Zgodovina električne razsvetljave

Zgodovina električne razsvetljave sega v predzadnje stoletje. Znanstveniki so v začetku 18. stoletja odkrili, da je s segrevanjem različnih materialov z elektriko mogoče pridobiti močno svetlobo. Toda razvoj tehnologije je bil na nizki ravni, zato je razvoj trpežne in varne žarnice trajal skoraj stoletje. V tem času je bilo opravljenih veliko poskusov. Danes potekajo tudi dela za izboljšanje svetilk, ne tako dolgo nazaj so se pojavile nove možnosti, ki postajajo vse bolj priljubljene.

Svetlobni viri pred elektriko

Človek je že od najzgodnejših časov poskušal zagotoviti razsvetljavo v temi. Poleg tega je sprva služil tudi kot zaščita pred plenilci. Kar zadeva razvoj svetlobnih virov, je mogoče razlikovati več glavnih stopenj:

1. Kres. Prva in najpreprostejša možnost, ki so jo zakurili v jami ali improviziranem zavetišču in jo nenehno vzdrževali, saj takrat še niso znali sami zakuriti ognja.
2. Luchiny. Sčasoma so ljudje opazili, da nekateri smolnati les gorijo veliko svetleje in dlje kot drugi.Začeli so jih uporabljati za razsvetljavo, razdelili so jih na majhne bakle in jih med gorenjem zažigali, kar je omogočilo varčevanje z materialom in dolgotrajno zagotavljanje svetlobe.
3. Prve svetilke so bile po svoji zasnovi primitivne. Majhen stenj je padel v posodo z oljem, naravno smolo ali živalsko maščobo, ki je dolgo gorela. Sčasoma so se začeli uporabljati rafinirani naftni derivati, kar je še povečalo učinkovitost. Obstajale so bakle in druge variante, prepojene z gorljivimi snovmi.
4. Vosek in parafin sta omogočila izdelavo sveč, ki so dolgo časa osvetljevale prostor. Najpogosteje so vosek zbirali in uporabljali pri ponovni izdelavi sveč.
5. Naslednja stopnja razvoja je bila olje, nato pa oljne svetilke. Zasnova je bila stenj, ki je bil impregniran v posodi in je bil zaradi posebnega sistema postopoma odstranjen za enakomerno zgorevanje. Za zaščito plamena in enakomernejšo svetlobo so na vrhu uporabili zaščitno steklo.
   Kerozinske sijalke so bile med najbolj učinkovitimi in varnimi.
6. Plinske svetilke so se pogosto uporabljale za ulično razsvetljavo v Združenem kraljestvu in nekaterih drugih državah. Zaradi priročnosti dovajanja plina in enostavne povezave je bilo mogoče dobiti dovolj močan svetlobni vir, ki ga je enostavno prižgati in ugasniti.

Mimogrede! vse viri svetlobepredhodne električne so bile nevarne. Zato so pogosto povzročali požare, včasih je pogorel celo pomemben del mest.

Faze razvoja razsvetljave

Po izumu električne energije so mnogi znanstveniki spoznali, da je za povečanje učinkovitosti razsvetljave potrebno povečati temperaturo ogrevanega elementa.Najlažje to storite z elektriko. Tok omogoča, da se nekateri materiali segrejejo na takšno temperaturo, da začnejo žareti, vse te možnosti pa imajo skupne značilnosti:

1. Svetlost sijaja je neposredno sorazmerna s stopnjo segrevanja.
2. Sevanje ima neprekinjen spekter.
3. Največja nasičenost osvetlitve je odvisna samo od temperature ogrevanega telesa.

Prvi električni lok za razsvetljavo je predlagal ruski znanstvenik V. Petrov leta 1802. Istega leta je britanski raziskovalec G. Davy predlagal svojo različico svetlobnega vira, ki je deloval tako, da je oskrboval z električno energijo trakove platine.

Delo se je nadaljevalo desetletja, vendar vse možnosti niso bile široko uporabljene zaradi zapletenosti zasnove in visoke cene platine.

Preberite tudi

Zgodovina izuma žarnice z žarilno nitko

 

ogljikova nit

Prvi znanstvenik, ki je prejel patent za svetilko s poceni ogljikovo nitko, je bil Američan D. Starr leta 1844. Predlagal je zasnovo, ki je omogočala zamenjavo ogljikovega elementa, saj je deloval le nekaj ur. Že desetletja so številni raziskovalci izboljševali zasnovo, medtem ko so v leta 1879 je Thomas Edison patentiral svetilkoki je vsem znana. Hkrati mnogi verjamejo, da je v svojih raziskavah uporabil dosežke ruskega znanstvenika Lodygin.

Ogljikova nitka je omogočila znižanje stroškov žarnic in začetek njihove množične proizvodnje.

Prve možnosti so delovale več ur. Potem so prišli modeli z življenjsko dobo 40 ur, kar je bilo takrat fantastično.Edison in skupina raziskovalcev sta še naprej izboljševala žarnico, kar je omogočilo zagotavljanje vira 1200 ur.

Še uspešnejši je bil francoski znanstvenik Shaye, ki je ob koncu 19. stoletja razvil še bolj vzdržljivo in svetlečo žarnico z ogljikovo nitko. Podjetje, odprto v Združenih državah Amerike, je cvetelo ducat in pol. Toda Chaie ni imel časa za pravočasno obnovo in nova generacija volframovih žarnic je izrinila karbonsko sorto s trga.

Mimogrede! V gasilskem domu Livermore v Kaliforniji v ZDA gori 113 let stara "večna" žarnica z ogljikovo nitko.

