بدأ استخدام المصابيح الكهربائية مع تسويق المصباح المتوهج بواسطة توماس ألفا إديسون في ثمانينيات القرن التاسع عشر. فشل إديسون عدة مرات قبل أن يتقن مصباحه المتوهج التجاري. كما نقلت مجلة هاربر الشهرية في عام 1890 :
وأنا أتكلم دون مبالغة عندما أقول إنني قمت ببناء ثلاثة آلاف نظرية مختلفة فيما يتعلق بالضوء الكهربائي، كل واحدة منها معقولة ويبدو أنها صحيحة. ومع ذلك، لم تثبت تجاربي صحة نظريتي إلا في حالتين فقط. الصعوبة الرئيسية التي واجهتني، كما تعلمون، كانت في بناء خيوط الكربون، التي يكون وهجها هو مصدر الضوء. تم نهب كل ربع من الكرة الأرضية من قبل وكلائي، وتم استخدام جميع أنواع المواد الأكثر غرابة حتى تم أخيرًا تسوية قطعة الخيزران المستخدمة الآن. وتابع السيد إديسون قائلاً: "حتى الآن، مازلت أعمل كل يوم تقريبًا على المصباح، ومؤخرًا ابتكرت طريقة لتزويد خمسة عشر مصباحًا بقوة حصان واحد بتيار كافٍ. في السابق، كان الحد الأقصى هو عشرة مصابيح لكل قوة حصان
اعترف إديسون بأنه كان يواجه صعوبة في العثور على خيوط الكربون المناسبة - والأرجح أن يكون قد وجدها له موظفه لويس لاتيمر . كان لاتيمر، وهو ابن عبد هارب، مخترعًا لامعًا. في عام 1882، حصل لاتيمر على براءة اختراع (براءة اختراع الولايات المتحدة 252386) عن "عملية تصنيع الكربون" - وهي طريقة محسنة لصنع خيوط الكربون للمصابيح الكهربائية.
بدايات باهتة
في تلك الأيام، كانت المصابيح الكهربائية خافتة ومتعطشة للطاقة. تبدو لمبة إديسون المصنوعة من خيوط الكربون كما يلي:
مصباح كربوني أصلي من متجر توماس إديسون في مينلو بارك – المصدر ويكيبيديا
لاحظ الطرف الذي يشبه الحلمة — العادم حيث يتم ضخ الهواء من المصباح. إليك نموذجًا لاحقًا لمصباح ذو قاعدة لولبية مع خيوط من الخيزران:
مصباح كهربائي من نوع Edison ذو رقبة مدببة مع خيوط من الخيزران – المصدر روتجرز
بحلول عام 1904، بدأت المصابيح الكهربائية (التي صنعتها شركة G.E.) باستخدام خيوط التنغستن ذات العمر الأطول. كانت هذه الخيوط طويلة وملفوفة داخل البصيلات في شكل حلزوني أو حلقات أو "أقفاص سنجابية" (متعرجة). لقد بدوا هكذا:
مصباح كهربائي من نوع مازدا مع ترتيب خيوط على شكل "قفص السنجاب" – المصدر ويكيبيديا
وهكذا تم تشكيل المظهر المميز للمصابيح الكهربائية "القديمة": ضوء أصفر دافئ خافت (حوالي 8 قوة شمعية أو 100 لومن) مع خيوط طويلة وفضفاضة، و حلمة زجاج. وفي وقت لاحق، أصبحت الحلمة أقل بروزًا واختفت تمامًا (بحلول عام 1919).
تم استخدام خيوط التنغستن المرنة (التي طورها ويليام د. كوليدج في عام 1908) لاحقًا، وأصبحت ملفوفة (التي طورها إيرفينغ لانجموير في عام 1912)، ثم تم تطوير خيوط التنغستن ذات الملف المزدوج بواسطة جونيتشي ميورا في عام 1921.
في العقود التالية، مع المزيد من التحسينات (مثل ملء المصباح بغاز خامل مثل النيتروجين)، تم إنتاج مصابيح متوهجة أفضل وأكثر سطوعًا (بلغ سطوعها 900 لومن)، لكنها لم تتمتع بالدفء والسحر اللذين كانت تتمتع بهما المصابيح القديمة. مصابيح النمط.
أدخل المصباح الفلوري
بحلول ثلاثينيات القرن العشرين، أصبحت مصابيح الفلورسنت شائعة لأنها كانت أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بثلاثة أضعاف وتدوم لفترة أطول من المصابيح المتوهجة. تجاوزت مصابيح الفلورسنت شعبية المصابيح المتوهجة بحلول الخمسينيات من القرن الماضي. ومع ذلك، احتفظ التوهج الدافئ للمصابيح المتوهجة بما يلي.
