¿Quién conoce los cambios y evolución de las lámparas?
La audaz imaginación de un profesor de física En 1802, en la Facultad de Medicina de Cirugía de San Petersburgo, Rusia, un profesor de física llamado Petrov anunció su intención de "utilizar la electricidad para obtener luz". " . A principios del siglo XIX, cuando las hogueras, las dinastías Song y Ming, los aceites animales y vegetales y el gas todavía eran los principales métodos de iluminación, y la electricidad aún era algo nuevo, esta decisión equivalía a una fantasía. Sin embargo, el entusiasmo de Petrov no fue reprimido por el cinismo público, porque no hace mucho, el físico estadounidense Franklin se inspiró haciendo volar una cometa para atraer chispas: si las chispas generadas cuando los dos extremos de la batería se conectan con cables pueden convertirse en iluminación. ¿Luz duradera? Para lograr los resultados deseados, Petrov hizo incansables esfuerzos. Aunque nunca había visto una "luz duradera" durante su vida, Petrov descubrió el "arco eléctrico": "si dos barras de carbono están cerca una de la otra, aparecerá entre ellas una luz blanca muy brillante o una llama blanca, lo que hará que la barra de carbono o Se quema rápida o lentamente y puede iluminar completamente una habitación oscura." Esta es la primera afirmación sobre la iluminación eléctrica. El descubrimiento del arco eléctrico marcó un paso decisivo en la transición de la electricidad a la luz.
De la lámpara de arco a la lámpara incandescente
Casi al mismo tiempo, David, un famoso químico británico que estuvo profundamente involucrado en la investigación electroquímica en 1809, también descubrió el arco eléctrico. Él mismo fabricó una batería grande, utilizando 2.000 celdas voltaicas, y obtuvo un arco más fuerte y brillante.
Los dispositivos experimentales de Petrov y David eran similares y en realidad eran prototipos de un nuevo tipo de lámpara: una lámpara de arco con electrodo de carbono. En ese momento, este tipo de lámpara usaba varillas de carbón hechas de carbón común, que ardían demasiado rápido y el arco deslumbrante parecía durar poco.
Unos 30 años después, alguien pensó en utilizar coque duro y denso en lugar de carbón común. Debido a que el coque se quema más lentamente que el carbón, el arco dura mucho más.
Más tarde, científicos y técnicos franceses instalaron un dispositivo de reloj en el dispositivo de arco para que pudiera ajustar automáticamente la distancia entre las dos varillas de carbono. De esta forma nació oficialmente la primera lámpara de arco de carbono.
En 1876, el electricista ruso Yabu Lochkov transformó la lámpara de arco. Eliminó el complicado mecanismo del reloj y el dispositivo magnético de ajuste de la lámpara, permitiendo que dos varillas de carbono estuvieran una al lado de la otra, separadas por una lámina aislante hecha de arcilla o yeso. También utilizó un dispositivo que podía cambiar continuamente la dirección de la corriente, de modo que dos barras de carbono actuaran alternativamente como ánodo y cátodo, de modo que las dos barras de carbono ardieran básicamente a la misma velocidad y la distancia entre los dos extremos pudiera permanecer sin cambios. Debido a que estas dos varillas de carbono están una al lado de la otra y brillan como velas, la gente le dio el bonito nombre de "vela eléctrica". Las velas eléctricas emiten una preciosa luz rojiza o lavanda que dura unas dos horas cada una.
A finales de los años 70, las velas eléctricas estaban de moda. Las velas eléctricas invertidas y fabricadas por la Asociación Francesa de Electricidad General se utilizaron antiguamente como farolas y se encendían una a una en las calles. Sólo en París, miles de velas eléctricas reemplazaron las 70.000 lámparas de queroseno originales en las calles, haciendo de la bulliciosa París una verdadera ciudad que nunca duerme. Las velas eléctricas también iluminaron las calles de Londres, Inglaterra y la antigua Persia, iluminando el Teatro Romano y el Palacio Real de Camboya...
La llegada de las lámparas de arco abrió una nueva era de la iluminación eléctrica, que ha un papel único en la historia de la iluminación humana. Debido a su fuerte luminosidad, alta eficiencia luminosa y buena reproducción cromática, las lámparas de arco tienen ventajas incomparables en la impresión, la fabricación de planchas, la proyección de películas y otros campos, y todavía tienen un lugar en la actualidad. Las velas eléctricas consumen mucha energía, tienen una vida útil corta y producen gases nocivos, por lo que casi desaparecieron del campo de la iluminación tras la aparición de las lámparas incandescentes.
