トーマス・エジソンが電球を発明したと言うのは単純すぎますが、彼は 有用なものを作成した最初の人々、そして修正を加えて、彼のデザインは 時間。 エジソンが開発したタイプの白熱電球は今日でも使用されていますが、現代の消費者には他にもいくつかの選択肢があります。 コンパクト蛍光灯(CFL)と発光ダイオード(LED)電球は、最も一般的な2つです。 それらは異なる原理に取り組み、白熱灯と同じくらい多くの光を提供し、より少ないエネルギーを消費します。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
エジソンがプロトタイプを開発して以来、白熱電球のデザインは少し変わっています。 現代の改良には、地球内部のタングステンフィラメントと不活性ガスが含まれます。 CFLやLEDなどの代替品は、真の電球ではありませんが、より効率的です。
電球には何が入っていますか?
エジソンの最も重要な革新の1つは、当時の標準であった2つの極の間で単にアークを発生させるのではなく、電気が細い高抵抗フィラメントを通過できるようにすることでした。 エジソンは炭化した竹でフィラメントを作りましたが、それが燃え尽きるのを防ぐために、酸素が入らないように気密パッケージに入れる必要がありました。 エジソンの電球には真空が含まれていましたが、これにより非常に壊れやすくなり、その後のメーカーは電球に次のような不活性ガスを充填しました。
- アルゴン
- ネオン
- ヘリウム
- 窒素
現代の白熱電球のフィラメントは主にタングステンでできており、電球は一般的にアルゴンで満たされています。
白熱電球の部品
白熱電球は一見シンプルに見えますが、実際には標準化されたいくつかの個別の部品で構成されています。
スクリューベース: おなじみのスレッドベースはエジソンによって開発され、Eベースとして知られています。 今日、いくつかのサイズが存在します。
グローブ: ガラスの囲いは地球儀として知られています。 おなじみの洋ナシの形は、他の形よりも光をよく分散するため、最も一般的です。 曇らされた地球儀は1925年に市場に出て、今でも一般的です。
フィラメント: 1911年、アメリカの物理学者ウィリアムD. Coolidgeはタングステンフィラメントを開発し、GeneralElectricはすぐにそれを電球に適合させました。 それは標準的な電球フィラメントのままです。
接点線: 細いワイヤーがフィラメントからスクリューベースおよびバルブベースのフットコンタクトまで伸びています。 電球をねじ込むと、電気回路が完成します。
サポートワイヤー: 一対の細いワイヤーがフィラメントを支え、電気が流れているときにフィラメントがベースのグローブに接触するのを防ぎます。
白熱灯の代替品
白熱電球の主な欠点の1つは、入射電気のごく一部(約10%)を光に変換することです。 標準的な白熱灯に似ていますが、臭素などのハロゲンガスが充填されているハロゲン電球の方が効率的です。 ハロゲン電球は、標準的な白熱電球よりも少ないエネルギーを使用しますが、その量は、エネルギー効率が高いと分類するのに十分な量ではないことは間違いありません。 特に、1970年代の米国の石油危機後に市場に出たCFLやLEDと比較した場合はそうではありません。 白熱灯と比較して、CFLとLEDは白熱電球が消費するエネルギーの75%以下を使用します。
電球が電球ではないのはいつですか?
どちらのデバイスにもフィラメントがないため、CFLもLEDもフィラメントを保護するためだけに地球儀を必要としません。 LEDは、電気が通過すると発光するダイオードで構成されています。 それにもかかわらず、メーカーは多かれ少なかれ洋ナシ型の地球儀でLEDを構築しているため、消費者は標準的な白熱灯と同じようにLEDを使用できます。 CFLは不活性ガスのイオン化によって光を生成しますが、電球には気密性のある筐体を必要とする少量の水銀が含まれており、チューブは使いやすいように電球の形に曲げられています。 白熱灯と同じように電球ではありませんが、多くのCFLとLEDは同じエジソンスタイルのネジベースを備えており、白熱灯と交換して使用できます。