Die Entwicklung des elektrischen Lichts

Die früheste praktische elektrische Lampeeeeeeeeee war eine Glühlampe lamp, aber vor der Geburt der Glühlampe lamp, verwendete der Brite Humphrey David 2000 Batterien und zwei Kohlestäbe, um einen Bogen zu schlagen lamp, aber diese Bogenlampe war zu hell und erzeugte zu viel Wärme. Es ist zu viel und nicht langlebig und kann nicht an allgemeinen Orten verwendet werden.

1854 verwendete Henry Gobert, ein deutscher Uhrmacher, der in die Vereinigten Staaten auswanderte, einen karbonisierten Bambusdraht, der in eine Vakuumglasflasche gelegt wurde, um die erste praktisch zu machen elektrische Lampe, die 400 Stunden dauerte, aber er schaffte es nicht rechtzeitig. Patent anmelden.

1860 stellte auch der Engländer Joseph Swan einen Kohlefaden her elektrische Lampe, aber es gelang ihm nicht, eine gute Vakuumumgebung zu schaffen, um den Kohlenstofffaden lange Zeit am Laufen zu halten.

Erst 1878 entwickelte sich die britische Vakuumtechnologie zu einem wünschenswerten Niveau, als er eine Glühbirne erfand, die mit Kohledraht unter Vakuum mit Energie versorgt wurde, und ein britisches Patent erhielt. Swanns eigenes Haus war das erste Privathaus in Großbritannien, das mit Strom beleuchtet wurde.

1874 meldeten zwei Elektrotechniker in Kanada ein Patent für ein elektrisches Licht an: Stickstoff wurde unter einen Glaskolben gefüllt, um mit einem energetisierten Kohlestab Licht zu emittieren. Sie hatten jedoch nicht genügend finanzielle Mittel, um die Erfindung weiter zu perfektionieren, also verkauften sie das Patent 1875. An Edison. Nach dem Kauf des Patents versuchte Edison, den Glühfaden zu verbessern, und produzierte schließlich 1880 eine verkohlte Bambusfadenlampe, die 1.200 Stunden halten konnte.

Das US-Patentamt entschied jedoch, dass Edisons Erfindung der Kohlefaden-Glühlampe zurückgelassen wurde und das Patent ungültig war. Nach jahrelangen Gerichtsverfahren gewann Henry Goebbels das Patent, und Edison kaufte schließlich das Patent von Goebbels verarmter Witwe. In Großbritannien verklagte Swan Edison wegen Patentverletzung. Sie ließen sich später außerhalb des Gerichts nieder und gründeten 1883 eine gemeinsame Firma in Großbritannien. Swan verkaufte später sein Eigenkapital und seine Patente an Edison.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde der karbonisierte Glühfaden durch einen Wolframfaden ersetzt, und die Glühlampe mit Wolframfaden wird noch heute verwendet.

1938 wurde die Leuchtstofflampe geboren. Weiße LED-Leuchten wurden 1998 geboren.

Typ

1. Glühlampe

Moderne Glühlampen haben gewickelte Wolframfäden und wurden in den 1920er Jahren kommerzialisiert und wurden aus den um 1880 eingeführten Kohlefadenlampen entwickelt.

Weniger als 3 % der zugeführten Energie werden in nutzbares Licht umgewandelt. Fast die gesamte zugeführte Energie wird schließlich zu Wärme. In einem warmen Klima muss diese Wärme durch Lüftung oder Klimatisierung aus dem Gebäude abgeführt werden, was in der Regel zu mehr Energieverbrauch führt. In kalten Klimazonen, die in kalten und dunklen Wintern geheizt und beleuchtet werden müssen, hat das Nebenprodukt der Wärme einen gewissen Wert. Aufgrund der geringen Energieeffizienz von Glühlampen werden in vielen Ländern Glühlampen schrittweise abgeschafft.

Neben Glühlampen für die Allgemeinbeleuchtung gibt es ein sehr breites Sortiment, darunter Niedervolt-Typen mit geringer Leistung, die häufig als Gerätekomponenten verwendet werden, aber heute hauptsächlich durch LEDs ersetzt werden.

2. Halogenlampe

Sie ist normalerweise viel kleiner als herkömmliche Glühlampen, da für einen erfolgreichen Betrieb normalerweise eine Kolbentemperatur von über 200 °C erforderlich ist. Aus diesem Grund haben die meisten einen Kolben aus Quarzglas oder Alumosilikatglas. Diese wird in der Regel in einer zusätzlichen Glasschicht versiegelt. Das äußere Glas ist eine Sicherheitsvorkehrung, die ultraviolette Strahlung reduziert und heiße Glassplitter enthält, wenn das innere Gehäuse während des Betriebs explodiert.

Aufgrund der Ansammlung übermäßiger Hitze im kontaminierten Bereich können die öligen Rückstände von Fingerabdrücken dazu führen, dass die heiße Quarzschale bricht. Die Gefahr von Verbrennungen oder Bränden von blanken Glühbirnen ist ebenfalls größer, was dazu führt, dass sie an manchen Orten nicht verwendet werden dürfen, es sei denn, sie sind von Lampen umgeben.

3. Leuchtstofflampen

Es besteht aus einem Glasrohr, das unter niedrigem Druck Quecksilberdampf oder Argon enthält. Der durch die Röhre fließende Strom bewirkt, dass das Gas ultraviolette Energie freisetzt. Die Innenseite der Röhre ist mit Phosphor beschichtet, der bei Bestrahlung mit ultravioletten Photonen sichtbares Licht emittiert. Ihr Wirkungsgrad ist deutlich höher als der von Glühlampen. Bei gleicher Lichtmenge verbrauchen sie in der Regel etwa ein Viertel bis ein Drittel der Leistung von Glühlampen.

Die Effizienz eines typischen lichteffizienten Leuchtstoff-Beleuchtungssystems beträgt 50-100 Lumen pro Watt, was ein Vielfaches der von Glühlampen mit vergleichbarer Lichtleistung ist. Leuchtstofflampen sind teurer als Glühlampen, da sie Vorschaltgeräte benötigen, um den Strom durch die Lampen zu regulieren, aber niedrigere Energiekosten gleichen normalerweise höhere Anschaffungskosten aus.

4. LED

Festkörper-Leuchtdioden (LEDs) sind seit den 1970er Jahren als Anzeigeleuchten in Unterhaltungselektronik und professionellen Audiogeräten beliebt. In den 2000er Jahren sind Effizienz und Leistung so weit gestiegen, dass LEDs heute in Beleuchtungsanwendungen (z. B. Autoscheinwerfer und Bremslichter), Taschenlampen und Fahrradlichtern sowie dekorativen Anwendungen (z. B. Urlaubsbeleuchtung) eingesetzt werden.

LED-Blinker sind für ihre extrem lange Lebensdauer von bis zu 100.000 Stunden bekannt, aber der Betrieb von Beleuchtungs-LEDs ist viel weniger konservativ und hat daher eine kürzere Lebensdauer.

Die LED-Technologie ist für Beleuchtungsdesigner nützlich, da sie einen geringen Stromverbrauch, eine geringe Wärmeentwicklung, eine sofortige Ein-/Aus-Steuerung und im Fall von monochromatischen LEDs eine Farbkontinuität und relativ niedrige Herstellungskosten aufweist. Die Lebensdauer der LED hängt stark von der Temperatur der Diode ab.