愛迪生髮明電燈泡的故事
電燈泡或稱電球,其準確技術名稱為白熾燈,是一種透過通電,利用電阻把幼細絲線***現代通常為鎢絲***加熱至白熾,用來發光的燈。那麼你知道嗎?下面是小編給您精心準備的資料,歡迎閱讀!
燈是人類征服黑夜的一大發明。19世紀前,人們用油燈、蠟燭等來照明,這雖已衝破黑夜,但仍未能把人類從黑夜的限制中徹底解放出來。只有發電機的誕生,才使人類能用各色各樣的電燈使世界大放光明,把黑夜變為白晝,擴大了人類活動的範圍,贏得更多時間為社會創造財富。
真正發明電燈使之大放光明的是美國發明家愛迪生。他是鐵路工人的孩子,小學未讀完就輟學,在火車上賣報度日。愛迪生是一個異常勤奮的人,喜歡做各種實驗,製作出許多巧妙機械。他對電器特別感興趣,自從法拉第發明電機後,愛迪生就決心製造電燈,為人類帶來光明。
愛迪生在認真總結了前人制造電燈的失敗經驗後,制定發詳細的試驗計劃,分別在兩方面進行試驗:一是分類試驗1600多種不同耐熱的材料;二是改進抽空裝置,使燈泡有高真空度。他還對新型發電機和電路分路系統等進行了研究。
愛迪生將1600多種耐熱發光材料逐一地試驗下來,唯獨白金絲效能量好,但白金價格貴得驚人,必須找到更合適的材料來代替。1879年,幾經實驗,愛迪生最後決定用炭絲來作燈絲。他把一截棉絲撒滿炭粉,彎成馬蹄形,裝到坩鍋中加熱,做成燈絲,放到燈泡中,再用抽氣機抽去燈泡內空氣,電燈亮了,竟能連續使用45個小時。就這樣,世界上第一批炭絲的白熾燈問世了。1879年除夕,愛迪生電燈公司所在地洛帕克街燈火通明。
為了研製電燈,愛迪生在實驗室裡常常一天工作十幾個小時,有時連續幾天試驗,發明炭絲作燈絲後,他又接連試驗了6000多種植物纖維,最後又選用竹絲,通過高溫密閉爐燒焦,再加工,得到炭化竹絲,裝到燈泡裡,再次提高了燈泡的真空度,電燈竟可連續點亮1200個小時。電燈的發明,曾使煤氣股票3天內猛跌百分之十二。
繼愛迪生之後,1909年,美國柯進而奇發明了用鎢絲代替炭絲,使電燈效率猛增。從此,電燈躍上新臺階,日光燈、碘鎢燈等形形色色的燈如雨後春筍般登上照明舞臺。
擴充套件:電燈泡歷史
一般認為電燈是由美國人湯馬士·愛迪生所發明。但倘若認真的考據,另一美國人亨利·戈培爾***Heinrich Göbel***比愛迪生早數十年已發明了相同原理和物料,而且可靠的電燈泡,而在愛迪生之前很多其他人亦對電燈的發明作出了不少貢獻。1801年,英國化學家戴維將鉑絲通電發光。他亦在1810年發明了電燭,利用兩根碳棒之間的電弧照明。1854年亨利·戈培爾使用一根炭化的竹絲,放在真空的玻璃瓶下通電發光。他的發明今天看來是首個有實際效用的白熾燈。他當時試驗的燈泡已可維持400小時,但是並沒有即時申請設計專利。
1850年,英國人約瑟夫·威爾森·斯旺***Joseph Wilson Swan***開始研究電燈。1878年,他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利,並開始在英國建立公司,在各家庭安裝電燈。
1874年,加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利。他們在玻璃泡之下充入氮氣,以通電的碳杆發光。但是他們無足夠財力繼續發展這發明,於是在1875年把專利賣給愛迪生。
愛迪生購下專利後,嘗試改良使用的燈絲。1879年他改以碳絲造燈泡,成功維持13個小時。到了1880年,他造出的炭化竹絲燈泡曾成功在實驗室維持1200小時。但是在英國,斯旺控告愛迪生侵犯專利,並且獲得勝訴。愛迪生在英國的電燈公司被迫讓斯旺加入為合夥人。但後來斯旺把他的權益及專利都賣了給愛迪生。在美國,愛迪生的專利亦被挑戰。美國專利局曾判決他的發明已有前科,屬於無效。最後經過多年的官司,愛迪生才取得碳絲白熾燈的專利權。
愛迪生的最大發現是使用鎢代替碳作為燈絲。之後在1906年,通用電器發明一種製造電燈鎢絲的方法。最終廉價製造鎢絲的方法得到解決,鎢絲電燈泡被使用至今。
電燈泡的最大問題是燈絲的昇華。因為鎢絲上細微的電阻差別造成溫度不一,在電阻較大的地方,溫度升得較高,鎢絲亦昇華得較快,於是造成鎢絲變細,電阻進一步增大的迴圈;最終令鎢絲燒斷。後來發現以惰性氣體代替真空可以減慢鎢絲的昇華。今天多數的電燈泡內都是注入氮、氬或氪氣。
現代的白熾燈一般壽命為1,000小時左右。