전기 조명의 역사
전기 조명의 역사는 지난 세기로 거슬러 올라갑니다. 18세기 초 과학자들은 다양한 물질을 전기로 가열하면 밝은 빛을 얻을 수 있다는 것을 발견했습니다. 그러나 기술의 발전은 미미한 수준이어서 내구성이 좋고 안전한 전구의 개발에는 거의 한 세기가 걸렸습니다. 이 기간 동안 많은 실험이 수행되었습니다. 요즘에는 램프를 개선하기 위한 작업도 진행 중입니다. 얼마 전까지만 해도 점점 더 인기를 얻고 있는 새로운 옵션이 등장했습니다.
전기 이전의 광원
고대부터 인간은 어둠 속에서 조명을 제공하려고 노력했습니다. 또한 처음에는 포식자로부터 보호하는 역할도 했습니다. 광원 개발과 관련하여 몇 가지 주요 단계를 구별할 수 있습니다.
- 모닥불. 동굴이나 임시 대피소에서 불을 붙이고 그 당시 스스로 불을 피우는 방법을 몰랐기 때문에 지속적으로 유지되는 가장 첫 번째이자 가장 간단한 옵션입니다.
- 루치니. 시간이 지남에 따라 사람들은 일부 수지 목재가 다른 목재보다 훨씬 더 밝고 오래 타는 것을 알아차렸습니다.그들은 조명에 사용되기 시작하여 작은 횃불로 쪼개어 타면서 불을 붙이기 시작하여 재료를 절약하고 오랜 시간 동안 빛을 제공 할 수있었습니다.
- 첫 번째 램프는 디자인이 원시적이었습니다. 작은 심지가 기름, 천연 수지 또는 동물성 지방이 담긴 용기에 떨어져 오랫동안 연소되었습니다. 시간이 지남에 따라 정제된 석유 제품이 사용되기 시작하여 효율성이 더욱 높아졌습니다. 가연성 물질이 함침된 횃불 및 기타 변형이 있었습니다.
- 왁스와 파라핀 덕분에 오랫동안 방을 밝히는 데 도움이 되는 양초를 만들 수 있었습니다. 대부분의 경우 왁스를 수집하여 양초를 다시 만드는 데 사용했습니다.
- 개발의 다음 단계는 오일이었고, 그 다음은 오일 램프였습니다. 디자인은 심지를 용기에 담그고 특수한 시스템으로 인해 균일한 연소를 위해 점차적으로 제거되는 방식이었습니다. 화염을 보호하고 빛을 더 균일하게 만들기 위해 상단에 보호 유리를 사용했습니다.
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등유 램프는 가장 효율적이고 안전한 것 중 하나였습니다. - 가스 램프는 영국 및 기타 국가에서 가로등에 널리 사용되었습니다. 가스 전달의 편의성과 연결의 용이성으로 인해 점화 및 소화가 용이한 충분히 강력한 광원을 얻을 수 있었습니다.
그런데! 모두 광원그 이전의 전기는 안전하지 않았습니다. 따라서 그들은 종종 화재를 일으키고 때로는 도시의 상당 부분을 태워 버렸습니다.
조명 개발 단계
전기가 발명된 후 많은 과학자들은 조명의 효율성을 높이려면 가열된 요소의 온도를 높여야 한다는 것을 깨달았습니다.이를 수행하는 가장 쉬운 방법은 전기를 사용하는 것입니다. 전류를 통해 일부 재료는 빛을 발하기 시작하는 온도로 가열될 수 있으며 이러한 모든 옵션에는 다음과 같은 공통된 기능이 있습니다.
- 글로우의 밝기는 가열 정도에 정비례합니다.
- 방사선에는 연속 스펙트럼이 있습니다.
- 조명의 최대 포화도는 가열된 본체의 온도에만 의존합니다.
조명을 위한 최초의 전기 아크는 러시아 과학자에 의해 제안되었습니다. 1802년 V. 페트로프. 같은 해 영국의 탐험가 지. 데이비 백금 조각에 전기를 공급하여 작동하는 광원의 자신의 버전을 제안했습니다.
작업은 수십 년 동안 계속되었지만 설계의 복잡성과 백금의 높은 가격으로 인해 모든 옵션이 널리 사용되지 않았습니다.
탄소 실
저렴한 탄소 필라멘트 램프에 대한 특허를 받은 최초의 과학자는 미국인이었습니다. 1844년의 D. 스타. 그는 탄소 요소를 교체할 수 있는 디자인을 제안했는데, 그 이유는 몇 시간 동안만 작동했기 때문입니다. 수십 년 동안 많은 연구자들이 디자인을 개선했지만, 1879년 Thomas Edison은 램프에 대한 특허를누구에게나 친숙한 것. 동시에 많은 사람들은 그의 연구에서 러시아 과학자의 업적을 적용했다고 믿습니다. 로디진.
첫 번째 옵션은 몇 시간 동안 작동했습니다. 그런 다음 40시간의 수명을 가진 모델이 나왔는데, 이는 당시로서는 환상적이었습니다.Edison과 연구원 팀은 전구를 계속 개선하여 1200시간의 자원을 제공할 수 있게 했습니다.
더 성공적인 것은 프랑스 과학자였습니다. 샤예, 19세기 말에 훨씬 더 튼튼하고 밝은 탄소 필라멘트 램프를 개발했습니다. 미국에서 개업한 이 기업은 12년 반 동안 번창했습니다. 그러나 Chaie는 제때에 재건할 시간이 없었고 차세대 텅스텐 램프는 탄소 품종을 시장에서 몰아냈습니다.
