一般人認為電燈是由美國人湯馬士·愛迪生所發明。另一美國人亨利·戈培爾傳說比愛迪生早數十年已發明了相同原理和物料，而且可靠的電燈泡

電燈泡[編輯]

白熾燈泡，E27螺旋型燈頭

白熾燈泡，B22釘頭

愛迪生的電燈泡草圖

電燈泡，準確技術名稱為白熾燈（熾，注音ㄔˋ，拼音chì）^[1]，是一種透過通電，利用電阻把幼細絲線（現代通常為鎢絲）加熱至白熾，用來發光的燈。電燈泡外圍由玻璃製造，把燈絲保持在真空，或低壓的惰性氣體之下，作用是防止燈絲在高溫之下氧化。

歷史[編輯]

早期電燈泡發展史[2]

一般人認為電燈是由美國人湯馬士·愛迪生所發明。另一美國人亨利·戈培爾傳說比愛迪生早數十年已發明了相同原理和物料，而且可靠的電燈泡，而在愛迪生之前很多其他人亦對電燈的發明作出了不少貢獻。但根據一篇於2007年發表的研究結果，這傳說不足為信。^[3]

1801年，英國化學家戴維將鉑絲通電發光。他亦在1810年發明了電燭，利用兩根碳棒之間的電弧照明。1854年亨利·戈培爾使用一根炭化的竹絲，放在真空的玻璃瓶下通電發光。他的發明今天看來是首個有實際效用的白熾燈。他當時試驗的燈泡已可維持400小時，但是並沒有即時申請設計專利。

1850年，英國人約瑟夫·威爾森·斯旺開始研究電燈。1878年，他以真空下用碳絲通電的燈泡得到英國的專利，並開始在英國建立公司，在各家庭安裝電燈。

1874年，加拿大的兩名電氣技師申請了一項電燈專利。他們在玻璃泡之下充入氮氣，以通電的碳桿發光。但是他們無足夠財力繼續發展這發明，於是在1875年把專利賣給愛迪生。

愛迪生購下專利後，嘗試改良使用的燈絲。1879年他改以碳絲造燈泡，成功維持13個小時。到了1880年，他造出的炭化竹絲燈泡曾成功在實驗室維持1200小時。但是在英國，斯旺控告愛迪生侵犯專利，並且獲得勝訴。愛迪生在英國的電燈公司被迫讓斯旺加入為合夥人。但後來斯旺把他的權益及專利都賣了給愛迪生。在美國，愛迪生的專利亦被挑戰。美國專利局曾判決他的發明已有前科，屬於無效。最後經過多年的官司，愛迪生才取得碳絲白熾燈的專利權。

愛迪生的最大發現是使用鎢代替碳作為燈絲^{[來源請求]}。之後在1906年，通用電力發明一種製造電燈鎢絲的方法。最終廉價製造鎢絲的方法得到解決，鎢絲電燈泡被使用至今。

電燈泡的最大問題是燈絲的升華。因為鎢絲上細微的電阻差別造成溫度不一，在電阻較大的地方，溫度升得較高，鎢絲亦升華得較快，於是造成鎢絲變細，電阻進一步增大的循環；最終令鎢絲燒斷。後來發現以惰性氣體代替真空可以減慢鎢絲的升華。今天多數的電燈泡內都是注入氮、氬或氪氣。

現代的白熾燈一般壽命為2,000小時左右。

效能[編輯]

大部分白熾燈會把消耗能量中的90%轉化成無用的熱能，只少於10%的能量會成為光。相比之下，螢光燈的效率高很多，接近40%，所產生的熱只是相同亮度的白熾燈的六分一。故此很多地方，特別是夏天需要空氣調節的商場、大樓都會使用螢光燈照明以節省電力。小型的螢光燈（節能燈泡）把螢光燈及啟動電子結合，使用標準電燈泡的接口，用以替代普通白熾燈泡。例如一個26瓦的節能燈泡，發出的亮度為11瓦，熱量為15瓦。發出相同亮度11瓦的白熾燈泡耗電多四倍，達100瓦；放出熱量多六倍，達90瓦。

很多家居內的電燈仍然是以普通白熾燈為主。鹵素燈泡近年亦變得較為流行，特別是光源需要集中的情況，例如家居的射燈，汽車車頭燈，經常會使用鹵素燈泡。良好的鹵素燈泡可以達到15%的效率。例如一個60瓦的鹵素燈泡，亮度可等同一個100瓦的普通燈泡。但是鹵素燈泡體積細小，運作時溫度非常高。在家居應用時需要特別防護，防止引起火災。

至於而戶外的街燈照明，以鈉燈最為常見。低壓鈉燈發出的是單調的橙色光線，但是它的效率卻非常高，比普通電燈泡高出約十五倍。高壓鈉燈效率稍低，但顏色較為豐富。

2000年代起，則以發光二極體及高強度氣體放電燈照明開始發展流行。前者的優點是非常長壽，現已陸續地用於交通燈、手電筒、汽車上之剎車燈及指揮燈之上。後者其實是多種技術的統稱(鈉燈亦屬於HID)。很多最新汽車使用的氙氣車頭燈（Xenon HID）、放映機使用的金屬鹵化物燈（Metal Halide），都是屬於HID。

