«История развития электрического освещения» | Образовательная социальная сеть
Доклад
По физики на тему:
«История развития электрического освещения»
Составил
Ученик 8 класса МБОУ-СОШ №13
Епихин Артём
История электрического освещения началась в 1870 году с изобретения лампы накаливания, в которой свет вырабатывался в результате поступления электрического тока. Самые первые осветительные приборы, работающие на электрическом токе появились в начале XIX века, когда было открыто электричество. Эти лампы достаточно неудобными, но, тем не менее, их использовали при освещении улиц.
И, наконец, 12 декабря 1876 года русский инженер Павел Яблочков открыл так называемую “электрическую свечу”, в которой две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества, накалявшего дугу, и служившую источником света. Лампа Яблочкова нашла широчайшее применение при освещении улиц крупных городов.
Точку в разработке ламп накаливания поставил американский изобретатель Томас Альва Эдиссон. В его лампах использовался тот же принцип, что и у Яблочкова, однако все устройство находилось в вакуумной оболочке, которая предотвращала быстрое окисление дуги, и поэтому лампа Эдиссона могла использоваться достаточно продолжительное время.
Эдиссон начал работать над проблемой электрического освещения ещё в 1877 году. За полтора года он провел более 1200 экспериментов. 21 октября 1879 года он подключил к источнику питания лампу, которая горела два дня. В 1880 году Томас Эдиссон запатентовал свое изобретение. Первое коммерческое использование ламп Эдиссона состоялось в 1880 году на корабле Columbia. АН следующий год фабрика в Нью-Йорке была освещена лампами Эдиссона. Его изобретение стало приносить большие деньги, сделав изобретателя весьма богатым человеком. В то же время Павел Яблочков, не менее одаренный изобретатель, давший человечеству много полезных новинок, умер в бедности в Саратове 31 марта 1894 года.
Источники света всегда будут совершенствоваться во времени, пока человечество живо.
В нижеследующей таблице представлено развитие источников света во времени.
Эти материалы были предоставлены известным специалистом в области светотехники господином Боденхаузеном (Германия), за что мы ему очень благодарны. История развития электрического освещени переживала времена застоя и подъема. Самым долгим был путь от лучины к свече и затем к масляной лампе. Значительный интерес представляет история развития ламп накаливания, совершивших революцию в технике освещения. Несмотря на то что многие изобретения не нашли практического применения, с точки зрения развития технических идей они, несомненно, заслуживают внимания.
В 1873 году А.Н. Лодыгин устроил первое в мире наружное освещение лампами накаливания Одесской улицы в Петербурге. В 1880 году он получил патент на лампу накаливания с металлической нитью.
Совершенно естественно, что развитие и совершенствование источников света определялось:
– повышением энергетической эффективности;
– увеличением срока службы; – улучшением цветовых характеристик излучения (цветовой температуры, индекса цветопередачи и т.д.).
В следующей таблице приведены некоторые характеристики источников излучения. Причем охвачена лишь небольшая группа (общее число типов источников излучения превышает 2 000).
Разработка и производство люминесцентных ламп связано с именем С.И. Вавилова, под руководством которого был разработан люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение в видимое. В 1951 году за разработку люминесцентных ламп С.И. Вавилов, В.Л. Левшин, В.А. Фабрикант, М.А. Константинов-Шлезингер, Ф.А. Бутаев, В.И. Долгополов были награждены Государственной премией. Кстати, Сергей Иванович Вавилов был также одним из первых, кто положил начало светотехнике в СССР. Он первым в МВТУ прочитал лекции по светотехнике, написал ряд книг по истории света и его физиологическом воздействии на человека.
Необходимо отметить вклад Н.А. Карякина в развитие дуг высокой интенсивности с угольными электродами. Прожекторы с такими источниками света применялись во время Великой Отечественной войны, а также в киносъемках и для кинопроекций. Позже они стали вытесняться ксеноновыми лампами, но их значение в военные годы для СССР трудно переоценить. За работы по угольным дугам высокой интенсивности Н.А. Карякин с сотрудниками были удостоены Государственной премии.
С целью увеличения срока службы разрядных ламп (причина выхода из строя, как правило, была связана с электродами) разработаны безэлектродные люминесцентные лампы. Сюда можно отнести высокочастотные компактные безэлектродные люминесцентные лампы, безэлектродные лампы в форме витка, микроволновые безэлектродные серные лампы.
Одним из новых источников света, которые начали внедряться в практическое освещение (сигнальное, рекламное), являются светодиоды. С 1968 года (первое серийное изготовление) до настоящего времени световая отдача увеличена от 0,2 лм\Вт до 40 лм/Вт.
Сегодня уже выпускаются серийно не только светодиоды монохроматического излучения, но и белого цвета. По прогнозам, в 2005 году световая отдача ряда светодиодов будет заметно превышать 100 лм\Вт. Основные преимущества светодиодов – большая сила света (для некоторых типов несколько тысяч канделл), малые размеры, большой срок службы (десятки тысяч часов), маленькое напряжение питания (единицы вольт).
Совершенно очевидно, что в скором времени светодиоды составят серьезную конкуренцию не только лампам накаливания, но и люминесцентным лампам.
Таблица 1. Развитие источников света во времени
10000 г. до н. э. | Масляные лампы и факелы. |
4000 г. до н. э | Горящие камни в Малой Азии. |
2500 г. до н. э | Серийное производство глиняных ламп с маслом. |
500 г. до н. э | Первые свечи в Греции и Риме. |
1780 г. | Водородные лампы с электрическим зажиганием. |
1783 г. | Лампа с сурепным маслом и плоским фитилем. |
1802 г. | Свечение накаленной проволоки из платины или золота. |
1802 г. | Дуга В.В. Петрова между угольными стержнями. |
1802 г. | Свечение тлеющего разряда в опытах В.В. Петрова. |
1811 г. | Первые газовые лампы. |
1816 г. | Первые стеариновые свечи. |
1830 г. | Первые парафиновые свечи. |
1840 г. | Немецкий физик Грове использует для подогрева нити накала электрический ток. |
1844 г. | Старр в Америке делает попытку создать лампу с угольной нитью. |
1845 г. | Кинг в Лондоне получает патент “Применение накаленных металлических и угольных проводников для освещения”. |
1854 г. | Генрих Гобель создает в Америке первую лампу с угольной нитью и освещает ею витрину своего магазина. |
1860 г. | Появление первых ртутных разрядных трубок в Англии. |
1872 г. | Освещение лампочками А.Н. Лодыгина в Петербурге Одесской улицы, аудиторий Технологического института и других помещений. |
1874 г. | П.Н. Яблочков устраивает первую в мире установку для освещения железнодорожного пути электрическим прожектором, установленным на паровозе. |
1876 г. | Изобретение П.Н. Яблочковым свечи из двух параллельных угольных стержней. |
1877 г. | Макссим в США сделал лампу без колбы из платиновой ленты. |
1878 г. | Сван в Англии предложил лампу с угольным стержнем. |
1880 г. | Эдисон получает патент на лампу с угольной нитью. |
1897 г. | Нернст изобретает лампу с металлической нитью накаливания. |
1901 г. | Купер-Хьюит изобретает ртутную лампу низкого давления. |
1903 г. | Первая лампа накаливания с танталовой нитью, предложенная Больтеном. |
1905 г. | Ауэр предлагает лампу с вольфрамовой спиралью. |
1906 г. | Кух изобретает ртутную дуговую лампу высокого давления. |
1910 г. | Открытие галогенного цикла. |
1913 г. | Газонаполненная лампа Лангье с вольфрамовой спиралью. |
1931 г. | Пирани изобретает натриевую лампу низкого давления. |
1946 г. | Шульц предлагает ксеноновую лампу. |
1946 г. | Ртутная лампа высокого давления с люминофором. |
1958 г. | Первые галогенные лампы накаливания. |
1960 г. | Первые ртутные лампы высокого давления с йодистыми добавками. |
1961 г. | Натриевые лампы высокого давления. |
1982 г. | Галогенные лампы накаливания низкого напряжения. |
1983 г. | Компактные люминесцентные лампы. |
Таблица 2. Некоторые характеристики источников излучения
Тип источника излучения | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Световая отдача, лм\Вт | Срок службы, час. |
Вакуумные и газонаполненные лампы накаливания общего назначения | 15-1 000 | 85-19 500 | 5-19,5 | 1 000 |
Галогенные лампы накаливания общего назначения | 1 000-2 000 | 22 000-440 000 | 22 | 2 000-3 000 |
Ртутные разрядные люминесцентные лампы | 15-80 | 600-5 400 | 40-65 | 1 000-15 000 |
Ртутные лампы высокого давления | 80-2 000 | 3 400-120 000 | 40-60 | 10 000-15 000 |
Ртутные лампы сверхвысокого давления | 120-1 000 | 4 200-53 000 | 35-53 | 100-800 |
Металлогалогенные лампы | 250-3 500 | 19 000-350 000 | 75-100 | 2 000-10 000 |
Натриевые лампы низкого давления | 85-140 | 6 000-11 000 | 70-80 | 20 000 |
Натриевые лампы высокого давления | 50-1 000 | 25 000-47 000 | 100-115 | 10 000-15 000 |
Ксеноновые лампы | 50-10 000 | 35 700-2 088 000 | 18-40 | 100-800 |
НЕМНОГО ИСТОРИИ
До 1650 года – времени, когда в Европе пробудился большой интерес к электричеству, – не было известно способа легко получать большие электрические заряды. С ростом числа ученых, заинтересовавшихся исследованиями электричества, можно было ожидать создания все более простых и эффективных способов получения электрических зарядов. В результате огромного количества экспериментов учёными разных стран были сделаны открытия, позволившие создать механические электрические машины, вырабатывающие относительно дешёвую электроэнергию.
В середине X1X века начинается быстрый рост применения электродвигателей и все расширяющееся потребление электроэнергии, чему немало способствовало изобретение П. Н. Яблочковым способа освещения с помощью так называемой “свечи Яблочкова”. Ни одно из изобретений в области электротехники не получало столь быстрого и широкого распространения, как свечи Яблочкова. Это был подлинный триумф русского инженера. Павлу Николаевичу Яблочкову принадлежит честь:
· создания самой простой по принципу дуговой лампы – электрической свечи, сразу же получившей широкое практическое применение, заслужившей всеобщее признание и повлекшей за собой прогресс всей электротехники;
· изобретения способов включения произвольного числа электрических свечей в цепь, питаемую одним генератором электрического тока. До изобретения П.Н. Яблочкова этого делать совершенно не умели, каждая дуговая лампа нуждалась в отдельной динамо-машине;
· изобретения трансформатора;
· внедрения в практику переменного тока. До П.Н. Яблочкова применение переменного тока считали не только опасным, но и совершенно неподходящим для практического использования;
· изобретения различного рода других источников света, как, например, каолиновой лампы, линейных светящихся проволок и других;
· создания большого числа электрических машин и аппаратов оригинальной конструкции, в том числе электрической машины без железа;
· изобретения различных гальванических элементов, например, самозаряжающегося аккумулятора, известного под названием автоаккумулятора Яблочкова. В наше время электротехника возвращается к разработке идей П.Н. Яблочкова в этой области.
Для раздельного питания отдельных свечей от генератора переменного тока изобретателем был создан особый прибор – индукционная катушка (трансформатор), позволявший изменять напряжение тока в любом ответвлении цепи в соответствии с числом подключенных свечей.
Именно появление электрического освещения различных систем вызвало к жизни первые электрические станции. Первая такая станция – блок-станция, то есть станция для одного дома, не обеспечивающая передачу энергии на большое расстояние, была создана в 1876 году в Париже для питания электричеством свечей Яблочкова.
А в 1881 году – первая Международная выставка электричества и Международный конгресс электриков, Министр почт и телеграфа Франции, официальный спонсор выставки, в докладе президенту Французской республики писал: «Эта выставка будет вмещать в себя все то, что относится к электричеству: на ней будут демонстрироваться всевозможные аппараты и приборы, служащие для получения, передачи, распределения электрической энергии. Конгресс в Париже соберет наиболее выдающихся ученых-электриков. Представители чудесной науки, только что раскрывшей перед человечеством свои громадные ресурсы и вскружившей ему голову своими беспрестанными эффектами, обсудят все результаты произведенных исследований и новейшие теории, созданные в этой области. Представители других стран, приглашенные во Францию, будут рады воспользоваться этим случаем, чтобы, так сказать, узаконить науку об электричестве и измерить ее глубину».
Действительно, успехи электротехники были тогда частыми и разнообразными. Но до 1881 года электриками разных стран использовались десятки самых различных единиц тока, сопротивления – не было стандарта на электрические единицы. Сопоставить результаты исследователей разных стран было чрезвычайно сложно. Именно в 1881 году на Международном конгрессе электриков, приуроченном к первой Международной выставке электричества, в нашу жизнь вошли столь хорошо известные нам сейчас единые электротехнические единицы.
Еще в 1879 году Павел Николаевич Яблочков заявил, что передачу энергии надо вести при помощи переменного тока. Спустя несколько лет, 25 августа 1891 года, Доливо-Добровольский на электротехнической выставке во Франкфурте-на-Майне применил трехфазный переменный ток и продемонстрировал передачу электрической энергии на расстояние 175 километров. Именно трехфазный ток вырабатывают станции и в наши дни. Одновременно с блестящим решением вопроса о передаче электрической энергии на расстояния получила практическое осуществление и идея П.Н. Яблочкова о централизованном производстве энергии на специальных станциях.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Промышленность, транспорт, сельское хозяйство, бытовое потребление (освещение, холодильники, телевизоры). Большая часть электроэнергии превращается в механическую, 1/3 — технические цели (электросварка, плавление, электролиз и т. п.).
