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電燈泡是一種透過通電,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。

基本信息

中文名電燈泡外文名electric bulb發明者托馬斯·阿爾瓦·愛迪生衍生髮明鈉燈、二極管燈或稱電球鎢絲燈學科電機工程。

概述

電燈泡(或稱電球、鎢絲燈),其準確技術名稱為白熾燈[1]。電燈泡外圍由玻璃製造,把燈絲保持在真空,或低壓的惰性氣體之下,作用是防止燈絲在高溫之下氧化。

電燈是人造光源之一,是一種將電能轉化為光能的設備,用於指示或者照明。其中,用電流把常常以鎢製成的燈絲加熱到白熾狀態後用來發光的燈叫白熾燈。燈泡內填充了鹵素和惰性氣體的白熾燈稱為鹵素燈。

歷史

一般認為電燈是由美國人托馬斯·阿爾瓦·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 G&ouml)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,但是並沒有及時申請設計專利[2]

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伙人。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代替作為燈絲。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升華。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,鎢絲亦升華得較快,於是造成鎢絲變細,電阻進一步增大的循環;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升華。今天多數的電燈泡內都是注入氪氣

現代的白熾燈一般壽命為1000小時左右。

形狀特點

為什麼它要呈梨形?這是因為電燈電亮後,燈泡里的鎢絲能達到2500℃左右的高溫,會使鎢絲表層蒸發出一部分鎢的微粒。燈泡做成梨形,燈泡內的惰性氣體對流時,鎢的微粒,大部分隨熱氣體被卷到上方,沉積在燈泡的頸部,這就能減輕對燈泡周圍和底部的影響,保持它的亮度。所以燈泡要做成梨形。

視頻

電燈泡 相關視頻

慢動作觀察,通電時的白熾燈泡鎢燈絲的狀態
《愛迪生與白熾燈》

參考文獻