Storia dell'illuminazione elettrica

La storia dell'illuminazione elettrica risale al secolo scorso. Gli scienziati all'inizio del XVIII secolo scoprirono che riscaldando vari materiali con l'elettricità, è possibile ottenere una luce brillante. Ma lo sviluppo della tecnologia era a un livello basso, quindi lo sviluppo di una lampadina resistente e sicura ha richiesto quasi un secolo. Durante questo periodo sono stati effettuati molti esperimenti. Al giorno d'oggi sono in corso anche lavori per migliorare le lampade, non molto tempo fa sono apparse nuove opzioni che stanno diventando sempre più popolari.

Sorgenti luminose prima dell'elettricità

L'uomo fin dai primi tempi ha cercato di fornire illuminazione nell'oscurità. Inoltre, all'inizio serviva anche come protezione contro i predatori. Per quanto riguarda lo sviluppo delle sorgenti luminose, si possono distinguere diverse fasi principali:

1. Falò. La prima e più semplice opzione, che veniva accesa in una grotta o in un rifugio improvvisato e costantemente mantenuta, poiché in quel momento non sapevano ancora come accendere il fuoco da soli.
2. Luchiny. Nel tempo, le persone hanno notato che alcuni legni resinosi bruciano molto più luminosi e più a lungo di altri.Cominciarono ad essere utilizzati per l'illuminazione, dividendosi in piccole torce e dando fuoco mentre bruciavano, il che consentiva di risparmiare materiale e fornire luce per lungo tempo.
3. Le prime lampade erano primitive nel loro design. Un piccolo stoppino cadde in un contenitore con olio, resina naturale o grasso animale, che bruciò a lungo. Nel corso del tempo, iniziarono a essere utilizzati prodotti petroliferi raffinati, che aumentarono ulteriormente l'efficienza. C'erano torce e altre varianti impregnate di sostanze combustibili.
4. Cera e paraffina hanno permesso di realizzare candele che hanno contribuito a illuminare a lungo la stanza. Molto spesso, la cera veniva raccolta e utilizzata per rifare le candele.
5. La fase successiva dello sviluppo fu l'olio e poi le lampade a olio. Il design era uno stoppino, che veniva impregnato in un contenitore e, grazie a un sistema speciale, veniva gradualmente rimosso per una combustione uniforme. Per proteggere la fiamma e rendere la luce più uniforme, sulla parte superiore è stato utilizzato un vetro protettivo.
   Le lampade a cherosene erano tra le più efficienti e sicure.
6. Le lampade a gas erano ampiamente utilizzate per l'illuminazione stradale nel Regno Unito e in altri paesi. Grazie alla comodità dell'erogazione del gas e alla facilità di collegamento, è stato possibile ottenere una sorgente luminosa sufficientemente potente, facile da accendere e spegnere.

A proposito! Tutto fonti di luceche ha preceduto elettrico non erano sicuri. Pertanto, spesso causavano incendi, a volte anche una parte significativa delle città bruciata.

Fasi di sviluppo dell'illuminazione

Dopo l'invenzione dell'elettricità, molti scienziati si sono resi conto che per aumentare l'efficienza dell'illuminazione, è necessario aumentare la temperatura dell'elemento riscaldato.Il modo più semplice per farlo è con l'elettricità. La corrente consente ad alcuni materiali di essere riscaldati a una temperatura tale da iniziare a brillare e tutte queste opzioni hanno caratteristiche comuni:

1. La luminosità del bagliore è direttamente proporzionale al grado di riscaldamento.
2. La radiazione ha uno spettro continuo.
3. La saturazione massima dell'illuminazione dipende solo dalla temperatura del corpo riscaldato.

Il primo arco elettrico per l'illuminazione è stato proposto da uno scienziato russo V. Petrov nel 1802. Nello stesso anno, l'esploratore britannico G.Davy propose una sua versione della sorgente luminosa, che funzionava fornendo elettricità a strisce di platino.

Il lavoro è continuato per decenni, ma tutte le opzioni non sono state ampiamente utilizzate a causa della complessità del design e del prezzo elevato del platino.

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La storia dell'invenzione della lampada a incandescenza

 

filo di carbonio

Il primo scienziato a ricevere un brevetto per una lampada con un filamento di carbonio poco costoso è stato un americano D. Starr nel 1844. Ha proposto un design che ha permesso di sostituire l'elemento in carbonio, poiché ha funzionato solo per un paio d'ore. Per decenni, molti ricercatori hanno migliorato il design, mentre in nel 1879 Thomas Edison brevettò la lampadache è familiare a tutti. Allo stesso tempo, molti credono che nella sua ricerca abbia applicato i risultati dello scienziato russo Lodygin.

Il filamento di carbonio ha permesso di ridurre il costo delle lampadine e di iniziare la loro produzione in serie.

Le prime opzioni hanno funzionato per diverse ore. Poi sono arrivati ​​modelli con una durata di 40 ore, il che era fantastico all'epoca.Edison e un team di ricercatori hanno continuato a migliorare la lampadina, che ha permesso di fornire una risorsa di 1200 ore.

Ancora più successo ebbe lo scienziato francese Shay, che alla fine del 19° secolo sviluppò una lampada a filamento di carbonio ancora più durevole e luminosa. L'impresa, aperta negli Stati Uniti, fiorì per una dozzina e mezza. Ma Chaie non ha avuto il tempo di ricostruire in tempo e una nuova generazione di lampade al tungsteno ha costretto la varietà di carbonio a uscire dal mercato.