Главный способ получения электрической энергии и в наши дни основан на применении вращающихся генераторов – динамо, как их называли раньше. Таким путем получается электроэнергия не только на обычных тепловых электростанциях и гидростанциях, где генераторы приводятся в движение паром или текущей водой, но и на всех действующих атомных электростанциях.
«СВЕЧА ЯБЛОЧКОВА»
В середине XIX века история науки и техники подошла к критическому периоду, когда главные усилия ведущих ученых и изобретателей – электротехников многих стран сосредоточились на одном направлении: создании более удобных источников света. Раньше всего это удалось осуществить в конце 1870-х годов выдающимся русским изобретателям – П.Н. Яблочкову, А.Н. Лодыгину и В.Н. Чигареву. |
Русский инженер, один из пионеров мировой электротехники и светотехники Павел Николаевич Яблочков (14 сентября 1847, село Жадовка, Сердобского уезда Саратовской губернии — 19 (31) марта 1894, Саратов) закончил Техническое гальваническое заведение в Петербурге, впоследствии преобразованное в Офицерскую электротехническую школу, выпускавшую военных инженеров-электриков. Техническое гальваническое заведение было первым в Европе военным учебным заведением, ставившим своей задачей развитие и усовершенствование методов практического применения электричества в инженерном деле. Одним из организаторов и руководителей этого учебного заведения являлся крупнейший русский ученый и изобретатель, пионер электротехники Б.С. Якоби. П.Н. Окончив Гальваническое заведение, Яблочков был назначен начальником гальванической команды в 5-й саперный батальон. Однако едва только истек трехлетний срок службы, он уволился в запас, расставшись с армией навсегда. Яблочкову предложили место начальника службы телеграфа на только что вступившей в эксплуатацию Московско-Курская железная дороге. Уже в начале своей службы на железной дороге П.Н. Яблочков сделал свое первое изобретение: создал “чернопишущий телеграфный аппарат”. Подробности этого изобретения до нас не дошли.
Свою изобретательскую деятельность П.Н. Яблочков начал с попытки усовершенствовать наиболее распространенный в то время регулятор Фуко. Весной 1874 года ему представилась возможность практически применить электрическую дугу для освещения.
От Москвы в Крым должен был следовать правительственный поезд. Администрация Московско-Курской дороги в целях безопасности движения задумала осветить этому поезду железнодорожный путь ночью и обратилась к Яблочкову как инженеру, интересующемуся электрическим освещением. Впервые в истории железнодорожного транспорта на паровозе установили прожектор с лучшей по тому времени дуговой лампой с регулятором Фуко. Дуговую лампу нужно было непрерывно регулировать. Электрическая дуга, дающая яркий свет, возникает лишь тогда, когда концы горизонтально расположенных угольных электродов находятся друг от друга на строго определённом расстоянии. |
Чуть оно уменьшается или увеличивается, разряд пропадает. Между тем во время разряда угли выгорают, так что зазор между ними всё время растёт. И чтобы применить угли в электрической дуговой лампе, требовалось использовать специальный механизм-регулятор, который бы постоянно, с определённой скоростью подвигал выгорающие стержни навстречу друг другу. Тогда дуга не погаснет. Регулятор был очень сложный, действовал с помощью трех пружин и требовал к себе непрерывного внимания. Хотя опыт удался, но он еще раз убедил Павла Николаевича, что широкого применения такой способ электрического освещения получить никак не может. Стало ясно: нужно упрощать регулятор.
Дуговой разряд в виде так называемой электрической (или вольтовой) дуги был впервые обнаружен в 1802 году русским учёным профессором физики Военно-медико-хирургической академии в Петербурге, а впоследствии академиком Петербургской Академии наук Василием Владимировичем Петровым. Петров следующими словами описывает в одной из изданных им книг свои первые наблюдения над электрической дугой: «Если на стеклянную плитку или на скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля… и если металлическими изолированными направлятелями…сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трёх линий, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого тёмный покой довольно ясно освещен быть может… ».
В 1810 году то же открытие сделал английский физик Деви. Оба они получили вольтову дугу, пользуясь большой батареей элементов, между концами стерженьков из древесного угля. Первую дуговую лампу с ручным регулированием длины дуги сконструировал в 1844 году французский физик Древесный уголь он заменил палочками из твердого кокса. В 1848 году он впервые применил дуговую лампу для освещения одной из парижских площадей.
Справедливости ради надо сказать, что попытки использования дуговых ламп предпринимались в России и до Яблочкова. Свои дуговые лампы с регуляторами разработали русские изобретатели Шпаковский и Чиколев. Электрические лампы Шпаковского в 1856 уже горели в Москве на Красной площади во время коронации Александра II. Чиколев же использовал мощный свет электрической дуги для работы мощных морских прожекторов. Придуманные этими изобретателями автоматические регуляторы имели отличия, но сходились в одном — были ненадёжны. Лампы горели совсем недолго, а стоили дорого.
Совместно с опытным электротехником Н.Г. Глуховым Яблочков начал заниматься в мастерской усовершенствованием аккумуляторов и динамо-машины, проводил опыты по освещению большой площади огромным прожектором. В мастерской Яблочкову удалось создать электромагнит оригинальной конструкции. Он применил обмотку из медной ленты, поставив ее на ребро по отношению к сердечнику. Это было его первое изобретение.
Наряду с опытами по усовершенствованию электромагнитов и дуговых ламп Яблочков и Глухов большое значение придавали электролизу растворов поваренной соли. Во время одного из многочисленных опытов по электролизу поваренной соли параллельно расположённые угли, погруженные в электролитическую ванну, случайно, коснулись друг друга. Тотчас между ними вспыхнула ослепительно яркая электрическая дуга. Именно в эти минуты зародилась у него мысль о постройке дуговой лампы… без регулятора.
В октябре 1875 года Яблочков отправляется за границу и везет с собой изобретенную им динамо-машину. Осенью 1875 года Павел Николаевич в силу сложившихся обстоятельств оказался в Париже в мастерских физических приборов Бреге. В докладе, прочитанном 17 ноября 1876 года на заседании Французского физического общества, Яблочков сообщал:
“Я придумал новую лампу, или электрическую свечу, в высшей степени простой конструкции. Вместо того чтобы помещать угли друг против друга, я их размещаю рядом и разделяю посредством изолирующего вещества. Оба верхних конца углей свободны”. Свеча Яблочкова состояла из двух стержней, изготовленных из плотного роторного угля, расположенных параллельно и разделенных гипсовой пластинкой. |
Последняя служила и для скрепления углей между собой и для их изоляции, позволяя вольтовой дуге образовываться лишь между верхними концами углей. По мере того как угли сверху обгорали, гипсовая пластинка плавилась и испарялась, так что кончики углей всегда на несколько миллиметров выступали над пластинкой.
Простота устройства свечи, удобство обращения с нею были просто поразительны, особенно по сравнению со сложными регуляторами. Это и обеспечило свече громкий успех и быстрое распространение. 23 марта Павел Николаевич взял на нее французский патент за № 112024, содержащий краткое описание свечи в ее первоначальных формах и изображение этих форм. Этот день стал исторической датой, поворотным пунктам в истории развития электро- и светотехники, звездным часом Яблочкова. «Русский свет» (так называли изобретение Яблочкова) засиял на улицах, площадях, в помещениях многих городов Европы, Америки и даже Азии. «Из Парижа, – писал Яблочков,- электрическое освещение распространилось по всему миру, дойдя до дворца шаха Персидского и до дворца короля Камбоджи»).
15 апреля 1876 года в Лондоне открывалась выставка физических приборов. На ней показывала свою продукцию и французская фирма Бреге. Своим представителем на выставку Бреге направил Яблочкова, который участвовал на выставке и самостоятельно, экспонировав на ней свою свечу. В один из весенних дней изумленный Лондон ахнул, когда изобретатель провел публичную демонстрацию своего детища. На невысоких металлических столбах (постаментах) Яблочков поставил четыре своих свечи, обернутых в асбест и установленных на большом расстоянии друг от друга. |
К светильникам подвел по проводам ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включен в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет. Многочисленная публика пришла в восторг.
Так Лондон стал местом первого публичного показа нового источника света и первого триумфа русского инженера.
В годы пребывания во Франции Павел Николаевич работал не только над изобретением и усовершенствованием электрической свечи, но и над решением других практических задач. Только за первые полтора года – с марта 1876 по октябрь 1877 – он подарил человечеству ряд других выдающихся изобретений и открытий. П.Н. Яблочков сконструировал первый генератор переменного тока, первым применил переменных ток для промышленных целей, создал трансформатор переменного тока (30 ноября 1876 года, дата получения патента, считается датой рождения первого трансформатора) и впервые использовал статистические конденсаторы в цепи переменного тока. Открытия и изобретения русского инженера, обессмертившие его имя, позволили Яблочкову первому в мире создать систему дробления света, основанную на применении переменного тока, трансформаторов и конденсаторов.
В России первая проба электрического освещения по системе Яблочкова была проведена 11 октября 1878 года, то есть незадолго до приезда изобретателя на Родину. В этот день были освещена казармы Кронштадтского учебного экипажа, площадь у дома, занимаемого командиром Кронштадтского морского порта. Опыты прошли успешно. Спустя две недели, 4 декабря 1878 года, свечи Яблочкова (8 шаров) впервые осветили в Петербурге Большой театр. Когда “внезапно зажгли электрический свет, – писало “Новое время” в номере от 6 декабря, – по зале мгновенно разлился белый яркий, но не режущий глаз, а мягкий свет, при котором цвета и краски женских лиц и туалетов сохраняли свою естественность, как при дневном свете. Эффект был поразительный”.
Вскоре после приезда изобретателя в Петербург была учреждена акционерная компания “Товарищество электрического освещения и изготовления электрических машин и аппаратов П.Н. Яблочков-изобретатель и Ко”. Свечи Яблочкова, изготовляемые парижским, а затем петербургским заводом общества, зажглись в Петербурге, Москве и Подмосковье, в Киеве, Нижнем Новгороде, Гельсингфорсе (Таллин), Одессе, Харькове, Николаеве, Брянске, Архангельске, Полтаве, Красноводске и других городах России.
И все же электрическое освещение в России такого широкого распространения, как за границей, не получило. Причин для этого было много: русско-турецкая война, отвлекавшая много средств и внимания, техническая отсталость России, инертность, а подчас и предвзятость городских властей. Не удалось создать и сильную компанию с привлечением крупного капитала, недостаток средств ощущался все время. Немаловажную роль (в который раз) сыграла и неопытность в финансово-коммерческих делах самого главы предприятия. Павел Николаевич часто отлучался по делам в Париж, а в правлении, как писал В.Н. Чиколев в “Воспоминаниях старого электрика”, “недобросовестные администраторы нового товарищества стали швырять деньги десятками и сотнями тысяч, благо они давались легко!” Изобретатель был сильно разочарован. Умей он, как Эдисон, пускать свои изобретения в промышленный оборот с расчетом использовать средства для продолжения экспериментов, мир, вероятно, получил бы от П.Н. Яблочкова немало и других полезных изобретений.
1 августа 1881 года в Париже открылась Международная электротехническая выставка, которая показала, что свеча Яблочкова, его система освещения, сыгравшие великую роль в электротехнике, начали терять свое значение. У свечи появился сильный конкурент в лице лампы накаливания, которая могла гореть 800-1000 часов без замены. Ее можно было много раз зажигать, гасить и снова зажигать. К тому же она была и экономичнее свечи. |
Яблочков переключился целиком на создание мощного и экономичного химического источника тока. Проводя эксперименты с хлором, Павел Николаевич сжег себе слизистую оболочку легких и с тех пор стал задыхаться. В ряде схем химических источников тока Яблочков впервые предложил для разделения катодного и анодного пространства деревянные сепараторы. Впоследствии такие сепараторы нашли широкое применение в конструкциях свинцовых аккумуляторов.
Возвращение «свечи Яблочкова»
Никто из производителей автомобилей сейчас уже не применяет в качестве головного освещения вакуумные лампы накаливания. Прослужив человечеству несколько десятилетий, они заняли почетное место в технических музеях и лишь изредка встречаются в магазинах запчастей.
На смену пришли галогенные лампы накаливания. Применение галогенов позволило значительно увеличить срок службы нити накаливания и, вследствие этого, изготавливать лампы большей мощности. До сих пор в подавляющем большинстве выпускаемых автомобилей для головного света применяются галогенные лампы накаливания.
Но прогресс не стоит на месте, история делает новый виток и вот уже Вольтова дуга укрощена и, заключенная в стеклянную колбу, свеча Яблочкова вновь привлечена к работе. |
Разумеется, электроды, их положение, материалы уже очень далеки от своих предшественников начала XX века, но принцип остался тем же – электрическая дуга в качестве источника света. Принципиально новая газоразрядная лампа представляет собой колбу малого объема из кварцевого стекла с двумя электродами, заполненную хлоридами некоторых металлов и ксеноном (отсюда и название – ксеноновый свет).
История развития электрического освещения
История развития электрического освещения начинается с далекого 1802-го года, когда профессор физики и, по некоторым данным, первый в мире электрик В. Петров открыл электрическую дугу. Он провел эксперимент с двумя угольками с концами, имеющими разные заряды. Таким образом, был изобретен прообраз современной лампочки – первый в мире осветительный элемент. Но поскольку открытие Петрова было забыто, он не получил заслуженных лавров. А вот английский ученный Гефри Дэви провел подобный эксперимент позже, но именно он считается первооткрывателем электрической дуги.
До 1876-го года исследованием электричества никто не занимался. И только в этом году П. Яблочков смог разработать так называемую «электрическую свечу». Ученый попытался придумать систему регулирования дуговых фонарей, а изобрел лампу, которая в регулировании не нуждается совсем. Все те же угольные стержни исследователь разместил параллельно друг другу и разделили их специальной прослойкой из вещества, которое не проводи ток. Такая лампа была представлена в Лондоне и многие города использовали ее для освещения улиц.
