为什么用钨丝取代碳死做灯丝,电灯最早是用的碳丝,后来为什么换成了钨丝呢?两种材料对比其优缺点是什么?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-17
碳丝,熔点低,早期的灯泡里面有空气,空气中的氧又帮助炭丝燃烧,致使它马上断掉。
钨丝的熔点高

钨丝的熔点高,耐高温

初中课本里面的熔点 沸点问题
碳丝的熔点比较低
钨丝的熔点比较高

美国发明家爱迪生为什么要用钨丝作灯丝?~

钨丝之前是用的是碳化竹丝但是竹丝的寿命很短,直到他找到了寿命长价格便宜的钨丝。

  爱迪生于1847年2月11日诞生于美国中西部的俄亥俄州(Ohio)的米兰(Milan)小市镇。父亲是荷兰人的后裔,母亲曾当过小学教师,是苏格兰人的后裔。爱迪生7岁时,父亲经营屋瓦生意亏本,将全家搬到密歇根州(Michigan)休伦北郊的格拉蒂奥特堡定居下来。搬到这里不久,爱迪生就患了猩红热,病了很长时间,人们认为这种疾病是造成他耳聋的原因。爱迪生8岁上学,但仅仅读了三个月的书,就被老师斥为“低能儿”而撵出校门(因“愚钝糊涂”被勒令退学了)。从此以后,他的母亲是他的“家庭教师”,决定自己教儿子读书识字,并教育他要诚实、爱祖国、爱人类。由于母亲的良好的教育方法,使得他对读书产生了浓厚的兴趣。“他不仅博览群书,而且一目十行,过目成诵”。8岁时,他读了英国文艺复兴时期最重要的剧作家莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍,到9岁时,他能迅速读懂难度较大的书,如帕克的《自然与实验哲学》。
  爱迪生对于自然科学的最早兴趣是在化学方面。10岁时酷爱化学。他收集了二百来个瓶子,并节省每个小钱去购买化学药品装入瓶中。11岁那年,他实验了他的第一份电报。为了赚钱购买化学药品和设备,他开始了工作。12岁的时候,他获得列车上售报的工作,辗转于休伦港(PortHuron)和密歇根州的底特律(Detroit)之间。他一边卖报,一边兼做水果、蔬菜生意,只要有空他就到图书馆看书。1861年美国爆发了南北战争,刚满14周岁的爱迪生他买了一架旧印刷机,利用火车的便利条件,办了一份小报(周刊)——《先驱报》,来传递战况和沿途消息,第一期周刊就是在列车上印刷的。他一人兼任记者、编辑、排字、校对、印刷、发行的工作。小报受到欢迎,他也从紧张的工作中增长了才干、知识和经验,还挣了不少钱,得以继续进行化学试验。他用所挣得的钱在行李车上建立了一个化学实验室。但不幸的是,一次他在火车上做实验时,列车突然颠簸,使一块磷落在木板上,引起燃烧。列车员赶来扑灭了火焰,也狠狠地给了他一个耳光,打聋了他的双耳,他被赶下了火车,那时爱迪生才15岁。(另一种说法是:不幸有一次化学药品着火,他连同他的设备全被扔出车外。另外有一次,当爱迪生正力图登上一列货运列车时,一个列车员抓住他的两只耳朵助他上车。这一行动导致了爱迪生成为终身聋子。)
  参考:小爱迪生12岁那年,就开始在火车上卖报,他每天赶早班火车到达底特律,然后晚上9点钟再搭晚班火车赶回休伦港。小小年纪的爱迪生之所以上火车卖报,一来他对学校的学习感到枯燥,二来上火车卖报可以积存一笔由自己支配的研究实验资金,利用在底特律下午休息的时间也可到市图书馆阅读众多的科学书籍。12岁的小爱迪生在火车列车员的帮助下还在行李车厢的一角建了一个属于他自己的小小实验室。直到一次实验中失火,才结束了爱迪生在火车实验室的这段初期的科学实验。
  挫折并没有使爱迪生灰心,他又迷上了电报,经过反复钻研,在1868年他发明了一台自动电力记录器,这是他的第一个发明。后来他又发明了两种新型的电报机。1877年他发明了碳精电话送话器,使原有的电话声音更为清晰;此外他还发明了留声机。人们都称他为“魔术师”。
