Wie sind die ersten Laternen entstanden?:

Die ersten Beleuchtungsgeräte erschienen vor vielen Jahrtausenden. Als die Sonne unterging und die Dunkelheit hereinbrach, blieb der Mensch schutzlos vor Raubtieren, die sich in der Dämmerung versteckten. Nachdem er das Feuer gezähmt hatte, begann der primitive Mensch, es im Dunkeln zu benutzen. Feuer gab Licht, Wärme, geschützt vor wilden Tieren. Das Bedürfnis nach sicherer Bewegung bei Nacht führte zum Aufkommen von Fackeln, die zu einer Art tragbarer Lichtquelle wurden.

Entdeckungen auf dem Gebiet der Elektrizität führten zu der Möglichkeit, daraus elektrische Beleuchtungskörper herzustellen. Bereits in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts gab es Versuche, Elektrizität für die Beleuchtung zu verwenden. So schuf der belgische Wissenschaftler Jobar 1838 ein Beleuchtungsgerät mit einem Kohlefaden, und zwei Jahre später wurde eine Glühlampe mit einem Platinfaden entworfen.

Die Entdeckung des Phänomens der Elektrolumineszenz von Halbleitern im 20. Jahrhundert führte zur Schaffung von Leuchtdioden - Halbleiterkristallen, die unter Einwirkung einer an sie angelegten Spannung Licht emittieren. Das Aufkommen von LEDs hat die Beleuchtungsindustrie revolutioniert und zur Entwicklung von Beleuchtungskörpern mit hoher Helligkeit und niedrigem Energieverbrauch geführt.

Verschiedene Arten von Taschenlampen - Vor- und Nachteile:

Derzeit sind die folgenden Arten von Laternen am häufigsten:

• - Halogenlampen;

• - LED Lichter;

• - Xenonlampen (Gasentladung).

Halogenlampen (Laternen) sind kostengünstig, was sich auf die unbestrittenen Vorteile bezieht. Leider überdecken ihre Mängel den niedrigen Preis.

Diese beinhalten:

• kurze Lebensdauer;

• geringer Wirkungsgrad (viel Energie wird für Strahlungswärme aufgewendet);

• Instabilität gegenüber Vibrationsbelastungen;

• schwierig, das Licht zu fokussieren.

1417 ordnete der Londoner Bürgermeister Henry Barton an, dass an Winterabenden Laternen aufgehängt werden, um die undurchdringliche Dunkelheit in der britischen Hauptstadt zu vertreiben. Nach einiger Zeit ergriffen die Franzosen seine Initiative. Zu Beginn des 16. Jahrhunderts waren die Einwohner von Paris verpflichtet, Lampen in der Nähe der Fenster zur Straße aufzustellen. Unter Louis XIV wurde die französische Hauptstadt mit den Lichtern zahlreicher Laternen erfüllt. 1667 erließ der „Sonnenkönig“ einen Sondererlass zur Straßenbeleuchtung. Der Legende nach wurde die Regierungszeit Ludwigs dank dieses Dekrets als brillant bezeichnet.

Die ersten Straßenlaternen gaben relativ wenig Licht, da sie gewöhnliche Kerzen und Öl verwendeten. Die Verwendung von Kerosin ermöglichte es, die Helligkeit der Beleuchtung deutlich zu erhöhen, aber die eigentliche Revolution der Straßenbeleuchtung fand erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts statt, als Gaslampen auftauchten. Ihr Erfinder – der Engländer William Murdoch – wurde zunächst belächelt. Walter Scott schrieb an einen seiner Freunde, dass irgendein Verrückter vorhabe, London mit Rauch anzuzünden. Trotz dieser Bemerkungen demonstrierte Murdoch erfolgreich die Vorteile der Gasbeleuchtung. 1807 wurden auf der Pall Mall Laternen mit neuem Design installiert, die bald alle europäischen Hauptstädte eroberten.

Petersburg war die erste Stadt in Russland, in der Straßenlaternen auftauchten. Am 4. Dezember 1706, am Tag der Feier des Sieges über die Schweden, wurden auf Anweisung von Peter I. Straßenlaternen an den Fassaden der Straßen gegenüber der Peter-und-Paul-Festung aufgehängt. Der Zar und die Stadtbewohner mochten die Neuerung, die Laternen begannen für alle großen Feiertage angezündet zu werden, und damit war der Beginn der Straßenbeleuchtung in St. Petersburg gelegt. 1718 erließ Zar Peter I. ein Dekret über die „Beleuchtung der Straßen der Stadt St. Petersburg“ (das Dekret über die Beleuchtung der Hauptstadt wurde erst 1730 von Kaiserin Anna Ioannovna unterzeichnet). Das Design der ersten Öllaterne für den Außenbereich wurde von Jean Baptiste Leblon entworfen, einem Architekten und "einem geschickten Techniker vieler verschiedener Künste, der in Frankreich von großer Bedeutung ist". Im Herbst 1720 wurden auf dem Newa-Ufer in der Nähe des Petrowski-Winterpalastes 4 gestreifte Schönheiten ausgestellt, die in der Glasfabrik Yamburg hergestellt wurden. Verglaste Lampen wurden an Metallstäben an Holzmasten mit weißen und blauen Streifen befestigt. Darin brannte Hanföl. Also bekamen wir eine normale Straßenbeleuchtung.

1723 wurden dank der Bemühungen des Polizeichefs Anton Divier 595 Laternen auf den bedeutendsten Straßen der Stadt angezündet. Diese Lichtwirtschaft wurde von 64 Laternenanzündern bedient. Die Herangehensweise an das Geschäft war wissenschaftlich. Von August bis April wurden Laternen angezündet, die sich auf die "Tabellen der dunklen Stunden" konzentrierten, die von der Akademie gesendet wurden.

