Lịch sử chiếu sáng điện

Lịch sử của ánh sáng điện bắt đầu từ thế kỷ trước. Các nhà khoa học vào đầu thế kỷ 18 đã phát hiện ra rằng bằng cách đốt nóng các vật liệu khác nhau bằng điện, có thể thu được ánh sáng rực rỡ. Nhưng sự phát triển của công nghệ ở trình độ thấp, vì vậy việc phát triển một loại bóng đèn bền và an toàn đã phải mất gần một thế kỷ. Trong thời gian này, nhiều thí nghiệm đã được thực hiện. Ngày nay, công việc cải tiến đèn cũng đang được tiến hành, cách đây không lâu, các lựa chọn mới đã xuất hiện ngày càng trở nên phổ biến.

Nguồn sáng trước khi có điện

Con người từ thời sơ khai đã cố gắng cung cấp ánh sáng trong bóng tối. Hơn nữa, lúc đầu nó còn được dùng như một vật bảo vệ chống lại những kẻ săn mồi. Đối với sự phát triển của nguồn sáng, có thể phân biệt một số giai đoạn chính:

1. Cháy nổ. Phương án đầu tiên và đơn giản nhất, đó là cất trong một hang động hoặc một nơi trú ẩn tạm bợ và được duy trì liên tục, vì họ vẫn chưa biết cách tự đốt lửa vào thời điểm đó.
2. Luchiny. Theo thời gian, người ta nhận thấy rằng một số loại gỗ nhựa cháy sáng hơn và lâu hơn nhiều so với những loại gỗ khác.Chúng bắt đầu được sử dụng để thắp sáng, chẻ thành những ngọn đuốc nhỏ và đốt lên khi chúng cháy, điều này giúp tiết kiệm vật liệu và cung cấp ánh sáng trong thời gian dài.
3. Những chiếc đèn đầu tiên còn sơ khai trong thiết kế của chúng. Một bấc nhỏ rơi vào thùng đựng dầu, nhựa tự nhiên hoặc mỡ động vật, lâu ngày cháy. Theo thời gian, các sản phẩm dầu mỏ tinh chế bắt đầu được sử dụng, điều này càng làm tăng hiệu quả. Có những ngọn đuốc và các biến thể khác được tẩm chất dễ cháy.
4. Sáp và parafin có thể làm nến giúp chiếu sáng căn phòng trong thời gian dài. Thông thường, sáp được thu thập và sử dụng để làm lại nến.
5. Giai đoạn phát triển tiếp theo là dầu, và sau đó là đèn dầu. Thiết kế là một bấc, được ngâm tẩm trong một thùng chứa và do một hệ thống đặc biệt, được loại bỏ dần dần để đốt cháy đồng đều. Để bảo vệ ngọn lửa và làm cho ánh sáng đều hơn, kính bảo vệ đã được sử dụng trên cùng.
   Đèn dầu là một trong những loại đèn hiệu quả và an toàn nhất.
6. Đèn khí đã được sử dụng rộng rãi để chiếu sáng đường phố ở Anh và một số nước khác. Do sự thuận tiện của việc phân phối khí và dễ kết nối, nên có thể thu được nguồn ánh sáng đủ mạnh, dễ thắp sáng và dập tắt.

Nhân tiện! Tất cả các nguồn ánh sángrằng điện trước đó không an toàn. Do đó, chúng thường xuyên gây ra hỏa hoạn, thậm chí đôi khi một phần đáng kể của các thành phố bị thiêu rụi.

Các giai đoạn phát triển chiếu sáng

Sau khi phát minh ra điện, nhiều nhà khoa học nhận ra rằng để tăng hiệu quả chiếu sáng cần phải tăng nhiệt độ của phần tử được nung nóng.Cách đơn giản nhất để làm điều này là sử dụng điện. Dòng điện cho phép một số vật liệu được nung nóng đến nhiệt độ mà chúng bắt đầu phát sáng và tất cả các tùy chọn như vậy đều có các đặc điểm chung:

1. Độ sáng của ánh sáng tỷ lệ thuận với mức độ đốt nóng.
2. Bức xạ có quang phổ liên tục.
3. Độ chiếu sáng bão hòa tối đa chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của cơ thể được đốt nóng.

Hồ quang điện đầu tiên để chiếu sáng do một nhà khoa học người Nga đề xuất V. Petrov năm 1802. Cùng năm, nhà thám hiểm người Anh G. Davy đề xuất phiên bản nguồn sáng của riêng mình, hoạt động bằng cách cung cấp điện cho các dải bạch kim.

