¿Quién inventó la bombilla?
Thomas Edison continuó mejorando la bombilla de tungsteno, y las mejoras en las bombillas incandescentes nunca cesaron. Por ejemplo, los rayos infrarrojos se pueden reflejar hacia el filamento para reducir el consumo de energía; los filamentos de tungsteno también se pueden procesar con láser para ahorrar energía.
Historia
Se cree generalmente que la luz eléctrica fue inventada por el estadounidense Thomas Alva Edison. Sin embargo, si lo examinamos detenidamente, otro estadounidense, Heinrich G, inventó una bombilla fiable con el mismo principio y el mismo material décadas antes que Edison. Hubo muchas personas que contribuyeron a la invención de la bombilla antes que Edison. contribuciones.
En 1801, el químico británico David hizo que un alambre de platino se energizara y emitiera luz. También inventó la vela eléctrica en 1810, que utilizaba un arco eléctrico entre dos varillas de carbono para iluminar. En 1854, Henry Goebbels utilizó un alambre de bambú carbonizado y lo colocó debajo de una botella de vidrio al vacío para que brillara. Hoy en día, su invento parece ser la primera lámpara incandescente práctica. La bombilla que estaba probando podía durar 400 horas, pero no solicitó a tiempo una patente de diseño.
En 1850, el inglés Joseph Wilson Swann comenzó a estudiar la luz eléctrica. En 1878, obtuvo una patente británica para una bombilla alimentada por filamentos de carbono al vacío y comenzó a crear una empresa en Inglaterra para instalar luces eléctricas en todos los hogares.
En 1874, dos técnicos electricistas canadienses solicitaron una patente para la luz eléctrica. Llenaron una bombilla de vidrio con nitrógeno y activaron una varilla de carbono para hacerla brillar. Pero no tenían suficiente dinero para seguir desarrollando el invento, por lo que vendieron la patente a Edison en 1875.
Después de que Edison comprara la patente, intentó mejorar el filamento utilizado. En 1879, cambió a filamento de carbono como bombilla, que duró con éxito 13 horas. En 1880, su bombilla de filamento de bambú carbonizado se había mantenido con éxito en el laboratorio durante 1200 horas. Pero en Inglaterra, Swann demandó a Edison por infracción de patente y ganó. La empresa de iluminación eléctrica de Edison en Inglaterra se vio obligada a asociar a Swann.
Pero más tarde Swann vendió sus derechos y patentes a Edison. En Estados Unidos, también se cuestionaron las patentes de Edison. La Oficina de Patentes de Estados Unidos dictaminó una vez que su invención tenía antecedentes penales y no era válida. Finalmente, después de años de litigio, Edison obtuvo la patente de la lámpara incandescente de filamento de carbono.
El mayor descubrimiento de Edison fue utilizar tungsteno en lugar de carbono como filamento. Más tarde, en 1906, General Electric inventó un método para fabricar filamentos de tungsteno para lámparas eléctricas. Finalmente, se resolvió un método para fabricar filamentos de tungsteno de forma económica y todavía se utilizan bombillas de filamento de tungsteno en la actualidad.
El mayor problema de las bombillas es la sublimación del filamento. La temperatura es diferente debido a la pequeña diferencia de resistencia del alambre de tungsteno. Cuando la resistencia es alta, la temperatura aumenta y el alambre de tungsteno se sublima más rápido, lo que hace que el alambre de tungsteno se vuelva más delgado y la resistencia aumente aún más. Finalmente el alambre de tungsteno se quemó. Más tarde se descubrió que sustituir el vacío por un gas inerte podía ralentizar la sublimación del alambre de tungsteno. Hoy en día, la mayoría de las bombillas están llenas de gas nitrógeno, argón o criptón.
Eficacia
Más del 95% de la energía consumida por una bombilla incandescente típica se convierte en energía térmica en lugar de luz visible. Otras fuentes de luz eléctrica son más efectivas.
Para una determinada cantidad de luz, las bombillas incandescentes utilizan más energía y liberan más calor que las bombillas fluorescentes. En edificios con aire acondicionado, el calor generado por las lámparas incandescentes aumenta la carga del sistema de aire acondicionado. Si bien el calor generado por la iluminación reduce los requisitos operativos del sistema de calefacción de un edificio, este último normalmente produce la misma cantidad de calor a un costo menor que la iluminación incandescente.
Las lámparas halógenas incandescentes utilizarán menos energía para emitir la misma cantidad de luz que otros tipos de lámparas incandescentes (no halógenas) y la salida será más estable con el tiempo con poca o ninguna atenuación.
La eficiencia luminosa de una fuente de luz es la relación entre la luz visible y la potencia total de entrada a la fuente de luz (como una lámpara). La luz visible se mide en lúmenes, que se definen en parte por las diferentes sensibilidades del ojo humano a diferentes longitudes de onda de luz (ver función fotométrica). No todas las longitudes de onda son igualmente eficaces para irritar el ojo humano. La unidad de eficiencia luminosa es lúmenes por vatio (lpw).
Por definición, la eficiencia luminosa máxima de la luz verde monocromática es de 683 lm/w, y la eficiencia de las fuentes de luz blanca de todas las longitudes de onda de luz visible es inferior, unos 250 lúmenes/vatio.
La eficiencia luminosa se define como la relación entre la eficiencia luminosa y la eficiencia luminosa máxima teórica de 683 lpw de luz verde.