Der Historiker von St. Petersburg I.G.Georgi beschreibt diese Straßenbeleuchtung wie folgt: „Dazu gibt es entlang der Straßen mit blauer und weißer Farbe bemalte Holzmasten, von denen jeder eine kugelförmige Laterne auf einer Eisenstange trägt, die auf einem Block für abgesenkt ist reinigen und Öl gießen ...“

Petersburg war die erste Stadt in Russland und eine der wenigen in Europa, in der nur zwanzig Jahre nach ihrer Gründung eine reguläre Straßenbeleuchtung auftauchte. Öllaternen erwiesen sich als hartnäckig – 130 Jahre lang brannten sie täglich in der Stadt. Ehrlich gesagt gab es wenig Licht von ihnen. Außerdem bemühten sie sich, Passanten mit heißen Öltropfen zu bespritzen. "Weiter, um Gottes willen, weiter weg von der Laterne!" - lesen wir in Gogols Geschichte Nevsky Prospekt, - „und so schnell wie möglich, so schnell wie möglich vorbei. Es ist immer noch ein Glück, wenn Sie damit davonkommen, dass er Ihren eleganten Gehrock mit stinkendem Öl überschwemmt.

Die Beleuchtung der nördlichen Hauptstadt war ein profitables Geschäft, und die Kaufleute waren bereit, es zu tun. Sie erhielten einen Bonus für jede brennende Laterne und so begann die Zahl der Laternen in der Stadt zu steigen. So gab es 1794 bereits 3.400 Laternen in der Stadt, viel mehr als in jeder europäischen Hauptstadt. Darüber hinaus galten die Laternen in St. Petersburg (an deren Gestaltung so berühmte Architekten wie Rastrelli, Felten, Montferrand beteiligt waren) als die schönsten der Welt.

Die Beleuchtung war nicht perfekt. Zu allen Zeiten gab es Beschwerden über die Qualität der Straßenbeleuchtung. Die Laternen leuchten schwach, manchmal brennen sie gar nicht, sie werden vorzeitig gelöscht. Es gab sogar die Meinung, dass sich Laternenanzünder Öl für Brei sparen.

Seit Jahrzehnten wird Öl in Laternen verbrannt. Unternehmer verstanden die Rentabilität der Beleuchtung und begannen, nach neuen Wegen zu suchen, um Einkommen zu generieren. Von Ser. 18. Jahrhundert Kerosin wurde in Laternen verwendet. 1770 wurde das erste Laternenteam von 100 Personen gegründet. (Rekruten), 1808 wurde sie der Polizei zugeteilt. 1819 auf der Insel Aptekarsky. Gaslampen erschienen und 1835 wurde die St. Petersburger Gesellschaft für Gasbeleuchtung gegründet. Alkohollampen erschienen 1849. Die Stadt wurde unter verschiedenen Unternehmen aufgeteilt. Natürlich wäre es beispielsweise sinnvoll, die Petroleumbeleuchtung überall durch eine Gasbeleuchtung zu ersetzen. Doch das war für Ölkonzerne nicht rentabel, und die Außenbezirke der Stadt wurden weiterhin mit Kerosin beleuchtet, da es für die Behörden nicht rentabel war, viel Geld für Gas auszugeben. Aber lange Zeit standen abends Laternenanzünder mit Leitern über den Schultern auf den Straßen der Stadt und rannten hastig von Lampe zu Lampe.

Ein Lehrbuch über Arithmetik überlebte mehr als eine Ausgabe, in der die Aufgabe gestellt wurde: „Ein Laternenanzünder entzündet Laternen auf einer Stadtstraße und läuft von einer Tafel zur anderen. Die Länge der Straße beträgt ein Werst dreihundert Faden, die Breite zwanzig Faden, der Abstand zwischen benachbarten Lampen vierzig Faden, die Geschwindigkeit des Lampenanzünders zwanzig Faden pro Minute. Die Frage ist, wie lange wird er brauchen, um seine Arbeit zu vollenden? (Antwort: 64 Laternen in dieser Straße, der Laternenanzünder wird in 88 Minuten entzündet.)

Doch dann kam der Sommer 1873. In mehreren Großstadtzeitungen wurde eine Notmeldung veröffentlicht, dass „am 11. Juli entlang der Odessa-Straße in Peski der Öffentlichkeit Experimente mit elektrischer Straßenbeleuchtung gezeigt werden“.

Einer seiner Augenzeugen erinnerte sich an dieses Ereignis und schrieb: „... Ich weiß nicht mehr, aus welchen Quellen, wahrscheinlich aus Zeitungen, ich erfahren habe, dass ich an diesem und jenem Tag, zu dieser und jener Stunde, irgendwo in den Sands, werde der Öffentlichkeit Experimente zur elektrischen Beleuchtung mit Lodygin-Lampen gezeigt werden. Ich sehnte mich leidenschaftlich danach, dieses neue elektrische Licht zu sehen... Viele Menschen gingen aus demselben Grund mit uns. Bald kamen wir aus der Dunkelheit in eine hell erleuchtete Straße. In zwei Straßenlaternen wurden Petroleumlampen durch Glühlampen ersetzt, die ein helles weißes Licht ausstrahlten.

Auf der ruhigen und unattraktiven Straße von Odessa hatte sich eine Menschenmenge versammelt. Einige der Besucher nahmen Zeitungen mit. Zuerst näherten sich diese Leute einer Petroleumlampe und dann einer elektrischen und verglichen die Entfernung, in der man lesen konnte.

