264 物理学之电学 4(1/2)

3.燃料电池

&年，英国人格罗夫发现氧和氢的反应中有电能产生，并由实验证明了燃料电池的可能性。也就是说，电解水的时候消耗了电能而生成了氧和氢，反过来，从外部给阳极一侧送入氧，给阴极一侧送入氢，就能够产生电能和水。

格罗夫当时只是做了实验，并未实用化。1958年，剑桥大学（英国）制成了5kw的燃料电池。

&年，美国ge公司成功地开发出了燃料电池，这个电池就安装在1965年的载人飞船双子星5号上，用于供给宇航员饮用水的飞船电能。1969年登上月球的阿波罗11号飞船上的电源也使用了燃料电池作为飞船内电源。

4.太阳能电池

&年，德国人西门子发明了用硒和铂丝制成的光电池。现在照相机曝光表上所用的就是这种硒光电池。

&年，美国的夏品发明了硅太阳能电池，这是一种当太阳光或灯光照到其pn结上时能产生电能的元件，广泛用于人造卫星，太阳能汽车，钟表，台式计算器等。提高这种元件转换效率的研究与开发工作仍在进行中。

6.照明的历史

&世纪60年代由英国兴起的产业革命使工厂进入了连续加工，批量生产的时代，夜间照明成了重要问题。

前面已经讲过，英国人戴维1815年曾做过用2000个伏打电池产生电弧的有名实验。

1.白炽灯泡

&年，英国人斯旺把棉线碳化后做成灯丝装入玻璃泡里。发明了碳丝灯泡。

然而，由于当时的真空技术不高。点灯时间不能过长，时间一长。灯丝就会在灯泡里氧化而烧掉。

斯旺所想到的白炽灯泡的原理是现在的白织灯的起源。随着灯丝研究和真空技术的进步，白炽灯最终达到了实用化。从这点不说，斯旺的发明是一项大发明。

&年，施普伦格尔为研究真空现象而开发出水银真空泵。斯旺知道这件事后，就在1878年把玻壳内的真空度提高，又在灯丝上下了一番功夫。他先把棉线用硫酸处理，然后再碳化，最后，他公布了斯旺灯泡。斯旺的白炽灯泡曾在巴黎万国博览会上展出。

&年。美国的爱迪生成功地把白炽灯泡的寿命延长到了40小时以上。1880年，爱迪生发现竹子是做白炽灯灯丝的优良材料，就把日本，中国，印度的竹子收集起来反复进行实验。

爱迪生把部下穆尔派到日本，在京都的八幡寻找优质竹子，若乾年后，用八幡竹子制造出了灯丝。为了制造这种竹灯丝的灯泡，1882年他在伦敦和纽约成立了爱迪生电灯公司。

在日本。1886年（明治19年）东京电灯公司成立，明治22年起，一般的家庭开始用上了白炽灯泡。

&年，美国的库利厅用钨丝做灯丝。发明了钨丝灯泡。

&年，美国的兰米尔在玻壳里充入气体以防止灯丝蒸发，发明了充气钨丝灯泡。

&年。日本的不破橘三发明了内壁磨砂灯泡。

&年，日本的三浦顺一发明了双螺旋钨丝灯泡。

正是由于上述的不断探索。今天我们才能享受白炽灯照明的日常生活，想起来真是漫漫长路啊。

2.放电灯

&年。美国的休伊兹特在玻壳内装入水银蒸气，发明了弧光放电汞灯。由于这种汞灯在汞蒸气的气压较低时发出了紫外线较多，所以常作为杀菌灯使用。而当水银气压较高时，可发出很强的可见光。

现在广泛用于广场照明和道路照明的高压汞灯所发出的光是一种混合光，混合光包括水银电弧放电的光和紫外线照到涂敷在玻壳内壁的荧光材料上所发出的光。

&年，荷兰菲利浦公司开发出了波长为590nm单色的钠灯，这种灯广泛用于公路的隧道照明。

&年，美国的英曼发明了现在广泛使用的荧光灯。这种灯通过用水银电弧放电发出的紫外线照射涂敷在灯管内壁的不同荧光粉而发出不同颜色的光。通常，白色荧光灯用得最多。

7.电力设备的历史

可以说，1820年奥斯特所发现的电磁作用就是电动机的起源。

而1831年法拉第所发现的电磁感应就是发电机的变压器的起源。

1.发电机

&年，法国人毕克西发明了手摇式直流发电机，其原理是通过转动永磁体使磁通发生变化而在线圈中产生感应电动势，并把这种电动势以直流电压形式输出。

&年，德国的西门子发明了自励式直流发电机。

&年，比利时的格拉姆制成了环形电枢，发明了环形电枢发电机。这种发电机是用水力来转动发电机转子的，经过反复改进，于1847年得到了3。2kw的输出功率。

&年，美国的戈登制造出了输出功率447kw，高3米，重22吨的两相式巨型发电机。

美国的特斯拉在爱迪生公司的时候就决心开发交流电机，但由于爱迪生坚持只搞直流方式，因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。

&年，特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运，3750kw，5000v的交流电一直送到40公里外的布法罗市。

&年，西屋公司在俄勒冈州建设了发电厂，1892年成功地将15000伏电压送到了皮茨菲尔德。

2.电动机

&年，俄罗斯的雅可比试制出了由电磁铁构成的直流电动机。1838年，这种电动机开动了一艘船，电动机电源用了320个电池。此外，美国的文波特和英国的戴比德逊也造出了直流电动机（1836年），用作