¿Cuál es el proceso de desarrollo de las lámparas?
La historia del desarrollo de la linterna
La audaz imaginación de un profesor de física En 1802, en la Facultad de Cirugía Médica de San Petersburgo, en Rusia, un profesor de física llamado Petrov anunció: Tenía la intención de "hacer luz con electricidad". A principios del siglo XIX, cuando las hogueras, los pinos, los aceites animales y vegetales y el gas seguían siendo los principales métodos de iluminación, y cuando la electricidad aún era algo nuevo, esta decisión equivalía a una noche en el cielo. Pero el entusiasmo de Petrov no fue extinguido por el cinismo de todos, porque no hace mucho, se inspiró en el método del físico estadounidense Franklin de volar una cometa para inducir chispas: cuando los dos extremos de la batería están conectados por cables, ¿pueden las chispas generadas ser ¿Se ha convertido en luz duradera para fines de iluminación? Para lograr el efecto deseado, Petrov hizo incansables esfuerzos. Aunque nunca vio una "luz duradera" antes de su muerte, Petrov descubrió el "arco eléctrico": "Si dos barras de carbono se acercan entre sí, aparecerá entre ellas una luz blanca muy brillante o una llama blanca, que provocó la Una varilla de carbón podía arder rápida o lentamente y podía iluminar completamente una gran habitación oscura." Esta es la primera afirmación sobre la iluminación eléctrica. El descubrimiento del arco eléctrico marcó un paso decisivo en la transformación de la electricidad en luz.
De la lámpara de arco a la lámpara incandescente
Por la misma época, el famoso químico británico David, que estaba inmerso en la investigación electroquímica en 1809, también descubrió el arco eléctrico. Hizo un gran dispositivo de almacenamiento eléctrico con sus propias manos y utilizó 2.000 celdas voltaicas para obtener un arco más fuerte y brillante.
Los dispositivos experimentales de Petrov y David son relativamente similares. En realidad, se trata del prototipo de un nuevo tipo de lámpara: la lámpara de arco de carbono. En ese momento, este tipo de lámpara usaba varillas de carbón hechas de carbón común, que se quemaban demasiado rápido y la deslumbrante luz del arco parecía durar poco.
Unos 30 años después, alguien pensó y aplicó coque duro y denso para reemplazar el carbón común. Dado que el coque se quema más lentamente que el carbón, el tiempo del arco eléctrico es mucho más largo.
Más tarde, los 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 Yablochikov llevó a cabo importantes reformas en la lámpara de arco. Eliminó el complicado mecanismo del reloj y el dispositivo de ajuste de la lámpara magnética y, en su lugar, colocó dos varillas de carbono 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 para que las dos barras de carbono actuaran alternativamente como ánodo y cátodo. De esta manera, la velocidad de combustión de las dos barras de carbono es básicamente la misma y la distancia entre sus extremos. puede permanecer sin cambios. Debido a que las dos barras de carbono que estaban una al lado de la otra parecían velas cuando brillaban, la gente le dio el bonito nombre de "vela eléctrica". La vela eléctrica emite una hermosa luz roja o lavanda y cada vela puede durar aproximadamente dos horas.
En los últimos años de la década de 1870, las velas eléctricas estaban de moda. Las velas eléctricas invertidas y fabricadas por la Asociación Francesa de Electricidad se utilizaron alguna vez como farolas y se encendieron una por una en las calles. Solo en París, se utilizaron miles de velas eléctricas para reemplazar las 70.000 lámparas de queroseno originales en las calles. se ha convertido en una auténtica ciudad que nunca duerme. Las velas eléctricas también iluminaron las calles de Londres, Inglaterra y la antigua Persia, y también brillaron sobre 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 fue un paso importante en la historia de la iluminación humana. Tiene un gran significado profético. Debido a su fuerte luminosidad, alta eficiencia luminosa y buena reproducción cromática, las lámparas de arco tienen ventajas incomparables en campos como la impresión, la fabricación de planchas y la proyección de películas, y todavía ocupan un lugar hoy en día. Sin embargo, las velas eléctricas consumen mucha energía, tienen una vida útil corta y producen gases nocivos. Por lo tanto, tras la aparición de las lámparas incandescentes, casi desaparecieron del campo de la iluminación.
En 1879, Edison construyó las primeras lámparas incandescentes de filamento de carbono del mundo basándose en la investigación y la práctica de sus predecesores.
Edison utilizó un método de carbonización mejorado, roció un trozo de hilo de algodón con polvo de carbón, lo dobló en forma de herradura, lo puso en un crisol de arcilla y lo calentó a alta temperatura para formar un filamento. Luego selló el filamento en una burbuja de vidrio. y extrajo con cuidado el aire del interior. ¡El 21 de octubre de ese año, la bombilla comenzó a encenderse y continuó brillando durante 45 horas! Edison hizo una gran contribución a la creación de la lámpara 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 se han dedicado a mejorar las lámparas incandescentes. De hecho, antes del nacimiento de las lámparas incandescentes de filamento de carbono, la gente intentaba utilizar varios metales refractarios para fabricar filamentos. Después de la llegada de las lámparas incandescentes, la gente no escatimó esfuerzos en buscar filamentos ideales. Finalmente, en el año 9 del siglo XX, el estadounidense Curric encontró un material de filamento con excelente rendimiento: el tungsteno. El tungsteno tiene muchas características notables. Tiene un punto de fusión más alto que cualquier otro elemento metálico y se evapora menos cuando se calienta. Por lo tanto, el tungsteno es el material más adecuado para usar como filamento. El uso de filamento de tungsteno como filamento para fabricar lámparas incandescentes es un hito en la historia de la tecnología de la iluminación. La introducción del alambre de tungsteno ha permitido a las lámparas incandescentes lograr una victoria decisiva en la competencia con las lámparas de queroseno, lámparas de gas y lámparas de gasolina. La aplicación del alambre de tungsteno ha promovido efectivamente el desarrollo de la industria de la iluminación eléctrica y ha abierto una nueva era; tecnología de iluminación eléctrica.
La mejora de las lámparas incandescentes no se ha dormido en los laureles. En 1913, Lanmire llenó la 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. La bombilla de vidrio se llena con nitrógeno y 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 problemas de rendimiento del filamento de tungsteno. durante el uso (hasta el día de hoy, el inflado sigue siendo un paso importante en el proceso de fabricación de una bombilla).
Después de eso, para mejorar la eficiencia luminosa de las lámparas incandescentes y extender la vida útil de las bombillas, la gente volvió a trabajar duro en la composición y estructura del filamento. Los inventores introdujeron un nuevo elemento: el renio. La ventaja del renio es que no sólo tiene un alto punto de fusión y es resistente a la corrosión, sino que también tiene buenas propiedades mecánicas y una resistividad mucho mayor que el tungsteno. Después de recubrir el alambre de tungsteno 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, esto 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°, y las lámparas incandescentes para fotografía alcanzaban incluso los 3000°: la primera generación de lámparas incandescentes maduró.
A lo largo del siglo XX y hasta el XXI, las lámparas incandescentes siempre han sido un hermoso 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.