Zur Erinnerung an dieses Ereignis wurde eine Gedenktafel am Haus Nr. 60 am Suworow-Prospekt angebracht.

1874 verlieh die St. Petersburger Akademie der Wissenschaften A. N. Lodygin den Lomonossow-Preis für die Erfindung der Kohlenstoff-Glühlampe. Ohne die Unterstützung der Regierung oder der Stadtbehörden war Lodygin jedoch nicht in der Lage, eine Massenproduktion aufzubauen und sie in großem Umfang für die Straßenbeleuchtung einzusetzen.

1879 wurden auf der neuen Liteiny-Brücke 12 elektrische Lampen angezündet. „Kerzen“ von P. N. Yablochkov wurden auf Lampen installiert, die nach dem Projekt des Architekten Ts.A. "Russisches Licht", so genanntes elektrisches Licht, sorgte in Europa für Furore. Später wurden diese legendären Laternen auf den heutigen Ostrovsky-Platz verlegt. 1880 leuchteten in Moskau die ersten elektrischen Lampen. So wurde 1883, am Tag der Heiligen Krönung Alexanders III., mit Hilfe von Bogenlampen der Bereich um die Christ-Erlöser-Kathedrale beleuchtet.

Im selben Jahr wurde am Fluss ein Kraftwerk in Betrieb genommen. Moika an der Polizeibrücke (Siemens und Halske) und am 30. Dezember beleuchteten 32 elektrische Lampen den Newski-Prospekt von der Bolschaja-Morskaja-Straße bis zur Fontanka. Ein Jahr später erschien elektrische Beleuchtung in benachbarten Straßen. In den Jahren 1886-99 waren bereits 4 Kraftwerke für den Beleuchtungsbedarf in Betrieb (die Helios-Gesellschaft, das Werk der belgischen Gesellschaft usw.) und es brannten 213 solcher Lampen. Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts. Petersburg hatte etwa 200 Kraftwerke. In den 1910er Jahren Glühbirnen mit Metallfaden erschienen (seit 1909 - Wolframlampen). Am Vorabend des Ersten Weltkriegs gab es in St. Petersburg 13.950 Straßenlaternen (3.020 elektrisch, 2.505 Kerosin, 8.425 Gas). Bis 1918 beleuchteten nur elektrische Lichter die Straßen. Und 1920 gingen auch diese wenigen aus.

Die Straßen von Petrograd waren zwei Jahre lang in Dunkelheit getaucht, und ihre Beleuchtung wurde erst 1922 wiederhergestellt. Seit Anfang der 90er Jahre des letzten Jahrhunderts wird der künstlerischen Beleuchtung von Gebäuden und Strukturen in der Stadt viel Aufmerksamkeit geschenkt. Traditionell werden auf der ganzen Welt Meisterwerke der Baukunst, Museen, Denkmäler und Verwaltungsgebäude auf diese Weise geschmückt. Petersburg ist da keine Ausnahme. Die Eremitage, der Bogen des Generalstabsgebäudes, das Gebäude der Zwölf Colleges, die größten Brücken von St. Petersburg - der Palast, Liteiny, Birzhevoy, Blagoveshchensky (ehemaliger Leutnant Schmidt und noch früher Nikolaevsky), Alexander Newski ... The Liste geht weiter. Auf hohem künstlerischen und technischen Niveau geschaffen, verleiht die Lichtgestaltung historischer Monumente ihnen einen besonderen Klang.

Ein nächtlicher Spaziergang entlang der Böschungen ist ein unvergesslicher Anblick! Das weiche Licht und das edle Design der Lampen können die Bürger und Gäste der Stadt auf den Straßen und Böschungen des Abends und der Nacht von St. Petersburg schätzen. Und die virtuose Beleuchtung der Brücken wird ihre Leichtigkeit und Strenge betonen und ein Gefühl für die Integrität dieser erstaunlichen Stadt schaffen, die auf den Inseln liegt und mit Flüssen und Kanälen übersät ist.

Leistungsstarke Beleuchtung von Megastädten, Straßenbeleuchtung kleiner Siedlungen haben das Leben moderner Menschen unabhängig von der Tageszeit aktiv gemacht. Gleichzeitig denkt niemand über die Frage nach, wer die elektrische Straßenbeleuchtung erfunden hat , und wie die Laternen hergestellt wurden.

Die ersten Straßenlaternen und ihre Schöpfer

Künstliche Straßenbeleuchtung wird seit dem 15. Jahrhundert verwendet. Die allererste Laterne gab einen kleinen Beleuchtungsbereich, da sie Paraffinkerzen oder Hanföl verwendete. Dank Petroleum wurde die Helligkeit auf den Straßen erhöht. Ein revolutionärer Durchbruch gelang jedoch, als die erste elektrische Lampe erfunden wurde, bei deren Konstruktion zuerst Kohlenstofffilamente und dann Wolfram- und Molybdänfilamente verwendet wurden.

Jan van der Heyden

Im 17. Jahrhundert schlug der niederländische Künstler und Erfinder Hayden vor, Öllaternen entlang der Straßen von Amsterdam aufzustellen. Dank des von Hayden erfundenen Systems wurde 1668 die Zahl der Menschen, die in nicht eingezäunte Kanäle stürzten, verringert, die Zahl der Verbrechen auf der Straße verringert und die Arbeit der Feuerwehrleute beim Löschen von Bränden erleichtert.

