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电灯泡的发明过程

发布时间:2021-07-30 04:15:03

① 电灯是如何发明

摘要:从理论上讲,制作电灯并不难。在一个抽成真空的灯泡里装上一根灯丝,让电流通过灯丝就能发光。可是要选择合适的灯泡和灯丝却并不容易。 从理论上讲,制作电灯并不难。在一个抽成真空的灯泡里装上一根灯丝,让电流通过灯丝就能发光。可是要选择合适的灯泡和灯丝却并不容易。

第一个环节是灯泡形状和容积的设计,这个问题爱迪生很快就解决了。他设计了不同形状的灯泡。由于有自己的玻璃工场,他根本不用繁复的数学公式来计算容积。他在一只空灯泡里灌满了水,随手把水倒进量杯,然后读出量杯的刻度,一下子就解决了灯泡容积的问题。接下来的问题当然就是选什么材料做灯丝了。爱迪生最初选用的是炭,但是炭丝很快就断裂了。这是什么原因呢?爱迪生拿起灯泡反复察看。
“对了!灯泡里面有空气,而空气中的氧有助燃作用。如果没有氧,会不会好一点呢?”爱迪生思索着。他马上把灯泡里面的空气抽掉,采用了新型的气泵。
在1879年8月,他已经可以使灯泡的真空保持在十万分之一个大气压了,这在当时的条件下是很不容易的。在这种真空度下面,再用炭做灯丝,电灯一下子就亮了。成功了吗?不,八分钟后,电灯就熄了。看来炭丝不是理想的材料,必须找另外的材料。用金属怎样?爱迪生先后试用了铬、铱、钛等金属。只有铂的效果还可以,但最后铂丝还是烧断了。他试着在铂丝上面涂上其他材料,电灯发光的时间明显地延长了,但电灯却会不时地自动熄掉,继而又自动地再亮起来。看来还得想别的办法。一个月后,爱迪生制造出新的抽真空设备,使灯泡内的真空达到了百万分之一个大气压,电灯的寿命也因此延长到两个小时了。这不能不说是朝成功又迈近了一步,但在实用性方面还是远远不够的。况且铂的价格昂贵,一般人负担不起,还得寻找其他的方法。
爱迪生向有机材料打起了主意。他开始试用麻绳、稻草、硬橡胶、马鬃,甚至用人的头发、胡须,能想到的似乎都想到了。有一天他清点了一下,选用过的材料已达一千六百种之多!但成功还是遥遥无期。
一天晚上,爱迪生一边思考问题,一边随手拿起一块被压榨过的混有树脂的碳黑,不经意地搓弄着,无意中把碳黑搓成了一条细线。他突然心中一动,为什么不试试纤维化的碳黑呢?
他马上精选了一段棉线,把它弯成马蹄形,放进一只金属盒去进行碳化处理。几个小时以后,世界上第一根正式的电灯灯丝做成了。“助手巴切勒极为小心地拿着这根宝贝向吹制车间走去,而我则像护送着无价之宝的护卫。”爱迪生事后回忆道。他们小心翼翼地把灯丝装入灯泡,然后抽真空、封口、通电,刹那间,金色的光芒洒遍了车间,灯泡点亮了好几个小时!接着再换上一个新灯泡,居然连续亮了四十个小时!成功了!这一天是1879年10月21日。
然而,点燃四十个小时的灯泡和爱迪生的设想相比还是远远不够的。他又开始考虑新的材料。他受扇子的启发,选用了碳化的竹丝;在全世界六千个竹子品种中一一筛选,最后选用了一种日本竹子做灯丝。又过了许多年,竹丝才为钨丝所取代,渐渐演变成今天我们使用的电灯泡。后来,爱迪生又发明了中央配电系统,才使电灯走进千家万户,走遍了全世界。 爱迪生曾经说过:“天才就是九十九分血汗加一分灵感。”电灯的发明不正是这样的吗。

② 爱迪生发明电灯全过程

1878年9月,爱迪生开始研究电灯,但由于爱迪生经济问题不得不寻找经济资助,于是成立一家股份公司,以便为实验提供经济资助,不久洛雷找到了几个股东,他们愿意出钱资助爱迪生研究电灯。

