电灯为什么寿命长？
中国第一盏电灯。
1882年7月26日晚上7点，上海一台发电机开始转动，点亮了15电灯。这是上海文明史上的重要时刻，也是中国电灯史上的新时代。从此，电灯在中华大地上被点亮。
编辑本段的工作原理
电灯是一种将电能转化为光能来提供照明的装置。其工作原理是:当电流通过灯丝(钨丝，熔点3000多摄氏度)时，产生热量，螺旋灯丝不断聚集热量，使灯丝温度达到2000多摄氏度。当灯丝处于白炽状态时，它就像炽热的铁一样发光。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。所以叫白炽灯。
从能量转换的角度来看，电灯发光时，大量的电能会转化为热能，只有少部分能转化为有用的光能。
电灯发出的光是全色光，但每种颜色光的比例是由发光物质(钨)和温度决定的。比例的不平衡导致光线的颜色偏差，所以物体的颜色在白炽灯下不够真实。(即低显色性)
电灯用久了会变黑的原因
电灯里发光的是钨丝，在极高的温度下也能保持稳定，不会熔化，而是直接升华成气体。关灯时，温度下降，钨丝气体再次凝结成固体，覆盖在灯泡内壁。因为钨是黑色固体，白炽灯用久了会变黑。
电灯寿命很长。一般黑化后，它们的寿命不会很长。黑色灯泡会影响照明质量，而且不美观。所以最好尽早更换，尤其是显眼的地方，需要良好的照明，避免没有备用灯泡的灯泡突然失效，影响正常照明和生活，造成各种不便。
灯的寿命与灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝越容易升华(钨直接变成钨气)。钨丝升华变细，通电后容易烧坏，从而结束灯的寿命。因此，电灯的功率(瓦数)越大，寿命越短。
编辑这一段来发明电灯。
在电灯出现之前，蜡烛、煤油灯或煤气灯被广泛用作照明工具。因为这种灯烧煤油或煤气，黑烟很浓，气味刺鼻，加燃料不方便，经常擦洗灯罩。更重要的是，这种灯很容易引起火灾，这将导致巨大的灾难。许多年来，许多科学家尽力发明一种安全方便的电灯。
灯是人类征服黑夜的伟大发明。真正发明电灯使其发光的是美国发明家爱迪生。他是一个铁路工人的孩子。他小学没读完就辍学了，靠在火车上卖报纸为生。爱迪生是一个极其勤奋的人，他喜欢做各种实验，制造出许多精巧的机器。他对电器特别感兴趣。自从法拉第发明了电动机，爱迪生就决心要制造电灯，给人类带来光明。
爱迪生在认真总结了以往制造电灯的失败经验后，制定了详细的测试计划，分两个方面进行测试:一是对1600多种不同的耐热材料进行分类测试；二是改进抽真空设备，使灯泡具有高真空度。他还研究了新的发电机和电路分流系统。
19世纪初，一位英国化学家用2000节电池和两根碳棒制成了世界上第一盏弧光灯。但是这种灯太强了，只能安装在街道或者广场，普通家庭用不上。无数科学家绞尽脑汁想制造一种既便宜又耐用的家用电灯。
1879 10 10月21日，美国一位发明家经过长期反复实验，终于点亮了世界上第一盏具有实用价值的电灯。从此，发明家的名字就像他发明的电灯一样，走进了千家万户。他就是爱迪生，被后人誉为“发明之王”。
1847年2月，爱迪生出生于美国俄亥俄州米兰市。他一生只在学校学习过三个月，但他好学，勤于思考。他的发明创造了电灯、留声机、电影摄影机等1000多种成果，为人类做出了巨大贡献。
爱迪生12岁的时候，沉迷于科学实验。经过他孜孜不倦的自学和实验，在16岁时，他发明了每小时发一次信号的自动电报机。后来，自动计数机、第一台实用打字机、双重和四重电报、自动电话和留声机相继发明。爱迪生对这些发明并不满意。1878年9月，爱迪生决定进攻电灯照明的堡垒。他看了很多关于电灯照明的书，决心要做出便宜、耐用、安全、方便的电灯。
他用白炽灯开始实验。把一小块耐热的东西放在玻璃泡里，当电流把它烧到白热的程度，它就会发热发光。他首先想到的是木炭，于是他把一小块木炭丝放进一个玻璃泡里，玻璃泡一通电就破了。
“是什么原因？”爱迪生捡起断成两截的碳丝，又看了看玻璃泡。过了好一会儿，他才突然想起来:“哦，可能是因为里面有空气，空气中的氧气帮助碳丝燃烧，让它马上断了！”于是他就用自己亲手做的抽气器，把玻璃泡里的空气尽量抽出来。它一通电，就不会马上熄灭。但是八分钟后，灯灭了。