Công việc tiếp tục trong nhiều thập kỷ, nhưng tất cả các tùy chọn không được sử dụng rộng rãi do sự phức tạp của thiết kế và giá bạch kim cao.

Đọc thêm

Lịch sử phát minh ra đèn sợi đốt

 

sợi carbon

Nhà khoa học đầu tiên nhận được bằng sáng chế cho chiếc đèn có dây tóc carbon rẻ tiền là một người Mỹ D. Starr năm 1844. Ông đề xuất một thiết kế cho phép thay thế nguyên tố carbon, vì nó chỉ hoạt động trong vài giờ. Trong nhiều thập kỷ, nhiều nhà nghiên cứu đã cải tiến thiết kế, trong khi năm 1879 Thomas Edison được cấp bằng sáng chế cho đènvốn quen thuộc với mọi người. Đồng thời, nhiều người tin rằng trong nghiên cứu của mình, ông đã áp dụng những thành tựu của nhà khoa học Nga Lodygin.

Dây tóc carbon giúp giảm giá thành của bóng đèn và bắt đầu sản xuất hàng loạt.

Các tùy chọn đầu tiên hoạt động trong vài giờ. Sau đó là các mô hình có tuổi thọ 40 giờ, thật tuyệt vời vào thời điểm đó.Edison và một nhóm các nhà nghiên cứu tiếp tục cải tiến bóng đèn để có thể cung cấp nguồn thời gian 1200 giờ.

Thành công hơn nữa là nhà khoa học người Pháp Shaye, người vào cuối thế kỷ 19 đã phát triển một chiếc đèn dây tóc carbon sáng và bền hơn nữa. Doanh nghiệp mở tại Hoa Kỳ đã phát triển mạnh mẽ trong một tá rưỡi. Nhưng Chaie không có thời gian để chế tạo lại kịp thời và một thế hệ đèn vonfram mới đã buộc loại carbon này phải ra khỏi thị trường.

Nhân tiện! Một bóng đèn dây tóc carbon "vĩnh cửu" 113 năm tuổi đang bốc cháy tại Sở Cứu hỏa Livermore ở California, Mỹ.

Ngọn đèn này đã cháy hàng ngày trong hơn một thế kỷ.

đèn sợi đốt

Vào cuối thế kỷ 19, nhà nghiên cứu người Nga Lodygin bắt đầu tiến hành các thí nghiệm sử dụng kim loại chịu lửa - molypden và vonfram. Chính ông là người quyết định xoắn dây tóc thành hình xoắn ốc, vì điều này giúp tăng điện trở của vật liệu, tăng độ sáng của dạ quang và kéo dài tuổi thọ. Kết quả là, ông đã bán một bằng sáng chế về dây tóc vonfram cho công ty General Electric của Thomas Edison, công ty đã đưa công nghệ này trở nên hoàn hảo.

Nhân viên công ty mỹ Irving Langmuir để kéo dài tuổi thọ của dây tóc vonfram và cải thiện hiệu suất phát quang, ông đề nghị đổ đầy khí trơ vào bình. Điều này đã cung cấp một nguồn tài nguyên tuyệt vời và giúp chúng ta có thể sản xuất các sản phẩm rẻ tiền và chất lượng cao, hầu như không thay đổi so với thời đại của chúng ta.

Đèn sợi đốt trong nhiều năm đã trở thành nguồn sáng chính trên hành tinh.

Những bóng đèn halogen - một phiên bản cải tiến sử dụng các cặp kim loại quý. Nhờ chúng mà độ sáng của đèn tăng lên, tuổi thọ cũng được kéo dài đáng kể.

Đèn huỳnh quang

Sự phát triển của hệ thống chiếu sáng điện đã khiến các nhà nghiên cứu tìm kiếm các lựa chọn khác có thể cung cấp độ sáng tốt với hiệu suất cao hơn. Rốt cuộc, trong đèn sợi đốt phần lớn năng lượng được sử dụng để đốt nóng cuộn dây và được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Người đầu tiên đề xuất sử dụng thiết kế ở dạng hiện đại của nó là một nhà khoa học người Mỹ E. Germer năm 1926. Sau đó, bằng sáng chế đã được mua lại bởi General Electric Company, công ty này đã hoàn thiện một số yếu tố của thiết bị và năm 1938 đã đưa loại đèn này vào sản xuất công nghiệp.