但爱迪生屡屡失败,很快用完了五万美元用完了,一部分股东的信念开始摇动,爱迪生苦苦劝诱,股东们决定再拿五万美元资助爱迪生。

1879年10月21日,电灯研制成功,他为此试用了接近1600种材料进行试验,连续用了45个小时之后这盏电灯的灯丝才被烧断,这是人类第一盏有广泛实用价值的电灯,这种电灯有“高阻力白炽灯”、“碳化棉丝灯”多种名称,用碳化棉丝制成。

1880年,爱迪生派遣助手和专家们在世界各地寻找适用的竹子,有六千种左右,其中日本竹子所制碳丝最为实用,可持续点亮一千多个小时,达到了耐用的目的,这种灯称之为“碳化竹丝灯”。

1881年,在巴黎世博会上,爱迪生展出一台重27吨、可供1200只电灯照明的发电设备。

1883年,爱迪生在一次电灯试验中观察到在灯泡内另行封入一根铜线,认为可以阻止碳丝蒸发,延长灯泡寿命,

经过反复试验,碳丝虽然蒸发如故,但他却从这次失败中发现碳丝加热后,铜线上竟有微弱的电流通过,后来这种现象被称之为“爱迪生效应”,1904年英国物理学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了电子管。

(2)电灯泡的发明过程扩展阅读

爱迪生主要成就

1、留声机

1877年,爱迪生发现电话传话器里的膜板随着说话声会引起振动的现象,便拿短针作了试验,从中得到很大的启发。说话的快慢高低能使短针产生相应的不同颤动。那么,反过来,这种颤动也一定能发出原先的说话声音,于是他开始研究声音重发的问题。

8月15日,爱迪生让助手按图样制出一台由大圆筒、曲柄、受话机和膜板组成的“怪机器”,制成之后,爱迪生取出一张锡箔,卷在刻有螺旋槽纹的金属圆筒上,让针的一头轻擦着锡箔转动,

另一头和受话机连接,然后爱迪生摇动曲柄,对着受话机唱歌,之后把针又放回原处,再摇动曲柄,接着机器就回放出爱迪生的声音。12月,爱迪生公开展示这台“锡箔筒式留声机”,轰动了全世界。

2、电灯

与人们通常的认识恰恰相反,最初电灯的发明者不是爱迪生,爱迪生是改进了电灯。早在1801年,英国一位名叫汉弗里·戴维的化学家就在实验室中用铂丝通电发光;1810年,他又发明了用两根通电碳棒之间发生的电弧而照明的“电烛”,这算是是电灯的最早雏形。

另一位英国电技工程师约瑟夫·斯旺经过近30年的研究,于1878年12月制成了以碳丝通电发光的真空灯泡。

当年有关斯旺的电灯泡的报道给了爱迪生以很大启发。1879年10月,爱迪生终于成功制成了以碳化纤维作为灯丝的白炽灯泡,称之为“碳化棉丝白炽灯”,随后大量投产,并成立公司设立发电站和输电网等相应基础设施,很快使电灯在美国被普遍使用。

期间,他不断改进技术,最终确定以钨丝作为灯丝,称之为“钨丝灯”,并定型使用至今,爱迪生也由此成为公认的电灯发明者。

3、电影方面

活动电影摄影机:1889年,爱迪生发明了一种活动电影摄影机,这种摄影机用一个尖形齿轮来带动19毫米宽的没打孔的胶带,在棘轮的控制下,带动胶带间歇移动,同时打孔。这种摄影机由电机驱动,遮光器轴与一台留声机连动,摄影机运转时留声机便将声音记录下来,并且可以连续拍摄图像。

活动电影放映机:1891年,爱迪生发明了活动电影放映机,是早期电影显示设备,引入了电影放映的基本方法,通过在光源前使用发动机来高速转动带有连续图片的电影胶片条,从而产生活动的错觉,光源将胶片上的图片投射到银幕。

有声电影:1910年,爱迪生发明了一部由留声机和摄影机组合而成的电影摄影机,在电机能量下,摄影机的遮光曲轴与留声机连动,摄影机运转时留声机就能够记录下声音。放映时,留声机就随画面同步运转,使得声音和图像实现同时出现。