无论如何，爱迪生最终发现，真空状态对于白炽灯来说非常重要，关键是碳丝，这是问题的关键。
那么应该选择什么样的耐热材料呢？
爱迪生想了想，熔点最高，耐热性强的是铂金！于是，爱迪生和他的助手们尝试了几次铂，但这种熔点更高的铂使电灯的发光时间延长了很多，但自动关闭然后不时发光仍然不太理想。
爱迪生毫不气馁，继续他的实验工作。他尝试了钡、钛、铟等各种稀有金属，结果都不是很理想。
过了一会儿，爱迪生把之前的实验工作做了一个总结，把他能想到的各种耐热材料都写了下来，一共1600种。
接下来，他和助手们开始分门别类地测试1600种耐热材料，可以尝试一下，铂金是最合适的一种。由于改进了抽气方法，玻璃灯泡内的真空度更高，灯的寿命延长到了2小时。但是这种铂金做的灯太贵了。谁愿意花这么多钱买一个只能用两个小时的电灯？
实验工作陷入低谷，爱迪生很苦恼。在一个寒冷的冬天，爱迪生坐在火炉旁，看着熊熊燃烧的炭火。他不禁自言自语道:“木炭，木炭……”
木炭做的炭条已经试过了。我该怎么办？爱迪生觉得浑身发烫，所以他把脖子上的围巾拉了下来。看到这条棉纱做的围巾，爱迪生脑子里突然冒出一个想法:对！棉纱的纤维比木头的好。你能使用这种材料吗？
他迅速从围巾上扯下一根棉纱，在火上烤了很久。棉纱变成了烧焦的木炭。他小心翼翼地把这根碳丝放进玻璃泡里，经过测试，效果确实不错。
爱迪生很高兴，然后他用棉纱做了很多碳丝，连续做了很多实验。灯泡寿命延长了13小时，之后达到了45小时。
消息一传开，轰动了全世界。英国伦敦燃气股价暴跌，燃气行业一片混乱。人们有一种预感，点亮煤气灯很快将成为历史，未来将是电光时代。
大家纷纷祝贺爱迪生，但爱迪生看起来一点也不高兴。他摇摇头说:“不行，我们得找别的材料！”"
“怎么，已经45个小时没用了？”助手惊讶地问。“不！希望能开1000小时，最好是16000小时！”爱迪生回答道。
众所周知，发光超过1000小时就不错了，但是我们能找到什么材料呢？
爱迪生知道他在做什么。根据棉纱的性质，他决定从植物纤维中寻找新材料。
于是，马拉松实验又开始了。爱迪生试验了各种他能找到的植物材料，甚至马鬃毛、人的头发和胡须都被用来做灯丝试验。最后，爱迪生选择了竹子作为植物。实验前，他拿出一根竹子，用显微镜观察。他高兴得跳了起来。于是，把碳化的竹丝放进玻璃灯泡里，通电后，这种竹丝灯泡连续点亮1200小时！
爱迪生终于松了一口气，助手们纷纷向他祝贺，他却严肃地说:“世界上有许多竹子，它们的结构各不相同。我们应该仔细挑选他们！”
爱迪生追求完美的科学态度深深打动了他，他的助手们自愿去各地参观。经过比较，日本产的一种竹子最合适，所以从日本大量进口。与此同时，爱迪生开办了一个发电厂，架设了电线。不久，美国人民就用上了这种便宜耐用的竹制灯泡。
竹丝灯已经用了很多年了。直到1906，爱迪生改用钨丝，提高了灯泡的质量，一直沿用至今。
当人们打开电灯时，他们经常会想起这位伟大的发明家，他给黑暗带来了无尽的光明。从65438年到0979年，美国花费数百万美元举办了长达一年的纪念活动，纪念爱迪生发明电灯一百周年。
发明争议编辑此段。
一般认为电灯是美国人托马斯·爱迪生发明的。然而，另一位美国人亨利·戈培尔(Henry Goebbels)比爱迪生早几十年使用同样的原理和材料发明了可靠的电灯泡，在爱迪生之前还有许多人对电灯泡的发明做出了许多贡献。1801年，英国化学家大卫给铂丝通电使其发光。1810年，他还发明了电蜡烛，用两根碳棒之间的电弧来照明。1854年，亨利·戈培尔用一根碳化的竹丝，放在真空玻璃瓶下，使其发光。今天，他的发明似乎是第一个具有实用价值的白炽灯。他当时测试的灯泡可以持续400小时，但他没有及时申请外观设计专利。
1850年，英国人约瑟夫·威尔逊·斯旺开始研究电灯。1878年，他获得了一项在真空下用碳丝供电的灯泡的英国专利，并开始在英国成立一家公司，在每家每户安装电灯。
1874年，加拿大两位电气技师申请了电灯专利。他们在玻璃泡下充入氦气，带电的碳棒就会发光。但他们没有足够的财力继续开发这项发明，于是在1875把专利卖给了爱迪生。
