燈泡的奧秘：節能與壽命的博弈

　　永動(dòng)機一直讓人們著(zhù)迷，這種一勞永逸的機器吸引著(zhù)人們去探索。然而，日常普普通通的燈泡其實(shí)就類(lèi)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(shí)間最長(cháng)的燈泡是只“百年燈”，它從1901年開(kāi)始就在加州利弗莫爾市的一個(gè)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)濟學(xué)人》稱(chēng)，“百年燈”長(cháng)壽秘訣就是很少熄滅。大部分燈泡的自然磨損是燈絲在開(kāi)關(guān)燈過(guò)程中反復熱脹冷縮而造成的。隨著(zhù)時(shí)間的增加，鎢絲燈也會(huì )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)系十分復雜，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，取決于使用電壓、生產(chǎn)質(zhì)量以及開(kāi)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(huì )隨之降低20%。因此，人們可以根據需要來(lái)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(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轉溫度只比燈絲的熔點(diǎn)低50度，每50個(gè)小時(shí)左右就必須更換一個(gè)，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(shí)。

　　白熾燈一個(gè)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能燈的使用，LED燈的效率超過(guò)10%，壽命一般從5-25年不等。

　　據統計，照明消耗的電力約占全美居民用電量的9%。使用節能燈或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(wàn)輛汽車(chē)。

　　目前，全世界各國紛紛著(zhù)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(xiāo)售傳統白熾燈，但該要求并不具有強制性。事實(shí)上，當美國銷(xiāo)售的所有普通照明燈都能達到45流明/瓦的效率時(shí)，這一目標才能有望實(shí)現，而較為可能的時(shí)間是2020年。

　　節能燈也存在一些缺點(diǎn)，如雖然壽命長(cháng)達1萬(wàn)小時(shí)、可節約40美元的電費，但購買(mǎi)節能燈的初始價(jià)格偏高，點(diǎn)亮時(shí)間長(cháng)、開(kāi)關(guān)頻繁可能導致壽命縮短等。