電燈,即以電為能源,將電能轉化為光能,在黑暗或暗室中照亮人類的人工照明器具。自從電燈發明以來,它極大地促進了人類的發展。
首先,白熾燈
(白熾燈)
1.普通白熾燈是常用的白熾燈泡。
特點:顯色性好(Ra=100),開燈亮,連續調光,結構簡單,價格低,但壽命短,光效低。
用途:客廳、起居室、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會議室、庭院。
用途:臺燈,吸頂燈,壁燈,床頭燈,樓道燈。
二、鹵鎢燈
(鎢鹵素燈)
充氣白熾燈,填充氣體中含有壹些鹵族元素或鹵化物。具有普通照明白熾燈的所有特性,光效和使用壽命比普通照明白熾燈提高壹倍以上,體積小。
用途:會議室、展廳、客廳、商業照明、影視舞臺、儀器儀表、汽車、飛機等特殊照明。
第三,氣體放電燈
(放電燈)
1.低壓放電燈(1)熒光燈(1)
第四,熒光燈
(俗稱日光燈)
特點:光效高、壽命長、光色好。
熒光燈有直管型、環型、緊湊型等。它是壹種應用廣泛的節能照明光源。
用直型熒光燈代替白熾燈,可節電70~90%,壽命延長5~10倍。
升級直型熒光燈,節電15 ~ 50%;
用緊湊型熒光燈代替白熾燈,可節電70~80%,壽命延長5~10倍。
五、高強度氣體放電燈
(高強度放電燈)
高強度氣體放電燈包括熒光高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
(1)熒光高壓汞燈
特點:使用壽命長,成本相對較低。
用途:道路照明,室內外工業照明,商業照明。
(2)高壓鈉燈
特點:壽命長,光效高,透霧性強。
用途:道路照明、泛光照明、廣場照明、工業照明等。
(3)金屬鹵化物燈
特點:壽命長,發光效率高,顯色性好。
用途:工業照明、城市照明、工程照明、商業照明、體育場照明和道路照明。
(4)陶瓷金屬鹵化物燈
特點:性能優於壹般金屬鹵化物燈。
用途:商場、櫥窗、重點展示和商業街照明。
(5).低壓鈉燈
特點:發光效率高,壽命長,光通量保持率高,透霧性強,但顯色性差。
用途:隧道、港口、碼頭和礦山照明。
六、高頻無極燈
(無極燈)
特點:壽命長(40000 ~ 80000小時),節能,無電極,瞬間啟動和重啟,無頻閃,顯色性好。
用途:公共建築、商店、隧道、步行街、高桿路燈、安防照明及其他戶外照明。
七、鹵素燈泡
鹵素燈,又稱鎢鹵素燈,是白熾燈的壹種。原理是將碘或溴等鹵素氣體註入燈泡。在高溫下,蒸發出來的鎢絲與鹵素發生化學反應,蒸發出來的鎢會在鎢絲上再次凝固,形成平衡循環,避免鎢絲過早斷裂。因此,鹵素燈泡比白熾燈壽命長。此外,鹵素燈泡可以在比普通白熾燈更高的溫度下工作,亮度和效率也更高。然而,在這個溫度下,普通玻璃可能會軟化。因此,鹵素燈泡需要使用熔點更高的應時玻璃。因為應時玻璃不能阻擋紫外線,鹵素燈泡通常需要使用額外的紫外線過濾器。如果鹵素燈泡上的水晶玻璃中有油,會造成玻璃上的溫度不同,降低燈泡的壽命。因此,在更換鹵素燈泡時,人們應該避免接觸燈泡的玻璃。
八、鎢絲燈
鎢絲行業的發展從壹開始就與燈泡行業緊密相連。
1878年,愛迪生發明了碳絲燈泡。但這種燈泡有嚴重的缺點,主要是壽命太短。近20年後(1897),碳絲被鋨絲和鉭絲取代,但由於Os和Ta的熔點較低,工作溫度和光效較低。
1903年,根據A. Just和F. Hannaman的專利,匈牙利首次制造出鎢絲。在這種方法中,碳絲被含有遊離氫的鎢的鹵素氧化物蒸汽中的電流加熱到高溫,從而碳被鎢完全取代。這樣做出來的白熾燈絲或多或少都含有碳,不僅非常脆,而且燈泡在使用過程中燈絲不斷致密,所以燈絲的電參數會發生變化。
在1904中,Jester和Hannaman認識到碳對脆性的影響,用壹種無碳粘結劑與鎢化合物混合,然後擠壓成細絲,再在氫氣中加熱還原成金屬。用這種方法制成的鎢絲非常脆,但由於它的光效好得多,所以仍然可以代替碳絲、鋨絲和鉭絲來制作燈泡。[1]
