人类发明电灯的过程。

电是自然现象,人类只是发现它,而不是发明它!

1700左右,科学家发现了电荷的原理,发明了莱顿瓶。在此基础上,美国的缔造者、《独立宣言》的签署者之一、物理学家本杰明·弗兰林(Benjamin Franlin)在1752年通过实验发现地面上的电和闪电是一回事,从而发明了避雷针。后者的英文名是lightning arrester,就是这个意思;富兰克林为美国建国的政治、经济和人类文明进程做出了巨大贡献,他的头像在今天的百元美钞上;

18年底,意大利人伏特发明了铅锌电池,今天的电压就在他的名下。

1801年,英国化学家大卫将铂丝通电发光,10年后,他发明了电蜡烛,在两根碳棒之间使用电弧照明,但昂贵的铂和低效的电弧照明技术都让它们远离大众。

1820年左右,英国人法拉第发明了DC发电机,10年后发现了电磁感应,由此产生了交流电。可以说人类从此从手工机械中解放出来。今天的法拉第定律是我们高中的必修课。

正当法拉第研究发电设备的时候,在大西洋的另一边,德国钟表匠亨利·戈培尔(Heinrich G?Bel)发现了更有效的碳化竹丝材料,用真空瓶来导光,这是第一个具有实用价值的电灯。1854年,亨利的灯泡持续亮了400个小时,但他没有及时申请专利;

1860年,英国人约瑟夫·斯旺也制作了碳丝电灯,但他未能获得良好的真空环境使碳丝长时间工作。10多年后,随着真空技术的发展满足需要,他发明了真空下用碳丝供电的灯泡。与美国的亨利·戈培尔不同,斯旺申请并获得了一项专利,他自己的房子是英国第一个有电力照明的私人住宅。

与斯旺同时,两位加拿大电气技师申请了电灯专利。他们在玻璃灯泡中充入氮气,让带电的碳棒发光。

1880年,美国人爱迪生在前人的基础上改进制造了一种可以持续1200小时的碳化竹丝灯。

灯泡发明了,但是两大问题还没有很好的解决。1.灯丝2的材料。光电效率;前者直到1906年爱迪生发明钨丝灯泡才得到解决:钨的熔点高达3000度,在真空条件下有效使用(无熔丝)时间高达1000小时,物理设计可以使灯泡小型化并引入居民楼;后者是只有10%的电能转化为光能,白炽灯的这个短板得到了极大的改善,直到30年后荧光灯的发明(光电转换率提高到40%);1998年,虽然LED灯的发明只会略微提高转化率到50%,但节电(冷光)和使用时间、维护成本等指标都有了很大的提升;

事实上,在20世纪下半叶,人类广泛开发了各种用于不同场合的白炽灯,如:

-普通白炽灯(主要用于家用)

-卤钨灯-充气白炽灯,填充气体中含有一些卤素元素(用于会议室或展厅)

-低压放电灯(即荧光灯)

-高强度气体放电灯(道路照明、室内和室外工业照明)

-高压钠灯(商业照明)

-低压钠灯(隧道、港口、码头、矿井等的照明。)

-高频无极灯(公共建筑、商店、隧道、步行街、高杆路灯、安全照明)

值得一提的是,美国人爱迪生以发明和推广电灯而闻名,但实际上爱迪生除了自己的研究和发明之外,更多的是一个资本家。除了涉嫌侵占他人专利,他还买了很多别人的专利:

-1870,美国专利局判决爱迪生发明的碳丝白炽灯落到人后无效;经过多年的诉讼,亨利·戈培尔赢得了专利,但最终爱迪生从戈培尔可怜的遗孀手中买下了专利,并将其改进成了竹丝白炽灯。

——差不多同一时间,英国人斯旺也指控爱迪生专利侵权,后来达成庭外和解。他们成立了一家合资公司,但最后,斯万把自己的股权和专利卖给了爱迪生;

-1875,发明了向真空瓶中注入氮气的两位加拿大电工发现他们没有足够的资金继续改进他们的发明,于是他们把专利卖给了爱迪生。

-1884,塞尔维亚人尼古拉·特斯拉移民美国,渴望获得美国身份的特斯拉加入了爱迪生的公司。不像他的老板擅长商业运作,名声在外,特斯拉只埋头发明,从来不考虑用自己的专利发大财。爱迪生在工作期间,承诺特斯拉帮他改进发电机后付给他5万美元,但爱迪生未能兑现,导致特斯拉离职。特斯拉是交流电机的主要发明者之一,也是无线电技术的发明者。他一生未婚,二战胜利前死于纽约一家酒店。只要他坚持收取每马力2.5美元的专利费,他将是世界上最富有和最有声望的人。如今,马斯克的电动汽车公司就是以他的名字命名的!

为了摆脱永恒的黑暗,许多智者付出了努力和智慧,给我们带来了光明和进步。感谢他们!