William Murdoch

Im 19. Jahrhundert brachte William Murdoch eine interessante Idee vor, um die Straßen mit Gas zu beleuchten, aber sie lachten ihn aus. Dass dies möglich ist, hat Murdoch entgegen dem Spott eindeutig bewiesen. So fingen 1807 in den Straßen Londons die ersten Gasbeleuchtungsgeräte Feuer. Wenig später verbreitete sich das Design des Erfinders in anderen Hauptstädten Europas.

Pawel Jablotschkow

1876 ​​erfand der russische Ingenieur Pavel Nikolaevich Yablochkov eine elektrische Kerze und installierte sie in einer Glaskugel. Das Design war einfach, aber effektiv. Über die Kerzen lief ein Kohlefaden. Bei Kontakt mit Strom brannte der Faden durch und zwischen den Kerzen zündete ein Lichtbogen. Dieses als Lichtbogenelektrizität bezeichnete Phänomen markierte den Beginn der ersten Elektrogeräte. Russische "Kerzen", wie sie genannt wurden, wurden 1879 auf der Liteiny-Brücke installiert. Außerdem wurden auf der Zugbrücke über die Newa 12 Yablochkov-Lampen angezündet. Die Erfindung der elektrischen Straßenbeleuchtung markierte den Beginn einer neuen Ära in der Nutzung des elektrischen Stroms.

Eine interessante Tatsache: 1883 wurde während der Krönung von Kaiser Alexander III. Dank Glühlampen eine kreisförmige Zone in der Nähe der Christ-Erlöser-Kathedrale und des Kremls beleuchtet.

Die Früchte der Erfindung wurden in europäischen Hauptstädten verwendet.
Pariser und Berliner Straßen, Geschäfte, Küstengebiete – alles wurde von Straßenlaternen beleuchtet, die mit dieser Yablochkov-Technologie hergestellt wurden. Die Anwohner nannten die Straßenbeleuchtung symbolisch: „Russisches Licht“, und Pavel Yablochkov, ein russischer Ingenieur, der die elektrische Straßenbeleuchtung erfand, wurde damals in allen aufgeklärten Kreisen Europas bekannt.

Nachdem jedoch viele Hauptstädte der Welt durch das helle, aber kurzlebige Licht der Bogenelektrizität von Yablochkovs „Kerzen“ erleuchtet wurden, hielten diese Geräte nur wenige Jahre. Sie wurden durch fortschrittlichere Glühlampen ersetzt. Die Erfindung des russischen Ingenieurs wurde praktisch vergessen, und Pavel Nikolayevich selbst starb in Armut in der Provinz Saratov.

Eine neue Etappe in der Entwicklung der Straßenbeleuchtung

Einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung der elektrischen Straßenbeleuchtung leisteten der russische Wissenschaftler Alexander Nikolaevich Lodygin und der Amerikaner Thomas Alva Edison.

Lodygin entwarf das Design einer Glühbirne, deren Grundlage er spiralförmig verdrehte Molybdän- und Wolframfäden nahm. Es war ein Durchbruch auf dem Gebiet der elektrischen Entdeckungen. Eines der wichtigsten Kriterien für ein Beleuchtungsgerät ist die Betriebsdauer. Es war Lodygin, der die Betriebsmittel seiner Lampen von 30 Minuten auf mehrere hundert Betriebsstunden erhöhte. Er war der erste, der Lampen mit Vakuum verwendete und Luft aus ihnen herauspumpte. Dies machte es möglich, die Lebensdauer der Beleuchtungsvorrichtung stark zu verlängern.

Zum ersten Mal tauchten Lodygins Glühlampen 1873 in der Straßenbeleuchtung der Odessa-Straße in St. Petersburg auf.

Nachdem Alexander Nikolajewitsch ein Patent und einen Preis für seine Erfindung erhalten hatte, konnte er sie nicht an die Massen verteilen. Der talentierte Ingenieur hatte keinen unternehmerischen Scharfsinn und konnte die Produktion nicht in die erforderliche Größenordnung bringen.

Ein anderer Ingenieur, der Amerikaner Thomas Edison, zeichnete sich durch Beharrlichkeit bei der Erreichung seines Ziels aus. Er war es, der auf der Grundlage von Lodygins Erfindung sein Design verbesserte und es in die breite Produktion einführen konnte. Das soll nicht heißen, dass Edison seinen Ruhm unverdient erhielt. Immerhin hat er Tausende von Experimenten hartnäckig durchgeführt und eine sehr wichtige Stufe der elektrischen Beleuchtung entwickelt - von der Stromquelle bis zum Verbraucher, die es ermöglichte, die elektrische Beleuchtung im Maßstab ganzer Städte auf den Markt zu bringen.

Dank des Wissens des russischen Ingenieurs Lodygin und der Beweglichkeit des amerikanischen Wissenschaftlers Edison ersetzte die elektrische Straßenbeleuchtung Gaslampen.

Wie sahen die ersten Lichter aus? Video

Einführung.

Wir alle mussten bei mehreren Gelegenheiten Taschenlampen benutzen. Sie sind nachts notwendig (in diesem Jahr spürten das viele, wenn sie morgens zur Arbeit oder zum Unterricht gingen), wenn sie in einem unbeleuchteten Raum arbeiten. Jetzt finden Sie in den Verkaufsregalen immer noch elektrische Lichter mit Glühlampen und eine große Auswahl an Taschenlampen mit LEDs.

Ziel dieser Arbeit: Vergleich der Lichtausbeute von Glühlampen und LEDs. Untersuchung der Vielfalt elektrischer Lampen und ihrer Effizienz.

Aufgaben: Vergleichen Sie die Lichtausbeute von LEDs und Glühlampen durch Messung des Photostroms.