③ 爱迪生发明灯泡的过程

爱迪生是一个异常勤奋的人,喜欢做各种实验,制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣,自从法拉第发明电机后,爱迪生就决心制造电灯,为人类带来光明。

爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后,制定发详细的试验计划,分别在两方面进行试验:一是分类试验1600多种不同耐热的材料;二是改进抽空设备,使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。

爱迪生将1600多种耐热发光材料逐一地试验下来,唯独白金丝性能量好,但白金价格贵得惊人,必须找到更合适的材料来代替。1879年,几经实验,爱迪生最后决定用炭丝来作灯丝。

他把一截棉丝撒满炭粉,弯成马蹄形,装到坩锅中加热,做成灯丝,放到灯泡中,再用抽气机抽去灯泡内空气,电灯亮了,竟能连续使用45个小时。就这样,世界上第一批炭丝的白炽灯问世了。1879年除夕,爱迪生电灯公司所在地洛帕克街灯火通明。

为了研制电灯,爱迪生在实验室里常常一天工作十几个小时,有时连续几天试验,发明炭丝作灯丝后,他又接连试验了6000多种植物纤维,最后又选用竹丝,通过高温密闭炉烧焦,再加工,得到炭化竹丝,装到灯泡里,再次提高了灯泡的真空度,电灯竟可连续点亮1200个小时。

(3)电灯泡的发明过程扩展阅读:

灯泡发明历程:

灯泡dēngpào(英Bulb),首次使用据悉是美国的亨利戈培尔。而最著名的发明人又莫过于美国科学家托马斯·阿尔瓦·爱迪生,人尽皆知爱迪生于1879年10月21日试制灯泡成功。

在研制过程中,托马斯·阿尔瓦·爱迪生仔细分析了当时的煤气灯和弧光灯,他的主攻方向是寻找一种耐热材料。由电流把它烧到白热化程度而发出炽热的光却又不至于断裂或熔化。

他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬,而碳棉线放入处理过的玻璃球内则发出了炽光。很遗憾,光亮只维持了几分钟就消失了。他错误地放弃了这项试验,转而试用铯、镍、铂(白金)、铂铱合金等1,600种不同的耐热材料,收获都甚微。

托马斯·阿尔瓦·爱迪生重新回到了碳的研究上。那年10月他试验了一段长20厘米、直径为0.15厘米的碳棒,其耐热力达到5.5小时,他又不断改进着碳化方法和抽气处理。

1879年10月21日那天,他把1根直径为0.025厘米碳化了的棉线用作灯丝,其发出的光度明亮、稳定,它以4烛光的照明度,1小时、2小时……足足亮了45个小时。经过1年多的努力,数千次的试验,人们盼望已久的电灯终于诞生了。

同年10月,托马斯·阿尔瓦·爱迪生改用碳化了的卡纸大大改进电灯寿命后,生产商就迫不及待地把它投入生产。1880年除夕,3,000人走上纽约街头观赏这一新发明。

成功并未使托马斯·阿尔瓦·爱迪生停步。第二年,他制造出能连续亮上1,200个小时的毛竹丝灯。直到1904年,奥地利人发明了比毛竹丝灯强3倍的钨丝灯,前者才被取代。钨丝灯从1907年起一直沿用至今。

在灯泡发明之前,在太阳下山后想要照明一个地方可是一个费劲而危险的事情,要用蜡烛或者火把来照明,虽然当时的油灯还算不错,但它总是会留下烟灰。

在18世纪的中期电气科学真正有了发展,当时到处的发明家都大声疾呼要发明一个实用的家庭照明的装置。英国发明家斯万和美国发明家爱迪生在1897年发明了电灯泡,在现代的电灯泡与当年爱迪生发明的电灯泡没有本质上的改变只是多了一些部件。

一般认为电灯是由美国人托马斯·爱迪生所发明。但倘若认真的考据,另一美国人亨利·戈培尔(Henry goebbels )比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料,而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。