Следующий вклады в развитие мирового электричества внес электротехник А. Лодыгин. Он первым использовал две проволоки из меди и впаял их в стеклянный шар. Между такими проволоками был стерженек, который накаливался и давал свет. Позднее он предлагал заменить медную проволоку на металлические нити и полностью выкачивать воздух из стеклянной колбы.
Были у ламп Лодыгина и некоторые недостатки. Они довольно быстро перегорали и служили совсем недолго. За ее усовершенствование взялся американский изобретатель Томас Эдисон. Он провел около 6 тысяч опытов прежде, чем пришел к выводу, что разрежение в баллоне нужно увеличить, а нити заменить на бамбуковые волокна, а потом и на вольфрамовую нить. Этот же человек придумал патроны к лампам и выключатели для них.
История развития освещения не часто вспоминает еще одного ученого, который был не заслужено забыт. Только сейчас историки и физики начали заниматься исследованием жизни и трудов Николы Теслы. Многие утверждают, что именно он придумал лампы освещения до Эддисона.
Первым по-настоящему массовым потребителем электрической энергии явилась система электрического освещения. Электрическая лампа и по нынешний день осталась самым распространенным электротехническим устройством.
В течение первой половины XIX в. господствующее положение занимало газовое освещение, имевшее существенные преимущества перед лампами с жидким горючим: централизация снабжения установок светильным газом, сравнительная дешевизна горючего, простота газовых горелок и простота обслуживания. Но по мере развития производства, роста городов, строительства крупных производственных зданий, гостиниц, магазинов, зрелищных помещений оно все менее удовлетворяло требованиям практики, так как было опасно в пожарном отношении, вредно для здоровья, а сила света отдельной горелки была мала.
Особенно недостатки газового освещения стали сказываться на крупных предприятиях с большим числом рабочих, занятых на производстве по 12 14 часов в сутки, вызывая резкое снижение производительности труда. Поэтому вполне своевременными, отвечавшими социальному заказу общества были попытки создать электрические источники света, вскоре решительно вытеснившие все иные источники.
Развитие электрического освещения шло по двум направлениям: конструирование дуговых ламп и ламп накаливания.
Вполне естественно начать историю электрического освещения с упоминания об опытах В. В. Петрова в 1802 г., которыми было установлено, что при помощи электрической дуги темный покой довольно ясно освещен быть может. Тогда же, в 1802 г., Дэви в Англии демонстрировал накал проводника током.
Электрическая или вольтова дуга представляла собой в буквальном смысле яркое проявление электрического тока и в первой половине XIX столетия она часто демонстрировалась в лабораториях и на лекциях об электричестве. Принципиальными недостатками дугового источника являются: открытое пламя {и отсюда пожарная опасность), огромная сила света и необходимость регулирования дугового промежутка по мере сгорания углей.
В 1844 г. французский физик Жан Бернар Фуко (18191868 гг.), именем которого названы открытый им вихревые токи, заменил электроды из древесного угля электродами из ретортного угля, что увеличило продолжительность горения лампы. Регулирование оставалось еше ручным. Такие лампы могли получить применение лишь в тех случаях, когда требовалось непродолжительное по времени, но интенсивное освещение, например, при подсветке стекла микроскопа, при устройстве сигнализации в маяках или театральных эффектах.
Легко себе представить восторг (а может быть и испуг) зрительного зала, когда в Парижском оперном театре в 1847 г. по ходу спектакля (а давали оперу Мейербера Пророк) восход солнца имитировался с помощью дуговой лампы!
Дальнейшая история дугового электрического освещения связана с изобретениями различных механических и электромагнитных регуляторов. Идея дифференциального регулятора Чиколева, получившего широкое применение в прожекторостроении, была использована другими конструкторами, в частности немецким фабрикантом 3. Шуккертом. Крупносерийный выпуск дуговых ламп с дифференциальным регулятором начали производить в конце 70-х годов заводы Сименса (с которыми объединились заводы Шуккерта), и такая лампа стала продаваться под наименованием дуговая лампа Сименса.
С 80-х годов дифференциальные дуговые лампы стали единственным типом дуговых источников света, которые применялись для освещения улиц, площадей, гаваней, а также для освещения больших помещений производственного или общественного назначения, они стали обычными источниками света в прожекторной и светопроекционной технике.
Особое место среди дуговых источников света занимает электрическая свеча Павла Николаевича Яблочкова (1847 1894). Изобретение, о котором пойдет речь, не привело к массовому и устойчивому применению именно этого источника света, но оно заслуживает особой оценки и отдельного рассказа, поскольку именно электрическая свеча явилась тем детонатором, который вызвал бурный рост электротехнической промышленности.
П. Н. Яблочков был военным инженером, выпускником Главного инженерного училища в Петербурге. Окончание им училища совпало но времени с появлением динамомашииы, и молодой офицер, заинтересовавшись электротехникой, вскоре поступил в Техническое гальваническое заведение, в котором готовились военные электротехники. Желая посвятить себя полностью работам по электротехнике, Яблочков выходит в отставку и занимается исследованиями в созданной им в Москве мастерской.
Осенью 1875 г. Яблочков проводил опыт электролиза поваренной соли. Два угольных электрода были расположены параллельно, и однажды, когда электроды на мгновение коснулись друг друга в нижних своих частях, между ними возникла электрическая дута. Яблочков вместе со своим помощником как завороженные наблюдали сквозь толстые стекла стеклянного сосуда яркое в буквальном смысле слова явление и предоставили углям гореть до конца, а сосуду треснуть.
Увидев длительное горение дуги между параллельными стержнями, изобретатель воскликнул, обращаясь к своему коллеге: Смотри, и регулятора никакого не нужно!. Изобретение было важным, но гениально простым: чтобы избавиться от дорогах регуляторов нужно просто повернуть угли из встречного положения в параллельное. Необходимо было несколько дней, чтобы технически доработать изобретение. Но П. Н. Яблочков всю жизнь был плохим предпринимателем; его московская мастерская потерпела финансовый крах и ему угрожала долговая тюрьма. Спасая свое изобретение, он срочно переехал в Париж.
В Париже Яблочков познакомил со своей идеей крупного ученого и владельца завода по производству точных приборов Бреге, и уже 23 марта 1876 г. он получил патент на ставшую знаменитой электрическую свечу.
П. Н. Яблочков стал очень известным человеком, в знак признания его работ появилось выражение “русский свет”. В том же 1876 г. он организовал компанию по производству систем освещения, в которой вел работу в качестве технического руководителя. Первой операцией компании было освещение универсального магазина Лувр в Париже, затем ипподрома и, пожалуй, самое эффектное освещение улицы Оперы. Изобретатель теперь стал богатым человеком. Его изобретение совершало триумфальное шествие по всему миру.
Для внедрения своей системы в Петербурге Яблочков уехал из Парижа, уплатив компании все сбережения за право эксплуатации своих изобретений в России. Но деятельность новой компании оказалась неуспешной, да и время триумфа электрической свечи быстро кончилось, появились более удобные лампы накаливания. Яблочков пережил большие лишения, сопровождавшиеся моральными переживаниями, и умер у себя на родине, в Саратове, в возрасте всего 47 лет, оставив семью без средств.
Но вернемся снова к изобретениям Яблочкова. Одна электрическая свеча могла гореть около 2 часов; при установке нескольких свечей в специальном фонаре, оборудованном переключателем для включения очередной свечи можно было обеспечить бесперебойное освещение в течение более длительного времени. Изобретение электрической свечи способствовало внедрению в практику переменного тока.
Электрическая техника прсдшествующего периода базировалась исключительно на постоянном токе (телеграфия, гальванотехника, минное дело). Дуговые электрические лампы с регуляторами также питались постоянным током. При этом положительный электрод сгорал быстрее отрицательного, поэтому его приходилось брать большего диаметра.
П. Н. Яблочков установил, что для питания свечи лучше применять переменный ток, в этом случае при электродах одинакового размера получалась вполне устойчивая дуга. В связи с тем, что осветительные установки по системе Яблочкова стали подключать к источникам переменного тока, заметно возрос спрос на генераторы переменного тока, которые раньше не находили практического применения.
О значении электрической свечи в расширении производства электрических генераторов переменного тока можно судить по следующему примеру: если до появления электрической свечи завод Грамма выпускал в течение 18701875 гг. по несколько десятков машин в год, то за 1876 г. выпуск генераторов возрос почти до 1000 шт. Заводы изготовляли электрические генераторы, специально предназначенные для установок электрического освещения и даже мощность машин обозначалась по числу питаемых электрических свечей (например, шестисвечная машина).
Значительному развитию электротехники способствовала также и разработка Яблочковым нескольких весьма эффективных систем дробления электрической энергии, обеспечивавших возможность включения в цепь, питаемую одним генератором, нескольких дуговых ламп. Среди способов дробления, предложенных Яблочковым, два получили практическое применение: секционирование обмотки якоря генератора (в результате получилось несколько независимых цепей, в которые включались свечи) и применение индукционных катушек. Первичные обмотки катушек включались последовательно в цепь, а во вторичную обмотку в зависимости от ее параметров могли подключаться одна, две и более свечей.
Если первичная цепь питалась постоянным током, то предусматривалось включение в нее специального прерывателя для наведения ЭДС во вторичных обмотках катушек. Фактически Яблочков использовал индукционную катушку в качестве трансформатора. Но значение электрической свечи этим не исчерпывается.
Изобретение дешевого приемника электрической энергии, доступного для широкого потребителя, потребовало решения еще одной важнейшей электротехнической проблемы централизации производства электрической энергии и се распределении. Яблочков первым указал на то, что электрическая энергия должна распределяться подобно тому, как доставляются к потребителям газ и вода.
Дальнейший прогресс электрического освещения был связан с изобретением лампы накаливания, которая оказалась более удобным источником спета, имеющим лучшие экономические и световые показатели.
Самая ранняя по времени лампа накаливания построена англичанином Деларю в 1809 г. В этой лампе накаливалась платиновая спираль, находящаяся в стеклянной трубке. Следующий шаг сделан в 1838 г., когда бельгиец Жобар стал накаливать угольные накаливания Деларю стержни в разреженном пространстве. Эта лампа была, конечно, дешевле, но срок ее службы был незначительным.
После 1840 г. предлагались многочисленные конструкции ламп накаливания: с телом накала из платины, иридия, угля или графита и т.д. В 1854 г. по улицам Нью-Йорка разъезжал немецкий эмигрант Гебель, на повозке которого находились подзорная труба и лампа накаливания. Последняя служила для привлечения публики, которая приглашалась взглянуть через подзорную трубу на кольца Сатурна. Замечательным было то, что источником света в лампе Гебеля служило обугленное бамбуковое волокно. Нить была помешена в верхнюю часть закрытой барометрической трубки, т.е. в разреженное пространство. Медные проводники подходили к нити накала сквозь стекло. Лампа Гебеля могла гореть в течение нескольких часов.
В 1860 г. изобретатель Сван (Англия) впервые применил для лампы накаливания обугленные полоски толстой бумаги или бристольского картона, накалявшиеся в вакууме. В 18701875 гг. развернулись работы русского отставного офицера Александра Николаевича Лодыгина (18471923). Он решил построить летательный аппарат тяжелее воздуха, приводящийся в движение электричеством (“элек-тролет”). Вполне естественно, что освещаться этот аппарат должен был электричеством. Дуговая лампа по разным соображениям не подошла, и А. Н. Лодыгин стал конструировать лампу накаливания с тонким угольным стерженьком, заключенным в стеклянном баллоне.
Стремясь увеличить время горения, Лодыгин предложил устанавливать несколько угольных стерженьков, расположенных так, чтобы при сгорании одного автоматически включался следующий. Первая публичная демонстрация ламп Лодыгина состоялась а 1870 г., а в 1874 г. он получил русскую привилегию (авторское свидетельство) на свою лампу. Затем он запатентовал свое изобретение в нескольких странах Западной Европы.
Постепенно он усовершенствовал лампы. Если первые лампы работал 30 – 40 мин, то со временем, когда он применил вакуумные колбы, срок службы увеличился до нескольких сотен часов. За изобретение лампы накаливания А. Н. Лодыгин был удостоен Ломоносовской премии Петербургской Академии наук.
Лодыгин, как и Яблочков, тоже был плохим предпринимателем, организовал товарищество дли эксплуатации своего изобретения, оно увлеклось коммерческими операциями и развалилось, Лодыгин уехал во Францию искать более удачного места для своей работы. Он возвращался потом в Россию, снова уезжал. Предложил в 90-х годах в качестве тела накала в лампах вольфрамовую нить, и новые лампы Лодыгина демонстрировались на Парижской выставке 1900 г. В 1916 г. он уехал в США, где и умер в 1923 г.
Больше всего известности, почестей и сланы в связи с электрической лампой выпало на долю Эдисона. Но Эдисон не изобрел лампу. Он сделал нечто большее: Эдисон разработал во всех деталях систему электрического освещения и систему централизованного электроснабжения.
В 1879 г. Эдисон заинтересовался проблемой электрического освещения. Выходец из достаточно обеспеченной семьи голландских эмигрантов, будущий великий изобретатель не получил даже начального официального образования: через несколько месяцев занятий в школе он был признан ограниченным и неспособным учеником. Дальнейшим образованием он обязан своей матери, педагогу по профессии, и самостоятельным занятиям.
С 12-летнего возраста он, как в свое время Фарадей, стал самостоятельно зарабатывать, продавая газеты и журналы. Некоторое время спустя он стал телеграфистом. К 1879 г. он был уже известен как изобретатель автоматического счетчика голосов, как автор усовершенствования в области многократной телеграфии и в конструкции телефонного аппарата Белла, как изобретатель фонографа.