Erstellen Sie ein Diagramm des Entladestroms galvanischer Zellen während des Betriebs von Glühlampen und LEDs, vergleichen Sie die Strahlung von Lichtquellen bei einer Batterieentladung.

Bestimmen Sie die Vor- und Nachteile der einzelnen Lichtquellentypen

1. 
   Aus der Entstehungsgeschichte einer elektrischen Taschenlampe.

In jenen fernen Zeiten, als es bereits ein Feuer gab, suchte eine Person nach Möglichkeiten, eine tragbare (tragbare) Lichtquelle zu schaffen. Zuerst war es ein Ast, der in einem Feuer entzündet wurde, dann tauchten Fackeln, Kerzen und Petroleumlampen auf, die uns noch heute begleiten. Diese tragbaren Lichtquellen hatten Probleme - Sicherheit, Unpraktikabilität, Emission von Schadstoffen. All diese Faktoren beeinflussten in der Zukunft das Erscheinungsbild der ersten elektrischen Laterne der Welt.

1896- die erste elektrische Lampe. Der Körper dieser Laterne war aus Holz. Die Laterne hatte einen Tragegriff, einen Schalter zum Ein- und Ausschalten, diese Rolle spielte eine Metallplatte, die beim Drehen die Elektrik schloss

1899- die erste tragbare elektrische Lampe in zylindrischer Form,

Heutzutage sind diese völlig anders elektrisch quadratische Batterielaternen hergestellt nach fortschrittlichen Technologien, unter Verwendung moderner Materialien, Stromquellen und Lichtquellen.

In den letzten hundert Jahren hat sich die Form der Laternen nicht wesentlich verändert. Die Form kann in zwei Hauptgruppen unterteilt werden: zylindrisch und quadratisch.

Je nach Lichtquelle werden Taschenlampen in Klassen eingeteilt: in Glühlampen und LEDs.

1. 
   Glühlampengerät.

Glühlampe- eine elektrische Lichtquelle, deren Leuchtkörper der sogenannte Glühkörper (ein Glühfaden, ein durch elektrischen Stromfluss auf eine hohe Temperatur erhitzter Leiter) ist. Die Ausführungen von Glühlampen sind sehr vielfältig und hängen vom Verwendungszweck ab eines bestimmten Lampentyps. Allen Glühlampen sind jedoch folgende Elemente gemeinsam: Glühfaden, Glühlampe, Stromzuführungen. Abhängig von den Eigenschaften eines bestimmten Lampentyps können Glühfadenhalter unterschiedlicher Bauart verwendet werden; Lampen können ohne Sockel oder mit Sockeln verschiedener Art hergestellt werden, haben einen zusätzlichen Außenkolben und andere zusätzliche Strukturelemente.

Sehr geringer Wirkungsgrad für Glühlampen, sie verbrauchen nur 5% Strom für Licht, 95% für Wärme. Glühlampen verbrauchen mehr Strom, um den Glühfaden zu erhitzen, als ihn zum Leuchten zu bringen.

LED-Gerät.

Leuchtdiode oder Licht emittierenDiode (SD, LED, LED Englisch Leuchtdiode) - P Halbleitergerät mit einem Elektron-Loch-Übergang oder einem Metall-Halbleiter-Kontakt, der sichtbare Strahlung erzeugt, wenn ein elektrischer Strom hindurchgeleitet wird. Das emittierte Licht liegt in einem schmalen Bereich des Spektrums, seine spektralen Eigenschaften hängen unter anderem von der chemischen Zusammensetzung der darin verwendeten Halbleiter ab. Tage. Die Vorrichtung aus LEDs verschiedener Typen ist in Abbildung 1 vereinfacht dargestellt. Das von einem Halbleiterkristall emittierte Licht tritt in ein optisches Miniatursystem ein, das aus einem sphärischen Reflektor und dem transparenten Gehäuse der Diode selbst besteht, das die Form einer Linse hat.

Im Gegensatz zu Glühlampen emittieren LEDs Licht in einem relativ schmalen Band des Spektrums, dessen Breite 20–50 nm beträgt.

LEDs werden überall eingebaut, in vielen Bereichen menschlicher Aktivität und nicht nur, diese neuen Lichtquellen haben Laternen nicht umgangen.

Aber sind sie so effektiv, wie sie scheinen?

1. 
   Durchführung eines Experiments.

In meiner Arbeit habe ich mich entschieden, die Lichtleistung einer Miniatur-Glühlampe aus einer Taschenlampe (Spannung 3,5 V, Strom 0,15 A) und 5 parallel geschalteten LEDs (U=3V, I=0,02A) (Gesamtstrom 0,1A) zu vergleichen ). Aus dem Nachschlagewerk ist bekannt, dass die Helligkeit einer solchen Lampe 1 Candela beträgt.

Um Strom und Spannung zu messen, habe ich ein Digitalmultimeter, ein Voltmeter und ein Milliamperemeter verwendet.

Eine der Eigenschaften von Lichtquellen, mit der Sie ihre Effizienz vergleichen können, ist der Lichtleistungskoeffizient. Sie wird bestimmt durch das Verhältnis des gesamten von der Lampe gesendeten Lichtstroms Ф (in Lumen) zur Leistung P, die zum Betrieb der Lampe verbraucht wird (in Watt):

Je sparsamer die Quelle ist, desto höher ist natürlich ihr Lichtausbeutekoeffizient.