De 65438 a 0879, Edison creó las primeras lámparas incandescentes de filamento de carbono prácticas del mundo basándose en investigaciones y prácticas previas. Edison utilizó un método de carbonización mejorado, cubriendo un hilo de algodón con polvo de carbón, doblándolo en forma de herradura, colocándolo en un crisol de arcilla y calentándolo a alta temperatura para formar un filamento, luego lo selló en una bombilla de vidrio y evacuó cuidadosamente el aire en el interior. ¡El 10 y 21 de octubre de ese año, la bombilla comenzó a encenderse y permaneció encendida durante 45 horas! Edison hizo una gran contribución a la invención de la bombilla incandescente.
De la inmadurez a la madurez
El brillo de las lámparas incandescentes está profundamente arraigado en el corazón de la gente, y un gran número de inventores están comprometidos con la mejora de las lámparas incandescentes. De hecho, antes del nacimiento de las lámparas incandescentes de filamento de carbono, la gente intentaba utilizar varios metales refractarios como filamentos. Después de la llegada de las lámparas incandescentes, la gente no escatimó esfuerzos para encontrar el filamento ideal. Finalmente, en el noveno año del siglo XX, el estadounidense Coolidge descubrió un material de filamento con excelente rendimiento: el tungsteno.
El tungsteno tiene muchas propiedades notables. Su punto de fusión es más alto que el de cualquier otro elemento metálico y se evapora menos cuando se calienta. Por lo tanto, el tungsteno es el material más adecuado para el filamento. El uso de filamentos de tungsteno para fabricar lámparas incandescentes es un hito en la historia de la tecnología de la iluminación. La introducción del filamento de tungsteno dio a las lámparas incandescentes una victoria decisiva en la competencia con las lámparas de queroseno, de gas y de gasolina. La aplicación del alambre de tungsteno ha promovido eficazmente el desarrollo de la industria de la iluminación eléctrica y ha abierto una nueva era en la tecnología de la iluminación eléctrica.
No hay motivos para sentirse complacidos con las mejoras en la iluminación incandescente. En 1913, Langmuir llenó una bombilla de vidrio con nitrógeno por primera vez. Esta fue otra innovación importante en las lámparas incandescentes después de que se cambió el filamento de carbono por filamento de tungsteno. Cuando la bombilla de vidrio se llena con nitrógeno, se forma una capa protectora de gas delgada y estable alrededor del filamento, lo que permite que el filamento funcione a una temperatura más alta, inhibiendo efectivamente la evaporación del filamento de tungsteno y superando los defectos de rendimiento del filamento de tungsteno. durante el uso (hasta hoy, la inflación sigue siendo un proceso importante en el proceso de fabricación de bombillas).
Más tarde, para mejorar la eficiencia luminosa de las lámparas incandescentes y alargar la vida útil de las bombillas, se volvió a poner mucho esfuerzo en la composición y estructura del filamento. El inventor introdujo un nuevo elemento: el renio. Las ventajas del renio son su alto punto de fusión, resistencia a la corrosión, buenas propiedades mecánicas y una resistividad mucho mayor que la del tungsteno. Después de que el alambre de tungsteno se recubre con renio, la fuerza y la resistencia aumentan enormemente y la vida útil se puede extender 5 veces. Al mismo tiempo, la gente empezó a darle forma de espiral al filamento. Por un lado, puede reducir el espacio ocupado y mejorar la eficiencia luminosa. Por otro lado, puede seguir reduciendo la evaporación del tungsteno y prolongar la vida útil. vida útil. Se puede decir que mata dos pájaros de un tiro. En 1936 se fabricó un filamento de doble espiral que aumentaba la temperatura de funcionamiento de las lámparas incandescentes de gas a más de 2500 °C, y las lámparas incandescentes para fotografía alcanzaban incluso los 3000 °C: la primera generación de lámparas incandescentes había madurado.
A lo largo del siglo XX y hasta principios del siglo XX, las lámparas incandescentes siempre han sido un bello escenario en la gran familia de aparatos de iluminación. Aunque en la vida actual han aparecido lámparas fluorescentes, lámparas fluorescentes y lámparas de neón que son mejores que las incandescentes, las lámparas incandescentes comunes todavía desempeñan un papel insustituible en la vida hogareña de la gente común.
Materiales de referencia:
/Article/zmzs/zmls/200603/61
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