Есть достаточно убедительные сведения о том, что Эдисон хорошо знал изобретения своих предшественников в области электрического освещения накаливанием, в том числе и работы А. Н. Лодыгина. Он находился также под впечатлением успехов “электрической свечи” Яблочкова. Впрочем, сам Эдисон любил повторять, что всегда, когда он хотел сделать что-то новое, он тщательно изучал все, что было сделано по данному предмету до него, к этому времени Эдисон имел уже прекрасную лабораторию в Менло-Парке (США) и способных помощников.
Его эмиссары разъехались по всему миру в поисках наиболее подходящего растительного волокнистого материала для изготовления угольных нитей. Эдисон сразу поставил перед собой две задачи: лампа должна создавать умеренную освещенность; каждая лампа должна гореть совершенно независимо от других. Так он пришел к выводу о необходимости иметь нить высокого сопротивления, что позволит включать лампы параллельно (а не последовательно, как до этого поступали с любыми электрическими лампами).
12 апреля 1879 г. Эдисон получил первый патент на лампу с платиновой спиралью высокого сопротивления, а затем на лампы с угольными нитями (27 января 1980 г.). Эдисон разработал систему откачки баллонов, технологию крепления вводов и угольной нити. 1 января 1880 г. Эдисон устроил публичную демонстрацию в Менло-Парке.
Для того чтобы система освещения стала коммерческой, Эдисон должен был придумать множество устройств и элементов: цоколь и патрон, поворотный выключатель, плавкие предохранители, изолированные провода, крепящиеся на роликах, счетчик электрической энергии и, в заключение, построил в 1882 г в Нью-Йорке на Пирльстрит первую центральную электростанцию.
Эдисон превратил электрическую энергию в товар, продаваемы всем желающим, а электрическую установку в систему централизованного электроснабжения. В 1889 г. на Международной выставке в Париже чествовали двух самых знаменитых инженеров века Эйфеля и Эдисона. В кафе на Эйфелевой башне был дан торжественный обед, на котором 71-летний композитор Шарль Гуно исполнил специально сочиненную торжественную кантату (собственноручно написанный экземпляр ее он преподнес жене и дочери Эдисона).
Уже в 80-е годы начинается быстрое развитие электрического освещения, все более расширяющееся массовое производство ламп накаливания, вызвавшее дальнейшее развитие электромашиностроительной промышленности, электроприборостроения, электроизоляционной техники и совершенствование способов производства и распределения электрической энергии.
Статьи: Эволюция источников света
Современные лампочки имеют богатую и красивую историю, которая уходит корнями в глубину веков. С начала времен люди старались внести в свое жилище свет.Сначала костер в пещере был синонимом уюта и безопасности, так как согревал своим теплом и отгонял хищников. Многие народы населяли ночное пространство монстрами, злыми духами, ведьмами, говорили, что именно ночью просыпаются злые чары, встают из могил покойники… И самым надежным средством спасения от ночных ужасов считался свет, который мог уничтожить все страхи мира. Свет обозначал чистоту, комфорт, защиту.
Чуть позже люди научились дружить с огнем настолько, что стали делать крепкие факелы, используя их не просто для освещения, но в качестве сигнального оборудования и оружия. Так огонь превратился в символ силы, и его власть над людьми стала почти бесконечной. Приспособления, которые помогали людям освещать пространство, постоянно менялись и совершенствовались. Огня в печи или очаге не хватало, чтобы разогнать темноту в домах. Египтяне, римляне и греки использовали для освещения горючий масляный раствор и специальную посуду, сделанную из глины, запалом служил фитиль из хлопка. Жители побережья Каспийского моря в подобные прото-светильники помещали в качестве горючего нефть.Чуть позже в Европе появились первые свечи – чаши, наполненные густым жиром, с фитилем из ткани или просто щепки. Жир горел дольше масла, но запах при горении такой свечи оставлял желать лучшего. Широко использовались маканые свечи – простые фитили, которые опускали в жир и зажигали в специальной тарелочке или фонаре. В XV веке появились первые литые свечи из пчелиного воска. Они стоили дорого, так как получить воск было довольно сложно.
Прогресс человечества в области китобойной промышленности и развитие химии в XVII-XVIII веках принесли новые материалы для свечей: китовый жир и стеариновую кислоту. Эти материалы и их производные горели чисто, не дымили, почти не давали запаха. Свечная промышленность стала одним из главных доходных дел, и конкуренция в этой области была очень ожесточенной.
Использование керосина как горючего для светильников также набирало обороты и было весьма популярным в XVIII-XIX веке. Керосин был недорогим, что помогало его распространению. Однако он имел ряд серьезных недостатков, в частности, керосиновые лампы коптили, а запах сгоревшего топлива впитывался в одежду, мебель, плохо выветривался из помещения.
В ряде европейских государств применялось газовое освещение. Так называемый «светильный газ» содержал бензол, дававший достаточно большое количество света. Газ легко доставлялся к светильникам по специальным трубкам, был прост в использовании и обладал высоким уровнем пожарной безопасности по сравнению со свечами и керосиновыми лампами.
Но в 1879 году произошло событие, которое навсегда изменило мир – Томас Л. Эдисон усовершенствовал конструкцию лампы Лодыгина и предложил долговечную лампу накаливания. Свечи, многие века освещавшие человеческий путь во вселенной, утратили своё предназначение, но сохранились как эстетический компонент жизни.
Не стоит думать, что изобретение лампы было мгновенным и сиюминутным событием. История электрической лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными учеными в разное время. С начала 19 века активно проводились опыты с электричеством, имевшие немалый общественный резонанс. В 1802 году выдающийся русский физик В.В. Петров, изучавший свойства электрических воздействий на разные предметы, открыл явление электрической дуги – яркого разряда, который возникает между сведёнными на определённое расстояние угольными стержнями, и указал на возможность его применения в осветительной промышленности. Явление электрической дуги положило начало созданию дуговых ламп. В 1809 году француз Деларю начинает первые опыты по созданию лампы с нитью накала, которая будет давать свет.
Так появились два направления в создании электрического освещения. Научные изыскания продолжались почти 80 лет, и в конце XIX столетия была запущена в производство лампа накаливания, такая, какой мы ее знаем. В XX веке лампа накаливания появилась в каждом доме. Она меняла формы, размеры, цветность, но в одном была неизменна – в принципе работы. Лампа накаливания потребляла большое количество энергии, но была безопасна в использовании и прекрасно выполняла свою основную функцию.
Но было и третье направление в изучении электрического света – свечение газов под воздействием электрических разрядов. Впервые свечение газов под воздействием электрического тока наблюдал Михаил Ломоносов, пропуская ток через заполненный водородом стеклянный шар. А в 1886 году Никола Тесла запатентовал газоразрядную аргоновую лампу, предшественницу компактной люминесцентной лампы. Газоразрядные лампы прошли большое количество изменений, но доработка сделала возможным их использование в качестве ламп дневного света в общественных помещениях, на фабриках, в офисах и т.д.
В начале XX века проводились самые разнообразные опыты с электричеством. В результате одного из таких опытов в 1907 году британский изобретатель Генри Раунд задокументировал интересный эффект светоотдачи при использовании твердотельного диода. Позже советский физик О. Лосев в 1923 году наблюдал подобное свечение, проводя опыты с диодами из карбида кремния. Эти опыты можно считать рождением светодиодной лампы.
Мы живем в удивительное время, когда возможно наблюдать все источники света в действии. Мы используем их по-разному, меняем по своему вкусу, подыскиваем самые подходящие, создаем с их помощью атмосферу и уют. Светотехническая промышленность развивается, и, возможно, мы станем свидетелями новых открытий в области оптики и физики света.
125-летие энергосистемы Петербурга | ТГК-1
Санкт-Петербургская энергосистема считается первой в Российской истории. Именно здесь 4(16) июля 1886 года Александр III утверждает Устав «Общества электрического освещения 1886 года», основанного Карлом Сименсом. Этот день принято считать днем основания энергосистемы Санкт-Петербурга.
Путь только появившейся новой отрасли не был прост. Улицы Петербурга того времени освещались газовыми фонарями, в жилых домах имелись свечи, керосиновые лампы. Должны были пройти годы, чтобы люди привыкли к новому виду освещения. Первая освещенная улица в городе появилась благодаря стараниям Федора Апполоновича Пироцкого.
К идее освещения улицы в городе он подошел нестандартно. Проблема заключалась в том, что доставка газа для уличных фонарей была весьма прибыльным делом для «Общества газового освещения Санкт-Петербурга», являвшегося, по сути, монополистами. У пионеров электрификации не было возможности пустить электрический свет на улицы взамен газового. Пироцкому пришла в голову идея гениальная по своей простоте, он предложил пустить свет на городском мосту, который есть не что иное, как улица, только никому не принадлежит.
Так получилось, что первое пробное освещение в Петербурге появилось в 1879 году на Литейном мосту, а первой электростанции в городе пришлось расположиться на барже.
С именем Федора Пироцкого связан первый пуск трамвая в Санкт-Петербурге, но произошло это лишь в 1907 году. Для этого была построена специальная «Трамвайная» электростанция, одна из крупнейших электростанций того времени.
Другие три крупнейшие электростанции города были построены в период с 1897 по 1898 годы. «Общество электрического освещения 1886 года» строит электростанцию на Обводном канале, Общество «Гелиос» из Кельна строит свою электростанцию на Новгородской улице, Бельгийское анонимное общество возводит электростанцию на набережной реки Фонтанки.
После революции 1917 года городские электростанции национализируются. В 1919 году правительство создает ОГЭС (Объединение государственных электрических станций), целью которого становится объединение электростанций Петрограда. В 1922 году оно преобразовалось в трест «Петроток», в 1924 переименовано в трест «Электроток», а 10 августа 1932 года трест преобразован в Районное энергетическое управление (РЭУ) «Ленэнерго».
Спустя 60 лет в День энергетики 22 декабря 1992 года на базе производственного объединения «Ленэнерго» было создано АО «Ленэнерго». А 29 июля 2004 года совет директоров «Ленэнерго» принял решение приступить к реформированию компании по видам деятельности путем реорганизации Общества.
1 октября 2005 года в рамках реформирования энергетики России на базе генерирующих активов ОАО «Ленэнерго», ОАО «Колэнерго» и ОАО «Карелэнерго» была образована ОАО «ТГК-1» — наследник первых электрических станций «Общества электрического освещения 1886 года», созданного когда-то предпринимателем Карлом фон Сименсом.
Лампу Лодыгина – настоящий памятник науки и техники – можно увидеть в Музее СПбПУ
На фоне главного события – 120-летия со дня основания Политеха, Медиа-центр и Музейный комплекс СПбПУ запустили совместный исторический спецпроект «Великие изобретения великих ученых». Мы вспомним имена талантливых ученых и инженеров, которые имеют отношение к нашему университету, и чья роль в мировом научном прогрессе неоспорима. Артефакты, которые хранятся в фондах Музейного комплекса СПбПУ, это настоящие памятники науки и техники. Некоторые из них сохранились до наших дней в единственном экземпляре – и увидеть их можно только на музейных площадках Политеха.
Мы уже рассказали о двух уникальных экспонатах – пирометре Курнакова и «Славяновском стакане». Музейный комплекс СПбПУ старается сохранить атмосферу, которая передает дух и традиции Политехнического. Особое место занимают в нем приборы из Электротехнического музея, созданного еще в 1924 году первым деканом электромеханического отделения М. А. ШАТЕЛЕНОМ. Многие экспонаты собрал лично Михаил Андреевич или получил в дар, после чего передал в музей. Сегодня мы расскажем об одном из таких экспонатов – электрической лампе накаливания ЛОДЫГИНА – ДИДРИХСОНА. Вы узнаете, как лампа накаливания ЛОДЫГИНА стала лампой ЭДИСОНА, и почему мир забыл имя настоящего изобретателя.
Как не раз бывало в истории, гениальные открытия и изобретения приносили деньги и славу вовсе не самим изобретателям, а их более предприимчивым коллегам. Вот и споры о том, кто первым изобрел лампочку, не утихали много лет. Одни считали, что первую лампу накаливания создал Томас ЭДИСОН, другие – что ее изобрел Павел ЯБЛОЧКОВ. Но на самом деле лампа, работающая по принципу накаливания нити, – детище российского электротехника Александра Николаевича ЛОДЫГИНА. А вот их промышленное производство действительно организовал ЭДИСОН. ЛОДЫГИН был блестящим ученым, а вот предприниматель из него вышел не очень. Но почему же русский изобретатель оказался не у дел и потерял права на свое ноу-хау?
Лампа накаливания так давно и прочно вошла в нашу жизнь, что воспринимается как что-то совершенно привычное, обыденное, даже банальное. Но так было не всегда. Первые рабочие лампы были созданы лишь в середине XIX века. Конечно, Александр Николаевич ЛОДЫГИН был не первым и не единственным, кому пришла идея создать лампы для освещения. До него этим занимались и наш ЯБЛОЧКОВ, и иностранные ученые, но они использовали электрические дуги. ЛОДЫГИН же пошел по иному пути. Он создал шар из стекла, внутри которого на паре медных стержней крепился угольный стерженек. Но лампочки с угольной нитью были недолговечными, они светили чуть больше получаса. Александр Николаевич продолжил экспериментировать.
В создании более совершенной лампы ему помог один из его учеников – Василий ДИДРИХСОН. Он первым понял, что внутри стеклянного шара должен быть вакуум. И он же подсказал размещать внутри лампы несколько нитей. Это помогло увеличить срок службы до 1000 часов. Александр Николаевич ЛОДЫГИН открыл компанию «Русское товарищество электрического освещения». После принялся активно рекламировать первые лампы накаливания. Для этого в 1873 году в Петербурге установили семь огромных светильников. Чтобы посмотреть на них, люди даже покупали специальные билеты! По оценке экспертов, приоритет Лодыгина заключается в том, что он первый, кто «вынес лампу накаливания из физического кабинета на улицу». Ученый получил патент на свое изобретение на родине и в нескольких странах Европы. Но это ему мало помогло в ведении бизнеса. Своих денег не хватало, а правительство России поддерживать ученого не стремилось. Поэтому вскоре начались проблемы.
