História da iluminação elétrica

A história da iluminação elétrica remonta ao século retrasado. Os cientistas no início do século 18 descobriram que, aquecendo vários materiais com eletricidade, a luz brilhante pode ser obtida. Mas o desenvolvimento da tecnologia estava em um nível baixo, então o desenvolvimento de uma lâmpada durável e segura levou quase um século. Durante este tempo, muitos experimentos foram realizados. Hoje em dia, também está em andamento o trabalho para melhorar as lâmpadas, não há muito tempo, surgiram novas opções que estão se tornando cada vez mais populares.

Fontes de luz antes da eletricidade

O homem desde os primeiros tempos tentou fornecer iluminação no escuro. Além disso, a princípio também serviu como proteção contra predadores. Quanto ao desenvolvimento de fontes de luz, várias etapas principais podem ser distinguidas:

1. Fogueira. A primeira e mais simples opção, que foi acesa em uma caverna ou abrigo improvisado e mantida constantemente, pois eles ainda não sabiam fazer fogo por conta própria naquela época.
2. Luchiny. Com o tempo, as pessoas notaram que algumas madeiras resinosas queimam muito mais brilhante e por mais tempo do que outras.Eles começaram a ser usados ​​para iluminação, dividindo-se em pequenas tochas e incendiados enquanto queimavam, o que possibilitou economizar material e fornecer luz por muito tempo.
3. As primeiras lâmpadas eram primitivas em seu design. Um pequeno pavio caiu em um recipiente com óleo, resina natural ou gordura animal, que ardeu por muito tempo. Com o tempo, começaram a ser utilizados produtos petrolíferos refinados, o que aumentou ainda mais a eficiência. Havia tochas e outras variantes impregnadas com substâncias combustíveis.
4. A cera e a parafina permitiram fazer velas que ajudaram a iluminar a sala por muito tempo. Na maioria das vezes, a cera era coletada e usada na reconstrução de velas.
5. O próximo estágio de desenvolvimento foi o óleo e depois as lâmpadas a óleo. O projeto foi um pavio, que foi impregnado em um recipiente e, devido a um sistema especial, foi retirado gradativamente para uma combustão uniforme. Para proteger a chama e tornar a luz mais uniforme, foi usado vidro protetor na parte superior.
   As lâmpadas de querosene estavam entre as mais eficientes e seguras.
6. As lâmpadas a gás foram amplamente utilizadas para iluminação pública no Reino Unido e em alguns outros países. Devido à conveniência do fornecimento de gás e facilidade de conexão, foi possível obter uma fonte de luz suficientemente potente, fácil de acender e apagar.

A propósito! Tudo fontes de luzque precederam os elétricos eram inseguros. Portanto, muitas vezes causaram incêndios, às vezes até uma parte significativa das cidades queimadas.

Etapas do desenvolvimento da iluminação

Após a invenção da eletricidade, muitos cientistas perceberam que, para aumentar a eficiência da iluminação, é necessário aumentar a temperatura do elemento aquecido.A maneira mais fácil de fazer isso é com eletricidade. A corrente permite que alguns materiais sejam aquecidos a tal temperatura que comecem a brilhar, e todas essas opções têm características comuns:

1. O brilho do brilho é diretamente proporcional ao grau de aquecimento.
2. A radiação tem um espectro contínuo.
3. A saturação máxima da iluminação depende apenas da temperatura do corpo aquecido.

O primeiro arco elétrico para iluminação foi proposto por um cientista russo V. Petrov em 1802. No mesmo ano, o explorador britânico G. Davy propôs sua própria versão da fonte de luz, que funcionava fornecendo eletricidade a tiras de platina.

O trabalho continuou por décadas, mas todas as opções não foram amplamente utilizadas devido à complexidade do design e ao alto preço da platina.

Leia também

A história da invenção da lâmpada incandescente

 

fio de carbono

O primeiro cientista a receber a patente de uma lâmpada com filamento de carbono barato foi um americano D. Starr em 1844. Ele propôs um projeto que permitia que o elemento de carbono fosse substituído, já que funcionava apenas por algumas horas. Por décadas, muitos pesquisadores melhoraram o design, enquanto em em 1879 Thomas Edison patenteou a lâmpadaque é familiar a todos. Ao mesmo tempo, muitos acreditam que em sua pesquisa ele aplicou as conquistas do cientista russo Lodygin.

O filamento de carbono permitiu reduzir o custo das lâmpadas e iniciar sua produção em massa.

As primeiras opções funcionaram por várias horas. Depois vieram os modelos com vida útil de 40 horas, o que era fantástico na época.Edison e uma equipe de pesquisadores continuaram a aprimorar a lâmpada, o que possibilitou fornecer um recurso de 1200 horas.

Ainda mais bem-sucedido foi o cientista francês Shaye, que no final do século XIX desenvolveu uma lâmpada de filamento de carbono ainda mais durável e brilhante. A empresa, aberta nos Estados Unidos, floresceu por uma dúzia e meia. Mas Chaie não teve tempo de reconstruir a tempo e uma nova geração de lâmpadas de tungstênio forçou a variedade de carbono a sair do mercado.