  1878年9月爱迪生31岁时开始研究电灯。那时煤气灯已代替煤油灯,但火焰闪烁不定,而且在熄灭时产生有害气体;弧光灯也已发明,并在公共场所使用,但由于燃烧时发出嘶嘶声而且光亮过于耀眼,不宜用于室内。当时许多欧美科学家已在探求制造一种新的稳定的发光体。
  爱迪生研究了弧光灯后宣布他能发明一种使人满意的光,但需要钱。那时他已是一个有了170项发明专利权的人,他的发明给资本家带来很大利润,因此一个财团愿意向他提供资助。经过几千次失败,1879年4月他改进了前人的棒状、管状灯,做出了一个玻璃球状物;1879年10月21日他把一个经过碳处理的棉线固定在玻璃泡内,抽出了空气、封上口、通上电流,它发光了,一种新的照明物出现了。
  1880年至1882年间,爱迪生设计了电灯插座、电钮、保险丝、电流切断器、电表、挂灯,还设计了主线和支线系统,又制成了当时世界上容量最大的发电机,并在纽约建立第一座发电厂,开辟了第一个民用照明系统。后来他又同乔治·伊斯曼一起发明了电影摄影机。爱迪生的三大发明:留声机、电灯和电力系统、电影摄影机,丰富和改善了人类的文明生活。
  爱迪生于1931年10月18日(一说是10月9日)去世,终年84岁。然而至今为止还没有人能打破他持有1099个发明专利权的记录,人们称他为发明之王。
  【生平·发明·科学征程】爱迪生1862年8月,爱迪生以大无畏的英雄气魄救出了一个在火车轨道上即将遇难的男孩。孩子的父亲对此感恩戴德,但由于无钱可以酬报,愿意教他电报技术。从此,爱迪生便和这个神秘的电的新世界发生了关系,踏上了科学的征途。
  1863年,爱迪生担任大干线铁路斯特拉福特枢纽站电信报务员。从1864年至1867年,在中西部各地担任报务员,过着类似流浪的生活。足迹所至,包括斯特拉福特、艾德里安、韦恩堡、印第安那波利斯(Indianapolis)、辛辛那提(Connecticut)、那什维尔 (Nashville)、田纳西(Tennessee)、孟斐斯(Memphis)、路易斯维尔、休伦等地。
  1868年,爱迪生以报务员的身份来到了波士顿(Boston)。同年,他获得了第一项发明专利权。这是一台自动记录投票数的装置。爱迪生认为这台装置会加快国会的工作,它会受到欢迎的。然而,一位国会议员告诉他说,他们无意加快议程,有的时候慢慢地投票是出于政治上的需要。从此以后,爱迪生决定,再也不搞人们不需要的任何发明。
  1869年6月初,他来到纽约(New York)寻找工作。当他在一家经纪人办公室等候召见时,一台电报机坏了。爱迪生是那里唯一的一个能修好电报机的人,于是他谋得了一个比他预期的更好的工作。10月他与波普一起成立一个“波普-爱迪生公司”,专门经营电气工程的科学仪器。在这里,他发明了“爱迪生普用印刷机”。他把这台印刷机献给华尔街一家大公司的经理,本想索价5000美元,但又缺乏勇气说出口来。于是他让经理给个价钱,而经理给了4万美元。
  爱迪生用这笔钱在新泽西州(New Jersey)纽瓦克市的沃德街建了一座工厂,专门制造各种电气机械。他通宵达旦地工作。他培养出许多能干的助手,同时,也巧遇了勤快的玛丽(Mary Stilwell),他未来的第一个新娘。在纽瓦克,他做出了诸如蜡纸、油印机等的发明,从1872至1875年,爱迪生先后发明了二重、四重电报机,还协助别人搞成了世界上第一架英文打字机。
  1876年春天,爱迪生又一次迁居,这次他迁到了新泽西州(New Jersey)的“门罗公园”。他在这里建造了第一所“发明工厂”,它“标志着集体研究的开端”。1877年,爱迪生改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。他还发明了他心爱的一个项目——留声机。电话和电报“是扩展人类感官功能的一次革命”;留声机是改变人们生活的三大发明之一,“从发明的想象力来看,这是他极为重大的发明成就”。到这个时候,人们都称他为“门罗公园的魔术师”。