في منتصف التسعينيات، بدأ إنتاج مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFLs) بكميات كبيرة، وحققت أكبر شعبية في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. تستخدم المصابيح الفلورية المتضامة ما يصل إلى خمس الطاقة التي تستخدمها المصابيح المتوهجة وتستمر لمدة أطول بما يصل إلى خمسة عشر مرة، على الرغم من أن المصابيح الفلورية المتضامة، مثل مصابيح الفلورسنت العادية، تحتوي على زئبق سام يجعل التخلص الآمن منها مشكلة.
لمبات الفلورسنت المدمجة 105 واط 36 واط 11 واط - المصدر ويكيبيديا
النهضة العتيقة
في الثمانينيات، بدأ الحنين إلى المصابيح العتيقة في الظهور من جديد. بدأ الطلب على مصابيح خيوط الكربون الأصلية في التزايد، والتي كانت تُصنع سابقًا بكميات صغيرة. أرادت المطاعم ذات الطابع القديم، وأصحاب الصالونات الفيكتورية المرممة، وما شابه ذلك، دفء وجاذبية المصابيح القديمة المشهورة في زمن إديسون.
تم تلبية الطلب من قبل المتحمسين مثل بوب روزنزويج الذي، كما لو كان القدر، بدأ أعماله في إعادة إنتاج المصابيح المتوهجة القديمة من فلاشينغ، كوينز - المكان العزيز على لويس لاتيمر، الذي ساعد في استقرار مصابيح إديسون المصنوعة من خيوط الكربون قبل مائة عام.
بلغ الطلب على المصابيح المتوهجة العتيقة مستويات غير مسبوقة بحلول العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بالتزامن مع طفرة المصابيح الفلورية المدمجة. وكان هذا أيضًا هو الوقت الذي بدأت فيه الحكومات في جميع أنحاء العالم في التخلص التدريجي من المصابيح المتوهجة الحديثة العادية - وكانت المصابيح المتوهجة العتيقة الخافتة غالبًا ما تُستثنى من عملية التخلص التدريجي.
ومع ذلك، فإن الاهتمام المتجدد بالمصابيح القديمة يأتي مع عيوب هذه المصابيح - على سبيل المثال، ارتفاع استهلاك الطاقة وإنتاج الكثير من الحرارة. مع كون تغير المناخ والبصمة الكربونية من الكلمات الطنانة في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، كان لا بد من وجود طريقة أفضل لتلبية الطلب على مصابيح الإضاءة ذات الطراز القديم دون إعادة طرقها المهدرة.
LED للإنقاذ
هذا هو المكان الذي تأتي فيه مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). تم تطوير مصابيح LED لأول مرة في الستينيات، وتستخدم أشباه الموصلات التي تحول الكهرباء إلى ضوء مع القليل من تحويل الحرارة. مصابيح LED الحديثة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من ستة إلى سبعة أضعاف المصابيح المتوهجة.
ازدهر الاستخدام المنزلي لمصابيح LED في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، خاصة بعد فوز شركة Philips Lighting North America بجائزة L الخاصة بوزارة الطاقة الأمريكية لأفضل بديل لمصابيح LED للمصباح المتوهج بقدرة 60 وات في عام 2011. وانخفضت أسعار مصابيح LED بشكل كبير مع ما يصل إلى 85% منذ عام 2008. هذا، بالإضافة إلى التخلص التدريجي من معظم المصابيح المتوهجة التي تقود بشكل طبيعي (المقصود من التورية) إلى مصابيح LED المستخدمة بدلاً من المصابيح المتوهجة.
لا تزال مصابيح LiquidLED LED هذه على شكل المصابيح المتوهجة المألوفة ذات القاعدة اللولبية Edison، لكن عناصر الإضاءة الموجودة بداخلها هي مصابيح LED. لاحظ تطور "الخيوط" — من مظهر مرهق مبكرًا، إلى شكل "سنجاب" مستقيم "القفص" خيوط ناعمة ومبردة:
إليكم LiquidLEDs مجموعة إديسون العتيقة. إنها تبدو مثل مصابيح إديسون القديمة (بنفس الدفء والسحر) - باستثناء أن الخيوط ذات لون أصفر برتقالي وتتكون من مصابيح LED صغيرة مدمجة في بوليمر ناعم خاص.
إنها تلبي الحاجة إلى الحنين الذي توفره المصابيح المتوهجة للأيام الماضية - دون استهلاك الحرارة وإسراف الطاقة.
لقد وصلنا حقًا إلى دائرة كاملة، حيث تبدو أحدث مصابيح LED مثل أسلاف مصابيح إديسون. لكن هذه ليست النهاية. عند التحرر من قيود التقاليد، عندها سترتفع تكنولوجيا مصابيح LED واستخدامها بشكل كبير.