Ta svetilka gori vsak dan že več kot stoletje.

žarnica z žarilno nitko

Konec 19. stoletja je ruski raziskovalec Lodygin začel izvajati poskuse z uporabo ognjevzdržnih kovin - molibdena in volframa. On se je odločil, da bo žarilno nitko zasukal v spiralo, saj je to povečalo odpornost materiala, povečalo svetlost sijaja in podaljšalo življenjsko dobo. Posledično je prodal patent za volframovo nitko podjetju General Electric Thomasa Edisona, ki je tehnologijo pripeljal do popolnosti.

Uslužbenec ameriškega podjetja Irving Langmuir za podaljšanje življenjske dobe volframove niti in izboljšanje luminiscenčne zmogljivosti je predlagal, da se bučka napolni z inertnim plinom. To je zagotovilo velik vir in omogočilo proizvodnjo poceni in visokokakovostnih izdelkov, ki so do našega časa ostali skoraj nespremenjeni.

Žarnica z žarilno nitko je že vrsto let postala glavni vir svetlobe na planetu.

Halogenske žarnice - izboljšana različica, ki uporablja pare plemenitih kovin. Zahvaljujoč njih se svetlost sijaja poveča, življenjska doba pa se tudi znatno podaljša.

Fluorescentne sijalke

Razvoj električne razsvetljave je raziskovalce pripeljal do iskanja drugih možnosti, ki bi zagotovile dobro svetlost s povečano učinkovitostjo. Konec koncev, v žarnice z žarilno nitko večina energije se porabi za segrevanje tuljave in se sprosti v obliki toplote.

Prvi, ki je predlagal uporabo dizajna v njegovi sodobni obliki, je bil ameriški znanstvenik E. Germer leta 1926. Kasneje je patent pridobila družba General Electric Company, ki je dodelala nekatere elemente naprave in leta 1938 lansirala tovrstno svetilko v industrijsko proizvodnjo.

Fluorescentne sijalke zagotavljajo odlično kakovost svetlobe.

Načelo delovanja razlikuje od standardnih možnosti, tukaj se sijaj pojavi zaradi obločnega razelektritve, ki nastane med dvema elektrodama, ki se nahajata na različnih koncih žarnice. Notranji prostor je napolnjen z mešanico inertnega plina in živega srebra, ki proizvaja ultravijolično sevanje. Za pretvorbo v svetlobo, vidno očesu, so stene bučke od znotraj premazane s fosforjem. S spreminjanjem sestave premaza lahko dosežete različne značilnosti svetlobe.

Zaradi tega načela delovanja je zagotovljena enaka intenzivnost osvetlitve kot pri žarnici z žarilno nitko, vendar se stroški električne energije zmanjšajo za 5-krat. Hkrati je osvetlitev razpršena, kar zagotavlja večje vizualno udobje in boljšo porazdelitev svetlobe v prostoru. Ob pravilni montaži in delovanju je življenjska doba nekajkrat daljša kot pri klasičnih izdelkih.

Toda ta možnost ima tudi slabosti. najpomembnejša je prisotnost hlapov živega srebra v notranjosti, ki v primeru poškodbe ustvarja nevarnost in zahteva ločeno recikliranje svetilke.Ne prenašajo nenehnega vklopa in izklopa, najbolje jih je uporabiti na mestih, kjer razsvetljava deluje v stalnem načinu.

Kompaktne fluorescenčne sijalke za standardno vtičnico imajo vse prednosti standardnih cevnih modelov. Uporabljajo se lahko kot alternativa žarnicam z žarilno nitko brez kakršnih koli sprememb sistema.

LED viri

LED svetlobni viri so raznoliki.

Ta možnost se je pojavila razmeroma nedavno, vendar po tempu prehiteva druge sorte in se vsako leto bolj širi. Vir svetlobe je LED diode bele barve, ko so bile razvite super-svetle možnosti, je ta smer postala obetavna tako za notranjost kot za ulična razsvetljava.

Rešitev ima številne prednosti, zaradi katerih je priljubljena:

1. Najnižja poraba energije. V primerjavi z žarnico je razlika skoraj 90%. Z vgradnjo LED razsvetljave lahko prihranite elektriko.
2. Učinkovitost je veliko večja, saj se energija ne porabi za ogrevanje tuljave ali obločno razelektritev.
3. Življenjska doba v normalnih pogojih delovanja lahko presega 50.000 ur. To je veliko več kot katera koli druga vrsta.
4. LED diode lahko proizvajajo svetlobo z različnimi barvnimi temperaturami, kar vam omogoča, da izberete pravo rešitev za kateri koli namen. Ob tem skoraj ni utripanja, kar zmanjša obremenitev oči.
5. Po standardu lahko kupite tako napeljave kot žarnice kartušo.

LED diode imajo tudi določene pomanjkljivosti. Najprej je to zahtevnost do kakovosti hladilnega telesa. Če se ne more spopasti z odstranitvijo odvečne toplote, je delovanje LED diod moteno in vir se znatno zmanjša.V prodaji je veliko nizkokakovostnih izdelkov z diodami, ki ne zagotavljajo normalne kakovosti svetlobe.

Videoposnetek podrobno opisuje zgodovino in razvoj razsvetljave.

Električna razsvetljava je v svojem razvoju šla skozi več stopenj. In treba je omeniti, da vse možnosti žarnic razen vrste ogljikovih filamentov se uporabljajo še danes. In kljub razvoju tehnologije in pojavu LED svetlobnih virov žarnice z žarilno nitko še vedno igrajo vodilno vlogo, obseg njihove letne proizvodnje presega vse druge skupaj.