  爱迪生在发明留声机的同时,经历无数次失败后终于对电灯的研究取得了突破,1879年10月22日,爱迪生点燃了第一盏真正有广泛实用价值的电灯。为了延长灯丝的寿命,他又重新试验,大约试用了6000多种纤维材料,才找到了新的发光体——日本竹丝,可持续1000多小时,达到了耐用的目的。从某一方面来说,这一发明是爱迪生一生中达到的登峰造极的成就。接着,他又创造一种供电系统,使远处的灯具能从中心发电站配电,这是一项重大的工艺成就。
  他在纯科学上第一个发现出现于1883年。试验电灯时,他观察到他称之为爱迪生效应的现象:在点亮的灯泡内有电荷从热灯丝经过空间到达冷板。爱迪生在1884年申请了这项发现的专利,但并未进一步研究。而旁的科学家利用爱迪生效应发展了电子工业,尤其是无线电和电视。
  爱迪生又企图为眼睛做出留声机为耳朵做出的事,电影摄影机即产生于此。使用一条乔治伊斯曼新发明的赛璐珞胶片,他拍下一系列照片,将它们迅速地、连续地放映到幕布上,产生出运动的幻觉。他第一次在实验室里试验电影是在1889年,1891年申请了专利。1903年,他的公司摄制了第一部故事片“列车抢劫”。爱迪生为电影业的组建和标准化做了大量工作。
  1887年爱迪生把他的实验室迁往西奥兰治以后,为了他的多种发明制成产品和推销,他创办了许多商业性公司;这些公司后来合并为爱迪生通用电气公司,后又称为通用电气公司。此后,他的兴趣又转到荧光学、矿石捣碎机、铁的磁离法、蓄电池和铁路信号装置上。
  第一次世界大战期间,他研制出鱼雷机械装置、喷火器和水底潜望镜。
  1929年10月21日,在电灯发明50周年的时候,人们为爱迪生举行了盛大的庆祝会,德国(德意志联邦共和国)的阿尔伯特·爱因斯坦和法国的居里夫人(出生于波兰)等著名科学家纷纷向他祝贺。不幸的是,就在这次庆祝大会上,当爱迪生致答辞的时候,由于过分激动,他突然昏厥过去。从此,他的身体每况愈下。1931年10月18日,这位为人类作过伟大贡献的科学家因病逝世,终年84岁。
  爱迪生的文化程度极低,对人类的贡献却这么巨大,这里的“秘诀”是什么呢?他除了有一颗好奇的心,一种亲自试验的本能,就是他具有超乎常人的艰苦工作的无穷精力和果敢精神。当有人称爱迪生是个“天才”时,他却解释说:“天才就是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”他在“发明工厂”,把许多不同专业的人组织起来,里面有科学家、工程师、技术人员、工人共100多人,爱迪生的许多重大发明就是靠这个集体的力量才获得成功的。他的成就主要归功于他的勤奋和创造性才能以及集体的力量,此外,他的妻子也曾起了相当重要的作用。
  爱迪生一生只上过三个月的小学,他的学问是靠母亲的教导和自修得来的。他的成功,还应该归功于母亲自小对他的谅解与耐心的教导,才使原来被人认为是低能儿的爱迪生,长大后成为举世闻名的“发明大王”。
  有人作过统计:爱迪生一生中的发明,在专利局正式登记的有1300种左右。1881年是他发明的最高纪录年。这一年,他申请立案的发明就有141种,平均每三天就有一种新发明。
  伟大发明家爱迪生的一生告诉我们:巨大的成就,出于艰巨的劳动。
  爱迪生不会随着时光流走而被人们遗忘,他的一生是光荣的,他的一切是为人类的。爱迪生小时候就有造电灯的决心,他用智慧救了妈妈,那时还是做手术的时候。
  【西奥兰治的新生活】
