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灯泡是谁发明的故事(爱迪生起到了什么作用?)

时间:2024-08-15 13:01:23

说到灯泡的发明者,很多人第一时间想到的应该是爱迪生。然而,他并不是第一个发明灯泡的。

灯泡意指白炽灯泡或白炽灯。在灯泡问世之前,当时西方的人们大多用的是煤气灯。后来随着电的问世,科学家便开始研究用电力取代煤气的方法。在1808 年,韩福瑞.戴维(Humphry Davy,1778∼ 1829)发明了电弧灯(arc lamp)。

戴维发明的电弧灯的原理比较简单,就是将两根碳棒分别连接一定量的电池,然后两个碳棒接触一下,电流产生的高温会导致周围的空气电离。把碳棒稍微分开一点,就可以拉出一道电弧。


电弧灯虽然比煤气灯更加安全,也更亮,但是它有一个劝退大多数人的缺点——很贵。贵在哪里呢?那当然是电池了。在当时,电池不仅贵,还充不了电(普通人),而电弧灯不仅需要用到很多电池,还特别耗电,所以当时普通家庭的人们基本不会选择电弧灯。

既然电弧灯不是最优解,科学们便又开始寻找煤气灯更好的替代品。在1878,英国物理学家约瑟夫.斯旺发明了使用碳丝的真空玻璃灯泡,并在自己的家里成功点亮。这种使用碳丝的真空玻璃灯泡,我们称之为“白炽灯”。

白炽灯问世后第二年,汤玛斯.爱迪生便发明了白炽灯泡的发电机、插座、保险丝等使用便利的设备。爱迪生发明的这些设备,对推广白白炽灯的使用起到了关键性的作用。

然而没过多久,戴维发明的白织灯的缺点很快就暴露了出来——它的寿命短。为了寻找寿命长的灯丝,各国科学家们开始反复进行实验,最终找了寿命很长的钨丝(有人说最早制作钨丝灯的是爱迪生,也有人说是美国的库利奇)。简单聊完白炽灯的发展历程,我们再来看看一些有关白炽灯的小知识。

世界上亮灯最久的白炽灯

美国加州利弗莫尔消防局天花板上悬的一盏白炽灯,从1901年设置以来迄今持续发光,灯亮超过100年,被封为“百年灯泡(centennial light)”。它仅在消防局搬迁和不间断电源供应装置故障时,曾经两次熄灯。据说为了保持灯亮状态而提供较低的电力。

灯丝发光的原理

电流意指电的流动。电子任意在电线中移动时,如果灯丝挡住,流动会遭到阻碍。电子与构成灯丝的原子碰撞,产生热量,成为光线。灯泡内没有空气,处理成真空状态后再放入氩气或氮气等气体。里面没有氧气,灯丝才不会烧断。如果氧气进入灯泡,只要1秒灯丝就会烧断。

白炽灯里面有灯丝,但萤光灯内没有

白炽灯里面有灯丝。白炽灯是利用热辐射,物质随着温度升高而产生光。这种现象称为温度辐射,即白炽灯发光的原理。供应白炽灯的95% 的电能会发热流失,仅仅5% 左右会变成光。

萤光灯内放入水银蒸气和氩气,涂上发光物质。通电会产生肉眼看不见的紫外线,紫外线碰到发光物质会变成肉眼可见的光线。

LED灯泡的寿命比白炽灯泡长数百倍

进入21 世纪,人们认识到,颠覆生活的白炽灯是消耗大量能源的元凶。于是人们用LED灯替代了白炽灯。LED 是“发光二极体(Light Emitting Diode)”的缩写,利用名为发光二极体的一种半导体电子装置制成。耗电量小,发热轻微,寿命比白炽灯泡长数百倍。