К 1906 году изобретатель окончательно разорился, поэтому был вынужден практически за бесценок продать патент на свое изобретение небезызвестной компании General Electric, которая еще раньше предложила фирме ЭДИСОНА стать ее дочерним предприятием, а потом поручила ему доработать изобретение ЛОДЫГИНА до коммерческого продукта, чтобы производить лампы накаливания в промышленных масштабах. С этой задачей ЭДИСОН блестяще справился. Его бесспорной заслугой является доведение лампы накаливания до индустриального применения. И, несмотря на то, что в самих США (а с их подачи – и по всему миру) учебники по истории техники украсило имя ЭДИСОНА, первая американская лампа коммерческого использования с вольфрамовой спиралью выпущена именно по патенту выдающегося российского ученого и изобретателя Александра Николаевича ЛОДЫГИНА.
Медиа-центр благодарит сотрудников Музейного комплекса СПбПУ за помощь в подготовке материала.
Текст: Инна ПЛАТОВА
Презентация “История развития электрического освещения” по физике – проект, доклад
Слайд 1История развития электрического освещения
Лукичёва Валерия 8 класс «В»
Слайд 2Введение:
-Первым потребителем электрической энергии явилась система электрического освещения. Электрическая лампа и по нынешний день осталась самым распространённым электротехническим устройством. -В течении первой половины XIXв. Господствующее положение занимало газовое освещение. Но по мере развития производства, роста городов и т.д. оно все менее удовлетворяло требованиям практики, так как было опасно в пожарном отношении, вредно для здоровья, а сила света отдельной горелки была мала. -Особенно недостатки газового освещения стали сказываться на крупных предприятиях, вызывая резкое снижение производительности труда. Поэтому вполне своевременными были попытки создать электрические источники света, вскоре решительно вытеснившие все иные источники. -Развитие электрического освещения шло по двум направлениям: конструирование дуговых ламп и ламп накаливания.
Слайд 3Что такое электрическое освещение?
Это преобразование электроэнергии в свет в целях создания гигиенически благоприятных, комфортных и безопасных условий для зрительного восприятия.
Слайд 4Начало истории электрического освещения
Васи́лий Влади́мирович Петро́в русский физик-экспериментатор, электротехник-самоучка, академик Петербургской академии наук
Вполне естественно начать историю электрического освещения с упоминания об опытах В. В. Петрова в 1802 г., которыми было установлено, что при помощи электрической дуги «темный покой довольно ясно освещен быть может». Тогда же, в 1802 г., Дэви в Англии демонстрировал накал проводника током.
Гемфри Дэви, английский химик, физик и геолог, один из основателей электрохимии.
Слайд 5Самая первая лампа накаливания
Хэмфри Дэви в Королевском институте в Великобритании продемонстрировал первую лампу накаливания, используя блок батарей и два угольных стержня. Дуговые лампы впервые осветили улицы множества городов.
Слайд 6Самые первые осветительные приборы
Слайд 7Устройство лампы накаливания
Цоколь
Стеклянный баллон
Нить накала
Все эти три элемента конструкции могут быть разного размера и различной формы в зависимости от назначения – лампа общего назначения, с внутренним отражателем, витринная, для уличного освещения, для автомобильных фар, для карманного фонаря, фотографическая лампа-вспышка.
Слайд 8«Свеча Яблочкова»
Трудно представить, что человечество впервые увидело электрическое освещение всего 130 лет тому назад.
Слайд 9Точку в разработке ламп накаливания поставил американский изобретатель Томас Альва Эдиссон.
Слайд 10Лампа накаливания Эдисона
Томас Эдисон был не единственным изобретателем лампы накаливания. Но именно лампочка, запатентованная Эдисоном в 1880 году, стала популярной на рынке, принесла свет в дома и озолотила Эдисона, которому на тот момент было 33 года.
Слайд 11Это стало приносить большие деньги, сделав Эдисона обеспеченным человеком
Первое коммерческое использование ламп Эдиссона состоялось в 1880 году на корабле Columbia.
Слайд 12Достоинства и недостатки лампы накаливания
Достоинства лампы накаливания таковы: низкая начальная стоимость лампы и необходимого для нее оборудования, компактность, благодаря которой она хорошо подходит для регулирования светового потока, надежная работа при низких температурах и довольно высокий при ее размерах световой выход.
К недостаткам же, способным при некоторых обстоятельствах перевесить достоинства, относятся низкий световой КПД, высокая рабочая температура и заметные колебания светового выхода при изменениях напряжения питания.
Слайд 13Спасибо за внимание!!!
История электрического освещения – изобретение электрического освещения
История электрических ламп начинается примерно в то же время, когда мы использовали газ и керосин для освещения домов и улиц. Все началось смиренно, но все изменилось человечество от основ, от того, как мы освещаем предметы, до множества сложных изобретений.
Первые эксперименты по электрическому освещению были проведены сэром Хамфри Дэви, химиком и изобретателем, в 19 веке.Он взял нить, сделанную из платиновую полоску, и подключил ее к батарее, крупнейшей в мире в то время, а в 1802 году сделал первый прототип лампы накаливания. Электрический ток прошел через платиновую нить, нагрел ее, и нить начала излучать свет. Платина использовалась в качестве материала из-за ее высокой температуры плавления. Лампа прослужила недолго, потому что тепло очень быстро обожгло нить, но это была отправная точка, на которую 20 с лишним изобретателей опирались в своих идеях. пока мы не получили первую электрическую лампу, которую можно было использовать более длительное время и с достаточной силой света.Изготовлен прототип первой электродуговой лампы. в 1809 году, снова сэром Хамфри Дэви, и стал основой для другого типа электрических ламп. В последующие годы многие изобретатели экспериментировали с дизайном электрический свет. Они изменили материалы нити накала и испробовали разные атмосферы внутри колбы – от лучшего вакуума до благородного газа. Сэр Джозеф Суонн и Томас Эдисон независимо сделал первый коммерчески используемый электрический свет в 1870-х годах. Основная идея конструкции, заключающаяся в том, что длительная работа электрической лампы заключалась в использование углеродной нити в лучшем вакууме.Такая электрическая лампа проработала дольше, до 1200 часов, и давала лучший, более сильный свет. После этого, нить накала была сделана из вольфрама и использовалась в атмосфере благородного газа, что уменьшало испарение нити и давало более длительный и даже более яркий свет. свет. Сначала лишь немногие использовали электрические лампы из-за их высокой цены, но со временем их использование распространилось, и, по оценкам, к 1885 году в США Только в Штатах было продано около 300 000 электрических ламп. Электрический свет распространился по миру и до сих пор остается необходимостью.Имеет широкий спектр используется во многих сферах нашей жизни от домашнего освещения до уличного освещения.
Есть много разновидностей электрических ламп, но есть три основных типа:
– Лампы накаливания . Их основная часть – это нить накала, которая проводит электрический ток, который нагревает нить за счет ее сопротивления. С подогревом нить накала горит ярким светом в атмосфере благородного газа, заключенного в стеклянную колбу.
– Лампы дуговые угольные .Эти лампы выполнены в виде двух электродов, которые подключены к электрическому току и имеют небольшое расстояние между ними. Когда напряжение достаточно высокое, происходит пробой диэлектрика, газ в колбе между электродами ионизируется и появляется яркая искра.
– Лампы газоразрядные . Лампы выполнены в форме трубки с электродами на обоих концах и заполнены газом, который может проводить ток при нагревании. ионизированы и излучают свет во всем своем объеме.Газоразрядные лампы наиболее широко используются люминесцентные и неоновые лампы.
История лампочки
Более 150 лет назад изобретатели начали работу над яркой идеей, которая оказала огромное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах. Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок развитию новых предприятий. Это также привело к новым прорывам в области энергетики – от электростанций и линий электропередач до бытовой техники и электродвигателей.
Как и все великие изобретения, лампочку нельзя приписать одному изобретателю. Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к созданию лампочек, которые мы используем сегодня в наших домах.
Лампы накаливания освещают путь
Задолго до того, как Томас Эдисон запатентовал – сначала в 1879 году, а затем годом позже, в 1880 году – и начал коммерциализацию своей лампы накаливания, британские изобретатели продемонстрировали, что электрический свет возможен с дуговыми лампами.В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые всего мира работали над лампой накаливания, возясь с нитью накала (часть лампы, излучающей свет при нагревании электрическим током) и лампой накаливания. атмосферу колбы (независимо от того, откачивается ли воздух из колбы или она заполнена инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити накала). Эти первые лампы имели чрезвычайно короткий срок службы, были слишком дороги в производстве или потребляли слишком много энергии.
Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала – сначала тестировали углерод, затем платину, а затем, наконец, вернулись к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с карбонизированной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов – эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал более совершенный вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (который сейчас является стандартным патроном для лампочек).
(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. дебаты о том, нарушали ли патенты Эдисона на лампочки патенты этих других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company – компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мэна – и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свона и образовала Ediswan в Англии.)
Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение таким выдающимся, так это то, что он не остановился на улучшении лампочки – он разработал целый ряд изобретений, которые сделали использование лампочек практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на основе существующей системы газового освещения. В 1882 году на виадуке Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через серию проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении выработки электроэнергии, создав первую коммерческую энергосистему под названием Pearl Street Station в нижнем Манхэттене. А чтобы отслеживать, сколько электроэнергии потребляет каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.
Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства нити накала и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампах накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити накаливания европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые лампы накаливания прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с лампами с углеродной нитью. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр выяснил, что размещение инертного газа, такого как азот, внутри колбы удваивает ее эффективность.В течение следующих 40 лет ученые продолжали вносить улучшения, которые снизили стоимость и повысили эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи еще только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет, и начали фокусировать свою энергию на других осветительных решениях.
Дефицит энергии ведет к прорыву флуоресценции
В 19 веке два немца – стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюкер – обнаружили, что они могут производить свет, удаляя почти весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская электрический ток. ток через нее, изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Эти газоразрядные лампы не пользовались популярностью до начала 20 века, когда исследователи начали искать способ повышения эффективности освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый в наружном освещении, таком как уличные фонари) и люминесцентные лампы.
И Томас Эдисон, и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни один из них никогда не производил их в коммерческих целях.Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт (устройство, подключенное к лампочке, которое регулирует ток через трубку). Хотя лампы Cooper Hewitt были более эффективными, чем лампы накаливания, они практически не находили подходящего применения из-за цвета света.
К концу 1920-х – началу 1930-х годов европейские исследователи проводили эксперименты с неоновыми трубками, покрытыми люминофором (материалом, который поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует невидимый свет в полезный белый свет).Эти открытия послужили толчком к осуществлению программ исследований люминесцентных ламп в США, и к середине и концу 1930-х годов американские осветительные компании демонстрировали люминесцентные лампы для ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти фонари прослужили дольше и были примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания. Потребность в энергоэффективном освещении американских военных заводов привела к быстрому внедрению люминесцентных ламп, и к 1951 году в США больше света производили линейные люминесцентные лампы.
Еще одна нехватка энергии – нефтяной кризис 1973 года – заставила инженеров-осветителей разработать люминесцентные лампы, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали исследовать, как можно миниатюризировать балласт и вставить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не могли найти способ ее производства. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric придумал, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ).Как и Sylvania, General Electric отложила этот дизайн, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих фонарей, было слишком дорогим.
Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 до 35 долларов, но цены могли сильно различаться в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями. Потребители указали на высокую цену как на препятствие номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы – многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, имели низкую светоотдачу и непостоянные характеристики.С 1990-х годов улучшение характеристик КЛЛ, цены, эффективности (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они служат примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, КЛЛ ENERGY STAR® стоит всего 1,74 доллара за лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.
Светодиоды: будущее уже здесь
Одна из самых быстро развивающихся технологий освещения сегодня – это светодиоды (или светодиоды).Тип твердотельного освещения, светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, что снижает потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут улавливать свет.
Это также самые эффективные фонари на рынке. Эффективность лампочки также называется световой эффективностью. Это мера излучаемого света (люмены), деленная на потребляемую мощность (ватты). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.Чтобы поместить это в контекст, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность 15 лм / Вт, эквивалентная CFL имеет эффективность 73 лм / Вт, а текущие сменные лампы на основе светодиодов на рынке варьируются от 70 до 120 лм / Вт со средней эффективностью 85 лм / Вт.
В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоняк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра в виде красных диодов. Затем были изобретены бледно-желтые и зеленые диоды. По мере того, как компании продолжали совершенствовать красные диоды и их производство, они начали появляться в
История освещения в освещении
Забудьте о холодах – самое страшное в зиме – это темнота.Вы просыпаетесь в темноте и возвращаетесь домой в темноте. Если вы работаете в помещении, в обеденное время вы можете украсться лучом солнечного света в обеденное время, если вам повезет, но это ваш удел. По оценкам NHS, 1 из 15 человек в Великобритании страдает сезонным аффективным расстройством – своего рода депрессией, вызванной недостатком естественного света.
Но, по крайней мере, мы можем зажечь наши дома одним щелчком выключателя. Мы можем читать, готовить, работать по дому (и смотреть видео English Heritage на YouTube) даже в самые темные ночи до самого утра.
На протяжении большей части нашей истории все это было немыслимой роскошью. Огонь, маленькие свечи, лампы и лунный свет – все, что у нас было, чтобы продлить наши дни.
В этом блоге мы проливаем свет на эту многовековую борьбу за преодоление тьмы.
В течение декабря этого года мы открываем некоторые из наших мест и наполняем их волшебным светом, чтобы осветить темноту. На участках будут проходить уникальные маршруты, каждая из которых вдохновлена историями из прошлого.Вы можете забронировать билеты прямо сейчас на наших сайтах по всей стране.