Đèn huỳnh quang cung cấp chất lượng ánh sáng tuyệt vời.

Nguyên lý hoạt động khác với các tùy chọn tiêu chuẩn, ở đây sự phát sáng xảy ra do phóng điện hồ quang hình thành giữa hai điện cực nằm ở các đầu khác nhau của bóng đèn. Không gian bên trong chứa đầy hỗn hợp khí trơ và hơi thủy ngân, tạo ra bức xạ tia cực tím. Để chuyển nó thành ánh sáng có thể nhìn thấy bằng mắt, thành bình được phủ một lớp phốt pho từ bên trong. Bằng cách thay đổi thành phần của lớp phủ, bạn có thể đạt được các đặc tính khác nhau của ánh sáng.

Do nguyên lý hoạt động này nên cho cường độ chiếu sáng tương tự như ở đèn sợi đốt nhưng chi phí điện năng giảm đi 5 lần. Đồng thời, ánh sáng được khuếch tán, mang đến sự thoải mái về thị giác và phân bổ ánh sáng trong phòng tốt hơn. Với việc lắp đặt và vận hành đúng cách, tuổi thọ của sản phẩm dài hơn nhiều lần so với các sản phẩm cổ điển.

Nhưng phương án này cũng có nhược điểm. quan trọng nhất là sự hiện diện của hơi thủy ngân bên trong, điều này gây ra nguy hiểm trong trường hợp hư hỏng và yêu cầu một tái chế đèn.Chúng không chịu được việc bật và tắt liên tục, chúng được sử dụng tốt nhất ở những nơi ánh sáng hoạt động ở chế độ không đổi.

Đèn huỳnh quang compact cho một ổ cắm tiêu chuẩn có tất cả các ưu điểm của các mô hình ống tiêu chuẩn. Chúng có thể được sử dụng thay thế cho đèn sợi đốt mà không cần bất kỳ sửa đổi nào của hệ thống.

Nguồn LED

Nguồn sáng LED rất đa dạng.

Tùy chọn này xuất hiện tương đối gần đây, nhưng nó vượt qua các giống khác về tốc độ và ngày càng lan rộng hơn mỗi năm. Nguồn sáng là Đèn LED màu trắng, khi các tùy chọn siêu sáng được phát triển, hướng này trở nên đầy hứa hẹn cho cả trong nhà và ánh sáng đường phố.

Giải pháp này có nhiều ưu điểm khiến nó trở nên phổ biến:

1. Tiêu thụ điện năng thấp nhất. So với đèn sợi đốt, sự khác biệt gần như là 90%. Bằng cách lắp đặt hệ thống đèn LED, bạn có thể tiết kiệm điện.
2. Hiệu suất cao hơn nhiều, vì năng lượng không bị lãng phí khi làm nóng cuộn dây hoặc phóng điện hồ quang.
3. Tuổi thọ sử dụng trong điều kiện hoạt động bình thường có thể vượt quá 50.000 giờ. Đây là nhiều hơn bất kỳ loài nào khác.
4. Đèn LED có thể tạo ra ánh sáng với các nhiệt độ màu khác nhau, cho phép bạn chọn giải pháp phù hợp cho bất kỳ mục đích nào. Đồng thời, hầu như không có hiện tượng nhấp nháy, giảm mỏi mắt.
5. Bạn có thể mua cả đồ đạc và bóng đèn theo tiêu chuẩn hộp đạn.

Đèn LED cũng có những nhược điểm nhất định. Đầu tiên, đây là yếu tố quyết định đến chất lượng của tản nhiệt. Nếu nó không thể đối phó với việc loại bỏ nhiệt dư thừa, hoạt động của đèn LED sẽ bị gián đoạn và tài nguyên bị giảm đáng kể.Trên bán có nhiều sản phẩm chất lượng thấp với điốt không cung cấp chất lượng ánh sáng bình thường.

Video trình bày chi tiết về lịch sử và sự phát triển của ánh sáng.

Chiếu sáng điện đã trải qua một số giai đoạn phát triển của nó. Và cần lưu ý rằng tất cả tùy chọn bóng đèn ngoại trừ loại sợi carbon, chúng vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Và bất chấp sự phát triển của công nghệ và sự xuất hiện của các nguồn sáng LED, đèn sợi đốt vẫn đóng vai trò quan trọng hàng đầu, khối lượng sản xuất hàng năm của chúng vượt xa tất cả các loại đèn khác cộng lại.