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文檔簡介

1、電燈電燈(Electric lamp),準確技術名稱為白熾燈(Incandescent light bulb)。人工光源之一般通稱.它是電流把燈絲加熱到白熾狀態(tài)而用來發(fā)光的燈。電燈泡外殼用玻璃制成,把燈絲保持在真空,或低壓的惰性氣體之下,作用是防止燈絲在高溫之下氧化。它只有78的電能變成可見光,90以上的電能轉(zhuǎn)化成了熱,白熾燈的發(fā)光效率很低,然而,它卻是電燈世界的開路先鋒?,F(xiàn)代的白熾燈一般壽命為1000小時左右。電燈是根據(jù)電產(chǎn)生熱的原理制成的?,F(xiàn)在的燈泡一般都選用鎢絲做燈絲?!居⑽暮喪觥?#160;         A lamp, in tec

2、hnical usage, is a replaceable component such as an incandescent light bulb, which is designed to produce light from electricity. These components usually have a ceramic or metal base, which makes an electrical connection in the socket of a light fixture. This connection may be made with a threaded

3、base, two metal pins, or a "bayonet mount." Re-lamping is the replacement of only the removable lamp in a light fixture.【白熾燈的工作原理】        白熾燈是將電能轉(zhuǎn)化為光能,以提供照明的設備,其工作原理是:電流通過燈絲(鎢絲,熔點達3000多攝氏度)時產(chǎn)生熱量,螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集,使得燈絲的溫度達2000攝氏度以上,燈絲在處于白熾狀態(tài)時,就象燒紅了的鐵能發(fā)光一樣而發(fā)出光來。燈絲的溫

4、度越高,發(fā)出的光就越亮。故稱之為白熾燈。         從能量的轉(zhuǎn)換角度看,白熾燈發(fā)光時,大量的電能將轉(zhuǎn)化為熱能,只有極少一部分可以轉(zhuǎn)化為有用的光能。         白熾燈發(fā)出的光是全色光,但各種色光的成份比例是由發(fā)光物質(zhì)(鎢)以及溫度決定的。比例不平衡就導致了光的顏色的偏色,所以在白熾燈下物體的顏色不夠真實。(即顯色性不高) 白熾燈用久了會發(fā)黑的原因        在白熾燈內(nèi)發(fā)亮的是鎢絲,鎢絲可以在很高的溫度下

5、保持穩(wěn)定而不會融化,而是直接升華成氣體,等關燈后,溫度下降,鎢氣又重新凝華成固體覆在了燈泡內(nèi)壁上,因為鎢是黑色固體,所以白熾燈用久了以后,鎢在燈內(nèi)壁反復累集,燈泡就會變黑了。        白熾燈是有壽命的,一般發(fā)黑后,壽命也就不長了,黑色的燈泡會影響照明質(zhì)量,而且也不美觀,所以用時間太長發(fā)黑的燈泡不如盡快換掉,尤其是顯眼位置,需要良好照明的地方要盡早的換,以免燈泡突然壞掉而沒有備用燈泡,影響的正常的照明和生活,造成各種不便。        白熾燈的壽命跟燈絲的溫度有關,因為

6、溫度越高,燈絲就越容易升華(鎢直接變成鎢氣),當鎢絲升華到比較細瘦時,通電后就很容易燒斷,從而結束了燈的壽命。所以,白熾燈的功率(瓦數(shù))越大,壽命就越短。【電燈的發(fā)明】      在電燈問世以前,人們普遍使用的照明工具是煤油燈或煤氣燈。這種燈因燃燒煤油或煤氣,因此,有濃烈的黑煙和刺鼻的臭味,并且要經(jīng)常添加燃料,擦洗燈罩,因而很不方便。更嚴重的是,這種燈很容易引起火災,釀成大禍。多少年來,很多科學家想盡辦法,想發(fā)明一種既安全又方便的電燈。    燈是人類征服黑夜的一大發(fā)明。真正發(fā)明電燈使之大放光明的是美國發(fā)明家愛迪生。他是鐵路工人的孩子

7、,小學未讀完就輟學,在火車上賣報度日。愛迪生是一個異常勤奮的人,喜歡做各種實驗,制作出許多巧妙機械。他對電器特別感興趣,自從法拉第發(fā)明電機后,愛迪生就決心制造電燈,為人類帶來光明。         愛迪生在認真總結了前人制造電燈的失敗經(jīng)驗后,制定了詳細的試驗計劃,分別在兩方面進行試驗:一是分類試驗1600多種不同耐熱的材料;二是改進抽空設備,使燈泡有高真空度。他還對新型發(fā)電機和電路分路系統(tǒng)等進行了研究。        19世紀初,英國一位化學家用2000節(jié)電池和兩根炭棒,制成

