История развития
электрического освещения.
Автор работы : Рыхтер
Мартин.
8В класс.
Система электрического освещения впервые по-настоящему
стала потребителем электрической энергии в массовом
масштабе. С момента изобретения и начала массового
применения систем электрического освещения человечество
стало нуждаться в больших объемах электрической энергии.
Одними из главных
параметров освещения
являются цветовая
температура и уровень
мерцания.
Уровень мерцания определяют по коэффициенту пульсаци
освещенности – это отношение разности между максимальным
минимальным значением освещенности к ее среднему значению
время измерения, умноженное на 100%
Цветовая температура – это температура абсолютно черного
тела, при которой оно излучает тот же цвет, что и
рассматриваемое излучение. При нагреве все металлы, из
которых состоят светоиспускающие элементы ламп, излучают
разные оттенки света. Каждому цвету соответствует своя
температура свечения.
Более чем 150 лет назад изобретатели начали разрабатывать изобретение,
которое сильно повлияет на то, как мы будем использовать энергию в наших
домах и офисах.
Это изобретение увеличило длину рабочего дня, изменило
способ проектирования зданий и дало старт для многих
предприятий. Также оно привело к новым энергетическим
прорывам, от электростанций и линий передач, до бытовой
техники и электродвигателей.
Как и все великие изобретения, лампочка не может быть причислена одному
изобретателю. Все началось с небольшой идеи, затем последовал ряд небольших
улучшений уже другими изобретателями, которые и привели к лампочкам, какими
мы их знаем сейчас.
Как же всё-таки происходило
развитие электрического освещения?
Электрическая дуга В.В. Петрова
Осенью 1802 года В.В.Петров,
профессор физики, первый в мире
электрохимик и электротехник.
Во время исследования
сопротивления угля он взял два
угольных стержня, соединив их
разными зарядами. Сблизившись,
концы углей разогрелись так, что
начали светиться. Немного
отодвинув их друг от друга,
учёный увидел яркое изогнутое
пламя. Так была открыта
электрическая дуга.
Оказалось, что сведенные на определённом расстоянии угольные стержни-электроды дают
яркий разряд в форме электрической дуги. Так появились первые осветительные приборы
на электрическом токе.
Но, к сожалению, открытие Петрова было забыто. А через 8 лет, в 1810 году, учёный из
Англии Генфри Дэви получил снова электрическую дугу, и его признали
первооткрывателем. Он назвал её «вольтовой» дугой.
«Свеча Яблочкова»
Продолжил работу над созданием электрического светильника П.Н.Яблочков. Однажды,
поработав с дуговым фонарём, молодой инженер понял, что при таком фонаре постоянно
должен находиться механик, чтобы поддерживать неустойчивое напряжение. Задачу
регулировки углей в дуговой лампе он решил просто, поставив угольные стержни не друг
против друга, а параллельно. При этом разделил их прослойкой тугоплавкого вещества, что
не проводит ток. Именно 70-е годы XIX века считают по-настоящему началом
электрического освещения.
Весь мир узнал об этом изобретении, получившем название «Электрическая свеча
Яблочкова»
Лампа Лодыгина
Александр Лодыгин – русский
электротехник. первым создаёт удобную
конструкцию электрической лампы. За что
впоследствии получает Ломоносовскую
премию. Она выглядела так: две медные
проволочки, которые соединены с
источником тока, впаяны в небольшой
стеклянный шар. Между ними закреплён
тонкий угольный стерженёк. Он раскалялся
и светился ярко благодаря большому
сопротивлению току, когда тот пропускался
через медные проволочки. Чтобы
стерженёк быстро не сгорал из стеклянного
шара откачивался воздух. Далее эту лампу
неоднократно усовершенствовал сам
Лодыгин. В 1890 г. запатентовал
использование нитей из тугоплавких
металлов.
Лампа Томаса Эдисона
Лампочки Лодыгина служили мало, быстро
сгорали. Необходимо было проделать
множество опытов, чтобы получить прочную
нить накаливания. Произошло это благодаря
Томасу Эдисону, знаменитому
американскому изобретателю. К нему попала
лапочка Лодыгина. Эдисону сразу стало
понятно, что изобретение Лодыгина —
самый лучший способ освещения. Он взялся
совершенствовать лампу Лодыгина. Позже в
1879 г. появилась первая лампа Томаса
Эдисона с угольной нитью, срок жизни
которой составлял 40 часов. А в 1880 г.
Эдисон увеличил этот срок до 1200 часов.
Затем Томаса основал компанию по
производству лампочек. Его лампы первыми
поступили в серийное производство и
продажу.
Лампы дневного света
Развитие электрического освещения продолжалось. Используя уже накопленные знания,
учёные совершенствовали лампочки для освещения. Так появились лампы дневного света.
Они дают свет не нагреваясь. Сначала были цветные газосветные лампы. Цвет свечения
зависел от газа, которым наполнялась трубка. Например, неон давал красный цвет, а аргон
— синий. В трубке мог светится не газ, а пары металла. Пары натрия давали жёлтый цвет,
а ртути — фиолетовый.
Затем появились лампы с ультрафиолетовыми лучами. И ещё, лампы дневного света имеют
преимущество, они потребляют меньше тока, а это значит, что освещение стоит дешевле.
Светодиодное освещение
Светодиодное освещение — одно
из перспективных направлений
технологий искусственного
освещения, основанное на
использовании светодиодов в
качестве источника света.
Развитие светодиодного освещения
непосредственно связано с
достижениями в технологии белых
светодиодов. Разработаны так
называемые сверхъяркие
светодиоды, специально
предназначенные для
искусственного освещения.
Светодиод (Led-элемент) – это
полупроводниковый элемент, в котором при
прохождении электрического тока создается
видимое глазу оптическое излучение. В
настоящее время такие устройства
используются практически в любом приборе:
телефоны, бытовая техника, автомобили,
светильники и многие другие. Led-элементы
потребляют гораздо меньше энергии, что важно
для энергосбережения.
Работа всех светодиодов базируется
на общем принципе действия
излучающего элемента.
Преобразование электрического
тока в световой поток происходит в
кристалле, который состоит из
полупроводников с разным типом
проводимости. Материал с nпроводимостью получают путем его
легирования электронами, а
материал с p-проводимостью –
дырками. Таким образом, в
сопредельных слоях создаются
дополнительные носители заряда
противоположной направленности.
Вся история развития электрического освещения, от самого начала до нынешнего времени
прошла за пару сотен лет. Подумать только, еще двести лет назад люди освещали
помещения огнем и понятия не имели, что такое электричество. Удивительно, как мы
смогли такого достичь за несколько поколений. И это еще далеко не все. История развития
лампочки продолжится и продолжит ее светодиодное освещение.
Выводы
Сегодня для освещения жилых помещений и других
объектов используются галогенные лампы накаливания,
энергосберегающие флуоресцентные лампы.
Лампочки прогрессируют, появляются новинки. Учёные
продолжают работу. Исследования показывают, что
нанолампочка в чём-то лучше. У «стеклянных осветителей»
появляются неожиданные возможности. Это и устранение
неприятных запахов, и способность к борьбе с грибками,
бактериями. Отдельные разработчики говорят о лампочке,
которая освежает воздух. Электрическое освещение
продолжает развиваться.
Спасибо за внимание!
