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爱迪生的灯泡实验科普展品
EXHIBIT DETAILS

爱迪生的灯泡实验

电磁之奥

  • 展品尺寸以现场方案为准
  • 表现形式互动体验
  • 报价方式不标注价格 · 按需求报价

展示目的及科学原理

展项以爱迪生改良电灯的故事为切入点,模拟设置多组不同材质灯丝制成的电灯泡,分组采用调节不同的电压及时间进行点亮测试,模拟哪种灯泡寿命最长,通过模型展示使观众直观地感受灯泡实验的意义。

操作方式

电灯的发明:

1854年,美国科学家戈培尔用一根碳化竹丝放在真空玻璃瓶中通电发光,当时实验的灯泡已经可以达到持续发光400个小时。这是历史上第一颗真正意义上的灯泡,但戈培尔并没有申请专利。

1874年,加拿大两名电气师在玻璃泡中充入氮气,以通电的碳杆发光,相当于把戈培尔的技术再度提升。1878年英国人威尔森同样完成了“真空下碳丝通电的灯泡”,并且立马就申请了专利。

这就是电灯最初的发现和发明。在电灯的发明出现后,许多科学家都曾尝试实现灯泡量产,但都因光亮时间短、不稳定、刺鼻气味、噪声、价格昂贵等原因无法实现。

爱迪生改良电灯,首先要解决灯丝燃烧时间太短的问题。他想到了抽取灯泡中空气的方法,没有了氧气,灯丝果然没有烧断,但这种方法没能将灯泡寿命延长太多,没几分钟,灯丝还是断了。既然灯丝易断,当然要选耐热性好的材料了。爱迪生起初将目光集中在白金上,可这种昂贵的金属还是让他失望了。虽然电灯的发光时间延长到两小时,但光线很不稳定。

爱迪生紧接着又把各种稀有金属试了个遍,前后试了足足有1600种材料,可它们效果还不如白金呢。要是用白金做灯丝,灯泡的价格肯定也便宜不了,普通人家肯定负担不起。这远远没有达到爱迪生发明便宜耐用的灯泡目标,但因为没有合适的材料,爱迪生的发明进入了瓶颈期。

爱迪生经历了不下7000次的失败,1879年10月21日,他正在炉火边冥思苦想,手里摸到了围在脖子上的围巾,他脑海中灵光一闪,为什么不试试棉纱呢?爱迪生从围巾上扯下一根纤维,放在火中烤了烤,把这根成了焦炭的棉纱放进灯泡里。试验结果令爱迪生喜出望外,不起眼的棉纱竟然让灯泡亮了13个小时。没过多久,爱迪生稍稍改进,用碳化的棉丝材料做成灯丝,让灯泡亮了45小时,这是世界上第一盏有实用价值的电灯。但他仍不满意,立下目标要造出能亮1000小时的灯泡。

1880年,爱迪生发现碳化的竹纤维让灯泡亮了1200小时,进而派遣助手和专家们在世界各地寻找适用的竹子,在六千种竹子中找到最耐用的日本竹子,这种灯称之为“碳化竹丝灯”。最终,这种灯泡投入量产,点亮了千家万户。

爱迪生发明的竹丝灯泡点亮了地球多年。直到1906年,美国人库里奇发现了用钨丝做灯丝,能让灯泡寿命再一次延长,钨丝灯泡才替代了竹丝灯泡,并沿用至今天。

多组不同材质灯丝制成的电灯泡,分组采用调节不同的电压及时间进行点亮测试,哪种灯泡寿命最长。

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