爱迪生发明电灯的过程是怎样的

爱迪生发明电灯的过程是怎样的,第1张

爱迪生20岁出头开始研究电灯,历时10余年,他先后选用了竹棉、石墨、钽……等等上千种不同物质作灯丝材料进行试验,时常通霄达旦,有一次他和助手们竟连续工作5昼夜。1879年爱迪生用碳丝作为白炽灯丝,并点燃40小时。由于碳丝表面多孔,性脆,强度很低。不久被钨丝代替。 1883年爱迪生发现了热电子发射现象,也叫“爱迪生效应”,即金属表面附近的部分电子或离子因高温而使其无规则运动得到足够的动能,克服表面的束缚,逸出金属之外。爱迪生效应对于一切真空管的操作至为重要,作为发射表面的阴极常涂上一层碱土金属氧化物,以利电子发射,并用电流加热以维持高温。 1900年爱迪生发明了铁镍蓄电池,是一种碱性蓄电池,电动势约为1.3~1.4伏,寿命长,但效率不高。爱迪生一生有许多发明,可是当别人问爱迪生成功原因时,他说:有些人以为我有什么天才,这是不正确的,“天才”是百分之一的灵感,百分之九十

灯光与灯丝未断前相比更亮了。电阻大小与长度成正比,与横截面积成反比。搭上之后灯丝变粗变短,电阻就变小,电压一定则电功率变大。

白炽灯(Incandescent Lamp,Incandescent light bulb)是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源。于1879年由美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生发明。

制成碳化纤维(即碳丝)白炽灯以来,经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进,白炽灯的发光效率也相应提高。1959年,美国在白炽灯的基础上发展了体积和光衰极小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡,不同用途和要求的白炽灯,其结构和部件不尽相同。白炽灯的光色和集光性能很好,但是因为光效低,已逐步退出生产和销售环节白炽灯是一种热辐射光源,能量的转换效率很低,只有2%~4%的电能转换为眼睛能够感受到的光。但白炽灯具有显色性好、光谱连续、使用方便等优点,因而仍被广泛应用。

一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达3000℃。正是由于炽热的灯丝产生了光辐射,才使电灯发出了明亮的光芒。因为在高温下一些钨原子会蒸发成气体,并在灯泡的玻璃表面上沉积,使灯泡变黑,所以白炽灯都被造成“大腹便便”的外型,这是为了使沉积下来的钨原子能在一个比较大的表面上弥散开。

钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。原因是空气里的氧气使高温的钨丝氧化了。所以钨丝灯泡要抽成真空,把空气统统清除出去。

有时怕抽气机抽不干净,还要在灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷,白磷很容易同氧气反应,生成固态的五氧化二磷,玻壳里残留的氧气也被消除了。

但是白炽灯用久了玻壳会变黑,再过一段时间会烧断,因为钨丝比起炭丝来,在真空里的升华速度要快得多。当白炽灯点亮温度升得很高的时候,钨的升华仍然十分严重。长时间的高温使钨丝表面的钨原子升华扩散,然后一层又一层地沉积到玻壳的内表面上,使玻壳慢慢黑化,钨的蒸发也使钨丝越来越细,最后烧断。灯丝工作温度越高钨升华的越快,白炽灯的使用寿命就越短。

与人们通常的认识恰恰相反,最初电灯的发明者不是爱迪生,爱迪生是改进了电灯。

早在1801年,英国一位名叫汉弗里·戴维的化学家就在实验室中用铂丝通电发光;1810年,他又发明了用两根通电碳棒之间发生的电弧而照明的“电烛”,这算是是电灯的最早雏形。另一位英国电技工程师约瑟夫·斯旺经过近30年的研究,于1878年12月制成了以碳丝通电发光的真空灯泡。

当年有关斯旺的电灯泡的报道给了爱迪生以很大启发。1879年10月,爱迪生终于成功制成了以碳化纤维作为灯丝的白炽灯泡,称之为“碳化棉丝白炽灯”,随后大量投产,并成立公司设立发电站和输电网等相应基础设施,很快使电灯在美国被普遍使用。

