燈泡的奧秘：節(jié)能與壽命的博弈

　　永動機一直讓人們著迷，這種一勞永逸的機器吸引著人們?nèi)ヌ剿鳌Ｈ欢?，日常普普通通的燈泡其實就類似這種機器，它的壽命也可以達到100年之久。吉尼斯世界紀錄中記載的照明時間最長的燈泡是只“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而已。

　　《經(jīng)濟學人》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燈過程中反復熱脹冷縮而造成的。隨著時間的增加，鎢絲燈也會逐漸揮發(fā)并在燈泡中產(chǎn)生許多煙塵，進而燈絲功能降低，亮度下降。

　　白熾燈的亮度與使用時間之間的關系十分復雜，簡單來說，取決于使用電壓、生產(chǎn)質量以及開關燈的頻率。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高亮度，但這以縮短壽命為代價。

　　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。電影院放映燈泡的運轉溫度只比燈絲的熔點低50度，每50個小時左右就必須更換一個，但其效率高達每瓦特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750-1000小時。

　　白熾燈一個致命的弱點是其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，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制性。事實上，當美國銷售的所有普通照明燈都能達到45流明/瓦的效率時，這一目標才能有望實現(xiàn)，而較為可能的時間是2020年。

　　節(jié)能燈也存在一些缺點，如雖然壽命長達1萬小時、可節(jié)約40美元的電費，但購買節(jié)能燈的初始價格偏高，點亮時間長、開關頻繁可能導致壽命縮短等。