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電灯の歴史

公開日：08.05.2021

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電灯の歴史は一世紀前にさかのぼります。 18世紀初頭の科学者たちは、さまざまな材料を電気で加熱することにより、明るい光が得られることを発見しました。しかし、技術の開発は低水準であったため、耐久性があり安全な電球の開発にはほぼ1世紀かかりました。この間、多くの実験が行われてきました。今日では、ランプを改善するための作業も進行中ですが、少し前までは、ますます人気が高まっている新しいオプションが登場しました。

電気の前の光源

昔からの人は暗闇の中で照明を提供しようとしました。さらに、最初は捕食者に対する保護としても機能しました。光源の開発に関しては、いくつかの主要な段階を区別することができます。

焚き火。洞窟や仮設の避難所で燃やされ、当時は自分たちで火をつける方法をまだ知らなかったため、常に維持されていた最初の最も単純なオプション。
ルチニー。時間が経つにつれて、人々はいくつかの樹脂の木材が他のものよりもはるかに明るくそして長く燃えることに気づきました。照明に使われるようになり、小さな松明に分かれて燃えると火がつき、材料を節約して長時間光を当てることができました。
最初のランプは、そのデザインが原始的でした。小さな芯が油、天然樹脂、動物性脂肪の入った容器に落ち、長時間燃えました。時が経つにつれて、精製された石油製品が使用されるようになり、効率がさらに向上しました。可燃性物質を染み込ませた松明やその他の変種がありました。
ワックスとパラフィンは、長い間部屋を照らすのに役立つキャンドルを作ることを可能にしました。ほとんどの場合、ワックスは収集され、キャンドルの作り直しに使用されました。
開発の次の段階は石油、そして石油ランプでした。設計は、容器に含浸された芯であり、特別なシステムのために、均一な燃焼のために徐々に取り除かれました。炎を保護し、光をより均一にするために、保護ガラスが上部に使用されました。
灯油ランプは最も効率的で安全なものの1つでした。
ガス灯は、英国やその他のいくつかの国で街路照明に広く使用されていました。ガス供給の利便性と接続の容易さにより、点火と消火が容易な十分に強力な光源を得ることができました。

ところで！ 全て光源電気に先行するものは安全ではありませんでした。したがって、彼らはしばしば火事を引き起こし、時には都市のかなりの部分でさえ燃え尽きました。

照明開発の段階

電気の発明後、多くの科学者は、照明の効率を上げるためには、加熱された要素の温度を上げる必要があることに気づきました。これを行う最も簡単な方法は、電気を使用することです。電流により、一部の材料を光り始めるような温度に加熱することができ、そのようなすべてのオプションには共通の機能があります。

グローの明るさは、加熱の程度に正比例します。
放射には連続スペクトルがあります。
照明の最大彩度は、加熱されたボディの温度にのみ依存します。

照明用の最初の電気アークは、ロシアの科学者によって提案されました 1802年のV.ペトロフ。同じ年に、英国の探検家 G.デイビー プラチナのストリップに電気を供給することによって機能する光源の彼自身のバージョンを提案しました。

作業は何十年も続きましたが、設計が複雑でプラチナの価格が高いため、すべてのオプションが広く使用されていませんでした。

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白熱灯の発明の歴史

カーボンスレッド

安価なカーボンフィラメントを備えたランプの特許を取得した最初の科学者はアメリカ人でした 1844年のD.スター。彼は、炭素元素が数時間しか機能しないため、炭素元素を交換できる設計を提案しました。何十年もの間、多くの研究者が設計を改善してきました。 1879年にトーマスエジソンはランプの特許を取得しました誰もが知っていることです。同時に、多くの人が彼の研究で彼がロシアの科学者の業績を応用したと信じています ロディギン.

カーボンフィラメントにより、電球のコストを削減し、大量生産を開始することができました。

最初のオプションは数時間機能しました。その後、40時間の寿命を持つモデルが登場しました。これは当時素晴らしいものでした。エジソンと研究者チームは電球の改良を続け、1200時間のリソースを提供することを可能にしました。

さらに成功したのはフランスの科学者でした シェイ、19世紀の終わりに、さらに耐久性のある明るいカーボンフィラメントランプを開発しました。米国で開業したこの企業は、1ダース半の間繁栄しました。しかし、Chaieには時間内に再構築する時間がなく、新世代のタングステンランプが炭素の種類を市場から追い出しました。