8、世界上第一盞弧光燈。但這種光線太強,只能安裝在街道或廣場上,普通家庭無法使用。無數(shù)科學家為此絞盡腦汁,想制造一種價廉物美、經(jīng)久耐用的家用電燈。    1879年10月21日,一位美國發(fā)明家通過長期的反復試驗,終于點燃了世界上第一盞有實用價值的電燈。從此,這位發(fā)明家的名字,就象他發(fā)明的電燈一樣,走入了千家萬戶。他,就是被后人贊譽為“發(fā)明大王”的愛迪生。        1847年2月11日,愛迪生誕生于美國俄亥俄州的米蘭鎮(zhèn)。他一生只在學校里念過三個月的書,但他勤奮好學,勤于思考,其發(fā)明創(chuàng)造了電燈、留聲機、電影攝影機等1

9、000多種成果,為人類做出了重大的貢獻。        愛迪生12歲時,便沉迷于科學實驗之中,經(jīng)過自己孜孜不倦地自學和實驗,16歲那年,便發(fā)明了每小時拍發(fā)一個信號的自動電報機。后來,又接連發(fā)明了自動數(shù)票機,第一架實用打字機、二重與四重電報機,自動電話機和留聲機等。有了這些發(fā)明成果的愛迪生并不滿足,1878年9月,愛迪生決定向電力照明這個堡壘發(fā)起進攻。他翻閱了大量的有關電力照明的書籍,決心制造出價錢便宜,經(jīng)久耐用,而且安全方便的電燈。        他從白熱燈著手試驗。把一小截

10、耐熱的東西裝在玻璃泡里,當電流把它燒到白熱化的程度時,便由熱而發(fā)光。他首先想到炭,于是就把一小截炭絲裝進玻璃泡里,剛一通電可馬上就斷裂了。        “這是什么原因呢?”愛迪生拿起斷成兩段的炭絲,再看看玻璃泡,過了許久,才忽然想起,“噢,也許因為這里面有空氣,空氣中的氧又幫助炭絲燃燒,致使它馬上斷掉!”于是他用自己手制的抽氣機,盡可能地把玻璃泡里的空氣抽掉。一通電,果然沒有馬上熄掉。但8分鐘后,燈還是滅了。         可不管怎么說,愛迪生終于發(fā)現(xiàn):真空狀態(tài)對白熱燈非

11、常重要,關鍵是炭絲,問題的癥結就在這里。         那么應選擇什么樣的耐熱材料好呢?         愛迪生左思右想,熔點最高,耐熱性較強要算白金啦!于是,愛迪生和他的助手們,用白金試了好幾次,可這種熔點較高的白金,雖然使電燈發(fā)光時間延長了好多,但不時要自動熄掉再自動發(fā)光,仍然很不理想。         愛迪生并不氣餒,繼續(xù)著自己的試驗工作。他先后試用了鋇、鈦、錮等各種稀有金屬,效果都不很理想。過了一段時間,愛

12、迪生對前邊的實驗工作做了一個總結,把自己所能想到的各種耐熱材料全部寫下來,總共有1600種之多。         接下來,他與助手們將這1600種耐熱材料分門別類地開始試驗,可試來試去,還是采用白金最為合適。由于改進了抽氣方法,使玻璃泡內(nèi)的真空程度更高,燈的壽命已延長到2個小時。但這種由白金為材料做成的燈,價格太昂貴了,誰愿意化這么多錢去買只能用2個小時的電燈呢?         實驗工作陷入了低谷,愛迪生非常苦惱,一個寒冷的冬天,愛迪生在爐火旁閑坐,看著熾烈的炭火,口中不禁

13、自言自語道:“炭炭”可用木炭做的炭條已經(jīng)試過,該怎么辦呢?愛迪生感到渾身燥熱,順手把脖子上的圍巾扯下,看到這用棉紗織成的圍脖,愛迪生腦海突然萌發(fā)了一個念頭:對!棉紗的纖維比木材的好,能不能用這種材料?他急忙從圍巾上扯下一根棉紗,在爐火上烤了好長時間,棉紗變成了焦焦的炭。他小心地把這根炭絲裝進玻璃泡里,一試驗,效果果然很好。愛迪生非常高興,緊接又制造很多棉紗做成的炭絲,連續(xù)進行了多次試驗。燈泡的壽命一下子延長13個小時,后來又達到45小時。這個消息一傳開,轟動了整個世界。使英國倫敦的煤氣股票價格狂跌,煤氣行也出現(xiàn)一片混亂。人們預感到,點燃煤氣燈即將成為歷史,未來將是電光的時代。大家紛紛向愛迪生祝