期间,他不断改进技术,最终确定以钨丝作为灯丝,称之为“钨丝灯”,并定型使用至今,爱迪生也由此成为公认的电灯发明者。

扩展资料:

美国专利局判爱迪生的碳丝白炽灯发明落于人后,专利无效。打了多年的官司后,亨利·戈培尔赢得专利,最后爱迪生从戈培尔贫困的遗孀手上买下专利。在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,后来他们在法庭之外和解,于1883年在英国建立一家联合公司。

斯旺后来把他的股权及专利都卖给了爱迪生。

-爱迪生

碳纤维发热丝好。钨钼发热丝和碳纤维发热丝,碳纤维发热丝更好。

1、环保节电,比普通金属发热丝节电百分之三十,符合全球潮流。

2、发热丝起效快,数秒内发热和散热,而且疗效好,远红外发射率高达百分之八十六,是普通金属发热丝的三倍。碳纤维丝耐高温导电抗拉伸3K6K12K24K导电加热丝碳纤维丝 3K 100克 500米左右 非常好。

加热材质不同作用不同。

钨丝红外线加热与碳纤维红外线加热管有很多相似的地方两者外面都是利用石英管提供真空环境或者惰性气体环境通电后两者都会发出红外线通过红外线辐射对物体进行加热两者都可以根据图纸做成不同形状的加热管两者的外观都可以换成红宝石石英管半镀白石英管镀金石英管等两者不同的地方主要是加热丝材质不同使用时有无瞬间电流两方面的不同

51, 51, 51; text-indent: 2em;">下面逐条介绍两者的不同点

一加热丝材质不同一个是钨丝一个是碳纤维

钨丝红外线加热管加热丝用的是钨丝钨丝主要用于白炽灯卤钨灯中作为加热丝(灯丝)用于灯泡中作各种发光体的钨丝还需要在冶制过程中掺入少量的钾硅和铝的氧化物钨丝的电阻率是5310^-8钨的熔点高电阻率大强度好蒸气压低是金属中制作加热丝(灯丝)最好的材料当电流通过钨丝被加热到一定温度钨丝的电阻值也就增加到一定值一般金属丝的电阻值随温度升高而增加

碳纤维红外线加热管加热丝用的是碳纤维爱迪生在发明白炽灯时也曾经尝试用碳纤维做为灯丝但因为当时的生产制造水平过于落后而选择了钨丝碳纤维是一种非金属材料具有很温度的物理化学性能碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维其含碳量随种类不同而异一般在90%以上碳纤维具有一般碳素材料的特性如耐高温耐摩擦导电导热及耐腐蚀等但与一般碳素材料不同的是其外形有显著的各向异性柔软可加工成各种织物沿纤维轴方向表现出很高的强度碳纤维比重小因此有很高的比强度

二启动瞬间电流不同钨丝红外线加热管有瞬间冲击电流碳纤维加热管没有

钨丝红外线加热管的电热丝是金属钨丝金属的电阻系数与温度的关系比较大所以钨丝红外线加热管的冷态电阻与工作时的电阻相差比较多加热管规格启动时由于加热丝的电阻比较小所以瞬间通过电路的电流会比较大一般取额定电流的15倍但从高校实验室出来的数据瞬间电流最高峰是额定电流的10倍左右所以设备在使用钨丝红外线加热管时电路的电气元件的额定电流值需要适当的高于计算值

碳纤维红外线加热管的电热丝是碳纤维碳纤维的电阻系数与温度相关性不是很大高校实验室测出的数据碳纤维冷态电阻比正常工作时的电阻要大45%左右直白的说碳纤维加热管在刚刚启动的瞬间功率是小于额定功率的加热管在5秒钟左右以后达到额定功率所以使用碳纤维红外线加热管的电路元器件无需预留额定电流值可以减少一些设备成本

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