爱迪生买下专利后，试图改进所用的灯丝。1879年，他换成碳丝做灯泡，成功持续了13小时。到1880年，他的碳化竹丝灯泡已经在实验室成功维护了1200小时。但在英国，斯旺起诉爱迪生专利侵权，并胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯万成为合伙人。但是后来斯万把他的权利和专利卖给了爱迪生。在美国，爱迪生的专利也受到了挑战。美国专利局曾经裁定他的发明有犯罪记录，无效。最后，经过多年的诉讼，爱迪生获得了碳丝白炽灯的专利权。
编辑此段性能比较
大多数电灯会将消耗的能量的90%转化为无用的热能，只有不到10%的能量变成光。相比之下，荧光灯(又称灯管)的效率要高得多，接近40%，产生的热量只有同等亮度白炽灯的六分之一。所以很多地方，尤其是商场，夏天需要空调的建筑，都会用荧光灯来省电。小型荧光灯(节能灯泡)将荧光灯与启动电子设备结合在一起，使用标准灯泡的接口来代替普通白炽灯泡。比如一个26瓦的节能灯泡，发出的亮度是11W，热量是15W。同样亮度11瓦的白炽灯泡，耗电量多4倍，达到100瓦；它释放出六倍多的热量，达到90瓦。
很多家用灯还是以普通灯为主。卤素灯泡近年来也越来越受欢迎，尤其是光源需要集中的时候，比如家里的射灯，汽车的大灯，经常会用到卤素灯泡。好的卤素灯泡可以达到15%的效率。它是用更耐热的应时玻璃(卤素灯温度很高，约2100度)代替电灯的普通玻璃，在灯泡内充入卤素灯的卤素灯气体(碘或溴)。卤素和钨靠温差在灯泡内分解合成，从而延长灯丝寿命。但是应时玻璃不能像普通玻璃一样隔离紫外线。所以如果长期暴露在它的紫外线下，皮肤会变成古铜色。
编辑此段落的类别和目的
照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源。在绿色照明工程中，可以根据具体情况选择各种光源。
一、白炽灯(白炽灯)
1.普通白炽灯是常用的白炽灯泡。
特点:显色性好(Ra=100)，开灯亮，连续调光，结构简单，价格低，但寿命短，光效低。
用途:客厅、起居室、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室、庭院。
用途:台灯，吸顶灯，壁灯，床头灯，楼道灯。
二、卤素灯(钨卤素灯)
充气白炽灯，填充气体中含有一些卤族元素或卤化物。具有普通照明白炽灯的所有特性，光效和使用寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上，体积小。
用途:会议室、展厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机等特殊照明。2.气体放电灯1。低压放电灯(蒸汽)(1)荧光灯。
3.俗称荧光灯
特点:光效高、寿命长、光色好。
荧光灯有直管型、环型、紧凑型等。它是一种应用广泛的节能照明光源。
用直型荧光灯代替白炽灯，可节电70~90%，寿命延长5~10倍。
升级直型荧光灯，节电15 ~ 50%；
用紧凑型荧光灯代替白炽灯，可节电70~80%，寿命延长5~10倍。(2)低压钠(汽)灯。
特点:发光效率高，寿命长，光通量保持率高，透雾性强，但显色性差。
用途:隧道、港口、码头和矿山照明。
4.(高强度放电灯)
高强度气体放电灯包括荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。
(1)荧光高压汞灯
特点:使用寿命长，成本相对较低。
用途:道路照明，室内外工业照明，商业照明。
(2)高压钠灯
特点:寿命长，光效高，透雾性强。
用途:道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。
(3)金属卤化物灯
特点:寿命长，发光效率高，显色性好。
用途:工业照明、城市照明、工程照明、商业照明、体育场照明和道路照明。
(4)陶瓷金属卤化物灯
特点:性能优于一般金属卤化物灯。
用途:商场、橱窗、重点展示和商业街照明。
5。高频无极灯(无极灯)
特点:寿命长(40000~80000小时)，无电极，瞬间启动和重启，无频闪，显色性好。
