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爱迪生发明灯泡过程
日期:2016-9-3 点击:1523
爱迪生灯泡发明过程
    爱迪生这位伟大的发明家的一生中,发明了许多东西,然而,能够立即得到人们热烈欢迎的,却只有电灯(即现在的爱迪生灯泡。因为电灯的好处是人们看得见摸得着的。它的出现,意味着人们又有一轮太阳,人们的活动不再受到黑夜物制约了。
  早在1821年,英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用炭棒作灯丝。它虽然能发出亮光,但是光线刺眼,耗电量大,寿命也不长,因此很不实用。“电弧灯不实用,我一定要发明一种灯光柔和的电灯,让千家万户都用得上。”爱迪生暗下决心。于是,他开始试验作为灯丝的材料:用传统的炭条作灯丝,一通电灯丝就断了。用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断。用白金丝作灯丝,效果也不理想。
  就这样,爱迪生试验了1600多种材料。一次次的试验,一次次的失败,很多专家都认为电灯的前途黯淡。英国一些著名专家甚至讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”。一些记者也报道:“爱迪生的理想已成泡影。”面对失败,面对有些人的冷嘲热讽,爱迪生没有退却。他明白,每一次的失败,意味着又向成功走近了一步。
  一次,爱迪生的老朋友麦肯基来看望他。爱迪生望着麦肯基说话时一晃一晃的长胡须,突然眼睛一亮,说:“胡子,先生,我要用您的胡子。”麦肯基剪下一绺交给爱迪生。爱迪生满怀信心地挑选了几根粗胡子,进行炭化处理,然后装在灯泡里。可令人遗憾的是,试验结果也不理想。“那就用我的头发试试看,没准还行。”麦肯基说。爱迪生被老朋友的精神深深感动了,但他明白,头发与胡须性质一样,于是没有采纳老人的意见。
  爱迪生起身,准备为这位慈祥的老人送行。他下意思地帮老人拉平身上穿的棉线外套。突然,他又喊道:“棉线,为什么不试棉线呢?”麦肯基毫不犹豫地解开外套,撕下一片棉线织成的布,递给爱迪生。爱迪生把棉线放在在U形密闭坩埚里,用高温处理。爱迪生用镊子夹住炭化棉线。准备将它装在灯泡内。
  可由于炭化棉线又细又脆,加上爱迪生过于紧张,拿镊子的手微微颤抖,因此棉线被夹断了。最后,费了九牛二虎之力,爱迪生才把一根炭化棉线装进了灯泡。
  此时,夜幕降临了,爱迪生的助手把灯泡里的空气抽走,并将灯泡安在灯座上,一切工作就绪,大家静静地等待着结果。接通电源,灯泡发出金黄色的光辉,把整个实验室照得通亮。13个月的艰苦奋斗,试用了6000多种材料,试验了7000多次,终于有了突破性的进展。但这灯究竟会亮多久呢?1小时,2小时,3小时……这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯。这一天-1879年10月21日,后来被人们定为电灯发明日。
  “45小时,还是太短了,必须把它的寿命延长到几百小时,甚至几千小时”爱迪生没有陶醉于成功的喜悦之中,而是给自己提出更高的要求。
  一天,天气闷热,他顺手取来桌面上的竹扇面,一边扇着,一边考虑着问题。“也许千篇竹丝炭化后效果更好。”爱迪生简直是见到什么东西都想试一试。试验结果表明,用竹丝作灯丝效果很好,灯丝耐用,灯泡可亮1200小时。经过进一步试验,爱迪生发现用炭化后的日本竹丝作灯丝效果最好。于是,他开始大批量生产电灯。他把生产的第一批灯泡安装在“佳内特号”考察船上,以便考察人员有更多的工作时间。
  此后,电灯开始进行寻常百姓家。后来,人们便一直使用这种用竹丝作灯丝的灯泡。几十年后,又对它进行了改进,即用钨丝作灯丝,并在灯泡内充入隋性气体氮或氩。这样,灯泡的寿命又延长了许多。魔方娱乐现在使用的这是这种灯泡。
真正发明电灯使之大放光明的是美国发明家爱迪生。他是铁路工人的孩子,小学未读完就辍学,在火车上卖报度日。爱迪生是一个异常勤奋的人,喜欢做各种实验,制作出许多巧妙机械。他对电器特别感兴趣,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。
爱迪生在认真总结了前人制造电灯的失败经验后,制定了详细的试验计划,分别在两方面进行试验:一是分类试验1600多种不同耐热的材料;二是改进抽空设备,使灯泡有高真空度。他还对新型发电机和电路分路系统等进行了研究。
19世纪初,英国一位化学家用2000节电池和两根炭棒,制成世界上第一盏弧光灯。但这种光线太强,只能安装在街道或广场上,普通家庭无法使用。无数科学家为此绞尽脑汁,想制造一种价廉物美、经久耐用的家用电灯。