ところで！ 113歳の「永遠の」カーボンフィラメント電球が、米国カリフォルニア州のリバモア消防署で燃えています。

このランプは一世紀以上もの間毎日燃え続けています。

白熱電球

19世紀の終わりに、ロシアの研究者ロディギンは高融点金属（モリブデンとタングステン）を使用して実験を開始しました。フィラメントをらせん状にねじることを決めたのは彼でした。これにより、材料の抵抗が増加し、グローの明るさが増し、寿命が延びました。その結果、彼はタングステンフィラメントの特許をトーマスエジソンのゼネラルエレクトリック社に売却し、技術を完成させました。

アメリカの会社員 アーヴィング・ラングミュア タングステンフィラメントの寿命を延ばし、発光性能を向上させるために、彼はフラスコに不活性ガスを充填することを提案しました。これは素晴らしいリソースを提供し、私たちの時代にほとんど変わらない、安価で高品質の製品を生産することを可能にしました。

白熱灯は、長年にわたって地球上の主要な光源になっています。

ハロゲンランプ -貴金属のペアを使用する改良版。それらのおかげで、輝きの明るさが増し、耐用年数も大幅に延長されます。

蛍光灯

電気照明の開発により、研究者は効率を高めて良好な明るさを提供する他のオプションを探すようになりました。結局のところ、白熱灯エネルギーの大部分はコイルの加熱に費やされ、熱の形で放出されます。

現代的な形でデザインを使用することを最初に提案したのはアメリカの科学者でした 1926年のE.ガーマー。その後、この特許はゼネラルエレクトリック社によって取得されました。ゼネラルエレクトリック社はデバイスのいくつかの要素を完成させ、1938年にこのタイプのランプを工業生産に投入しました。

蛍光灯は優れた光品質を提供します。

動作原理標準オプションとは異なり、ここでは、電球の異なる端にある2つの電極間に形成されたアーク放電によってグローが発生します。内部空間は不活性ガスと水銀蒸気の混合物で満たされ、紫外線を発生させます。それを目に見える光に変換するために、フラスコの壁は内側からリン光剤でコーティングされています。コーティングの組成を変えることで、さまざまな光の特性を実現できます。

この動作原理により、白熱灯と同じ強度の照明が提供されますが、電気代は5分の1に削減されます。同時に、照明が拡散されるため、室内の視覚的な快適性と配光性が向上します。適切な設置と操作により、耐用年数は従来の製品の数倍になります。

ただし、このオプションには欠点もあります。 最も重要なのは内部の水銀蒸気の存在です、これは損傷の場合に危険を引き起こし、別のものを必要としますリサイクルランプ。これらは、オンとオフの常時切り替えを許容しません。照明が常時モードで機能する場所で最適に使用されます。

標準ソケット用のコンパクト蛍光灯には、標準チューブモデルのすべての利点があります。これらは、システムを変更することなく、白熱灯の代替として使用できます。

LED光源

LED光源は多様です。

このオプションは比較的最近登場しましたが、ペースの点で他の品種を追い越し、毎年ますます普及しています。光源は LED 白色、超高輝度オプションが開発されたとき、この方向は屋内と屋内の両方で有望になりました街路照明.

このソリューションには、人気のある多くの利点があります。

最小の消費電力。白熱灯と比較すると、その差はほぼ90％です。 LED照明を設置することで、節電できます。
コイルの加熱やアーク放電にエネルギーが浪費されないため、効率ははるかに高くなります。
通常の動作条件下での耐用年数は50,000時間を超える場合があります。これは他のどの種よりもはるかに多いです。
LEDはさまざまな色温度の光を生成できるため、あらゆる目的に適したソリューションを選択できます。同時に、ちらつきがほとんどなく、目の疲れを軽減します。
標準で器具と電球の両方を購入できますカートリッジ.

LEDにはいくつかの欠点もあります。まず第一に、これはヒートシンクの品質に対する厳密さです。余分な熱の除去に対応できない場合、LEDの動作が中断され、リソースが大幅に削減されます。販売されているのは、通常の光品質を提供しないダイオードを備えた多くの低品質の製品です。

ビデオでは、照明の歴史と進化について詳しく説明しています。

電気照明は、その開発においていくつかの段階を経てきました。そして、すべてが電球オプションカーボンフィラメントの種類を除いて、それらは今日でも使用されています。そして、技術の発展とLED光源の出現にもかかわらず、白熱灯は依然として主導的な役割を果たしていますが、それらの年間生産量は他のすべてを合わせたものを上回っています。