14、賀,可愛迪生卻無絲毫高興的樣子,搖頭說道:“不行,還得找其它材料!”“怎么,亮了45個小時還不行?”助手吃驚地問道。“不行!我希望它能亮1000個小時,最好是16000個小時!”愛迪生答道。大家知道,亮1000多個小時固然很好,可去找什么材料合適呢?愛迪生這時心中已有數(shù)。他根據(jù)棉紗的性質(zhì),決定從植物纖維這方面去尋找新的材料。于是,馬拉松式的試驗又開始了。凡是植物方面的材料,只要能找到,愛迪生都做了試驗,甚至連馬的鬃,人的頭發(fā)和胡子都拿來當燈絲試驗。最后,愛迪生選擇竹這種植物。他在試驗之前,先取出一片竹子,用顯微鏡一看,高興得跳了起來。于是,把炭化后的竹絲裝進玻璃泡,通上電后,這種竹絲燈泡竟連續(xù)

15、不斷地亮了1200個小時!這下,愛迪生終于松了口氣,助手們紛紛向他祝賀,可他又認真地說道:“世界各地有很多竹子,其結構不盡相同,我們應認真挑選一下!”助手深為愛迪生精益求精的科學態(tài)度所感動,紛紛自告奮勇到各地去考察。經(jīng)過比較,在日本出產(chǎn)的一種竹子最為合適,便大量從日本進口這種竹子。與此同時,愛迪生又開設電廠,架設電線。過了不久,美國人民便用上這種價廉物美,經(jīng)久耐用的竹絲燈泡。竹絲燈用了好多年。直到1906年,愛迪生又改用鎢絲來做,使燈泡的質(zhì)量又得到提高,一直沿用到今天。當人們點亮電燈時,每每會想到這位偉大的發(fā)明家,是他,給黑暗帶來無窮無盡的光明。1979年,美國花費了幾百萬美元,舉行長達一年之

16、久的紀念活動,來紀念愛迪生發(fā)明電燈一百周年。發(fā)明爭議一般認為電燈是由美國人托馬斯·愛迪生發(fā)明的。但是,另一美國人亨利·戈培爾比愛迪生早數(shù)十年已發(fā)明了使用相同原理和物料、而且可靠的電燈泡,而在愛迪生之前很多其它人亦對電燈的發(fā)明作出了不少貢獻。1801年,英國一名化學家戴維將鉑絲通電發(fā)光。他在1810年亦發(fā)明了電燭,利用兩根碳棒之間的電弧照明。1854年亨利·戈培爾使用一根炭化的竹絲,放在真空的玻璃瓶下通電發(fā)光。他的發(fā)明今天看來是首個有實際效用的白熾燈。他當時試驗的燈泡已可維持400小時,但是并沒有及時申請設計專利。1850年,英國人約瑟夫·威爾森·

17、;斯旺(Joseph Wilson Swan)開始研究電燈。1878年,他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利,并開始在英國建立公司,在各家庭安裝電燈。1874年,加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利。他們在玻璃泡之下充入氦氣,以通電的碳桿發(fā)光。但是他們無足夠財力繼發(fā)展這發(fā)明,于是在1875年把專利賣給愛迪生。愛迪生購下專利后,嘗試改良使用的燈絲。1879年他改以碳絲造燈泡,成功維持13個小時。到了1880年,他造出的炭化竹絲燈泡曾成功在實驗室維持1200小時。但是在英國,斯旺控告愛迪生侵犯專利,并且獲得勝訴。愛迪生在英國的電燈公司被迫讓斯旺加入為合伙人。但后來斯旺把他的權益及專利都賣給了

18、愛迪生。在美國,愛迪生的專利亦被挑戰(zhàn)。美國專利局曾判決他的發(fā)明已有前科,屬于無效。最后經(jīng)過多年的官司,愛迪生才取得碳絲白熾燈的專利權。中國第一盞電燈 1882 年7月26日下午7時,上海的一臺發(fā)電機開始轉(zhuǎn)動起來,點亮了15盞電燈。這是上海文明史上的重要時刻,也是中國電燈歷史的新紀元。從此以后,中國的大地上亮起了電燈。【效能比較】大部分白熾燈會把消耗能量中的90%轉(zhuǎn)化成無用的熱能,只少于10%的能量會成為光。相比之下,螢光燈(Fluorescent lamp,亦稱光管) 的效率高很多,接近40%,所產(chǎn)生的熱只是相同亮度的白熾燈的六分一。故此很多地方,特別是夏天需要空氣調(diào)節(jié)的商場、大樓都會使用螢光

