Geschiedenis van elektrische verlichting
De geschiedenis van elektrische verlichting gaat terug tot de vorige eeuw. Wetenschappers ontdekten in het begin van de 18e eeuw dat door verschillende materialen met elektriciteit te verwarmen, helder licht kan worden verkregen. Maar de ontwikkeling van technologie stond op een laag pitje, waardoor de ontwikkeling van een duurzame en veilige gloeilamp bijna een eeuw duurde. Gedurende deze tijd zijn er veel experimenten uitgevoerd. Tegenwoordig wordt er ook gewerkt aan het verbeteren van de lampen, nog niet zo lang geleden zijn er nieuwe opties verschenen die steeds populairder worden.
Lichtbronnen vóór elektriciteit
De mens uit de vroegste tijden probeerde in het donker voor verlichting te zorgen. Bovendien diende het aanvankelijk ook als bescherming tegen roofdieren. Wat de ontwikkeling van lichtbronnen betreft, kunnen verschillende hoofdfasen worden onderscheiden:
- Vreugdevuur. De allereerste en eenvoudigste optie, die werd aangestoken in een grot of een geïmproviseerde schuilplaats en constant werd onderhouden, omdat ze op dat moment nog steeds niet wisten hoe ze zelf vuur moesten maken.
- Luchiny. In de loop van de tijd hebben mensen gemerkt dat sommige harsachtige houtsoorten veel helderder en langer branden dan andere.Ze begonnen te worden gebruikt voor verlichting, splitsten zich in kleine fakkels en staken in brand terwijl ze brandden, wat het mogelijk maakte om materiaal te besparen en voor een lange tijd licht te geven.
- De eerste lampen waren primitief in hun ontwerp. Een kleine pit viel in een bak met olie, natuurlijke hars of dierlijk vet, die lang brandde. Na verloop van tijd begonnen geraffineerde aardolieproducten te worden gebruikt, wat de efficiëntie verder verhoogde. Er waren fakkels en andere varianten geïmpregneerd met brandbare stoffen.
- Was en paraffine maakten het mogelijk kaarsen te maken die hielpen om de kamer lang te verlichten. Meestal werd de was verzameld en gebruikt bij het opnieuw maken van kaarsen.
- De volgende ontwikkelingsfase was olie en daarna olielampen. Het ontwerp was een lont, die in een container werd geïmpregneerd en dankzij een speciaal systeem geleidelijk werd verwijderd voor een gelijkmatige verbranding. Om de vlam te beschermen en het licht gelijkmatiger te maken, werd bovenop beschermend glas gebruikt.
![]()
Kerosinelampen behoorden tot de meest efficiënte en veilige. - Gaslampen werden veel gebruikt voor straatverlichting in het VK en enkele andere landen. Door het gemak van gastoevoer en aansluitgemak was het mogelijk om een voldoende krachtige lichtbron te verkrijgen die eenvoudig aan te steken en te doven is.
Trouwens! Allemaal bronnen van lichtdie voorafgingen aan elektrisch waren onveilig. Daarom veroorzaakten ze vaak branden, soms brandde zelfs een aanzienlijk deel van de steden uit.
Stadia van verlichtingsontwikkeling
Na de uitvinding van elektriciteit realiseerden veel wetenschappers zich dat om de efficiëntie van verlichting te vergroten, het noodzakelijk is om de temperatuur van het verwarmde element te verhogen.De makkelijkste manier om dit te doen is met elektriciteit. Door de stroom kunnen sommige materialen worden verwarmd tot een zodanige temperatuur dat ze beginnen te gloeien, en al dergelijke opties hebben gemeenschappelijke kenmerken:
- De helderheid van de gloed is recht evenredig met de mate van verwarming.
- De straling heeft een continu spectrum.
- De maximale verzadiging van de verlichting hangt alleen af van de temperatuur van het verwarmde lichaam.
De eerste elektrische boog voor verlichting werd voorgesteld door een Russische wetenschapper V. Petrov in 1802. In hetzelfde jaar, de Britse ontdekkingsreiziger G. Davy stelde zijn eigen versie van de lichtbron voor, die werkte door elektriciteit te leveren aan stroken platina.
Het werk ging tientallen jaren door, maar door de complexiteit van het ontwerp en de hoge prijs van platina werden niet alle opties op grote schaal gebruikt.
koolstofdraad
De eerste wetenschapper die patent kreeg op een lamp met een goedkope kooldraad was een Amerikaan D. Starr in 1844. Hij stelde een ontwerp voor waarbij het koolstofelement kon worden vervangen, omdat het maar een paar uur werkte. Decennialang hebben veel onderzoekers het ontwerp verbeterd, terwijl in in 1879 patenteerde Thomas Edison de lampdie voor iedereen bekend is. Tegelijkertijd geloven velen dat hij in zijn onderzoek de prestaties van de Russische wetenschapper heeft toegepast Lodygin.
De eerste opties werkten enkele uren. Toen kwamen er modellen met een levensduur van 40 uur, wat voor die tijd fantastisch was.Edison en een team van onderzoekers gingen door met het verbeteren van de gloeilamp, waardoor het mogelijk werd om een bron van 1200 uur te leveren.
Nog succesvoller was de Franse wetenschapper Shaye, die aan het einde van de 19e eeuw een nog duurzamere en fellere kooldraadlamp ontwikkelde. De onderneming, geopend in de Verenigde Staten, floreerde anderhalf dozijn. Maar Chaie had geen tijd om op tijd te herbouwen en een nieuwe generatie wolfraamlampen verdreef de koolstofvariant van de markt.