1879年10月21日,一位美国发明家通过长期的反复试验,终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此,这位发明家的名字,就象他发明的电灯一样,走入了千家万户。他,就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。
1847年2月11日,爱迪生诞生于美国俄亥俄州的米兰镇。他一生只在学校里念过三个月的书,但他勤奋好学,勤于思考,其发明创造了电灯、留声机、电影摄影机等1000多种成果,为人类做出了重大的贡献。
爱迪生12岁时,便沉迷于科学实验之中,经过自己孜孜不倦地自学和实验,16岁那年,便发明了每小时拍发一个信号的自动电报机。后来,又接连发明了自动数票机,第一架实用打字机、二重与四重电报机,自动电话机和留声机等。有了这些发明成果的爱迪生并不满足,1878年9月,爱迪生决定向电力照明这个堡垒发起进攻。他翻阅了大量的有关电力照明的书籍,决心制造出价钱便宜,经久耐用,而且安全方便的电灯。
他从白热灯着手试验。把一小截耐热的东西装在玻璃泡里,当电流把它烧到白热化的程度时,便由热而发光。他首先想到炭,于是就把一小截炭丝装进玻璃泡里,刚一通电可马上就断裂了。
“这是什么原因呢?”爱迪生拿起断成两段的炭丝,再看看玻璃泡,过了许久,才忽然想起,“噢,也许因为这里面有空气,空气中的氧又帮助炭丝燃烧,致使它马上断掉!”于是他用自己手制的抽气机,尽可能地把玻璃泡里的空气抽掉。一通电,果然没有马上熄掉。但8分钟后,灯还是灭了。
可不管怎么说,爱迪生终于发现:真空状态对白热灯非常重要,关键是炭丝,问题的症结就在这里。
那么应选择什么样的耐热材料好呢?
爱迪生左思右想,熔点最高,耐热性较强要算白金啦!于是,爱迪生和他的助手们,用白金试了好几次,可这种熔点较高的白金,虽然使电灯发光时间延长了好多,但不时要自动熄掉再自动发光,仍然很不理想。
爱迪生并不气馁,继续着自己的试验工作。他先后试用了钡、钛、锢等各种稀有金属,效果都不很理想。
过了一段时间,爱迪生对前边的实验工作做了一个总结,把自己所能想到的各种耐热材料全部写下来,总共有1600种之多。
接下来,他与助手们将这1600种耐热材料分门别类地开始试验,可试来试去,还是采用白金最为合适。由于改进了抽气方法,使玻璃泡内的真空程度更高,灯的寿命已延长到2个小时。但这种由白金为材料做成的灯,价格太昂贵了,谁愿意化这么多钱去买只能用2个小时的电灯呢?
实验工作陷入了低谷,爱迪生非常苦恼,一个寒冷的冬天,爱迪生在炉火旁闲坐,看着炽烈的炭火,口中不禁自言自语道:“炭炭……”
可用木炭做的炭条已经试过,该怎么办呢?爱迪生感到浑身燥热,顺手把脖子上的围巾扯下,看到这用棉纱织成的围脖,爱迪生脑海突然萌发了一个念头:
对!棉纱的纤维比木材的好,能不能用这种材料?
他急忙从围巾上扯下一根棉纱,在炉火上烤了好长时间,棉纱变成了焦焦的炭。他小心地把这根炭丝装进玻璃泡里,一试验,效果果然很好。
爱迪生非常高兴,紧接又制造很多棉纱做成的炭丝,连续进行了多次试验。灯泡的寿命一下子延长13个小时,后来又达到45小时。
这个消息一传开,轰动了整个世界。使英国伦敦的煤气股票价格狂跌,煤气行也出现一片混乱。人们预感到,点燃煤气灯即将成为历史,未来将是电光的时代。
大家纷纷向爱迪生祝贺,可爱迪生却无丝毫高兴的样子,摇头说道:“不行,还得找其它材料!”
“怎么,亮了45个小时还不行?”助手吃惊地问道。“不行!我希望它能亮1000个小时,最好是16000个小时!”爱迪生答道。
大家知道,亮1000多个小时固然很好,可去找什么材料合适呢?
爱迪生这时心中已有数。他根据棉纱的性质,决定从植物纤维这方面去寻找新的材料。
于是,马拉松式的试验又开始了。凡是植物方面的材料,只要能找到,爱迪生都做了试验,甚至连马的鬃,人的头发和胡子都拿来当灯丝试验。最后,爱迪生选择竹这种植物。他在试验之前,先取出一片竹子,用显微镜一看,高兴得跳了起来。于是,把炭化后的竹丝装进玻璃泡,通上电后,这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时!
这下,爱迪生终于松了口气,助手们纷纷向他祝贺,可他又认真地说道:“世界各地有很多竹子,其结构不尽相同,魔方娱乐应认真挑选一下!”
助手深为爱迪生精益求精的科学态度所感动,纷纷自告奋勇到各地去考察。经过比较,在日本出产的一种竹子最为合适,便大量从日本进口这种竹子。与此同时,爱迪生又开设电厂,架设电线。过了不久,美国人民便用上这种价廉物美,经久耐用的竹丝灯泡。
竹丝灯用了好多年。直到1906年,爱迪生又改用钨丝来做,使灯泡的质量又得到提高,一直沿用到今天。
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