家名单中的一员,因为这些人都不懂得将他们的发明公诸于世。爱迪生同志就完全不同啦,在哥伯尔之后大约20年,他才发明了一颗类似的灯泡,而在1860年就做了一颗灯泡、一直改良到1878年至善至美的史旺,至少稍后还成为爱迪生的事业搭档,反之,哥伯尔直到过世前夕,他与爱迪生的对垒才获得法律上的承认,后者旋即从哥伯尔贫困的遗孀手上买下哥伯尔的专利权。

  1879年10月21日,美国发明家爱迪生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。灯是人类征服黑夜的一大见证。从此,这位发明家的名字,就象他改造的电灯一样,走入了千家万户。他,就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生,为人类带来了持久的光明。

  1847年2月11日,爱迪生诞生于美国俄亥俄州的米兰镇。他是铁路工人的孩子,小学未读完就辍学,在火车上以卖报度日。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。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。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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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,谁愿意花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。灯泡的寿命达到了13小时,又一下子延长到45小时。

  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。

  电灯是19 世纪末最著名的一项发明,也是爱迪生对人类最辉煌的贡献。人们对爱迪生作出高度的评价:希腊神话中说,普罗米修斯给人类偷来了天火;而爱迪生却把光明带给了人类。爱迪生之后又发明了高功率的发电机,绝缘电线,分流电路等。

  爱迪生对于电灯的发明,推广和应用中起到了巨大的贡献。

  电灯的工作原理

  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)。

  电灯的主要分类

  白炽灯

  白炽灯(Incandescent lamp):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

  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。

  气体

  (discharge lamp)

  低气压放电灯( low pressure (vapor) discharge lamp)

  荧光灯

  荧光灯(fluorescent lamp),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;

  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。

  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。

  陶瓷金属灯

  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。

  低压钠灯

  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。

  高频无极灯

  (electrodeless lamp)

  特点:超长寿命(40000~80000小时)、节能、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。

  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。
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