④ 关于灯泡的发明历程

灯泡dēngpào(英Bulb),首次使用据悉是美国的亨利戈培尔。而最著名的发明人又莫过于美国科学家托马斯·阿尔瓦·爱迪生,人尽皆知爱迪生于1879年10月21日试制灯泡成功。
在研制过程中,托马斯·阿尔瓦·爱迪生仔细分析了当时的煤气灯和弧光灯,他的主攻方向是寻找一种耐热材料。由电流把它烧到白热化程度而发出炽热的光却又不至于断裂或熔化。他偶然发现棉线在空气中一下子烧成灰烬,而碳棉线放入处理过的玻璃球内则发出了炽光。很遗憾,光亮只维持了几分钟就消失了。他错误地放弃了这项试验,转而试用铯、镍、铂(白金)、铂铱合金等1,600种不同的耐热材料,收获都甚微。
托马斯·阿尔瓦·托马斯·阿尔瓦·爱迪生重新回到了碳的研究上。那年10月他试验了一段长20厘米、直径为0.15厘米的碳棒,其耐热力达到5.5小时,他又不断改进着碳化方法和抽气处理。

灯泡
1879年10月21日那天,他把1根直径为0.025厘米碳化了的棉线用作灯丝,其发出的光度明亮、稳定,它以4烛光的照明度,1小时、2小时……足足亮了45个小时。经过1年多的努力,数千次的试验,人们盼望已久的电灯终于诞生了。
同年10月,托马斯·阿尔瓦·爱迪生改用碳化了的卡纸大大改进电灯寿命后,生产商就迫不及待地把它投入生产。1880年除夕,3,000人走上纽约街头观赏这一新发明。成功并未使托马斯·阿尔瓦·爱迪生停步。第二年,他制造出能连续亮上1,200个小时的毛竹丝灯。直到1904年,奥地利人发明了比毛竹丝灯强3倍的钨丝灯,前者才被取代。钨丝灯从1907年起一直沿用至今。
在灯泡发明之前,在太阳下山后想要照明一个地方可是一个费劲而危险的事情,要用蜡烛或者火把来照明,虽然当时的油灯还算不错,但它总是会留下烟灰。
在18世纪的中期电气科学真正有了发展,当时到处的发明家都大声疾呼要发明一个实用的家庭照明的装置。英国发明家斯万和美国发明家爱迪生在1897年发明了电灯泡,在现代的电灯泡与当年爱迪生发明的电灯泡没有本质上的改变只是多了一些部件。
一般认为电灯是由美国人托马斯·爱迪生所发明。但倘若认真的考据,另一美国人亨利·戈培尔(Henry goebbels )比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料,而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。
1801年,英国化学家戴维将铂丝通电发光[1] 。
1810年,戴维发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明[1] 。
1854年,亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有即时申请设计专利。
1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。
1878年,约瑟夫·威尔森·斯旺以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯。
1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明,于1875年把专利卖给托马斯·爱迪生。
1879年,爱迪生改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时。
1880年,爱迪生的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国,爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科,属于无效。最后经过多年的官司,爱迪生得到碳丝白炽灯的专利权

灯泡
1906年,通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决,钨丝电灯泡被使用至今。
1910年,美国的库利厅用钨丝做灯丝,发明了钨丝灯泡。
1913年,美国的兰米尔在玻壳里充入气体以防止灯丝蒸发,发明了充气钨丝灯泡。
1925年,日本的不破橘三发明了内壁磨砂灯泡。
1932年,日本的三浦顺一发明了双螺旋钨丝灯泡。

⑤ 谁发明了电灯,过程是怎么样的

爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后,制定了详细的试验百计划内,分别在两方容面进行试验:一是分类试验1600多种不同耐热的材料;二是改进抽空设备,使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。

他从白热灯着手试验。把一小截耐热的东西装在玻璃泡里,当电流把它烧到白热化的程度时,便由热而发光。他首先想度到炭,于是就把一小截炭丝装进玻璃泡里,刚一通电可马上就断裂了。

爱迪生拿起断成两段的炭丝,再看知看玻璃泡,过了许久,才忽然想起,“噢,也许因为这里面有空气,空气中的氧又帮助炭丝燃烧,致使它马上断掉!”于是他用道自己手制的抽气机,尽可能地把玻璃泡里的空气抽掉。一通电,果然没有马上熄掉。但8分钟后,灯还是灭了