A proposito! Una lampadina a filamento di carbonio "eterna" di 113 anni sta bruciando presso i vigili del fuoco di Livermore in California, USA.

Questa lampada brucia ogni giorno da più di un secolo.

lampada a incandescenza

Alla fine del 19 ° secolo, il ricercatore russo Lodygin iniziò a condurre esperimenti utilizzando metalli refrattari: molibdeno e tungsteno. Fu lui a decidere di torcere il filamento in una spirale, poiché ciò aumentava la resistenza del materiale, aumentava la luminosità del bagliore e prolungava la vita. Di conseguenza, ha venduto un brevetto per un filamento di tungsteno alla società General Electric di Thomas Edison, che ha portato la tecnologia alla perfezione.

Impiegato di un'azienda americana Irving Langmuir per prolungare la vita del filamento di tungsteno e migliorare le prestazioni di luminescenza, ha suggerito di riempire il pallone con un gas inerte. Ciò ha fornito una grande risorsa e ha permesso di produrre prodotti economici e di alta qualità, che sono arrivati ​​​​quasi immutati ai nostri tempi.

La lampada a incandescenza per molti anni è diventata la principale fonte di luce del pianeta.

Lampade alogene - una versione migliorata che utilizza coppie di metalli nobili. Grazie a loro, la luminosità del bagliore aumenta e anche la durata è notevolmente prolungata.

Lampade fluorescenti

Lo sviluppo dell'illuminazione elettrica ha portato i ricercatori a cercare altre opzioni che fornissero una buona luminosità con una maggiore efficienza. Dopotutto, dentro lampade ad incandescenza la maggior parte dell'energia viene spesa per riscaldare la bobina e viene rilasciata sotto forma di calore.

Il primo a proporre di utilizzare il design nella sua forma moderna è stato uno scienziato americano E. Germer nel 1926. Successivamente il brevetto fu acquisito dalla General Electric Company, che mise a punto alcuni elementi del dispositivo e nel 1938 lanciò questo tipo di lampada nella produzione industriale.

Le lampade fluorescenti forniscono un'eccellente qualità della luce.

Principio di funzionamento differisce dalle opzioni standard, qui il bagliore si verifica a causa di una scarica ad arco formata tra due elettrodi posti a diverse estremità del bulbo. Lo spazio interno è riempito con una miscela di gas inerte e vapore di mercurio, che produce radiazioni ultraviolette. Per convertirlo in luce visibile all'occhio, le pareti del pallone sono rivestite con un fosforo dall'interno. Modificando la composizione del rivestimento, è possibile ottenere diverse caratteristiche della luce.

A causa di questo principio di funzionamento, viene fornita la stessa intensità di illuminazione di una lampada a incandescenza, ma il costo dell'elettricità è ridotto di 5 volte. Allo stesso tempo, l'illuminazione è diffusa, il che offre un maggiore comfort visivo e una migliore distribuzione della luce nella stanza. Con una corretta installazione e funzionamento, la durata è molte volte superiore a quella dei prodotti classici.

Ma questa opzione ha anche degli svantaggi. la più importante è la presenza di vapori di mercurio all'interno, che crea un pericolo in caso di danneggiamento e richiede un separato raccolta differenziata lampade.Non tollerano l'accensione e lo spegnimento costanti, sono utilizzati al meglio in luoghi in cui l'illuminazione funziona in modalità costante.

Le lampade fluorescenti compatte per una presa standard hanno tutti i vantaggi dei modelli a tubo standard. Possono essere utilizzati in alternativa alle lampade ad incandescenza senza alcuna modifica del sistema.

Sorgenti LED

Le sorgenti luminose a LED sono diverse.

Questa opzione è apparsa relativamente di recente, ma supera altre varietà in termini di ritmo e si diffonde sempre di più ogni anno. La fonte di luce è LED colore bianco, quando sono state sviluppate opzioni super luminose, questa direzione è diventata promettente sia per interni che per illuminazione stradale.

La soluzione ha molti vantaggi che la rendono popolare:

1. Il minor consumo di energia. Rispetto a una lampada a incandescenza, la differenza è quasi del 90%. Installando l'illuminazione a LED, puoi risparmiare elettricità.
2. L'efficienza è molto più elevata, poiché l'energia non viene sprecata per il riscaldamento della bobina o per la scarica dell'arco.
3. La vita utile in condizioni operative normali può superare le 50.000 ore. Questo è molto più di qualsiasi altra specie.
4. I LED possono produrre luce con diverse temperature di colore, il che consente di scegliere la soluzione giusta per qualsiasi scopo. Allo stesso tempo, non c'è quasi sfarfallio, il che riduce l'affaticamento degli occhi.
5. È possibile acquistare sia infissi che lampadine sotto lo standard cartuccia.

I LED hanno anche alcuni svantaggi. Prima di tutto, questa è l'esattezza della qualità del dissipatore di calore. Se non è in grado di far fronte alla rimozione del calore in eccesso, il funzionamento dei LED viene interrotto e la risorsa viene notevolmente ridotta.In vendita ci sono molti prodotti di bassa qualità con diodi che non forniscono una normale qualità della luce.

Il video racconta la storia e l'evoluzione dell'illuminazione.

L'illuminazione elettrica ha attraversato diverse fasi nel suo sviluppo. E va notato che tutti opzioni della lampadina ad eccezione della varietà a filamento di carbonio, sono ancora utilizzati oggi. E nonostante lo sviluppo della tecnologia e l'emergere di sorgenti luminose a LED, le lampade a incandescenza svolgono ancora un ruolo di primo piano, il volume della loro produzione annuale supera tutti gli altri messi insieme.