电气知识--电灯的起源及工作原理
2024-04-28 12:37:29
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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。
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一、发明历史
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。直到1878年，英国的真空技术发展到合乎需要的程度，他才发明真空下用碳丝通电的灯泡，并且获得英国专利。斯旺自己的屋子是英国用电照明的第一所私人住宅。
1874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。
不过，美国专利局判爱迪生的碳丝白炽灯发明落于人后，专利无效。打了多年的官司后，亨利·戈培尔赢得专利，最后爱迪生从戈培尔贫困的遗孀手上买下专利。在英国，斯旺控告爱迪生侵犯专利，后来他们在法庭之外和解，于1883年在英国建立一家联合公司。斯旺后来把他的股权及专利都卖给了爱迪生。
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。
二、工作原理
电灯是将电能转化为光能，以提供照明的设备，出现于第二次工业革命，其工作原理是：电流通过灯丝（钨丝，熔点达3000℃以上）时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000℃以上，灯丝在处于白炽状态时，就像烧红了的铁能发光一样而发出光来 。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。故称之为白炽灯，从能量的转换角度看，电灯发光时，大量的电能将转化为热能，只有极少一部分可以转化为有用的光能。电灯发出的光是全色光，但各种色光的成份比例是由发光物质（钨）以及温度决定的。比例不平衡就导致了光的颜色的偏色，所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。