⑥ 电灯的发展史

最早实用的电灯是白炽灯,但早在白炽灯诞生之前,英国人汉弗莱·戴维用2000节电池和两根炭棒制成了弧光灯,但这种弧光灯亮度太强产热太多又不耐用,一般场所根本无法使用。

1854年,移民美国的德国钟表匠亨利·戈贝尔用一根放在真空玻璃瓶里的碳化竹丝,制成了首个有实际效用的电灯,持续亮了400个小时,不过他并没及时申请专利。

1860年,英国人约瑟夫·斯旺也制成了碳丝电灯,但他未能获得使碳丝保持长时间工作的良好真空环境。

874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利:在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光,但他们没有足够财力继续完善这项发明,于是在1875年把专利卖给了爱迪生。

爱迪生购入专利后尝试改良灯丝,终于在1880年制造出能持续亮1200个小时的碳化竹丝灯。

20世纪初,碳化灯丝被钨丝取代,钨丝白炽灯沿用至今。

1938年,荧光灯诞生。1998年白光LED灯诞生。

(6)电灯泡的发明过程扩展阅读:

电灯的主要种类:

1、白炽灯

普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡,是我们大多数人所认为的灯泡。它的价格便宜,显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单。因此,钨丝灯泡也具有多变的式样以搭配不同的灯具。

2、卤钨灯

填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。具有普通照明白炽灯的全部特点,光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上,且体积小。

3、荧光灯

特点:光效高、寿命长、光色好。荧光灯有直管型、环型、紧凑型等,是应用范围十分广泛的节能照明光源。用直管型荧光灯取代白炽灯,节电70~90%,寿命长5~10倍。

4、卤素灯泡

卤素灯(Halogen lamp),亦称钨卤灯泡,是白炽灯的一种。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体。在高温下,蒸发的钨丝与卤素进行化学作用,蒸发的钨会重新凝固在钨丝 上,形成平衡的循环,避免钨丝过早断裂。

5、LED灯

发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

参考资料来源:网络-电灯

⑦ 爱因斯坦发明电灯的故事是怎样的

电灯是爱迪生发明的
爱迪生这位伟大的发明家的一生中,发明了许多东西,然而,能够立即得到人们热烈欢迎的,却只有电灯。因为电灯的好处是人们看得见摸得着的。它的出现,意味着人们又有一轮太阳,人们的活动不再受到黑夜物制约了。
早在1821年,英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用炭棒作灯丝。它虽然能发出亮光,但是光线刺眼,耗电量大,寿命也不长,因此很不实用。
“电弧灯不实用,我一定要发明一种灯光柔和的电灯,让千家万户都用得上。”爱迪生暗下决心。
于是,他开始试验作为灯丝的材料:用传统的炭条作灯丝,一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝,效果也不理想。就这样,爱迪生试验了1600多种材料。一次次的试验,一次次的失败,很多专家都认为电灯的前途黯淡。英国一些著名专家甚至讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”。一些记者也报道:“爱迪生的理想已成泡影。”
面对失败,面对有些人的冷嘲热讽,爱迪生没有退却。他明白,每一次的失败,意味着又向成功走近了一步。
一次,爱迪生的老朋友麦肯基来看望他。爱迪生望着麦肯基说话时一晃一晃的长胡须,突然眼睛一亮,说:“胡子,先生,我要用您的胡子。”麦肯基剪下一绺交给爱迪生。爱迪生满怀信心地挑选了几根粗胡子,进行炭化处理,然后装在灯泡里。可令人遗憾的是,试验结果也不理想。“那就用我的头发试试看,没准还行。”麦肯基说。
爱迪生被老朋友的精神深深感动了,但他明白,头发与胡须性质一样,于是没有采纳老人的意见。爱迪生走身,准备为这位慈祥的老人送行。他下意思地帮老人拉平身上穿的棉线外套。突然,他又喊道:“棉线,为什么不试棉线呢?”
麦肯基毫不犹豫地解开外套,撕下一片棉线织成的布,递给爱迪生。爱迪生把棉线放在在U形密闭坩埚里,用高温处理。爱迪生用镊子夹住炭化棉线。准备将它装在灯泡内。可由于炭化棉线又细又脆,加上爱迪生过于紧张,拿镊子的手微微颤抖,因此棉线被夹断了。最后,费了九牛二虎之力,爱迪生才把一根炭化棉线装进了灯泡。
此时,夜幕降临了,爱迪生的助手把灯泡里的空气抽走,并将灯泡安在灯座上,一切工作就绪,大家静静地等待着结果。接通电源,灯泡发出金黄色的光辉,把整个实验室照得通亮。13个月的艰苦奋斗,试用了6000多种材料,试验了7000多次,终于有了突破性的进展。
但这灯究竟会亮多久呢?
1小时,2小时,3小时……这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。这一天——1879年10月21日,后来被人们定为电灯发明日。
“45小时,还是太短了,必须把它的寿命延长到几百小时,甚至几千小时”爱迪生没有陶醉于成功的喜悦之中,而是给自己提出更高的要求。
一天,天气闷热,他顺手取来桌面上的竹扇面,一边扇着,一边考虑着问题。“也许千篇竹丝炭化后效果更好。”爱迪生简直是见到什么东西都想试一试。试验结果表明,用竹丝作灯丝效果很好,灯丝耐用,灯泡可亮1200小时。
经过进一步试验,爱迪生发现用炭化后的日本竹丝作灯丝效果最好。一于是,他开始大批量生产电灯。他把生产的第一批灯泡安装在“佳内特号”考察船上,以便考察人员有更多的工作时间。此后,电灯开始进行寻常百姓家。
后来,人们便一直使用这种用竹丝作灯丝的灯泡。几十年后,又对它进行了改进,即用钨丝作灯丝,并在灯泡内充入隋性气体氮或氩。这样,灯泡的寿命又延长了许多。我们现在使用的这是这种灯泡。