Огневая мощьЛюди открыли, как управлять огнем, по крайней мере, 120 000 лет назад. Вполне вероятно, что открытие было сделано независимо людьми во всем мире. Это оказало огромное влияние на развитие нашего вида.
Наши предки знали о силе огня задолго до того, как научились использовать его. Когда во время грозы вспыхивали пожары, люди могли организоваться, чтобы поймать животных, спасающихся от огня.А землю, выжженную огнем, было бы легче добывать кормом.
Пожары могли поддерживать люди с помощью дров и навоза. Оттуда мы с нуля научились использовать кремни, чтобы разжечь собственный костер.
Животные и растения, пойманные на лесных пожарах, были бы «приготовлены», что сделало бы их более питательными и более легкими для переваривания. Дополнительные калории, которые мы получали из приготовленной пищи, имели решающее значение для развития нашего большого, сжигающего энергию мозга.
Flickr / Creative Commons
Огонь важен для приготовления пищи и согрева, но, должно быть, он также важен как источник света.Некоторые исследователи считают, что это раннее наскальное искусство могло быть «оживлено» мерцанием пламени, а свет мог использоваться как средство повествования. В Эйвбери, одном из объектов нашей заботы, археологи недавно обнаружили свидетельства двух огромных деревянных памятников, построенных более 5000 лет назад. Считается, что они состоят из более чем 4000 деревьев и простираются на две с половиной мили, и их намеренно сожгли во время своего рода разового фестиваля.
Солнцестояние каменного векаК тому времени, когда был построен Стоунхендж, мы тысячелетиями жгли пальцы в огне.Но мы также смотрели на солнце, луну и звезды в поисках духовного вдохновения и практического руководства.
Камни в Стоунхендже (и в других доисторических местах, таких как Кастлеригг в Озерном крае) выровнены, чтобы отмечать движение солнца в определенное время года, особенно в середине лета и середины зимы. Недавние открытия доказывают, что ритуалы во время зимнего солнцестояния были самыми важными для людей, которые построили и использовали Стоунхендж. Это было бы время, когда люди жаждали возвращения более длинных и теплых дней, когда могли бы расти зерновые культуры и пастись животные.В середине зимы солнце садится между двумя вертикальными камнями большого трилитона, и свидетельства из близлежащего доисторического поселения Даррингтон-Уоллс показали, что в середине зимы проходили огромные праздники.
Стоунхендж можно посещать круглый год. Узнайте больше о пирах у камней на YouTube или на нашем празднике! выставка, которая продлится до сентября 2018 года.
Реконструкция середины зимнего солнцестояния в доисторическом Стоунхендже
Свечи и маякиДревний средиземноморский мир был усеян маяками, которые помогали направлять корабли.Римляне принесли эту концепцию в Британию. Один из трех сохранившихся римских маяков в мире находится в Дуврском замке в графстве Кент. Он был построен вскоре после римского вторжения в Британию, в середине I века нашей эры.
В домашнем масштабе домашний огонь, вероятно, был основным источником света для большинства людей вплоть до 19 века.
Интересно, что в средневековых городах пожары нужно было тушить в определенное время в ночное время, чтобы предотвратить распространение пожаров.Слово для этого времени было комендантским часом, которое происходит от старофранцузского couvre-feu, что означает «прикрытие огня». Люди использовали колоколообразные керамические «крышки комендантского часа», которые вентилировались, чтобы костры тлели всю ночь. На следующее утро их можно вернуть к жизни с помощью мехов.
Считается, что римляне изобрели окунутую свечу. В средневековый период свечи из пчелиного воска можно было найти только в церквях и более богатых домах. Более бедные люди довольствовались бы светом костра, фонариком или сальным жиром.
Офорт мастерской свечников, из Энциклопедии Дидро 1765-72. Библиотека Wellcome, Лондон
Самодельные фонари из тростника изготавливались путем обваливания высушенной сердцевины тростника в жире, чтобы получилось грубое и готовое изделие, с сердцевиной в качестве фитиля. Горели они быстро – один 40 см длиной горел около получаса.
Сальные свечи были еще одним дешевым вариантом, и они горели дольше, чем снегоход. Сделанные из топленого животного жира, они были неприятного коричневого цвета и могли издавать еще более отвратительный запах.
Представляем масляную лампуТолько в 18 веке лампы стали настоящим скачком вперед, по крайней мере, для высших слоев общества. Новый тип масляной лампы, которая давала столько света, как десять свечей, была изобретена французским химиком Ами Арганом в 1780 году.
Джон Гриффин, дальновидный владелец Audley End House в Эссексе, был одним из первых его последователей. Он купил свою первую лампу Argand в 1785 году и за эти годы пополнил свою коллекцию еще 22. Двое из них до сих пор можно увидеть в столовой дома.
Дом и сад Одли-Энд
Вестник газового света new ageУильям Мердок совершил прорыв в области газового освещения в конце 18 века, а в 1807 году вдоль Пэлл Мэлл было установлено 13 газовых фонарей.
К 1820-м годам на улицах Лондона протяженностью 215 миль горело более 40 000 газовых фонарей. Они также использовались для освещения магазинов, театров и фабрик. Спустя годы романист Роберт Луи Стивенсон написал, что с газовым светом «началась новая эра социальности и корпоративных поисков удовольствий… у горожан были свои звезды; послушные домашние звезды… ».
В Лондоне еще 1500 газовых фонарей, и British Gas нанимает пять инженеров для их обслуживания.
«Взгляд на газовые фонари в Пэлл-Мэлл», Томас Роулендсон, 1809 г., через Wikimedia Commons.
Технологии потребовалось немного больше времени, чтобы проникнуть в наши дома, но в 1840-х годах она начала завоевывать популярность, по крайней мере, среди среднего класса . Журнал The Englishwoman’s Domestic Magazine рекомендовал, чтобы вечеринки «всегда проводились при газовом освещении… если на улице дневной свет, вы должны закрыть ставни и задернуть шторы».Но газ может быть грязным и опасным. Загрязненный газ источал неприятный запах, почернел стены и потолки, снимал позолоту с рамы для картин. Он вызывал головную боль, делал комнаты невыносимо жаркими и убивал все, кроме самых выносливых домашних растений. Викторианцы любили аспидистры, потому что они были одним из немногих растений, которые могли выжить. Один дизайнер интерьеров назвал газовые фонари «позором современной науки и цивилизации».
Еще хуже были взрывы. Один на газовом заводе Nine Elms в Баттерси убил девять человек.В ноябре 1865 года газета Illustrated London News сообщила, что «люди, находившиеся на расстоянии почти мили, были сильно сброшены вниз, а люди, находившиеся в домах и на улицах, прилегающих к строениям, получили серьезные ожоги». Первые газовые светофоры были установлены на Вестминстерском мосту в 1860-х годах, но они взорвались и ранили полицейского, управлявшего ими.
Свет при нажатии переключателяПервые электрические фонари были разработаны в конце 1870-х годов разными людьми по всему миру.В Великобритании Джозеф Свон возглавил атаку. Он установил свои фонари в Cragside House в Нортумберленде в 1878 году. Годом позже на Мосли-стрит в Ньюкасле впервые в мире были установлены электрические уличные фонари.
Томас Эдисон одновременно работал над собственными лампочками. Он пытался подать в суд на Свон за нарушение его патента, но в итоге двое мужчин объединили свои усилия, чтобы сформировать компанию Свон и Эдисон.
Королева Виктория увлекалась технологиями. В Осборне на острове Уайт ей установили электрическое освещение.Вы можете увидеть электрические осветительные приборы в Зале Дурбар и Гостиной, а в нашей коллекции есть выбор оригинальных лампочек Swan и Edison.
Крупный план осветительной арматуры в зале Дурбар, Осборн
Только после Первой мировой войны электричество стало применяться в большинстве наших домов. Лампочки улучшились, и была создана Национальная сеть. Впервые в истории человечества у нас было чистое и безопасное освещение одним щелчком выключателя.
Освещение зимы – Волшебные событияСегодня мы воспринимаем свет как должное, но во тьме все еще есть неоспоримая магия и тайна.А когда ночи самые длинные, свет по-прежнему может удивлять и восхищать – и нигде больше, чем во время нашей серии мероприятий Enchanted в декабре. Вы можете забронировать билеты прямо сейчас, чтобы гарантировать вход.
Освещенные сады Осборн-хаус на острове Уайт
МероприятияEnchanted Gardens будут проходить в пяти наших исторических местах в течение декабря 2018 года.
- Audley End House , Essex
- Belsay Hall , Нортумберленд
- Brodsworth Hall , Йоркшир
- Witley Court , Вустершир
- Eltham Palace , Лондон
Выберите дату и забронируйте билеты
[ssba]Система электрического освещения – Национальный исторический парк Томаса Эдисона (U.S. Служба национальных парков)
Копия первой лампочки Томаса Эдисона.NPS Photo
Томас Альва Эдисон не изобрел первую лампочку. Удивлен? Еще до рождения Эдисона ученые экспериментировали с изготовлением лампочек. Эти лампочки перегорели через несколько минут.
Эдисон изобрел первую лампу накаливания , которая была практичной, , которая будет светить часами. Ему и его «мусорщикам» также пришлось изобрести сотни других деталей, чтобы лампочки в вашем доме работали.Выключатели света, электросчетчики, проводка – все это тоже нужно было изобрести. На это потребовалось несколько лет экспериментов. Людвиг Бём из Германии тщательно продул стекло, чтобы сделать лампочки. Чарльз Бэтчелор из Великобритании проверял одно за другим, чтобы сделать нить, крошечную нить, которая светится внутри лампочки. Платина, резина, даже черная сажа от керосиновых ламп – Бэтчелор перепробовал тысячи материалов. Фонари все равно не горели достаточно долго. Осенью 1879 года мусорщики испытали небольшую хлопковую нить в качестве нити накала.(В некоторых книгах указана дата 21 октября, но новое исследование доказало, что это неверно.) Сначала они обугили его, обожгли, чтобы он стал твердым. Поместили его внутрь стакана, осторожно вытеснили воздух специальным вакуумным насосом и запечатали колбу. Все месяцы экспериментов окупились! Лампочка горела не менее 13 часов. (В некоторых книгах говорится, что он горел еще дольше.)
Эдисон и его гадости имели долговечную лампочку. В течение следующих нескольких лет глушители строили и испытывали различные части электроэнергетической системы.Джон Крузи из Швейцарии разработал динамо-машину, вырабатывающую электроэнергию, «Мэри-Энн с длинной талией». Бэтчелор нашел даже лучшую нить, чем хлопчатобумажную, – бамбук из Японии.
В 1882 году Эдисон помог создать компанию Edison Electric Illuminating Company в Нью-Йорке, которая доставляла электрический свет в районы Манхэттена. Но прогресс был медленным. Большинство американцев еще пятьдесят лет освещали свои дома газовыми лампами и свечами. Только в 1925 году половина всех домов в США была электричеством.
Back to For Kids Фонограф
Краткая история освещения
Вначале был свет. Все знают эту часть. Но как мы научились контролировать и использовать его для себя? Эта история освещает несколько технологий, которые использовались для получения света: пламя из дерева, нефти и газа; дуга или свечение от электричества; и флуоресценция минералов.
Три терракотовые масляные лампы из раннего Рима.
Свет – это физический стимул, обеспечивающий зрение, процесс почти невообразимой сложности, который позволяет нам понимать окружающий мир и реагировать на него. Но если полагаться на естественный свет, то мы, в прямом и переносном смысле, большую часть времени будем оставаться в темноте. Таким образом, история освещения – это история нашего обучения техническому искусству производства и доставки света.
Мир, освещенный только огнем
На протяжении многих тысячелетий освещение основывалось на управлении сжиганием топлива.Первые упоминания о разжигании огня относятся к периоду неолита, около 10 000 лет назад. В 1991 году ученые обнаружили человека эпохи неолита по прозвищу «Эци», который сохранился в альпийском леднике. Эци нес на поясе комплект для разведения огня: кремни, пирит для зажигания искр, сухой порошкообразный гриб для трута и кедровые угли, завернутые в листья.
Древесина была первым топливом, используемым для освещения. Стихи Гомера, написанные почти 3000 лет назад, повествуют о том, как он использовал смолистые сосновые факелы.Смолистая смола очень горючая и светится при горении. Вероятно, он использовался в естественном виде, так как сочился с хвойных деревьев.
В римские времена смолу плавили и намазывали связанными палками, чтобы сделать факелы более управляемыми. Позже обработанное смолой дерево сжигали в мисках или ажурных металлических ведрах, называемых люстрами, что делало свет переносным. В средневековье обработка смолы из хвойных деревьев была делом, которым управляли гильдии.
Свидетельства сжигания масла в лампах появились более 4500 лет назад в Уре, древнем городе на юге Месопотамии (современный Ирак).Самые ранние осветительные масла изготавливались из оливок и семян. К 3000 лет назад выращивание оливок распространилось по всему Средиземноморью, а оливковое масло стало широко использоваться для освещения. Около 3500 лет назад в Вавилоне и Ассирии выращивали кунжут и сжигали масло из семян. Оливковое и кунжутное масла сжигали в небольших лампах, иногда с фитилем, сделанным из крученой или скрученной льняной ткани. Светильники из камня, терракоты, металла, ракушек и других материалов находили повсюду в древнем мире.
Животный жир был более распространен в Северной Европе, где масло получали из рыб и китов. В начале -го и -го века кашалотный жир оказался прекрасным источником света, и в результате китобойный промысел резко вырос. Китовый жир и лампы, которые его зажигают, были обычным явлением в колониальной Америке.
В конце концов, наука Антуана Лавуазье о кислороде и горении коснулась древнего искусства сжигания нефти. В 1780 году Ами Арган изобрел полый круглый фитиль и горелку – более яркую и эффективную, чем предыдущие масляные лампы.Лампа Аргана была модифицирована в столетие после ее появления, и позже была адаптирована для использования с угольным газом, когда требовалась эффективная горелка.
