O desenvolvimento das luzes elétricas

A primeira lâmpada elétrica prática era uma lâmpada incandescente lâmpada, mas antes do nascimento da incandescente lâmpada, o britânico Humphrey David usou 2.000 baterias e duas hastes de carbono para fazer um arco lâmpada, mas esta lâmpada de arco era muito brilhante e produzia muito calor. É muito e não é durável, e não pode ser usado em locais gerais.

Em 1854, Henry Gobert, um relojoeiro alemão que imigrou para os Estados Unidos, usou um fio de bambu carbonizado colocado em uma garrafa de vidro a vácuo para fazer a primeira lâmpada elétrica, que durou 400 horas, mas não chegou a tempo. solicitar patente.

Em 1860, o inglês Joseph Swan também fez um filamento de carbono lâmpada elétrica, mas não conseguiu obter um bom ambiente de vácuo para manter o filamento de carbono funcionando por muito tempo.

Não foi até 1878 que a tecnologia britânica de vácuo se desenvolveu a um nível desejável, que ele inventou uma lâmpada que era energizada com fio de carbono sob vácuo e obteve uma patente britânica. A própria casa de Swann foi a primeira casa particular a ser iluminada por eletricidade no Reino Unido.

Em 1874, dois técnicos elétricos no Canadá solicitaram uma patente para uma luz elétrica: nitrogênio foi preenchido sob uma lâmpada de vidro para emitir luz com uma haste de carbono energizada. No entanto, eles não tinham recursos financeiros suficientes para continuar a aperfeiçoar a invenção, então venderam a patente em 1875. Para Edison. Depois de comprar a patente, Edison tentou melhorar o filamento e finalmente produziu uma lâmpada de filamento de bambu carbonizado em 1880 que podia durar 1.200 horas.

No entanto, o Escritório de Patentes dos EUA decidiu que a invenção de Edison da lâmpada incandescente de filamento de carbono foi deixada para trás e a patente era inválida. Após anos de ações judiciais, Henry Goebbels ganhou a patente, e Edison finalmente comprou a patente da viúva pobre de Goebbels. No Reino Unido, Swan processou Edison por violação de patente. Mais tarde, eles se estabeleceram fora do tribunal e estabeleceram uma empresa conjunta no Reino Unido em 1883. Mais tarde, Swan vendeu seu patrimônio e patentes para Edison.

No início do século 20, o filamento carbonizado foi substituído por um filamento de tungstênio, e a lâmpada incandescente de filamento de tungstênio ainda está em uso hoje.

Em 1938, nasceu a lâmpada fluorescente. As luzes LED brancas nasceram em 1998.

modelo

1. Lâmpada incandescente

As lâmpadas incandescentes modernas têm filamentos de tungstênio enrolados e foram comercializadas na década de 1920, e foram desenvolvidas a partir das lâmpadas de filamento de carbono introduzidas por volta de 1880.

Menos de 3% da energia de entrada é convertida em luz utilizável. Quase toda a energia de entrada eventualmente se tornará calor. Em um clima quente, esse calor deve ser descarregado do edifício por meio de ventilação ou ar condicionado, o que geralmente leva a um maior consumo de energia. Em climas frios que requerem aquecimento e iluminação durante invernos frios e escuros, o subproduto do calor tem um certo valor. Devido à baixa eficiência energética das lâmpadas incandescentes, muitos países estão eliminando as lâmpadas incandescentes.

Além das lâmpadas para iluminação geral, há uma gama muito ampla, incluindo tipos de baixa tensão e baixa potência que são comumente usados ​​como componentes de equipamentos, mas agora são substituídos principalmente por LEDs.

2. Lâmpada de halogênio

Geralmente é muito menor do que as lâmpadas incandescentes padrão, porque para uma operação bem-sucedida, a temperatura do bulbo geralmente deve exceder 200 ° C. Por esta razão, a maioria tem um bulbo de vidro de sílica fundida (quartzo) ou aluminossilicato. Isso geralmente é selado em uma camada adicional de vidro. O vidro externo é uma precaução de segurança que reduz a radiação ultravioleta e contém cacos de vidro quente quando o invólucro interno explode durante a operação.

Devido ao acúmulo de calor excessivo na área contaminada, o resíduo oleoso das impressões digitais pode fazer com que a casca de quartzo quente rache. O risco de queimaduras ou incêndios das lâmpadas desencapadas também é maior, levando à proibição de uso em alguns locais, a menos que estejam cercadas por lâmpadas.

3. Luzes fluorescentes

Consiste em um tubo de vidro que contém vapor de mercúrio ou argônio a baixa pressão. A corrente que flui através do tubo faz com que o gás libere energia ultravioleta. O interior do tubo é revestido com fósforo, que emite luz visível quando irradiado por fótons ultravioleta. Sua eficiência é muito maior do que a das lâmpadas incandescentes. Para a mesma quantidade de luz produzida, eles geralmente usam cerca de um quarto a um terço da potência das lâmpadas incandescentes.

A eficiência de um sistema de iluminação fluorescente com eficiência de luz típica é de 50 a 100 lúmens por watt, o que é várias vezes maior do que as lâmpadas incandescentes com saída de luz comparável. As lâmpadas fluorescentes são mais caras do que as lâmpadas incandescentes porque requerem reatores para regular a corrente através das lâmpadas, mas os custos de energia mais baixos geralmente compensam os custos iniciais mais altos.

4. LED

Os diodos emissores de luz de estado sólido (LEDs) são populares como luzes indicadoras em eletrônicos de consumo e equipamentos de áudio profissionais desde a década de 1970. Nos anos 2000, a eficácia e a produção aumentaram ao ponto em que os LEDs agora são usados ​​em aplicações de iluminação (como faróis de carros e luzes de freio), lanternas e luzes de bicicletas e aplicações decorativas (como iluminação de feriados).

Os indicadores LED são conhecidos por sua vida útil extremamente longa, até 100.000 horas, mas a operação dos LEDs de iluminação é muito menos conservadora e, portanto, tem uma vida útil mais curta.

A tecnologia LED é útil para designers de iluminação porque tem baixo consumo de energia, baixo calor, controle instantâneo de ligar/desligar e, no caso de LEDs monocromáticos, continuidade de cor e custo de fabricação relativamente baixo. A vida útil do LED depende em grande parte da temperatura do diodo.