⑧ 电灯的发明过程

爱迪生这位伟大的发明家的一生中,发明了许多东西,然而,能够立即得到人们热烈欢迎的,却只有电灯。因为电灯的好处是人们看得见摸得着的。它的出现,意味着人们又有一轮太阳,人们的活动不再受到黑夜物制约了。早在1821年,英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用炭棒作灯丝。它虽然能发出亮光,但是光线刺眼,耗电量大,寿命也不长,因此很不实用。“电弧灯不实用,我一定要发明一种灯光柔和的电灯,让千家万户都用得上。”爱迪生暗下决心。于是,他开始试验作为灯丝的材料:用传统的炭条作灯丝,一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝,效果也不理想。就这样,爱迪生试验了1600多种材料。一次次的试验,一次次的失败,很多专家都认为电灯的前途黯淡。英国一些著名专家甚至讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”。一些记者也报道:“爱迪生的理想已成泡影。”面对失败,面对有些人的冷嘲热讽,爱迪生没有退却。他明白,每一次的失败,意味着又向成功走近了一步。一次,爱迪生的老朋友麦肯基来看望他。爱迪生望着麦肯基说话时一晃一晃的长胡须,突然眼睛一亮,说:“胡子,先生,我要用您的胡子。”麦肯基剪下一绺交给爱迪生。爱迪生满怀信心地挑选了几根粗胡子,进行炭化处理,然后装在灯泡里。可令人遗憾的是,试验结果也不理想。“那就用我的头发试试看,没准还行。”麦肯基说。爱迪生被老朋友的精神深深感动了,但他明白,头发与胡须性质一样,于是没有采纳老人的意见。爱迪生走身,准备为这位慈祥的老人送行。他下意思地帮老人拉平身上穿的棉线外套。突然,他又喊道:“棉线,为什么不试棉线呢?”麦肯基毫不犹豫地解开外套,撕下一片棉线织成的布,递给爱迪生。爱迪生把棉线放在在U形密闭坩埚里,用高温处理。爱迪生用镊子夹住炭化棉线。准备将它装在灯泡内。可由于炭化棉线又细又脆,加上爱迪生过于紧张,拿镊子的手微微颤抖,因此棉线被夹断了。最后,费了九牛二虎之力,爱迪生才把一根炭化棉线装进了灯泡。此时,夜幕降临了,爱迪生的助手把灯泡里的空气抽走,并将灯泡安在灯座上,一切工作就绪,大家静静地等待着结果。接通电源,灯泡发出金黄色的光辉,把整个实验室照得通亮。13个月的艰苦奋斗,试用了6000多种材料,试验了7000多次,终于有了突破性的进展。但这灯究竟会亮多久呢?1小时,2小时,3小时……这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。这一天——1879年10月21日,后来被人们定为电灯发明日。“45小时,还是太短了,必须把它的寿命延长到几百小时,甚至几千小时”爱迪生没有陶醉于成功的喜悦之中,而是给自己提出更高的要求。一天,天气闷热,他顺手取来桌面上的竹扇面,一边扇着,一边考虑着问题。“也许千篇竹丝炭化后效果更好。”爱迪生简直是见到什么东西都想试一试。试验结果表明,用竹丝作灯丝效果很好,灯丝耐用,灯泡可亮1200小时。经过进一步试验,爱迪生发现用炭化后的日本竹丝作灯丝效果最好。一于是,他开始大批量生产电灯。他把生产的第一批灯泡安装在“佳内特号”考察船上,以便考察人员有更多的工作时间。此后,电灯开始进行寻常百姓家。后来,人们便一直使用这种用竹丝作灯丝的灯泡。几十年后,又对它进行了改进,即用钨丝作灯丝,并在灯泡内充入隋性气体氮或氩。这样,灯泡的寿命又延长了许多。我们现在使用的这是这种灯泡