그런데! 113년 된 "영원한" 탄소 필라멘트 전구가 미국 캘리포니아주 리버모어 소방서에서 불타고 있습니다.
백열 램프
19세기 말에 러시아 연구원인 Lodygin은 내화 금속인 몰리브덴과 텅스텐을 사용하여 실험을 시작했습니다. 필라멘트를 나선형으로 비틀기로 결정한 사람은 재료의 저항이 증가하고 광선의 밝기가 증가하며 수명이 연장되었습니다. 결과적으로 그는 Thomas Edison의 General Electric 회사에 텅스텐 필라멘트에 대한 특허를 판매하여 기술을 완벽하게 만들었습니다.
미국 회사 직원 어빙 랭뮤어 그는 텅스텐 필라멘트의 수명을 연장하고 발광 성능을 향상시키기 위해 플라스크에 불활성 기체를 채우는 것을 제안했습니다. 이것은 훌륭한 자원을 제공하고 우리 시대에 거의 변하지 않은 저렴하고 고품질의 제품을 생산할 수있게했습니다.
할로겐 램프 - 귀금속 쌍을 사용하는 개선된 버전. 덕분에 광선의 밝기가 증가하고 서비스 수명도 크게 연장됩니다.
형광등
전기 조명의 개발로 연구원들은 향상된 효율성과 우수한 밝기를 제공하는 다른 옵션을 찾게 되었습니다. 결국, 백열등 대부분의 에너지는 코일을 가열하는 데 사용되며 열의 형태로 방출됩니다.
현대적인 형태로 디자인을 사용하도록 제안한 최초의 사람은 미국 과학자였습니다. 1926년의 E. Germer. 나중에 General Electric Company가 특허를 취득하여 장치의 일부 요소를 완성하고 1938년에 이러한 유형의 램프를 산업 생산에 출시했습니다.
작동 원리 표준 옵션과 달리 전구의 다른 끝에 위치한 두 전극 사이에 형성된 아크 방전으로 인해 글로우가 발생합니다. 내부 공간은 불활성 가스와 자외선을 생성하는 수은 증기의 혼합물로 채워져 있습니다. 그것을 눈에 보이는 빛으로 변환하기 위해 플라스크의 벽은 내부에서 형광체로 코팅됩니다. 코팅의 구성을 변경하여 다양한 빛의 특성을 얻을 수 있습니다.
이 작동 원리로 인해 백열등과 동일한 조도를 제공하지만 전기 비용은 5배 절감됩니다. 동시에 조명이 확산되어 시각적 편안함이 향상되고 실내에 더 나은 조명 분포가 제공됩니다. 적절한 설치 및 작동으로 서비스 수명은 기존 제품보다 몇 배 더 깁니다.
그러나 이 옵션에는 단점도 있습니다. 가장 중요한 것은 내부에 수은 증기가 존재한다는 것입니다., 훼손시 위험을 발생시키며 별도의 조치가 필요합니다. 재활용 램프.그들은 지속적인 켜기 및 끄기를 용납하지 않으며 조명이 일정한 모드로 작동하는 장소에서 가장 잘 사용됩니다.
표준 소켓용 소형 형광등은 표준 튜브 모델의 모든 장점을 가지고 있습니다. 시스템을 변경하지 않고도 백열등의 대안으로 사용할 수 있습니다.
LED 소스
이 옵션은 비교적 최근에 등장했지만 속도면에서 다른 품종을 추월하고 매년 점점 더 퍼집니다. 광원은 LED 화이트 색상, 초밝기 옵션이 개발되었을 때 이 방향은 실내 및 실내에서 모두 유망하게 되었습니다. 거리 조명.
이 솔루션에는 널리 사용되는 많은 장점이 있습니다.
- 가장 낮은 전력 소비. 백열등과 비교하면 그 차이가 거의 90%입니다. LED 조명을 설치하면 전기를 절약할 수 있습니다.
- 코일을 가열하거나 아크 방전에 에너지가 낭비되지 않기 때문에 효율이 훨씬 높습니다.
- 정상 작동 조건에서 서비스 수명은 50,000시간을 초과할 수 있습니다. 이것은 다른 어떤 종보다 훨씬 많습니다.
- LED는 다양한 색온도로 빛을 생성할 수 있으므로 모든 목적에 적합한 솔루션을 선택할 수 있습니다. 동시에 깜박임이 거의 없어 눈의 피로를 줄여줍니다.
- 표준에 따라 비품과 전구를 모두 구입할 수 있습니다. 탄약통.
LED에도 몇 가지 단점이 있습니다. 우선 방열판의 품질에 대한 엄격함입니다. 과도한 열 제거에 대처할 수 없으면 LED의 작동이 중단되고 리소스가 크게 줄어 듭니다.판매시 정상적인 조명 품질을 제공하지 않는 다이오드가있는 많은 저품질 제품이 있습니다.
비디오는 조명의 역사와 진화에 대해 자세히 설명합니다.
전기 조명은 개발 과정에서 여러 단계를 거쳤습니다. 그리고 모든 전구 옵션 탄소 필라멘트 품종을 제외하고는 오늘날에도 여전히 사용됩니다. 그리고 기술의 발전과 LED 광원의 출현에도 불구하고 백열등은 여전히 주도적인 역할을하며 연간 생산량은 다른 모든 것을 합친 것보다 많습니다.