  爱迪生从1881年冬开始,在纽约居住的时间越来越长,相对在门罗公园的时间越来越短。他的妻小都住在纽约,老家门罗公园成了专供夏天避暑的地方。爱迪生全家在门罗公园度过了几个夏天。
  1884年,爱迪生37岁。这一年对爱迪生来说,是他悲伤的一年。1884年夏天,玛丽·爱迪生在这里患了伤寒,这是一种危险的疾病。起初以为她只不过是受了点凉,吃几服药就会好的。因此,正在纽约奋战的爱迪生没有去看她。玛丽的妹妹爱丽丝和医生们每天尽力看护,一直在床边陪伴。
  不久,夫人的病情恶化,爱迪生也有好几天没有去研究所了。爱迪生被人笑做“工作虫”,他不到研究所来是很少有的事情,所以同事们都很担心。爱迪生夫人康复的希望落空,1884年8月9日凌晨,玛丽·爱迪生去世。在住宅中举行丧仪后,就把棺柩运到一个小车站上,由火车送到她儿时的家乡纽约克。她去世的消息是8月16日发出的:著名发明家爱迪生之夫人突于本月九日星期六于新泽西门罗公园逝世。十二日下午举行丧礼,到宾客400余人。其中有爱迪生公司经理爱登,副经理约翰逊,劳雷,德纳瓦洛与罗斯福等人。吊客致送鲜花极多。她被埋葬在纽约克快乐山的墓地上。
  爱迪生夫人去世后给他遗下了三个幼年的孩子,11岁的多特,8岁的小阿尔瓦(Thomas Alva Jr .)和6岁的威廉·莱斯(William L.)。妻子的谢世,使他感到了从未有过的孤寂。然而他不得不继续工作。他是不能因此而把工作停顿下来的。他把他的住屋租给了威廉姆(William )和霍尔泽(Alice h olzer ),把孩子们送到纽约去,托外祖母史蒂威尔代管。
  门罗公园所能给予那发明家的除了悲伤的回忆外别的什么也没有了,他于是把那些机件、药品、仪器等统统搬了出来而把它舍弃了。几年之后这所老屋因为受到雷击而焚毁了,宾夕法尼亚铁路旁的那所旧时的电灯厂也烧毁了。在爱迪生搬出后是农夫们搬去居住的。
  实验室楼上的那间大房间租出作为跳舞会之用。休西(L.m .Hussey )利用它作为他的管乐队的总部,并在室后搭起了一个舞台。楼下的一层曾一度充作牛棚。这所古老的建筑物渐渐地分散了,木料也给拆了去建筑近边的房屋,最后也就倒塌了。
  那所砖筑的机器厂的东头改成门罗公园消防处堆储杂物的储藏室。另一端也曾一度充作牛棚。有一个名叫麦康纳尔(Thomas j .McConncl )的农夫住在那间玻璃小室里,在那草场上养了许多猪。后来一家姓威尔考克斯(Willcox )的搬进那以前的办公室的屋中来,并且在屋中养了许多的鸡。
  在1884年和1885年之间的岁月中爱迪生的生活是寂寞单调的。玛丽在世时,她对汤姆没有太多的要求,她爱他,理解他的事业的重要,爱迪生没有那么多的时间过家庭生活,但玛丽总是等待着他。现在爱迪生非常寂寞单调,他也许已向她道歉,因为他没有花很多时间。
  爱迪生在1877年开始了改革弧光灯的试验,提出了要搞分电流,变弧光灯为白光灯。这项试验要达到满意的程度。必须找到一种能燃烧到白热的物质做灯丝,这种灯丝要经住热度在二千度一千小时以上的燃烧。同时用法要简单,能经受日常使用的击碰,价格要低廉,还要使一个灯的明和灭不影响另外任何一个灯的明和灭,保持每个灯的相对独立性为了选择这种做灯。这在当时是极大胆的设想,需要下极大的功夫去探索,去试验。 丝用的物质,爱迪生先是用炭化物质做试验,失败后又以金属铂与铱高熔点合金做灯丝试验,还做过上质矿石和矿苗共一千六百种不同的试验,结果都失败了。但这时他和他的助手们已取得了很大进展,已知道白热灯丝必须密封在一个高度真空玻璃球内,而不易熔掉的道理。这样,他的试验又回到炭质灯丝上来了。他昼夜不息地用到了1880年的上半年,爱迪生的白热灯试验仍无结果。有一天,他把试验室里的一把芭蕉扇边上缚着一条竹丝撕成细丝,全副精力在炭化上下功夫,仅植物类的炭化试验就达六千多种。他的试验笔记簿多达二百多本,共计四万余页,先后经过三年的时间。他每天工作十八、九个小时。每天清早三、四点的时候,他才头枕两、三本书,躺在实验用的桌子下面睡觉。有时他一天在凳子上睡三、四次,每次只半小时。