19、燈照明以節(jié)省電力。小型的螢光燈(節(jié)能燈泡)把螢光燈及啟動電子結合,使用標準電燈泡的接口,用以替代普通白熾燈泡。例如一個26瓦的節(jié)能燈泡,發(fā)出的亮度為11瓦,熱量為15瓦。發(fā)出相同亮度11瓦的白熾燈泡耗電多四倍,達100瓦;放出熱量多六倍,達90瓦。很多家居內(nèi)的電燈仍然是以普通白熾燈為主。鹵素燈泡近年亦變得較為流行,特別是光源需要集中的情況,例如家居的射燈,汽車車頭燈,經(jīng)常會使用鹵素燈泡。良好的鹵素燈泡可以達到15%的效率。例如一個60瓦的鹵素燈泡,亮度可等同一個100瓦的普通燈泡。但是鹵素燈泡體積細小,運作時溫度非常高。在家居應用時需要特別防護,防止引起火災?!倦姛舻姆N類及用途】 

20、       照明電光源一般分為白熾燈、氣體放電燈和其他電光源三大類,在綠色照明工程中,可根據(jù)具體情況,選擇各種光源。       1.白熾燈(Incandescent lamp)         1.普通白熾燈即一般常用的白熾燈泡        特點:顯色性好(Ra=100)、開燈即亮、可連續(xù)調(diào)光、結構簡單、價格低廉,但壽命短、光效低。用途:居室、客廳、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會議室、庭院。 

21、60;     運用方式:臺燈、頂燈、壁燈、床頭燈、走廊燈。       2.鹵鎢燈(tungsten halogen lamp)        填充氣體內(nèi)含有部分鹵族元素或鹵化物的充氣白熾燈。具有普通照明白熾燈的全部特點,光效和壽命比普通照明白熾燈提高一倍以上,且體積小。        用途:會議室、展覽展示廳、客廳、商業(yè)照明、影視舞臺、儀器儀表、汽車、飛機以及其它特殊照明。二、氣體放電燈(discharge lamp) 1.低氣壓放電燈( l

22、ow pressure (vapor) discharge lamp) (1)熒光燈(fluorescent lamp)       3.熒光燈俗稱日光燈        特點:光效高、壽命長、光色好。        熒光燈有直管型、環(huán)型、緊湊型等,是應用范圍十分廣泛的節(jié)能照明光源。        用直管型熒光燈取代白熾燈,節(jié)電7090%,壽命長510倍;        對直管型熒光燈進行升級換代,

23、節(jié)電1550%;        用緊湊型熒光燈取代白熾燈,節(jié)電7080%,壽命長510倍;(2)低壓鈉燈(low pressure sodium (vapor) lamp)        特點:發(fā)光效率特高、壽命長、光通維持率高、透霧性強,但顯色性差。        用途:隧道、港口、碼頭、礦場等照明。       4.高強度氣體放電燈(high intensity discharge lamp-HID)    &#

24、160;   高強度氣體放電燈有:熒光高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。        (1)熒光高壓汞燈        特點:壽命長、成本相對較低。        用途:道路照明、室內(nèi)外工業(yè)照明、商業(yè)照明。       (2)高壓鈉燈        特點:壽命長、光效高、透霧性強。        用途:道路照明、泛光照明、廣場照明、工業(yè)照明等。

25、      (3)金屬鹵化物燈        特點:壽命長、光效高、顯色性好。        用途:工業(yè)照明、城市亮化工程照明、商業(yè)照明、體育場館照明以及道路照明等。        (4)陶瓷金屬鹵化物燈         特點:性能優(yōu)于一般金鹵燈。         用途:商場、櫥窗、重點展示及商業(yè)街道照明。 

26、   5。高頻無極燈(electrodeless lamp)       特點:超長壽命(4000080000小時)、無電極、瞬間啟動和再啟動、無頻閃、顯色性好。    用途:公共建筑、商店、隧道、步行街、高桿路燈、保安和安全照明及其他室外照明。        6.鹵素燈泡       鹵素燈泡(Halogen lamp),亦稱鎢鹵燈泡,是白熾燈的一種。原理是在燈泡內(nèi)注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下,蒸發(fā)的鎢絲與鹵素進行化學作用,蒸發(fā)的鎢會重新凝固

27、在鎢絲 上,形成平衡的循環(huán),避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽。此外,鹵素燈泡亦能以比一般白熾燈更高的溫度運作,它們的亮度及效率亦更高。不過在 這溫度下,普通玻璃可能會軟化。因此鹵素燈泡需要采用熔點更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外線,故此鹵素燈泡通常都而需要另外使用紫外線濾鏡。鹵素燈泡上的水晶玻璃如果有油,會造成玻璃上溫度不一,減低燈泡的壽命。因此換鹵素燈泡時要避免人手觸及燈泡的玻璃。【無繩電燈】        美國麻省理工學院研究人員2007年6月10日進行了“無繩燈泡”的實驗。由索爾賈希克領導的研究小組利用兩個銅絲線圈充當共振器,一個線圈與電源相連,作為發(fā)射器;另一個與臺燈相連,充當接收器。結果,他們成

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