Животный жир, вероятно, был одним из первых видов топлива, использовавшегося для освещения, а по древности уступал только дереву. Свидетельства наличия контролируемого огня в очагах появились около 250 000 лет назад, и нетрудно представить себе первых людей, которые заметили, что жир сжигался, пока их мясо жарилось. Наскальные рисунки Ласко, созданные во Франции 15 000 лет назад, вероятно, были созданы с использованием освещения от сжигания жира животных в лампах; В пещере было найдено более 100 таких ламп.
Талловый жир, который представляет собой топленый и очищенный животный жир, использовался для освещения еще с ранней египетской цивилизации. Хотя первоначально его сжигали в лампах, он использовался для изготовления свечей почти 2000 лет. В Египте была изготовлена проточенная свеча с использованием острого стебля тростника, пропитанного животным жиром. При высыхании он ярко горел. Эти «фонари» использовались по всей Европе, в некоторых местах до 19, -го, -го века.
Свидетельства того, что современные свечи появились в Риме в 1 -м году -го века нашей эры.D. Эти свечи были сделаны из небольшого фитиля и толстого слоя сала ручной работы. В раннее средневековье свечи изготавливали путем заливки, а затем окунания – метод, который мало изменился в последующие века. Хотя использовался и воск, свечи использовались почти исключительно в литургических целях, что было слишком дорого для обычного освещения.
В 19, и годах, Мишель Шеврюэль добился успехов в химии, которые позволили производить стеарин, производное сала, из которого делались свечи гораздо более высокого качества.Используя процесс мыловарения, химики отделили стеарин от жидкой олеиновой кислоты, содержащейся в твердом жире. В 1830 году Карл Райхенбах выделил твердое кристаллическое вещество из угля, которое было стабильным и легко сгорало. Он назвал это парафином. После 1860 года парафин перегоняли из нефти и производили в огромных количествах, что позволяло дешево изготавливать высококачественные свечи.
Газовое освещение – без фитиля
Ранняя угольная газовая система. Газогенератор находится справа, показывая реторту, в которой хранится уголь, и огонь, используемый для его нагрева.Водяной скруббер в центре показывает, как через воду барботируют газ для удаления примесей. Резервуар для хранения слева имеет перевернутый цилиндр, уравновешенный водой. Такое расположение обеспечивало более или менее постоянное давление газа на выходе. Сверху резервуара – типичные, очень ранние газовые горелки.
Сложный углеводород, производимый путем перегонки угля, «угольный газ» произвел революцию в освещении городских территорий. Свечу или масляную лампу заменили светящимся пламенем горящего газа, выходящего из конца извилистого лабиринта трубы, которая вела от газового завода и его резервуаров для хранения через улицы в дом, церковь, театр, магазин и офис. .
Уголь – это горящая порода. В течение 17, -го и -го века было широко известно, что отопительный уголь производит горючий газ. Но только в 1792 году Уильям Мердок экспериментировал с практической системой дистилляции и распределения угольного газа для освещения. Он разработал первые практические системы освещения на угольном газе между 1805 и 1813 годами.
Предприниматель Фредерик Винзор использовал работы раннего французского экспериментатора Филиппа Лебона. В конкуренции с Мердоком Уинзор основал в 1812 году London and Westminster Chartered Gaslight and Coke Company, первую в мире газовую компанию.Вскоре возникло множество компаний, которые производили и распределяли угольный газ для крупных городов.
Первый муниципальный газовый завод в США был основан в Балтиморе, штат Мэриленд, в 1816 году. В том же году немецкий минералог В.А. Лампадиус основал во Фрайбурге один из первых газовых заводов в Германии. К 1860 году в США было бы более 400 газовых компаний, 266 – в Германии и более 900 – в Великобритании.
По состоянию на 1825 год газовый свет составлял четверть стоимости освещения от масла или свечей, и поэтому он быстро рос.В течение следующих 50 лет угольное газовое освещение превратилось в зрелую отрасль с высокоразвитой технологией в Европе, Англии и США.
Осветительный газ производился путем воздействия на уголь значительного тепла в течение нескольких часов в закрытом контейнере. Высокая температура и почти полное отсутствие кислорода разделили уголь на твердые, жидкие и газообразные углеводороды. Газ отводили и после охлаждения и конденсации его промывали и очищали. Затем его перекачали в резервуары для хранения.
Газ поступал из этих резервуаров по подземным трубам, обычно по главным улицам, и доставлялся в дома и на предприятия, где он измерялся и, наконец, подавался к отдельным металлическим горелкам.К 1858 году великий британский газовый промышленник Уильям Сагг запатентовал горелки, сделанные из минерального стеатита или мыльного камня. Достаточно мягкий, чтобы придать форму, мыльный камень был достаточно тугоплавким к воздействию тепла и коррозии.
Керосиновые лампы 19 -го века. Все они использовали керосиновую горелку, разработанную Майклом Дитцем в 1868 году. «Горелка Дитца» стала мировым стандартом.
В 1882 году Карл Ауэр фон Вельсбах из Венского университета обнаружил, что «редкоземельные» элементы горят ярким светом.Он пропитал волокнистую ленту в солевом растворе этих элементов и создал мантию, которую использовали над газовой горелкой. Лента сгорела, оставив остов из оксидной золы, который при нагревании ярко раскалился. В 1891 году он открыл компанию по продаже этих мантий. В окончательной коммерческой версии они были сделаны с пропиточным раствором, который содержал от 0,991 части тория до 0,009 части церия. В результате усовершенствования горелок с газовой оболочкой была достигнута световая отдача, которая была в 10 раз выше, чем у старых горелок с открытым пламенем.Мантия Вельсбаха произвела революцию в газовом освещении и в угольной газовой промышленности.
В 19, и годах произошел взлет и падение газового освещения, которое быстро распространилось и оставалось незаменимым источником света до появления электрической дуги и ламп накаливания. К 1910 году газовое освещение уже не могло конкурировать с электрическим освещением по экономичности, удобству и безопасности, несмотря на значительное улучшение, которое обеспечила каминная полка ван Вельсбаха.
Керосиновые фонари 19 века
То, что газовое освещение было для городских районов в 19, -м, веках, было керосином для сельских общин.Жидкий углеводород, открытый и названный в 1854 году Абрахамом Геснером, керосин первоначально был дистиллирован из угля и так называемого «каменноугольного масла». У него были идеальные световые характеристики: он не был взрывчатым, а горел светящимся бездымным пламенем.
Первые исследования и разработки в США были вызваны постоянной потребностью в недорогой замене осветительных масел в сельской местности. В 1846 году канадский химик Абрахам Геснер обнаружил, что из дистиллированного угля получают керосин, который имеет очевидную практическую ценность в качестве источника света.
В 1857 году Джошуа Меррилл был главным инженером Химической производственной компании США. Он изучил процесс дистилляции и очистки Геснера и сделал его более эффективным и подходящим для коммерциализации. К 1858 году компания производила 650 000 галлонов керосина ежегодно.
Не менее важным оказалось то, что Merrill ввел «крекинг» – многократное воздействие на тяжелую нефть повышенных температур, в результате чего большие углеводородные молекулы разбивались на более мелкие, пригодные для сжигания в лампах.Это стало бы критически важным для использования нефти.
Идея использовать нефть – латинское слово «каменная нефть» – а не уголь в качестве источника освещающей нефти была распространена к середине 19-го, -го, -го века. В 1854 году была образована компания Pennsylvania Rock Oil, и ее основатели приобрели недвижимость в Титусвилле, штат Пенсильвания. Бенджамин Силлиман-младший из Йельского университета провел фотометрический анализ нефти из Титусвилля; он ясно показал огромный потенциал нефти и подсчитал, что по крайней мере 50 процентов сырой нефти можно перегонять в источник света.
Эдвин Дрейк был нанят, чтобы начать бурение. В августе 1859 года он достиг глубины 69 футов и нашел нефть. Его успех в откачке нефти из этой скважины в Титусвилле ознаменовал начало нефтяной промышленности и наличие больших запасов нефти и осветительных масел.
Дуговое освещение – видимое электричество
Электродуговый свет Яблочкова. Угольки расположены бок о бок, разделены штукатуркой. Обычно внутри рассеивающего шара помещалось более одной «свечи», чтобы уменьшить яркость дуги и равномерно распределить свет.
Этот свет мог быть произведен электрической дугой между стержнями из углерода, известная с 1800 года. Но дуга была непрактичной, поскольку источником электричества в то время была гальваническая батарея. В 1831 году Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию и успешно произвел электричество непосредственно из магнетизма. Новости об открытиях Фарадея быстро распространились, и к 1844 году для гальваники стали использовать коммерческие электрические генераторы. К 1860 году на маяках в Англии и Франции использовались дуговые лампы, приводимые в действие электрическими динамо-машинами.
В 1867 году Уильям Сименс указал путь к самой важной из первых электрических генераторных машин – машине Теофиля Грамма. Его динамо-машины были значительно более эффективными, чем предыдущие машины, и имели простую конструкцию, делавшую их надежными и простыми в обслуживании. Они произвели большое количество электроэнергии и возобновили усилия по улучшению дугового освещения.
Все дуговые лампы работали от однонаправленного тока, и положительный и отрицательный углерод потреблялись неравномерно.Были разработаны сложные механизмы для поддержания постоянного дугового промежутка, но они ограничивали практичность дугового зажигания. В 1876 году Поль Яблочков разработал поразительно простое решение: использовать переменный ток, чтобы оба атома углерода потреблялись с одинаковой скоростью.
Он расположил угли параллельно друг другу, разделенные тонким слоем штукатурки, так, чтобы дуга была перпендикулярна оси атомов углерода. По мере того, как горение продолжалось, гипс и уголь сгорали, и дуга двигалась вниз, подобно горению свечи.Это стало называться «свечой Яблочкова». Он широко использовался в Европе, особенно во Франции.
В 1873 году Чарльз Браш начал работу над системой электрогенератора и дугового освещения. Его достижения заключались в простом способе непрерывной регулировки расстояния между угольными стержнями в его дуговых лампах и эффективности его динамо. Он установил свою первую систему в 1878 году. В апреле 1879 года он продемонстрировал потенциал своей системы для наружного освещения путем освещения Публичной площади Кливленда.В течение двух лет системы дугового освещения Brush были установлены на улицах Нью-Йорка, Бостона, Филадельфии, Монреаля, Буффало и Сан-Франциско. В каждом случае имелась центральная станция, от которой мощность распределялась на несколько дуговых ламп.
Как и газовое освещение, дуговое освещение росло и падало в 19, и годах. Он нашел применение на улицах и проездах, в залах и стадионах, на крупных фабриках, но был слишком ярким для дома и офиса. Его успех показал, насколько велика будет награда за практичный источник света меньшего размера – за «разделение электрического света», как это было сказано.
Первые коммерческие лампы накаливания от Joseph Swan (слева) и Thomas Edition (справа). В лампе Свон использовалась целлюлозная нить накала и пружинный зажим для удержания лампы и подачи электроэнергии. Эдисон использовал бамбуковую нить и основание для винта. База Эдисона стала мировым стандартом.
Электрические лампы накаливания
Ранние работы над лампами накаливания относятся к 1840 году. В течение следующих 30 лет в этих лампах использовалась одна и та же общая технология: источник света из платины или углерода в сосуде для контроля атмосферы.Первая лампа на основе платины накаливания появилась в 1840 году, а уголь накаливания был использован в 1845 году. Чтобы сделать лампу практичной, ученым пришлось научиться управлять свойствами углерода и платины при температурах накаливания.
Британский изобретатель Джозеф Суон работал над технологией ламп накаливания в течение 20 лет, начиная с 1860 года, когда он довел обугленный кусок картона до электрического накала в вакууме колпака. К октябрю 1880 года он усовершенствовал метод изготовления очень тонких, высокопрочных, однородных карбонизированных осветительных приборов из целлюлозы.Лампы по его творчеству изготовлены в 1881 году.
Тем временем Томас Эдисон также работал над лампой накаливания. Ключевым достижением, сделанным в 1879-1880 годах, было признание того, что успешная лампа накаливания должна иметь источник света с высоким сопротивлением и работать в более глубоком вакууме, чем тот, который обычно создавался в то время. В октябре 1879 года Эдисон построил и испытал такую лампу. У этой первой лампы была «нить накала» – слово, которое впервые использовал Эдисон, – вырезанная из картона и карбонизированная до белого каления.После долгих экспериментов Эдисон остановился на бамбуковых нитях для коммерческой версии своей лампы.
К 1881 году компания Эдисона производила полные системы, состоящие из динамо-машины, электропроводки, выключателей, розеток и ламп. Такую систему можно было использовать для освещения фабрик, крупных универмагов и домов богатых. К следующему году было продано более 150 этих заводов, питающих более 30 000 ламп накаливания.
Между 1880 и 1920 годами лампы накаливания были значительно усовершенствованы с помощью новых технологий, которые сделали их более эффективными.Самые ранние лампы имели эффективность 1,7 люмен / ватт. В 1920 году лампы накаливания имели эффективность около 15 люмен / ватт. Среди наиболее важных достижений в области металлургии – вольфрамовая проволока, технология стекла и керамики, а также разработки в области механической и химической вакуумной откачки.
Газоразрядные лампы – свет атомов
О светящемся электрическом разряде ртути низкого давления было известно с начала 18, -го, -го века. Первым применением в освещении было введение ртути в камеру дугового света.Эта и подобные ей лампы давали характерный сине-зеленый свет ртутного разряда низкого давления. К 1890 году были доступны ртутные лампы с эффективностью от 15 до 20 люмен / ватт. Хотя они непригодны для обычного внутреннего освещения, они использовались в промышленных и фотографических целях.