Die Selen-Fotozelle wurde mit einer Glühlampe von einer Taschenlampe und LEDs aus unterschiedlichen Entfernungen beleuchtet, so dass sie die gleiche Beleuchtung E der Fotozelle erzeugten. Die Beleuchtung der Fotozelle wurde aus den Ablesungen eines Mikroamperemeters bestimmt, das mit ihren Anschlüssen verbunden war. Bei Beleuchtung der Fotozelle mit einer Glühlampe aus 20 cm Entfernung betrug der Fotostrom 18 µA. Um einen solchen Photostrom (d. h. die gleiche Beleuchtung) zu erhalten, mussten die LEDs in einem Abstand von 51 cm entfernt werden.

Um das Verhältnis der Lichtleistungskoeffizienten zu ermitteln, genügt es dann, die Beleuchtung der Fotozelle mit einem Mikroamperemeter und den Abstand R mit einem Lineal zu messen. Die Leistungsaufnahme P habe ich mit einem Amperemeter (A) und einem Voltmeter (B) gemessen.

Der Lichtausbeutefaktor der LED war 12,3-mal größer als der der Glühlampe.

Erfahrung 2. Die Abhängigkeit der Batterieentladung von der Betriebszeit des Beleuchtungsgeräts.

Ich baute eine Installation aus zwei galvanischen Batterien, einer Glühbirne, einem Voltmeter, einem Amperemeter und Verbindungsdrähten in einem Stromkreis und einem zweiten Stromkreis, bestehend aus einer Fotozelle und einem Mikroamperemeter, zusammen. Ich schaltete die Lampe ein und begann nach 20 Minuten, die Instrumente abzulesen. Die Daten wurden in einer Tabelle erfasst. Aus der Tabelle und dem Diagramm ist ersichtlich, dass beim Betrieb der Glühlampe die Entladung der Elemente viel schneller ist als beim Betrieb der LEDs, und auch die Beleuchtung der Fotozelle abfällt und die Beleuchtung der Fotozelle durch die LEDs praktisch bleibt unverändert, weil. Im Betrieb ziehen LEDs weniger Strom als beim Einschalten.

1. 
   Weitere Verbesserung des elektrischen Lichts

Der Betrieb einer elektrischen Taschenlampe hängt in vielerlei Hinsicht von der Stromquelle ab. Die damit verwendeten Batterien werden in folgende Gruppen eingeteilt:

a) nach Größe (Tab. 3)

b) nach chemischer Zusammensetzung

Die meisten elektrischen Lampen fallen in zwei Hauptkategorien:

1. 
   Taschenlampen, die sehr hell sind, leistungsstarke Halogenlampen, und es ist besser, superhelle LED-Taschenlampen zu wählen, sind bei der Polizei, dem Militär und dem Ministerium für Notfälle, verschiedenen Sicherheitsbehörden und Wohneinrichtungen beliebt. Solche sehr leistungsstarken elektrischen Lampen sind viel teurer.
2. 
   Zu dieser Gruppe gehören auch taktische Taschenlampen. Im Angebot können Sie Laserpatronen für Kaltaufnahmen sehen.

2. Die meisten Leute wollen eine einfachere elektrische Taschenlampe, die preiswert ist. Das Angebot an solchen preiswerten Lampen ist sehr groß und kann jeden Käufer zufriedenstellen. Diese Lichtquellen lassen sich in folgende Untergruppen einteilen:

1. Batteriebetriebene elektrische Taschenlampen werden mit fortschrittlichen Technologien unter Verwendung moderner Materialien, Stromquellen und Lichtquellen hergestellt.

2. Es gibt Laternen ohne Batterien und Akkus, solche elektrischen Laternen verwenden Induktionsenergie oder Solarenergie, und das sind Dynamolaternen. Ihre Arbeit basiert auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion.

3. Heute werden Sie niemanden mit einer elektrischen Taschenlampe überraschen, die immer wieder aufgeladen werden kann, wo keine Batterien drin sind, gibt es zuverlässige, immer wieder aufgeladene Batterien - das sind wiederaufladbare Taschenlampen.

4. Mit dem Aufkommen in der Produktion von Miniaturstromquellen - Batterien und sehr zuverlässigen Lichtquellen - LEDs wurde es möglich, Miniaturlaternen - Schlüsselanhängerlaternen - herzustellen.

Glühlampe	Leuchtdiode	LED-Laterne

Anhang.

1. 
   Miniatur-Glühlampen.

1. 
   Durchführung eines Experiments

Batterieentladung von Glühlampen und LEDs

a) von einer Glühlampe

Spannung, v	Stromstärke. SONDERN	Zeit, mind	Macht, W
3,5	0,16	0	0,56
3,2	0,15	20	0,48
2,8	0,13	40	0,36
2,6	0,12	60	0,31
2,3	0,11	80	0,25
2,2	0,1	100	0,22

Abfall der Batterieleistung

b) von LEDs

Spannung, v	Stromstärke. SONDERN	Zeit, mind	Macht, W
3,5	0,1	0	0,35
3,4	0,1	20	0,34
3,35	0,1	40	0,34
3,33	0,098	60	0,33
3,2	0,096	80	0,31
3 ,15	0,093	100	0,29

Arten von galvanischen Zellen

Größe in mm	Name	Standard
		IEC (alkalisch/ Kochsalzlösung)	ANSI*	JIS* (alkalisch/ Kochsalzlösung)
Durchmesser 14,5 Höhe 50,5	Mignon (Finger)	LR6/R6	AA	AM3/UM3N
Durchmesser 10,5 Höhe 44,5	Mikro	LR03/R03	AAA	AM4/UM4N
Durchmesser 26,2 Höhe 50	Baby	LR14/R14	C	AM2/UM2N
Durchmesser 34,2 Höhe 61,5	Mono	LR20/R20	D	AM1/UM1N
26x22x67	9V-Block	6LR61/6F22	1604D	6AM6/006PN

Tisch 3

1. 
   Selber denken, selber entscheiden…..

Was ist besser: Glühlampe und LED?