Trouwens! Een 113 jaar oude "eeuwige" kooldraadlamp brandt bij de brandweer van Livermore in Californië, VS.
gloeilamp
Aan het einde van de 19e eeuw begon de Russische onderzoeker Lodygin experimenten uit te voeren met vuurvaste metalen - molybdeen en wolfraam. Hij was het die besloot de gloeidraad in een spiraal te draaien, omdat dit de weerstand van het materiaal verhoogde, de helderheid van de gloed verhoogde en de levensduur verlengde. Als gevolg hiervan verkocht hij een patent voor een wolfraamfilament aan het bedrijf General Electric van Thomas Edison, dat de technologie tot in de perfectie bracht.
Amerikaanse bedrijfsmedewerker Irving Langmuir om de levensduur van de wolfraamgloeidraad te verlengen en de luminescentieprestaties te verbeteren, stelde hij voor de kolf te vullen met een inert gas. Dit leverde een geweldige bron op en maakte het mogelijk om goedkope en hoogwaardige producten te produceren, die vrijwel onveranderd tot onze tijd zijn gekomen.
Halogeenlampen - een verbeterde versie die paren van edele metalen gebruikt. Dankzij hen neemt de helderheid van de gloed toe en wordt ook de levensduur aanzienlijk verlengd.
TL-lampen
De ontwikkeling van elektrische verlichting bracht onderzoekers ertoe op zoek te gaan naar andere opties die een goede helderheid zouden bieden met verhoogde efficiëntie. Immers, in gloeilampen het grootste deel van de energie wordt besteed aan het verwarmen van de spoel en komt vrij in de vorm van warmte.
De eerste die voorstelde om het ontwerp in zijn moderne vorm te gebruiken, was een Amerikaanse wetenschapper E. Germer in 1926. Later werd het patent verkregen door de General Electric Company, die enkele elementen van het apparaat afrondde en in 1938 dit type lamp in industriële productie lanceerde.
Werkingsprincipe verschilt van de standaardopties, hier treedt de gloed op als gevolg van een boogontlading die wordt gevormd tussen twee elektroden die zich aan verschillende uiteinden van de lamp bevinden. De binnenruimte is gevuld met een mengsel van inert gas en kwikdamp, dat ultraviolette straling produceert. Om het om te zetten in voor het oog zichtbaar licht, zijn de wanden van de kolf van binnenuit bedekt met een fosfor. Door de samenstelling van de coating te veranderen, kunt u verschillende lichteigenschappen bereiken.
Vanwege dit werkingsprincipe wordt dezelfde verlichtingsintensiteit geboden als bij een gloeilamp, maar worden de elektriciteitskosten 5 keer verlaagd. Tegelijkertijd is de verlichting diffuus, wat zorgt voor meer visueel comfort en een betere lichtverdeling in de ruimte. Bij een juiste installatie en bediening is de levensduur meerdere malen langer dan die van klassieke producten.
Maar deze optie heeft ook nadelen. het belangrijkste is de aanwezigheid van kwikdamp binnenin, wat bij schade een gevaar oplevert en een aparte recyclen lampen.Ze tolereren geen constant in- en uitschakelen, ze kunnen het beste worden gebruikt op plaatsen waar de verlichting constant werkt.
Compacte fluorescentielampen voor een standaard fitting hebben alle voordelen van standaard buismodellen. Ze kunnen worden gebruikt als alternatief voor gloeilampen zonder enige wijziging van het systeem.
LED-bronnen
Deze optie is relatief recent verschenen, maar haalt andere rassen in qua tempo en verspreidt zich elk jaar meer en meer. De lichtbron is LED's witte kleur, toen superheldere opties werden ontwikkeld, werd deze richting veelbelovend, zowel voor binnen als voor straatverlichting.
De oplossing heeft veel voordelen die hem populair maken:
- Het laagste stroomverbruik. Ten opzichte van een gloeilamp is het verschil bijna 90%. Door LED-verlichting te installeren, kunt u elektriciteit besparen.
- Het rendement is veel hoger, omdat er geen energie wordt verspild aan het verwarmen van de spoel of boogontlading.
- De levensduur onder normale bedrijfsomstandigheden kan meer dan 50.000 uur bedragen. Dit is veel meer dan welke andere soort dan ook.
- Leds kunnen licht met verschillende kleurtemperaturen produceren, waardoor u voor elk doel de juiste oplossing kunt kiezen. Tegelijkertijd is er bijna geen flikkering, wat de vermoeide ogen vermindert.
- U kunt zowel armaturen als gloeilampen onder de standaard kopen patroon.
LED's hebben ook bepaalde nadelen. Allereerst is dit de nauwkeurigheid van de kwaliteit van het koellichaam. Als het de afvoer van overtollige warmte niet aankan, wordt de werking van de LED's verstoord en wordt de bron aanzienlijk verminderd.In de uitverkoop zijn er veel producten van lage kwaliteit met diodes die geen normale lichtkwaliteit bieden.
De video beschrijft de geschiedenis en evolutie van verlichting.
Elektrische verlichting heeft verschillende stadia in zijn ontwikkeling doorgemaakt. En het moet worden opgemerkt dat alle lamp opties behalve de variëteit koolstoffilamenten, worden ze nog steeds gebruikt. En ondanks de ontwikkeling van technologie en de opkomst van LED-lichtbronnen, spelen gloeilampen nog steeds een leidende rol, het volume van hun jaarlijkse productie overtreft alle andere samen.