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电灯
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[[File:第一个实用的白炽灯泡.jpg|350px|缩略图|右|第一个实用的白炽灯泡[https://www.xianjichina.com/data/editer/20180814/image/eef62019253bb124e2b48ca95b0a39ea.jpg 原图链接][https://www.xianjichina.com/special/detail_351486.html 来自 贤集网 的图片]]]
'''电灯'''(Electric lamp)即用电作 [[ 能源 ]] 的人造照明用具、人工光源之一,是 [[ 电流 ]] 把 [[ 灯丝 ]] 加热到白炽状态后用来发光的灯。1809年, [[ 英国 ]] 皇家研究院教授 [[ 汉弗莱·戴维 ]] 爵士( [[ 法拉第 ]] 的老师)用2000节电池和两根炭棒,制成世界上第一盏弧光灯。1879年10月21日, [[ 美国 ]] 发明家 [[ 爱迪生 ]] 通过长期的反复试验,终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。电灯把电能转化为光能,在黑夜或暗室为人类照明。
==电灯定义==
[[File:托马斯·爱迪生.jpg|300px|缩略图|右|托马斯·爱迪生.[https://www.xianjichina.com/data/editer/20180814/image/efa02f8cfff5507e92aadc98caaef69b.jpg 原图链接][https://www.xianjichina.com/special/detail_351486.html 来自 贤集网 的图片]]]
电灯是将电能转化为 [[ 光能 ]] ,以提供照明的设备,其工作原理是:电流通过灯丝(钨丝,熔点达3000℃以上)时产生热量, [[ 螺旋 ]] 状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处于白炽状态时,就像烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。故称之为 [[ 白炽灯 ]] ,从能量的转换角度看,电灯发光时,大量的电能将转化为 [[ 热能 ]] ,只有极少一部分可以转化为有用的光能。电灯发出的光是全色光,但各种色光的成份比例是由发光物质(钨)以及温度决定的。比例不平衡就导致了光的颜色的偏色,所以在白炽灯下物体的颜色不够真实(即显色性不高)。
==功效比较==
大部分电灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能,只少于10%的能量会成为光。相比之下, [[ 萤光灯 ]] (Fluorescent lamp,亦称光管) 的效率高很多,接近40%,所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一。故此很多地方,特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力。小型的萤光灯(节能灯泡)把萤光灯及启动电子结合,使用标准电灯泡的接口,用以替代普通白炽灯泡。例如一个26瓦的节能灯泡,发出的亮度为11瓦,热量为15瓦。发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍,达100瓦;放出热量多六倍,达90瓦。
很多家居内的电灯仍然是以普通电灯为主。 [[ 卤素灯泡 ]] 渐渐变得较为流行,特别是光源需要集中的情况,例如家居的 [[ 射灯 ]] ,汽车车头灯,经常会使用卤素灯泡。良好的卤素灯泡可以达到15%的效率。它是将电灯的普通玻璃换成更耐热的石英玻璃(卤素灯的温度很高,在2100度左右),并在灯泡中充入卤族元素气体(碘或溴),就是卤素灯了。卤素和钨利用温差在灯泡内部进行分解与合成的循环,以延长灯丝寿命。但是石英玻璃并不能像普通玻璃那样隔离紫外光。所以,如果你长时间暴露在它的紫外光照射下,皮肤会变成古铜色。
==种类用途==
(electrodeless lamp)
特点:超长寿命(40000~80000 ~80000 小时)、节能、无电极、瞬间启动和再启动、无频闪、显色性好。
用途:公共建筑、商店、隧道、步行街、高杆路灯、保安和安全照明及其他室外照明。
===卤素灯泡===
卤素灯(Halogen lamp),亦称钨卤灯泡,是白炽灯的一种。原理是在灯泡内注入 [[ 碘 ]] 或 [[ 溴 ]] 等卤素气体。在高温下,蒸发的钨丝与卤素进行化学作用,蒸发的钨会重新凝固在 [[ 钨丝 ]] 上,形成平衡的循环,避免钨丝过早断裂。因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。此外,卤素灯泡亦能以比一般白炽灯更高的温度运作,它们的亮度及效率亦更高。不过在 这温度下,普通玻璃可能会软化。因此卤素灯泡需要采用熔点更高的 [[ 石英玻璃 ]] 。而由于石英玻璃不能阻隔紫外线,故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。卤素灯泡上的 [[ 水晶玻璃 ]] 如果有油,会造成玻璃上温度不一,减低灯泡的寿命。因此换卤素灯泡时要避免人手触及灯泡的玻璃。
用途:汽车前灯,宾馆/酒店大厅,展台照明。
LED结构
发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。 当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时, [[ 半导体 ]] 晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。
LED光源的特点
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===重力电灯===
“重力电灯”依靠重力产生电力,其亮度相当于一个12瓦的日光灯,且使用寿命长。
来自美国 [[ 弗吉尼亚州 ]] 的 [[ 克雷·毛尔顿 ]] ,在 [[ 弗吉尼亚科技大学 ]] 获得了 [[ 硕士 ]] 学位。他的研究课题是一种使用发光二极管制成的灯具,这种灯具被命名为“ [[ 格拉维亚 ]] ”,它事实上是一个高度略大于4英尺(约1.21米)、由 [[ 丙烯酸 ]] 材料做成的柱体。这种灯具的发光原理是:灯具上的重物在缓缓落下时带动转子旋转,由旋转产生的电能将给灯具通电并使其发光。
这种灯具的光通量为600至800流明(相当于一个12瓦日光灯的亮度),持续时间为4小时。要打开灯具,操作者只需将灯上的重物从底端移到顶部,将其放进顶部的凹槽里。让重物缓缓下降,只需几秒钟,这种发光二极管灯具即被点亮。
==中国首盏==
中国的第一盏电灯出现在清 [[ 光绪 ]] 五年四月初八 (1879年5月28日),,当时在 [[ 上海 ]] 公共租界工部局工作的电气工程师 [[ 英国 ]] 人 [[ 毕晓浦]](J. D. Bishop)在境内乍浦路一幢仓库里,以10马力(7.46千瓦)蒸汽机为动力,带动自激式直流发电机发电,点燃 [[ 碳极弧光 ]] 灯,由此,宣告电灯在中国开始投入使用。
1882年英国人立德尔购买美国制造的发电设备,在 [[ 南京 ]] 路 [[ 江西 ]] 路北角(今 [[ 华东 ]] 电业管理局)创办了中国第一家发电厂,并在外滩一带串接15盏电灯。夜幕下,眩人眼目的弧光灯吸引了成百上千的市民翘首围观。
上世纪50年代,在 [[ 鼓浪屿 ]] 上,每天晚上只要电灯暗了一下立马又亮起来,人们就知道是8点整了。
人们可以使用充 [[ 氮气 ]] 来延长灯泡的使用寿命。
==节电技巧==
选用节能灯:日光灯比白炽灯节电。20瓦日光灯的亮度甚至赛过40瓦白炽灯(出来的更好的环保节能产 品LED 品[[LED]] 日光灯2瓦就可以替代40瓦的白炽灯。4瓦就完全可以替代20瓦的普通日光灯及20瓦的普通节能灯)。
充分利用反射与反光:如给灯配上合适的反射罩可进步照度。利用室内墙壁的反光加白色墙也可进步照度20%左右。