Glühlampe	Leuchtdiode	LED-Laterne
hoher Stromverbrauch einer Glühlampe	minimaler Stromverbrauch durch LED, niedrige Betriebsspannung	Niederspannungsversorgung von Taschenlampen ab 1,5 V bei minimalem Stromverbrauch Batterien oder Akkus reichen jetzt nicht mehr für Stunden, sondern für einen Tag.
Flackern und Blitzen des Lichtstroms bei Änderungen der Versorgungsspannung der Glühlampe, und wenn die Spannung abfällt, wird das Licht gedimmt	Unabhängig vom Spannungsabfall ist die LED-Beleuchtung konstant, hierfür wird ein gepulster LED-Stromversorgungsmodus verwendet	Konstante Helligkeit des Lichtstroms der LED-Lampe, unabhängig vom Spannungsabfall der Stromquelle.
Die Glühlampe hat Angst vor Stößen und mechanischen Belastungen, Vibrationen und Erschütterungen	Die LED ist vibrations- und stoßfest, mechanisch stark und äußerst zuverlässig	Hohe Zuverlässigkeit der Lichtquelle gegenüber Stößen und mechanischen Belastungen.
Glühbirnen von Glühlampen werden sehr heiß, sehr hohe Betriebstemperatur	LED - Dies ist die minimale Erwärmung, nur 20% des Stroms werden für Wärme aufgewendet	Minimale Erwärmung des Reflektors der Laterne.
Die Glühlampe hat Angst vor häufigem Ein- und Ausschalten, der Hauptgrund sind plötzliche Spannungsabfälle	Häufiges Ein- und Ausschalten hat keinen Einfluss auf die Lebensdauer der LED.	Die LED ist eine zuverlässige Lichtquelle für eine Taschenlampe.

In einer guten Taschenlampe stecken mehrere LEDs, selbst wenn eine der LEDs plötzlich durchbrennt, werden Sie nicht ohne Licht bleiben!

Ein nicht kreisförmiges, aber dennoch Jubiläumsdatum in der Geschichte der russischen Wissenschaft und Technik fiel auf den 11. September. An diesem Tag vor 140 Jahren wurden in St. Petersburg in der Odessa-Straße die ersten elektrischen Lampen der Welt angezündet und ersetzten die alten Petroleumlampen. Wie einer der Augenzeugen schrieb: "Plötzlich gerieten wir aus der Dunkelheit in eine Straße mit heller Beleuchtung. In zwei Laternen wurden Petroleumlampen durch Glühlampen ersetzt, die helles weißes Licht ausstrahlten. Die Versammelten bewunderten dieses Licht ohne Feuer mit Freude und Überraschung.“

Neue Laternen wurden vom Erfinder Alexander Lodygin in voller Übereinstimmung mit dem geschaffen, was wir heute Innovationen nennen. Lodygin erfunden, Lodygin produziert, Lodygin implementiert, Lodygin verdient. Die Einführung der elektrischen Beleuchtung in der Stadt begann tatsächlich in der Straße, in der sich die Werkstatt des Erfinders befand.

Seltsamerweise war das damals die Norm. Nein, auch die Vereinigung von Wissenschaftler, Erfinder und Unternehmer in einer Person war kein gewöhnliches Phänomen. Dennoch war das Niveau der Wissenschaft so hoch, dass es immer noch möglich war, einen Forscher, einen Technologen und einen Marktmagnaten in einem menschlichen Gehirn zu vereinen. Die Norm war anders - im Allgemeinen hat der Schöpfer des Geräts es selbst zum Leben erweckt. Dafür gab es praktisch keine staatlichen Programme, niemand baute Technoparks und Innovationszentren. Erfunden? Erstellen Sie ein Demonstrationsmuster, beweisen Sie seinen Nutzen vor einer strengen Abteilungskommission - und fordern Sie dann Geld aus dem Budget für die weitere Produktion an. Oder die Erfindung an die Staatskasse verkaufen.

Und es hat funktioniert! In Russland wurden viele revolutionäre Entwicklungen mit dem Zeichen "zum ersten Mal auf der Welt" geschaffen. "Viel" - in diesem Fall bedeutet es Hunderte. Darunter die erste Drehbank der Welt, einfeldrige Bogenbrücke, Lichtbogen, Raupen, Open-Heart-Technik (dreißig Jahre früher als die Gebrüder Marten), Glühlampe, U-Boot mit Elektromotor, Flugzeug, Elektroschweißen, Dampflok, Tragflächenboot, Funkempfänger, Wasserturbine, Mörser, Benzinmotor. Und so weiter und so fort.

Was ist sozusagen mit Erfindungen eines Verbraucherprofils? Bitte: die erste Filmkamera der Welt - zwei Jahre vor den Lumiere-Brüdern, eine automatische Telefonzentrale, ein zweirädriges Fahrrad, eine Kamera (und Farbfotos), synthetisches Waschmittel, ein Fernseher. Und die Liste geht auch weiter.

Vieles mit dem Schlagwort „zum ersten Mal auf der Welt“ verweist auch auf die Sowjetzeit – als das Modell der Erfindungsförderung zum genauen Gegenteil wurde: Der Staat gab Geld, er nahm auch die Früchte des geistigen Eigentums. Und es stellt sich die Frage: Was haben wir heute damit? Heute, wo Milliarden von Budgets und Unternehmensdollars in Innovation investiert werden, in Skolkovo, Rosnano, in Universitätstechnologieparks und Risikofonds?

