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照亮整个世界的发明白炽灯

时间:2023-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:19世纪末期,在天才发明家爱迪生手中,诞生了世界上第一个白炽灯,将人类带入了一个崭新的电光世界。爱迪生和他的助手们则先从寻找适合制作白炽灯灯丝的材料入手。细心的爱迪生发现,经过碳化后的细线变得异常坚硬。此后数年中,爱迪生对灯丝材料不断改进,使白炽灯的寿命达到了数千小时,白炽灯也很快进入到了寻常家庭。毫无疑问,爱迪生的这一伟大发明在科学史上开辟了一个新纪元,将人类带入了一个崭新的电光世界。

19世纪前,人们用油灯、蜡烛等来照明,这虽已经冲破黑夜,但仍未能把人类从黑夜的限制中彻底解放出来。19世纪末期,在天才发明家爱迪生手中,诞生了世界上第一个白炽灯,将人类带入了一个崭新的电光世界。

在人类还没有发明照明器具之前,也许只能期盼着银白色的月光早点出现,以驱走黑暗带来的恐惧和不便。如今,当夜幕将整座城市吞噬时,人们不再惊惶失措,因为只需轻轻地按下开关,黑夜便能在瞬间变为“白昼”。这中间的巨大变化,源于白炽灯的问世。

白炽灯的发明者是19世纪最伟大的发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生。他是铁路工人的孩子,小学尚未读完就辍学,在火车上卖报度日。爱迪生对电器特别感兴趣,自从法拉第发明电机后,爱迪生就决心制造电灯,为人类带来光明。

验室里的爱迪生

1878年秋天,爱迪生的实验室已经成为研究新式照明灯具的“战场”。爱迪生和他的助手们则先从寻找适合制作白炽灯灯丝的材料入手。他认真地总结了前人制造电灯的失败经验后,制订出详细的实验计划。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。

爱迪生将1600多种耐热发光的材料逐一实验。在这些金属中,唯独白金丝性能最好,它符合电阻高、散热慢的要求。但白金价格贵得惊人,必须找到更合适的材料来代替。

为了研制电灯,爱迪生在实验室里常常一天工作十几个小时。一天晚上,工作了一整天的爱迪生边思考边心不在焉地把一块压缩的烟煤在手中揉搓着,不知不觉中,烟煤已被搓成了一根细线。他突然想试试手中的细线是否会对实验有所帮助。

爱迪生将其截下一小段,放在炉中熏了大约一个小时,再把它放进玻璃泡中,抽去部分空气,然后把电流接上。脆弱的细线立即释放出了耀目的亮光。细心的爱迪生发现,经过碳化后的细线变得异常坚硬。碳丝灯虽然只亮了很短的时间,但却给电灯的研究带来了成功的希望。

电灯泡

1879年10月,在一位玻璃专家的帮助下,爱迪生使用一种新型抽气泵,将灯泡抽成几乎真空后封上了口。当电流接通后,灯丝在真空状态下发出了金色的亮光,竟连续照亮了45个小时。就这样,世界上第一批碳丝的白炽灯问世了。这一天,也被历史永久地记录了下来。

发明碳丝作灯丝后,爱迪生又继续寻找比碳化棉更坚固耐用的材料。1880年,爱迪生又研制出碳化竹丝灯,使灯丝寿命大大提高,电灯竟可连续点亮1200个小时;同年10月,爱迪生在新泽西州设厂,开始进行批量生产,这是世界最早的商品化白炽灯。

此后数年中,爱迪生对灯丝材料不断改进,使白炽灯的寿命达到了数千小时,白炽灯也很快进入到了寻常家庭。毫无疑问,爱迪生的这一伟大发明在科学史上开辟了一个新纪元,将人类带入了一个崭新的电光世界。

之后,钨丝代替了碳丝,使电灯效率猛增。从此,电灯跃上新台阶,日光灯、碘钨灯等形形色色的灯如雨后春笋般登上照明舞台。

学海拾贝

一个物体如果要发光,它的温度就要在2000℃左右,任何金属在这种温度下都会熔化,或是与氧气发生反应,因此灯泡中的空气必须被抽空,这样灯泡才能持久照明。

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