用途:公共建筑、商店、隧道、步行街、高杆路灯、安防照明及其他户外照明。
6.卤素灯泡
卤素灯，又称钨卤素灯，是白炽灯的一种。原理是将碘或溴等卤素气体注入灯泡。在高温下，蒸发出来的钨丝与卤素发生化学反应，蒸发出来的钨会在钨丝上再次凝固，形成平衡循环，避免钨丝过早断裂。因此，卤素灯泡比白炽灯寿命长。此外，卤素灯泡可以在比普通白炽灯更高的温度下工作，亮度和效率也更高。然而，在这个温度下，普通玻璃可能会软化。因此，卤素灯泡需要使用熔点更高的应时玻璃。因为应时玻璃不能阻挡紫外线，卤素灯泡通常需要使用额外的紫外线过滤器。如果卤素灯泡上的水晶玻璃中有油，会造成玻璃上的温度不同，降低灯泡的寿命。因此，在更换卤素灯泡时，人们应该避免接触灯泡的玻璃。
无绳灯
2007年6月10日，美国麻省理工学院的研究人员进行了“无绳灯泡”的实验。Sol Jasik领导的研究小组使用两个铜线线圈作为振动器，一个线圈连接到电源作为发射器。另一个连接到台灯，充当接收器。结果，他们在距离发射机2.13米处成功点亮了一盏60瓦的电灯。而且实验表明，无线输电技术对人类是无害的，因为电磁场只影响能与之振动的物体。
led灯
LED的结构和发光原理
50年前，人们就知道了半导体材料可以发光的基本知识。第一个商用二极管产生于1960年。LED是英文发光二极管的缩写。它的基本结构是一块电致发光半导体材料，用引线放在架子上，然后用环氧树脂密封，保护内部芯线，所以led抗震性能好。
LED结构图如下图所示。
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pn结。在一些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时，多余的能量会以光的形式释放出来，从而直接将电能转化为光能。PN结加反向电压时，少数载流子很难注入，所以不发光。这种利用注入电致发光原理制成的二极管称为发光二极管，俗称led。当处于正向工作状态时(即两端加直流电压)，当电流从LED的阳极流向阴极时，半导体晶体发出从紫外到红外不同颜色的光，光的强度与电流有关。
LED光源的特性
1.电压:LED使用低压电源，电源电压在6-24V之间，根据产品不同而不同，所以是比使用高压电源更安全的电源，特别适合公共场所。
2.效率:与同等光效的白炽灯相比，能耗降低80%。
3.适用性:非常小，每个单位LED芯片为3-5mm见方，因此可以做成各种形状的器件，适用于多变的环境。
4.稳定性:654.38+10万小时，光衰为初始值的50%。
5.响应时间:白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。
6.环境污染:不含有害金属汞。
7.颜色:通过改变电流可以改变颜色，发光二极管通过化学修饰可以很容易地调节材料的能带结构和带隙，实现红、黄、绿、蓝、橙的多色发射。例如，在低电流下为红色的LED可以随着电流的增加而变成橙色、黄色并最终变成绿色。
8.价格:led比较贵。与白炽灯相比，几个led的价格可以相当于一个白炽灯的价格，通常每组信号灯需要由300 ~ 500个二极管组成。
编辑这段电灯的新发明
“重力灯”依靠重力发电，亮度相当于一盏12瓦的荧光灯，使用寿命长。
来自美国弗吉尼亚州的克莱·莫顿去年获得了弗吉尼亚理工大学的硕士学位。他的研究课题是一种由发光二极管制成的灯，命名为“Gravia”。实际上，它是一个由亚克力材料制成的圆柱体，高度略大于4英尺(约1.21米)。这种灯的发光原理是灯上的重物在缓慢下落时带动转子旋转，旋转产生的电能会给灯通电，使其发光。
这种灯的光通量为600到800流明(相当于12瓦荧光灯的亮度)，持续4小时。要打开灯，操作者只需将灯上的重物从底部移到顶部，放入顶部的凹槽中。重物慢慢下降只需要几秒钟，LED灯就亮了。
克莱·莫顿(Clay Morton)表示，操作这种灯当然比按开关更麻烦，但还是可以接受的，也更有趣，就像给古典钟上发条，或者悠闲地泡一杯美味的咖啡。莫顿估计Gravia灯的使用寿命可以达到200年以上。目前，这种名为“Gravia”的灯已经申请并获得专利。