Wie sie im Internet sagen: "Google und du wirst finden." Was gibt uns die Suchmaschine für das vergangene Jahr? Hier sind die Schlagzeilen.

"Russland ist das erste Land der Welt, das ein Mammut geklont hat." Tatsächlich klont es nicht, sondern sammelt nur. Und zwar in Worten. Tatsächlich war die erste Person, die sich dem Experiment direkt näherte, der koreanische Wissenschaftler Hwang Woo Suk. Glücklicherweise stellte sich ihm der Koreaner Themis in den Weg und verurteilte ihn wegen Unterschlagung zu zwei Jahren Gefängnis. Ob wir in der Lage sein werden, die so bereitgestellte Zeitverzögerung auszunutzen, ist unbekannt.

"In Russland wurde zum ersten Mal weltweit ein System implementiert, das es Flugzeugen ermöglicht, sicher zu fliegen." Das ist wirklich eine großartige Sache, da es das Risiko einer Kollision in der Luft um Größenordnungen reduziert. Das unprätentiös ADS-B genannte System entpuppte sich als Durchbruch: Es basiert einfach auf der Generierung eines flugzeugeigenen Funksignals, das von einem anderen Gerät empfangen wird, woraufhin das Computersystem die Objekte selbst auseinanderbewegt. Ohne die Einbeziehung eines komplexen und teuren bodengestützten Radarsystems wird das Wichtigste erreicht: Situationsbewusstsein von Piloten und Bodenpersonal. Die Frage ist, wo wird dieses System zum ersten Mal auf der Welt vollständig implementiert? Wir haben den Zeitrahmen für 2015-2020 festgelegt. Aber auch Europa, die USA und Australien planen dies. Wer wird gewinnen?

"Russland hat zum ersten Mal auf der Welt eine superstarke Gasturbinenlokomotive entwickelt, die mit Flüssiggas betrieben wird." Dies ist eine so kräftige Lokomotive, die bei Tests den Zug mit Kohle in 171 Waggons gezogen hat. Gleichzeitig kann eine speziell dafür geschaffene Turbine den Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu bestehenden um 39 Prozent senken. Und hier - eine gute Sache, aber nicht ohne "aber". Die Länge eines solchen Zuges wird jedoch unter 5 km liegen, und die Schieneninfrastruktur ist auf etwa 1,5 km ausgelegt. Das heißt, Sie können an den Bahnhöfen nicht richtig aufstehen oder, was noch wichtiger ist, Sie können die Kurven nicht mit hoher Geschwindigkeit passieren, ohne die Bahngleise zu beschädigen. Wie zu sein - eine Frage.

"Zum ersten Mal weltweit haben sie in Russland ein passives Radarsystem namens Avtobaza-M entworfen, getestet und in Produktion genommen."

Eine hervorragende Entwicklung, die es erlaubt, im sogenannten passiven Ortungsmodus – also ohne den Einsatz leistungsfähiger Radarsysteme, die ein potenzieller Luftfeind sieht und schnell zerstören kann – die genauen Koordinaten eines Flugziels zu bestimmen, es zu identifizieren und zu identifizieren Geben Sie Parameter an, um Luftverteidigungssysteme darauf zu richten. "Sehr billig und sehr wütend ..." - der Verfasser der Nachricht begleitete seine Beschreibung nicht ohne Witz. Aber trotzdem ist dies wieder kein Innovationszentrum. Das sind die Militärs. Das ist sozusagen ihr System, Erfindungen zu erkennen und zu fördern.

Schließlich „wird in Russland zum ersten Mal auf der Welt ein schräger Eisbrecher gebaut“. Auch ein geniales Modell, bei dem die linke Schiffsseite deutlich größer ist als die rechte, weshalb das Schiff in der Lage ist, einen 50 Meter breiten Kanal zu schneiden, der die Breite des Rumpfes um das 2,5-fache übersteigt. Das funktioniert zwar nicht bei starkem Eis, aber für die im Winter zufrierenden Gewässer des Finnischen Meerbusens ist es genau richtig. Aber das ist auch kein Technopark. Das ist wieder eine Abteilung – diesmal die United Shipbuilding Corporation.

Eigentlich gar nicht so wenig – für ein Jahr! Es stellt sich jedoch nur heraus, dass diese nützlichen Innovationen von Abteilungen - Eisenbahnarbeitern, Militärs, Schiffbauern und Luftfahrtarbeitern - geschaffen und umgesetzt werden. Der Ausstieg aus unseren heimischen „Silicon Valleys“ ist irgendwie noch wenig spürbar. Betrachten Sie sie nicht als die kürzlich von Skolkovo angekündigte Schnittstelle für Terminals an Flughäfen, mit der Sie ein Flugticket von jedem von ihnen aus registrieren können!

Nein, die Frage ist nicht, sich mit der Effizienz von Innovationszentren und Technologieparks zu befassen. Die Frage ist anders. Da ein System sozusagen "Edisonian" mit einem Erfinder, einem Implementierer und einem Verkäufer bereits unmöglich ist und wir uns auch weit vom staatlichen entfernt haben, warum nicht daran denken, Innovationen dort zu fördern, wo sie heute den Beinamen " Zum ersten Mal auf der Welt "? Wo große Gelder konzentriert sind, wo es einen einzigen Kunden gibt, wo ist er - ein strikter Akzeptant der Arbeit?

Mit anderen Worten, warum nicht die angewandte Wissenschaft wiederbeleben? Auf einer neuen Basis – Technoparks und Innovationszentren bei großen Ministerien?