A propósito! Uma lâmpada de filamento de carbono "eterna" de 113 anos está queimando no Corpo de Bombeiros de Livermore, na Califórnia, EUA.

Esta lâmpada queima todos os dias há mais de um século.

lâmpada incandescente

No final do século 19, o pesquisador russo Lodygin começou a realizar experimentos com metais refratários - molibdênio e tungstênio. Foi ele quem decidiu torcer o filamento em espiral, pois isso aumentava a resistência do material, aumentava o brilho do brilho e prolongava a vida útil. Como resultado, ele vendeu a patente de um filamento de tungstênio para a empresa General Electric de Thomas Edison, que levou a tecnologia à perfeição.

funcionário da empresa americana Irving Langmuir para prolongar a vida útil do filamento de tungstênio e melhorar o desempenho da luminescência, ele sugeriu encher o frasco com um gás inerte. Isso proporcionou um grande recurso e possibilitou a produção de produtos baratos e de alta qualidade, que chegaram quase inalterados até o nosso tempo.

A lâmpada incandescente por muitos anos se tornou a principal fonte de luz do planeta.

Lâmpadas de halogênio - uma versão melhorada que utiliza pares de metais nobres. Graças a eles, o brilho do brilho aumenta e a vida útil também é significativamente estendida.

Lâmpadas fluorescentes

O desenvolvimento da iluminação elétrica levou os pesquisadores a buscar outras opções que proporcionassem boa luminosidade com maior eficiência. Afinal, em Lâmpadas incandescentes a maior parte da energia é gasta no aquecimento da bobina e é liberada na forma de calor.

O primeiro a propor o uso do design em sua forma moderna foi um cientista americano E. Germer em 1926. Mais tarde, a patente foi adquirida pela General Electric Company, que finalizou alguns elementos do dispositivo e em 1938 lançou esse tipo de lâmpada na produção industrial.

As lâmpadas fluorescentes proporcionam uma excelente qualidade de luz.

Princípio da Operação difere das opções padrão, aqui o brilho ocorre devido a uma descarga de arco formada entre dois eletrodos localizados em extremidades diferentes da lâmpada. O espaço interno é preenchido com uma mistura de gás inerte e vapor de mercúrio, que produz radiação ultravioleta. Para convertê-lo em luz visível a olho nu, as paredes do frasco são revestidas com fósforo por dentro. Ao alterar a composição do revestimento, você pode obter diferentes características de luz.

Devido a este princípio de operação, a mesma intensidade de iluminação é fornecida em uma lâmpada incandescente, mas o custo da eletricidade é reduzido em 5 vezes. Ao mesmo tempo, a iluminação é difusa, o que proporciona maior conforto visual e melhor distribuição da luz na sala. Com instalação e operação adequadas, a vida útil é várias vezes maior que a dos produtos clássicos.

Mas esta opção também tem desvantagens. o mais importante é a presença de vapor de mercúrio no interior, o que cria um perigo em caso de danos e exige uma reciclando lâmpadas.Eles não toleram ligar e desligar constantes, são melhor usados ​​em locais onde a iluminação funciona em modo constante.

As lâmpadas fluorescentes compactas para um soquete padrão têm todas as vantagens dos modelos de tubo padrão. Podem ser utilizadas como alternativa às lâmpadas incandescentes sem qualquer modificação do sistema.

Fontes de LED

As fontes de luz LED são diversas.

Esta opção surgiu há relativamente pouco tempo, mas ultrapassa outras variedades em termos de ritmo e se espalha cada vez mais a cada ano. A fonte de luz é LEDs cor branca, quando foram desenvolvidas opções superbrilhantes, essa direção se tornou promissora tanto para ambientes internos quanto para iluminação pública.

A solução tem muitas vantagens que a tornam popular:

1. O menor consumo de energia. Em comparação com uma lâmpada incandescente, a diferença é de quase 90%. Ao instalar iluminação LED, você pode economizar eletricidade.
2. A eficiência é muito maior, pois não há desperdício de energia no aquecimento da bobina ou na descarga do arco.
3. A vida útil em condições normais de operação pode exceder 50.000 horas. Isso é muito mais do que qualquer outra espécie.
4. Os LEDs podem produzir luz com diferentes temperaturas de cor, o que permite escolher a solução certa para qualquer finalidade. Ao mesmo tempo, quase não há cintilação, o que reduz o cansaço visual.
5. Você pode comprar luminárias e lâmpadas sob o padrão cartucho.

Os LEDs também têm algumas desvantagens. Em primeiro lugar, esta é a exatidão da qualidade do dissipador de calor. Se não conseguir lidar com a remoção do excesso de calor, a operação dos LEDs é interrompida e o recurso é significativamente reduzido.À venda, existem muitos produtos de baixa qualidade com diodos que não fornecem qualidade de luz normal.

O vídeo detalha a história e a evolução da iluminação.

A iluminação elétrica passou por várias etapas em seu desenvolvimento. E deve-se notar que todos opções de lâmpadas exceto para a variedade de filamentos de carbono, eles ainda são usados ​​hoje. E apesar do desenvolvimento da tecnologia e do surgimento de fontes de luz LED, as lâmpadas incandescentes ainda desempenham um papel de liderança, o volume de sua produção anual excede todos os outros combinados.