⑨ 电灯泡是怎么发明出来的

电灯泡(或称电球),其准确技术名称为白炽灯,是一种透过通电,利用电阻把幼细丝线(现代通常为钨丝)加热至白炽,用来发光的灯。电灯泡外围由玻璃制造,把灯丝保持在真空,或低压的惰性气体之下,作用是防止灯丝在高温之下氧化。参照白炽灯。 历史 一般认为电灯是由美国人汤马士·爱迪生所发明。但倘若认真的考据,另一美国人亨利·戈培尔(Heinrich Göbel)比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料,而且可靠的电灯泡,而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年,英国化学家戴维将铂丝通电发光。他亦在1810年发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有即时申请设计专利。 1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年,他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯。 1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明,于是在1875年把专利卖给爱迪生。 爱迪生购下专利后,尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时。到了1880年,他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国,爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科,属于无效。最后经过多年的官司,爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。 爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝。之后在1906年,通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决,钨丝电灯泡被使用至今。 电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一,在电阻较大的地方,温度升得较高,钨丝亦升华得较快,于是造成钨丝变细,电阻进一步增大的循环;最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。 现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。 效能 大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能,只少于10%的能量会成为光。相比之下,萤光灯(Fluorescent lamp,亦称光管)的效率高很多,接近40%,所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一。故此很多地方,特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力。小型的萤光灯(节能灯泡)把萤光灯及启动电子结合,使用标准电灯泡的接口,用以替代普通白炽灯泡。例如一个26瓦的节能灯泡,发出的亮度为11瓦,热量为15瓦。发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍,达100瓦;放出热量多六倍,达90瓦。 很多家居内的电灯仍然是以普通白炽灯为主。卤素灯泡近年亦变得较为流行,特别是光源需要集中的情况,例如家居的射灯,汽车车头灯,经常会使用卤素灯泡。良好的卤素灯泡可以达到15%的效率。例如一个60瓦的卤素灯泡,亮度可等同一个100瓦的普通灯泡。但是卤素灯泡体积细小,运作时温度非常高。在家居应用时需要特别防护,防止引起火灾。 至于而户外的街灯照明,以钠灯(Sodium vapor lamp)最为常见。低压钠灯发出的是单调的橙色光线,但是它的效率却非常高,比普通电灯泡高出约十五倍。高压钠灯色效率稍低,但颜色较为丰富。 最近数年的发展,则以发光二极管(LED)及高强度气体放电灯(High Intensity Discharge HID)照明开始流行。前者的优点是非常长寿,现已用在交通灯、以及手电筒之上。后者其实是多种技术的统称(钠灯亦属于HID)。很多最新汽车使用的氙气车头灯(Xenon HID)、放映机使用的金属卤化物灯(Metal Halide),都是属于HID。

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