Lo sviluppo delle luci elettriche

La prima lampadaadaadaadaadaadaadaadaadaada elettrica pratica era una a incandescenza lamp, ma prima della nascita dell'incandescenza lamp, il britannico Humphrey David ha utilizzato 2000 batterie e due barre di carbonio per creare un arco lamp, ma questa lampada ad arco era troppo luminosa e produceva troppo calore. È troppo e non durevole e non può essere utilizzato in luoghi generici.

Nel 1854, Henry Gobert, un orologiaio tedesco immigrato negli Stati Uniti, utilizzò un filo di bambù carbonizzato posto in una bottiglia di vetro sottovuoto per realizzare il primo pratico lampada elettrica, che è durato 400 ore, ma non è arrivato in tempo. richiedere il brevetto.

Nel 1860 l'inglese Joseph Swan realizzò anche un filamento di carbonio lampada elettrica, ma non è riuscito a ottenere un buon ambiente sotto vuoto per mantenere il filamento di carbonio in funzione per lungo tempo.

Fu solo nel 1878 che la tecnologia del vuoto britannica si sviluppò a un livello desiderabile, che inventò una lampadina che veniva alimentata con filo di carbonio sotto vuoto e ottenne un brevetto britannico. La casa di Swann è stata la prima casa privata ad essere illuminata dall'elettricità nel Regno Unito.

Nel 1874, due tecnici elettrici in Canada chiesero un brevetto per una luce elettrica: l'azoto veniva riempito sotto un bulbo di vetro per emettere luce con un'asta di carbonio energizzata. Tuttavia, non disponendo di risorse finanziarie sufficienti per continuare a perfezionare l'invenzione, vendettero il brevetto nel 1875. Ad Edison. Dopo aver acquistato il brevetto, Edison ha cercato di migliorare il filamento e alla fine ha prodotto una lampada a filamento di bambù carbonizzato nel 1880 che poteva durare 1.200 ore.

Tuttavia, l'Ufficio brevetti degli Stati Uniti ha stabilito che l'invenzione di Edison della lampada a incandescenza a filamento di carbonio è stata lasciata indietro e il brevetto non era valido. Dopo anni di cause legali, Henry Goebbels ha vinto il brevetto ed Edison ha finalmente acquistato il brevetto dalla vedova impoverita di Goebbels. Nel Regno Unito, Swan ha citato in giudizio Edison per violazione di brevetto. Successivamente si stabilirono fuori dal tribunale e fondarono una società mista nel Regno Unito nel 1883. Swan in seguito vendette le sue azioni e i suoi brevetti a Edison.

All'inizio del XX secolo, il filamento carbonizzato è stato sostituito da un filamento di tungsteno e la lampada a incandescenza a filamento di tungsteno è ancora in uso oggi.

Nel 1938 nasce la lampada fluorescente. Le luci a LED bianche sono nate nel 1998.

genere

1. Lampada a incandescenza

Le moderne lampadine a incandescenza hanno filamenti di tungsteno a spirale e sono state commercializzate negli anni '20 e sono state sviluppate dalle lampade a filamento di carbonio introdotte intorno al 1880.

Meno del 3% dell'energia in ingresso viene convertita in luce utilizzabile. Quasi tutta l'energia in ingresso alla fine diventerà calore. In un clima caldo, questo calore deve essere scaricato dall'edificio attraverso la ventilazione o l'aria condizionata, che di solito comporta un maggiore consumo di energia. Nei climi freddi che richiedono riscaldamento e illuminazione durante gli inverni freddi e bui, il sottoprodotto del calore ha un certo valore. A causa della bassa efficienza energetica delle lampadine a incandescenza, molti paesi stanno eliminando gradualmente le lampadine a incandescenza.

Oltre alle lampadine per l'illuminazione generale, esiste una gamma molto ampia, compresi i tipi a bassa tensione ea bassa potenza che vengono comunemente utilizzati come componenti di apparecchiature, ma ora sono principalmente sostituiti dai LED.

2. Lampada alogena

Di solito è molto più piccolo delle lampade a incandescenza standard, perché per un funzionamento corretto, la temperatura del bulbo deve generalmente superare i 200 °C. Per questo motivo, la maggior parte ha un bulbo di silice fusa (quarzo) o di vetro alluminosilicato. Questo di solito è sigillato in un ulteriore strato di vetro. Il vetro esterno è una precauzione di sicurezza che riduce le radiazioni ultraviolette e contiene frammenti di vetro caldi quando l'involucro interno esplode durante il funzionamento.

A causa dell'accumulo di calore eccessivo nell'area contaminata, il residuo oleoso delle impronte digitali può causare la rottura del guscio di quarzo caldo. Maggiore è anche il rischio di ustioni o incendi delle lampadine nude, portando al divieto di utilizzo in alcuni luoghi a meno che non siano racchiuse da lampade.

3. Luci fluorescenti

È costituito da un tubo di vetro che contiene vapori di mercurio o argon a bassa pressione. La corrente che scorre attraverso il tubo fa sì che il gas rilasci energia ultravioletta. L'interno del tubo è rivestito di fosforo, che emette luce visibile quando irradiato da fotoni ultravioletti. La loro efficienza è molto superiore a quella delle lampade a incandescenza. Per la stessa quantità di luce prodotta, di solito usano da un quarto a un terzo della potenza delle lampade a incandescenza.

L'efficienza di un tipico sistema di illuminazione fluorescente a efficienza luminosa è di 50-100 lumen per watt, che è molte volte quella delle lampadine a incandescenza con un'emissione luminosa comparabile. Le lampade fluorescenti sono più costose delle lampade a incandescenza perché richiedono reattori per regolare la corrente attraverso le lampade, ma i costi energetici inferiori di solito compensano i costi iniziali più elevati.

4. LED

I diodi a emissione di luce (LED) a stato solido sono popolari come indicatori luminosi nell'elettronica di consumo e nelle apparecchiature audio professionali dagli anni '70. Negli anni 2000, l'efficacia e la potenza sono aumentate al punto che i LED sono ora utilizzati nelle applicazioni di illuminazione (come i fari delle automobili e le luci dei freni), nelle torce elettriche e nelle luci delle biciclette e nelle applicazioni decorative (come l'illuminazione per le vacanze).

Gli indicatori a LED sono noti per la loro durata estremamente lunga, fino a 100.000 ore, ma il funzionamento dell'illuminazione a LED è molto meno conservativo e quindi ha una durata più breve.

La tecnologia LED è utile ai progettisti illuminotecnici perché ha un basso consumo energetico, basso calore, controllo di accensione/spegnimento istantaneo e, nel caso di LED monocromatici, continuità del colore e costi di produzione relativamente bassi. La durata del LED dipende in gran parte dalla temperatura del diodo.