相關信息
無繩燈
2007年6月10日,美國麻省理工學院的研究人員進行了“無繩燈泡”的實驗。Sol Jasik領導的研究小組使用兩個銅線線圈作為振動器,壹個線圈連接到電源作為發射器。另壹個連接到臺燈,充當接收器。結果,他們在距離發射機2.13米處成功點亮了壹盞60瓦的電燈。而且實驗表明,無線輸電技術對人類是無害的,因為電磁場只影響能與之振動的物體。
LED的結構和發光原理
50年前,人們就知道了半導體材料可以發光的基本知識。第壹個商用二極管產生於1960年。LED是英文發光二極管的縮寫。它的基本結構是壹塊電致發光半導體材料,用引線放在架子上,然後用環氧樹脂密封,保護內部芯線,所以led抗震性能好。
發光二極管結構
發光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有壹個過渡層,稱為pn結。在壹些半導體材料的PN結中,註入的少數載流子與多數載流子復合時,多余的能量會以光的形式釋放出來,從而直接將電能轉化為光能。PN結加反向電壓時,少數載流子很難註入,所以不發光。這種利用註入電致發光原理制成的二極管稱為發光二極管,俗稱led。當處於正向工作狀態時(即兩端加直流電壓),當電流從LED的陽極流向陰極時,半導體晶體發出從紫外到紅外不同顏色的光,光的強度與電流有關。
LED光源的特性
1.電壓:LED使用低壓電源,電源電壓在6-24V之間,根據產品不同而不同,所以是比使用高壓電源更安全的電源,特別適合公共場所。
2.效率:與同等光效的白熾燈相比,能耗降低80%。
3.適用性:非常小,每個單位LED芯片為3-5mm見方,因此可以做成各種形狀的器件,適用於多變的環境。
4.穩定性:654.38+10萬小時,光衰為初始值的50%。
5.響應時間:白熾燈的響應時間為毫秒級,LED燈的響應時間為納秒級。
6.環境汙染:不含有害金屬汞。
7.顏色:通過改變電流可以改變顏色,發光二極管通過化學修飾可以很容易地調節材料的能帶結構和帶隙,實現紅、黃、綠、藍、橙的多色發射。例如,在低電流下為紅色的LED可以隨著電流的增加而變成橙色、黃色並最終變成綠色。
8.價格:led比較貴。與白熾燈相比,幾個led的價格可以相當於壹個白熾燈的價格,通常每組信號燈需要由300 ~ 500個二極管組成。
發光二極管顯示器
現代顯示屏采用LED作為背光顯示技術。
中國第壹盞電燈
中國第壹盞電燈出現在清光緒五年四月初八(1879年5月28日)。當時,在上海租界工部工作的英國電氣工程師J. D. Bishop在中國乍浦路的壹個倉庫裏,由壹臺10馬力(7.46千瓦)的蒸汽機驅動。
1882年,英國人利德爾購買美國制造的發電設備,在江西路南京路(現華東電力管理局)北角創辦了中國第壹座發電廠,並在外灘沿線串聯了15盞電燈。夜晚,耀眼的弧光燈吸引了數百名市民圍觀。
上世紀50年代,在鼓浪嶼上,只要燈光調暗再打開,人們就知道每天晚上8點正。
新發明
“重力燈”依靠重力發電,亮度相當於壹盞12瓦的熒光燈,使用壽命長。
來自美國弗吉尼亞州的克萊·莫頓去年獲得了弗吉尼亞理工大學的碩士學位。他的研究課題是壹種由發光二極管制成的燈,命名為“Gravia”。實際上,它是壹個由亞克力材料制成的圓柱體,高度略大於4英尺(約1.21米)。這種燈的發光原理是燈上的重物在緩慢下落時帶動轉子旋轉,旋轉產生的電能會給燈通電,使其發光。
這種燈的光通量為600到800流明(相當於12瓦熒光燈的亮度),持續4小時。要打開燈,操作者只需將燈上的重物從底部移到頂部,放入頂部的凹槽中。重物慢慢下降只需要幾秒鐘,LED燈就亮了。
克萊·莫頓(Clay Morton)表示,操作這種燈當然比按開關更麻煩,但還是可以接受的,也更有趣,就像給古典鐘上發條,或者悠閑地泡壹杯美味的咖啡。莫頓估計Gravia燈的使用壽命可以達到200年以上。目前,這種名為“Gravia”的燈已經申請並獲得專利。