最早的灯泡灯丝是由什么材料制成的?
1801年,英国化学家大卫使铂丝通电发光。他还在1810年发明了电蜡烛,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使用400个小时,但他并没有立即申请外观设计专利。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。他们在玻璃灯泡中充入氮气,通电的碳棒使其发光。但是他们没有足够的资金继续开发这项发明,所以他们在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,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。后来在1906年,通用电气发明了电灯用钨丝的制造方法。最后解决了廉价制造钨丝的方法,钨丝灯泡一直沿用至今。灯泡最大的问题是灯丝的升华。由于钨丝上的微小电阻差异,温度不同。电阻大的地方,温度升得更高,钨丝升华得更快,从而导致钨丝变细,电阻进一步增大。最后钨丝烧断。后来发现用惰性气体代替真空可以减缓钨丝的升华。
灯泡今天,大多数灯泡都充有氮气、氩气或氪气。现代白炽灯的寿命一般约为1,000小时。效率大部分白炽灯会将90%的消耗能量转化为无用的热能,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。