型式	光源效率 （LM/W）	平均壽命 （小時）	特性	使用範圍
普通燈泡 NORMAL INCANDESCENT LAMPS	8--20	1500-2000	安裝及使用容易，立即可以啟動，成本低	住宅之基本照明及裝飾性照明
反射燈泡 REFLECTOR LAMPS	8--25	1500-2000	反射燈泡可以做聚光投射	反射燈泡可用於重點照明
一般鹵素燈和特殊儀器用鹵素燈 HALOGEN LAMPS	12--35	4000-10000以上	體積小，亮度高，光色較白，安裝易，壽命較普通燈光超長，釋出紫外線較多，部分甚至會超過太陽，需選用帶有紫外線濾鏡的產品。	商業空間之重點照明， 不易更換或高階產品

構造[編輯]

電燈泡構造圖

1. 電燈泡外形輪廓。
2. 低壓惰性氣體。
3. 燈絲，鎢絲。
4. 細金屬線（連接至燈頭尖端）
5. 細金屬線（連接至銅片）
6. 支撐金屬線
7. 支撐棒
8. 細金屬線
9. 銅片
10. 絕緣體
11. 燈頭尖端

鹵素燈泡[編輯]

主條目：鹵素燈泡

紫外線濾鏡下的鹵素燈泡

鹵素燈泡（Halogen lamp），亦稱鎢鹵燈泡，是白熾燈的一種。原理是在燈泡內注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下，蒸發的鎢絲與鹵素進行化學作用，蒸發的鎢會重新凝固在鎢絲上，形成平衡的循環，避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽。此外，鹵素燈泡亦能以比一般白熾燈更高的溫度運作，它們的亮度及效率亦更高。不過在這溫度下，普通玻璃可能會軟化。因此鹵素燈泡需要採用熔點更高的熔凝石英或硬的玻璃。而由於石英玻璃不能阻隔紫外線，故此鹵素燈泡通常都而需要另外使用紫外線濾鏡。

鹵素燈泡上的水晶玻璃如果有油，會造成玻璃上溫度不一，減低燈泡的壽命。因此換鹵素燈泡時要避免人手觸及燈泡的玻璃。如果手指摸到應以消毒酒精清潔。

淘汰[編輯]

由於白熾燈只有少於10%的能量會成為光，許多地方已經開始淘汰白熾燈泡，以下是時間表：

歐盟	2012年
愛爾蘭	2009年初
澳大利亞	2010年
阿根廷	2010年
義大利	2010年
法國	宣稱2010年但無進一步訊息
英國	零售商2011年不再販售
荷蘭	自願於2011年
中華民國(台灣)	2012年
日本	2012年1月[4]
加拿大	2012年
美國	2014年
中華人民共和國	2012年-2017年逐步淘汰[5]
中國香港	諮詢中[6]

淘汰白熾燈面對的挑戰[編輯]

白熾燈（包含鹵素燈）的光譜是連續而且平均的，擁有極佳演色性的優點；而螢光燈、LED是離散光譜，演色性低，低演色性光源不但會讓人覺得顏色不好看、對於健康及視力也有害。傳統燈泡還有可調光、耐點滅及無汞的優點。目前的解決方案如下：

1. 採用鹵素燈：用鹵素燈取代白熾燈大約能減少30%的電力、且鹵素燈演色性及色溫與白熾燈幾乎相同，代表光線品質足以全面取代白熾燈，因此國際大廠有推出接頭與白熾燈一樣的鹵素燈。只是鹵素燈壽命的延長比價格的增加少。
2. 改進白熾燈泡：可以將紅外線反射回燈絲、以減少能耗，目前已推出的產品可以節省30%的能耗^[7]，研發中的產品則可以減少50%能耗；但這種燈泡的問題在無法降低整體成本。另外的方法則是利用雷射處理鎢絲，也可以節省相當能源^[8]。
3. 以CCFL省電燈泡取代傳統使用螢光燈的省電燈泡，可以大幅減少汞使用量；LED燈泡則是無汞、但LED目前有演色性差、不耐熱的問題。
4. 高演色性省電燈泡：若能提高傳統螢光燈/CCFL/LED燈泡的演色性，可以讓更多人願意淘汰白熾燈，但高演色性產品仍然不夠普及，而光線品質能完全取代白熾燈的螢光燈/CCFL/LED則在等待技術上的大突破。
5. CCFL/LED：傳統省電燈泡並不耐點滅，對於需要經常點滅、又不嚴格要求演色性的場合，CCFL或LED技術的省電燈泡較為適合。
6. 目前CCFL/螢光燈管/LED雖然可以調光、但大多不能使用傳統白熾燈的調光器、而且調光成本高。

演色性：光源除量以外亦有質的表現，光源的品質是由光源的色彩表現而定，也就是光源使物體呈現其本身色彩的能力。

光效比較[編輯]

種類	光效 (流明/瓦特)
白熾燈	16 lm/W
節能燈、省電燈泡、燈泡型螢光燈 · 螢光燈、日光燈管	60 lm/W
發光二極體照明（LED燈）	80 lm/W

其他[編輯]

• 人們將出現在情侶之間的閒雜人等稱為「電燈泡」。說法有二，一是源於舊時真空的電燈泡，即「不通氣」；二是因為戀愛是隱私的事情，通常情侶談戀愛是在夜間或較昏暗的地方進行，不喜歡有過於明亮的事物出現。
• 漫畫常以電燈泡發光的小圖示，作為「發現了！」、「有靈感了！」的具體化。在即時通訊軟體Windows Live Messenger中，使用(I)代碼會自動出現燈泡的表情符號。
• 有時人們也用電燈泡代稱禿頭人士。