  到了1880年的上半年,爱迪生的白热灯试验仍无结果,就连他的助手也灰心了。有一天,他把试验室里的一把芭蕉扇边上缚着一条竹丝撕成细丝,经炭化后做成一根灯丝,结果这一次比以前做的种种试验都优异,这便是爱迪生最早发明的白热电灯——竹丝电灯。这种竹丝电灯继续了好多年。直到1908年发明用钨做灯丝后才代替它。爱迪生在这以后开始研制的碱性蓄电池,困难很大,他的钻研精神,更是十分惊人。这种蓄电池是用来供给原动力的。他和一个精选的助手苦心孤诣地研究了近十年的时间,经历了许许多多的艰辛与失败,一会儿他以为走到目的地了,但一会儿又知道错了。但爱迪生从来没有动摇过,而再重新开始。大约经过五万次的试验,写成试验笔记一百五十多本,方才达到目的。
  参考:爱迪生一生勤奋好学,善于思考,努力工作,在75岁的时候,还每天准时到实验室签到上班,他在几十年间几乎每天工作十几个小时,晚间在书房读3至5小时书,若用平常人一生的活动时间来计算,他的生命已经成倍的延长了。因此,爱迪生在79岁生日的那天,他骄傲地对人们说,我已经是135岁的人了。他活到84岁,一生中的发明有1100项之多,其中最大贡献是发明留声机和自动电报机,实验并改进了白炽灯和电话。爱迪生20岁出头开始研究电灯,历时10余年,他先后选用了竹棉、石墨、钽……等等上千种不同物质作灯丝材料进行试验,时常通宵达旦,有一次他和助手们竟连续工作5昼夜。1879年爱迪生用碳丝作为白炽灯丝,并点燃40小时。由于碳丝表面多孔,性脆,强度很低。不久被钨丝代替。


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(19523716717): 爱迪生发明的灯泡用的是碳丝,后来用钨丝来替代,利用了钨丝的高熔点.是物理性质

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(19523716717): 电灯亮后,灯泡里的钨丝能达到2500℃左右的高温,会使钨丝表层蒸发出一部分钨的... 爱迪生购下专利后,尝试改良使用的灯丝.1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13...

#水肺矩# 白炽灯的灯丝为什么用钨丝做?讲明原因 - 作业帮
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#水肺矩# 白炽灯为什么不用碳做灯丝?灯泡里又是真空的,碳的熔点和钨比也不差
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(19523716717): 钨的熔点是3410度左右,所以耐高温性能好,并且作为金属电子发射能力,通电流后在可见光的辐射范围比较宽,适合用作照明方面的应用.

#水肺矩# 为什么电灯泡的灯丝要用钨制成? -
(19523716717): 钨是一种金属元素.原子序数74.钢灰色或银白色,硬度高,熔点高,常温下不受空气侵蚀;主要用途是制造灯丝和高速切削合金钢、超硬模具,也用于光学仪器,化学仪器方面 tungsten;wolfram——元素符号W

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(19523716717): 以前的灯用钨丝是因为耐高温 寿命长

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