토마스 에디슨은 이어서 텅스텐 전구를 개선했고 백열 전구의 개선은 멈추지 않았다. 예를 들어 적외선을 필라멘트에 반사하여 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 레이저로 텅스텐 실을 처리하여 에너지를 절약할 수도 있다.
역사
전등은 일반적으로 미국인 토마스 알바 에디슨이 발명한 것으로 여겨진다. 하지만 우리가 자세히 조사해 보면, 또 다른 미국인 하인리히 G 는 에디슨보다 수십 년 전에 같은 원리와 같은 소재의 믿을 만한 전구를 발명했고, 에디슨 이전에는 전구의 발명에 많은 기여를 했다.
180 1 년, 영국의 화학자 데이비드가 백금 실크를 켜서 빛을 발한다. 그는 또한 18 10 년에 전기 촛불을 발명하여 두 개의 탄소봉 사이의 아크로 조명했다. 1854 년에 헨리 괴벨스는 탄화된 대나무 실크로 진공 유리병 아래에 놓아 빛을 발했다. 오늘날 그의 발명은 실용적인 가치를 지닌 최초의 백열등인 것 같다. 그가 테스트한 전구는 400 시간 동안 지속될 수 있었지만, 그는 제때에 외관 디자인 특허를 신청하지 않았다.
1850 년 영국인 조셉 윌슨 스완이 전등을 연구하기 시작했다. 1878 년에 그는 진공 상태에서 탄소실로 전기를 공급하는 전구에 대한 영국 특허를 받았고, 영국에 회사를 설립하여 집집마다 전등을 설치하기 시작했다.
1874 년 캐나다 전기 기술자 두 명이 전등 특허를 신청했다. 그들은 유리 전구에 질소를 채우고, 전기가 통하는 탄소봉은 그것을 빛나게 한다. 하지만 그들은 이 발명품을 계속 개발할 자금이 부족해서 1875 에서 에디슨에게 특허를 팔았다.
에디슨은 특허를 매입한 후, 사용된 등잔을 개선하려고 시도했다. 1879 년 그는 탄소실로 바꿔 전구를 만들어 13 시간 동안 성공했다. 1880 년까지 그의 탄화 대나무 전구는 실험실에서 1200 시간을 성공적으로 유지했습니다. 그러나 영국에서 스완은 에디슨 특허 침해를 기소하고 승소했다. 에디슨의 영국 전등 회사는 스완을 파트너로 만들어야 했다.
그러나 나중에 스완은 그의 권리와 특허를 에디슨에게 팔았다. 미국에서는 에디슨의 특허도 도전을 받았다. 미국 특허국은 그의 발명에 범죄 기록이 있어 무효라고 판결했다. 마지막으로, 수년간의 소송 끝에 에디슨은 탄소 백열등의 특허권을 얻었다.
에디슨의 가장 위대한 발견은 탄소 대신 텅스텐으로 필라멘트를 만드는 것이다. 나중에 1906 년에 제너럴 전기는 전등용 텅스텐 제조법을 발명했다. 마지막으로 값싼 텅스텐 제조 방법을 해결했는데, 텅스텐 전구는 지금까지 계속 사용되었다.
전구의 가장 큰 문제는 필라멘트의 승화이다. 텅스텐 와이어의 작은 저항 차이로 인해 온도가 다릅니다. 저항이 큰 곳에서는 온도가 더 높아지고, 텅스텐 실크가 더 빨리 승화되어 텅스텐 실크가 가늘어지고 저항이 더 커진다. 결국 텅스텐 실이 타서 끊어졌다. 나중에 불활성 기체로 진공을 대체하면 텅스텐 실크의 승화를 늦출 수 있다는 것을 발견하였다. 오늘날 대부분의 전구는 질소, 아르곤 또는 크립톤으로 채워져 있습니다.
효능
전형적인 백열 전구가 소비하는 전력의 95% 이상이 가시광선이 아닌 열로 변환됩니다. 다른 전기 광원이 더 효과적입니다.
백열 전구는 주어진 빛의 양에 대해 형광등보다 더 많은 에너지를 소비하고 더 많은 열을 방출합니다. 에어컨 건물에서 백열등의 발열은 에어컨 시스템의 부하를 증가시킬 수 있다. 조명으로 인한 열은 건물 난방 시스템의 운영 수요를 줄이지만 후자는 일반적으로 백열등보다 저렴한 비용으로 같은 양의 열을 생성합니다.
백열 할로겐 램프는 다른 백열 (할로겐이 아닌) 램프 유형보다 적은 전력을 사용하여 같은 양의 빛을 방출하며 시간이 지남에 따라 출력이 더 안정되어 거의 빛을 조절하지 않습니다.
광원의 발광 효율은 램프와 같은 광원에 입력된 총 전력에 대한 가시 광선의 비율입니다. 가시광선은 루멘으로 측정되며, 루멘은 어느 정도 인간의 눈이 다른 파장의 빛에 대해 서로 다른 민감도로 정의됩니다 (포토메트릭 기능 참조). 모든 파장이 똑같이 효과적으로 사람의 눈을 자극할 수 있는 것은 아니다. 발광 효율의 단위는 루멘/와트 (lpw) 입니다.
정의에 따르면 단색 녹색광의 최대 발광 효율은 683 lm/w 이며, 모든 가시광선 파장의 백광원은 효율이 낮고 약 250 루멘/와트입니다.
발광 효율은 683 lpw 의 녹색광에 대한 이론적 최대 발광 효율의 비율로 정의됩니다.