燈泡的奧秘：節(jié)能與壽命的博弈

　　永動機(jī)一直讓人們著迷，這種一勞永逸的機(jī)器吸引著人們?nèi)ヌ剿?。然而，日常普普通通的燈泡其?shí)就類似這種機(jī)器，它的壽命也可以達(dá)到100年之久。吉尼斯世界紀(jì)錄中記載的照明時(shí)間最長的燈泡是只“百年燈”，它從1901年開始就在加州利弗莫爾市的一個消防站中使用，但其照明效果有限，額定功率僅為4瓦，只比蠟燭的火苗亮一點(diǎn)而已。

　　《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》稱，“百年燈”長壽秘訣就是很少熄滅。大部分燈泡的自然磨損是燈絲在開關(guān)燈過程中反復(fù)熱脹冷縮而造成的。隨著時(shí)間的增加，鎢絲燈也會逐漸揮發(fā)并在燈泡中產(chǎn)生許多煙塵，進(jìn)而燈絲功能降低，亮度下降。

　　白熾燈的亮度與使用時(shí)間之間的關(guān)系十分復(fù)雜，簡單來說，取決于使用電壓、生產(chǎn)質(zhì)量以及開關(guān)燈的頻率。如果電壓降低5%，那么燈泡的壽命將提高2倍以上，但亮度也會隨之降低20%。因此，人們可以根據(jù)需要來選取合適的電壓與亮度組合。例如，劇院使用的泛光燈可調(diào)高亮度，但這以縮短壽命為代價(jià)。

　　此外，燈泡的溫度越高，其亮度越大，而燈泡的最高溫度取決于鎢燈絲的熔點(diǎn)。電影院放映燈泡的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度只比燈絲的熔點(diǎn)低50度，每50個小時(shí)左右就必須更換一個，但其效率高達(dá)每瓦特35流明（光束的能量單位）。相比之下，傳統(tǒng)100瓦燈泡的效率僅為17流明/瓦，60瓦燈泡約為14流明/瓦，但壽命卻高達(dá)750-1000小時(shí)。

　　白熾燈一個致命的弱點(diǎn)是其90%的耗電以熱量而非光的形式發(fā)散，用電效率僅為2%。因此，全世界目前都在大力推廣節(jié)能燈的使用，LED燈的效率超過10%，壽命一般從5-25年不等。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，照明消耗的電力約占全美居民用電量的9%。使用節(jié)能燈或LED燈代替白熾燈，每年可減少1.5億噸二氧化碳排放，相當(dāng)于路面減少500萬輛汽車。

　　目前，全世界各國紛紛著手逐步淘汰白熾燈的使用。在美國，2007年頒布的《能源獨(dú)立和安全法》要求從2012年-2015年的普通照明效率提高30%，這就要求到2012年停止銷售傳統(tǒng)白熾燈，但該要求并不具有強(qiáng)制性。事實(shí)上，當(dāng)美國銷售的所有普通照明燈都能達(dá)到45流明/瓦的效率時(shí)，這一目標(biāo)才能有望實(shí)現(xiàn)，而較為可能的時(shí)間是2020年。

　　節(jié)能燈也存在一些缺點(diǎn)，如雖然壽命長達(dá)1萬小時(shí)、可節(jié)約40美元的電費(fèi)，但購買節(jié)能燈的初始價(jià)格偏高，點(diǎn)亮?xí)r間長、開關(guān)頻繁可能導(dǎo)致壽命縮短等。