Компания General Electric в Англии разработала новое твердое алюмосиликатное стекло для использования с ртутными разрядами под высоким давлением и высокой температурой, которые производили гораздо более белый свет.В 1932 году компания GEC объявила о выпуске новой ртутной газоразрядной лампы высокого давления, эффективность которой составляла 36 люмен / ватт. Примерно в то же время General Electric в Америке усовершенствовала процесс производства плавленого кварца. Кварцевые дуговые трубки для ртутных газоразрядных ламп высокого давления позволяли создавать давление до 10 атмосфер, что значительно увеличивало эффективность и расширяло спектр излучаемого света.
Фосфоресценция была впервые зарегистрирована на Западе в 1603 году. Однако первое обширное исследование этого явления не проводилось до тех пор, пока Эдмон Беккерель не исследовал его в середине 19 века.Он исследовал флуоресценцию и фосфоресценцию многих минералов, наблюдая за их поведением при различных типах возбуждающего излучения. Он показал, что ультрафиолетовая составляющая солнечного света возбуждает многие фосфоресцирующие минералы. Знание того, что вакуумный электрический разряд имеет бледно-синий цвет, заставило его предположить, что разряд производит УФ-излучение и будет возбуждать флуоресценцию и фосфоресценцию, что он позже подтвердил. На этой основе он построил прото-люминесцентные лампы.
Эдмунд Гермер и его немецкие коллеги создали рабочие версии люминесцентных ламп в конце 1920-х годов.Первоначальная цель Гермера заключалась в том, чтобы изобрести источник ультрафиолетового света, которым можно было бы управлять без сложного электрического управления. Покрывая внутреннюю часть колбы флуоресцентным материалом, возбуждаемым УФ-излучением, Гермер понял, что такая лампа также может быть источником света. Он запатентовал эти приложения в 1927 году.
К 1934 году компания GEC England выпустила испытательную люминесцентную лампу: она излучала зеленый свет с замечательной эффективностью 35 люмен / ватт. Это побудило General Electric в Кливленде разработать проект люминесцентных ламп.В апреле 1938 года General Electric объявила о выпуске люминесцентной лампы. Ранние лампы были доступны с люминофором, излучающим «теплый» и «холодный» свет, известные как «белые» и «дневные» лампы. Новым в этих лампах была потребность в электрическом балласте для запуска и работы.
Высокая эффективность и низкая стоимость вызвали спрос на лампу, который рос беспрецедентными темпами, опровергая ранние представления о том, что лампа будет пользоваться ограниченным спросом из-за ее относительной сложности.Но за первые 10 лет продажи люминесцентных ламп в США резко выросли, несмотря на Вторую мировую войну, и люминесцентные лампы начали вытеснять лампы накаливания.
Металлогалогенное освещение
В 1894 году Чарльз П. Стейнмец начал работать в General Electric в Скенектади, штат Нью-Йорк. Одним из его исследовательских проектов была разработка лампы, в которой использовался ртутный разряд, усиленный, чтобы сделать ее светлый цвет более приемлемым. Стейнмец экспериментировал с галогенными элементами и металлами.Он обнаружил, что соли металлов в ртутной дуге дают широкий диапазон цветов и не оказывают химического воздействия на стеклянную дуговую трубку, как изолированные элементы. Хотя лампа Штейнмеца была запатентована в 1900 году, ее невозможно было изготовить в практической коммерческой форме.
В 1959 году Гилберт Рейлинг из Исследовательской лаборатории General Electric продолжил то, на чем остановился Стейнмец. Он подтвердил, что соли металлов будут стабильными и излучать в длинных волнах. К 1960 году Рейлинг произвел экспериментальные лампы с использованием йодида натрия и таллия с высокой эффективностью и хорошими световыми характеристиками.Многие практические проблемы были решены, и General Electric анонсировала металлогалогенную лампу в 1962 году, использовав ее на Всемирной выставке 1964 года в Нью-Йорке.
Освещение газоразрядное
Инженеры Джордж Инман и Ричард Тайер возглавляют команду General Electric в Кливленде, штат Огайо, по разработке люминесцентной лампы.
Эксперименты 1920-х годов показали, что разряд натрия низкого давления может использоваться как высокоэффективный источник света.В отличие от ртути, натрий при высоких температурах и давлениях разрушает стекло и кварц, поэтому первые натриевые лампы были ограничены низкими температурами и давлениями. Несмотря на то, что они были очень эффективными – даже первые лампы давали 80 люмен / ватт, их желтый монохроматический свет ограничивал их использование для освещения территории и проезжей части.
Роберт Кобл, инженер-керамик из General Electric, разработал поликристаллический оксид алюминия в 1957 году. Он имел диффузное пропускание почти 95 процентов и очень высокую температуру плавления; таким образом, его можно использовать для удержания натриевой плазмы при высоких давлениях.Используя этот новый материал в качестве дуговой трубки, General Electric начала продавать натриевые лампы высокого давления
.
в 1965 г.
Технический прогресс, достигнутый с момента появления люминесцентных ламп, был ничуть не меньше, чем шаг от ламп накаливания к люминесцентным технологиям. Задача сделать люминесцентную лампу маленькой и стабильной оказалась сложной, но в конечном итоге инженерам по свету удалось предоставить нам компактную люминесцентную лампу, заменяющую лампу накаливания.Твердотельное освещение может стать следующим большим сдвигом парадигмы в технологии освещения.
Когда-то освещение заметно выделялось на общем фоне технического развития. Действительно, лампа накаливания остается символом хорошей идеи. Но повсеместность и надежность со временем сделали освещение просто еще одной частью повседневной жизни. Однако его важность остается неизменной. Он экономичен, удобен и доступен в большом количестве – фактически, доступен одним нажатием кнопки.
Дэвид ДиЛора – профессор на пенсии факультета гражданского строительства, окружающей среды и архитектуры Университета Колорадо в Боулдере, штат Колорадо., США
No. 1330: Electric Lights до Edison
Сегодня мы ищем первые электрические фонари. Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация бежит, а люди, чьи изобретательность создала их.
Скажите “лампочка” и На ум приходит имя Эдисона – одного Эдисона.Все же электрическое освещение намного старше. Это действительно получилось прокатился сразу после 1800 года – почти восемьдесят лет до изобретения Эдисона.
Два вида электрических ламп соревновались в 19 век. Одна из них – лампа накаливания, свет создается при прохождении электрического тока через нить накала. Другой был дуговым светом, создается электрической дугой, перепрыгивающей зазор между два электрода.
Электрохимик Хамфри Дэви продемонстрировал огни обоих видов в начало 1800-х годов. В возрасте всего двадцати двух лет Дэви стал лектором в новом Королевском институте в г. Лондон. Он был великолепным оратором, лекции-демонстрации вскоре стали крупными социальными мероприятия в Лондоне как для женщин, так и для мужчин.
В лекции 1802 года он показал, как можно проливать свет пропуская электрический ток через платиновый полоска. В 1809 году он продемонстрировал, как наложить большое напряжение в воздушном зазоре между двумя углами электроды для создания яркого света.
Коммерческое дуговое освещение последовало три десятилетия позже в Англии.Долгое время дуговое освещение было больше эффектно, чем практично. Действительно становилось жизнеспособным примерно в то время, когда Эдисон создал свою систему.
Но еще в 1820 году французский изобретатель де Ла Рю сделал успешную лампу накаливания, поставив дорогая платиновая катушка в вакуумированной стеклянной трубке. В 1840 году английский изобретатель Гроув использовал подобные лампы для освещения всего театра.В освещение было тусклым, и его стоимость доходила до нескольких сто фунтов стерлингов за киловатт-час. Еще, это было общественное использование ламп накаливания, на сорок лет впереди Эдисона.
Затем последовали многие другие лампы накаливания. В 1878 г. Джозеф Свон сделал лампу с вакуумной угольной нитью. Он также успел получить патентную защиту раньше. Эдисон повторил подвиг.
Эдисон наконец-то установил полное освещение система на пароходе Columbia в 1880. Он создал более дешевые и долговечные лампы, чем кто-то еще. Но он также предоставил публике система электроснабжения. Он создал полную готовая к использованию система освещения. Конечно, Эдисону пришлось обойти Лебедь.Для этого он взял Свон в качестве бизнес партнер.
Вклад Эдисона в электрическое освещение не был его изобретение, но его развитие. Он цепко вывел идею на рынок. И нам осталось недоумевать, почему Эдисон получил это признание. Во-первых, он сам себе политтехнолог. Он соткал его миф , когда он ткал свои машины .Но он же соткал и саму технологию: полная и полномасштабный.
Нет ни одного изобретателя какого-либо великого технология. Идеи возникают из всего сообщества. Но люди, которые могут собрать воедино полноценные системы редки. И в этом смысле, может быть, было бы справедливо говорят, что Эдисон изобрел лампочку, в конце концов.
Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересуют изобретательные умы работай.
(Музыкальная тема)История лампочки: первые дни светодиодов
С развитием в 19 веке и окончательным упадком в 21 веке лампа накаливания доминировала как в домашнем, так и в общественном освещении на протяжении всего 20 века.Это была технология, которая изменила наш образ жизни, работы и развлечений.
Часть первая: ранние разработки
Без технологического и делового чутья одного человека – Томаса Эдисона – мир сегодня выглядел бы совсем иначе. Еще в 19 веке путешествие к свету было призрачной чередой событий.
Важность лампочки – или лампы, как ее называют инженеры, – настолько велика, что это выражение вошло в язык как синоним изобретения.И все же его путь к превосходству лежал в беспорядочной уличной драке, в которой доминировал один человек – Томас Альва Эдисон, который, несмотря на всю свою дальновидность и деловую хватку, не мог предвидеть, что столетие спустя его развитие идеи, которая осветила мир быть практически устаревшими с появлением светодиодной технологии.
По одному из самых крутых поворотов технологической судьбы, так называемое «изобретение» лампочки никогда не имело «момента лампочки». Как и многие важные инновации, оказавшие далеко идущее влияние на коммерческое и культурное развитие человечества, лампочка – или, более конкретно, в данном случае лампа накаливания – стала продуктом серии независимых и последовательных прорывов инженеров. и ученых, разделенных как временем, так и географией.Несмотря на то, что великий американский изобретатель и предприниматель Эдисон традиционно получает лавры за то, что принес лампочку в мир, почетный куратор Смитсоновского института Бернард С. Финн говорит, что мы совершенствуем одно из наших самых важных открытий с тех пор, как первые люди узнали, что огонь может производить как свет, так и тепло.
Эдисон внес свет в современный мир как разработчик идей других инженеров, которые предшествовали ему в 19 веке.«Это Томас Эдисон предложил коммерчески жизнеспособное решение», – говорит Финн. В 1879 году, в канун Нового года, Эдисон зажег свою лабораторию в Менло-парке – дисплей, видимый с расстояния более 20 миль, – и эра электрического освещения буквально началась. Всегда готовый к делу, Эдисон предсказал, что электрический свет станет «настолько дешевым, что только богатые будут зажигать свечи».
Настоящая ценность достижения Эдисона заключалась в том, что оно ознаменовало конец пробной фазы создания света с помощью электричества, сделав лампы накаливания передовой технологией.В книге Эдисона «Электрический свет: искусство изобретения» историки Роберт Фридель и Пол Исраэль упоминают 22 изобретателя ламп накаливания, опередившие Эдисона, но все же твердо ставят его во главе семьи. Это связано с сочетанием трех критических факторов, которые Эдисон правильно понял одновременно: раскаленный материал, высокий уровень вакуума и высокое сопротивление.
Это был последний из этих трех, который Эдисон действительно понимал лучше, чем его предшественники. При высоком сопротивлении тепло (и, следовательно, свет) будет накапливаться в элементе вместо питающих проводов, исходящих от удаленных электрических генераторов.По словам Финна, после тестирования сотен материалов «он остановился на тонкой полосе – или нити – углерода». Поскольку углеродная нить будет гореть при контакте с воздухом, стеклянный корпус или «колба» необходимо откачать с помощью вакуумного насоса. Ранние версии лампы накаливания (слово происходит от латинского «incandescens», что означает «светящийся») имеют «наконечник», показывающий, где изначально был подключен насос. К 1881 году на электрическом конце был стандартный разъем, через который лампочку теперь можно было вкручивать в розетку и включать и выключать.
Именно стоя на плечах тех, кто шел до него, Эдисон смог заглянуть так далеко в будущее электрического света. Он неустанно совершенствовал инновации других ученых, таких как Хамфри Дэви, Джеймс Боуман Линдси, Мозес Дж. Фармер, Уильям Э. Сойер, Джозеф Свон и Генрих Гебель, идеи которых были коммерчески непрактичными. Понимая, что платина – слишком дорогой товар для использования в электрическом освещении, он пошел по пути создания бамбуковой нити с углеродным покрытием (по анекдотам, у него возникла идея использовать бамбук, наблюдая за своей удочкой во время производственной поездки, чтобы наблюдать за затмением. ).
Он также занимался торговлей и торговлей, получая патенты у других инженеров, создавая стратегические альянсы, особенно со своим британским конкурентом Джозефом Своном (который, во многих отношениях, был игроком равной важности, чей дом первым осветил лампочка). Эдисон заручился существенной финансовой поддержкой как от семьи Вандербильтов – самой богатой в Америке, заработавшей свои деньги на судоходстве и железной дороге, – так и от корпоративного финансиста Дж. П. Моргана. Тем не менее, главным образом благодаря чистой дальновидной изобретательности человек, имеющий более тысячи патентов на свое имя, стал движущей силой, озарившей ХХ век.
Часть вторая: доминирование на рынке
На протяжении большей части 20 века казалось, что лампа накаливания не имеет серьезных конкурентов. Тем не менее, в связи с растущим давлением, направленным на повышение энергоэффективности, в последние десятилетия все было на стене.
Еще в 1835 году шотландский изобретатель Джеймс Боумен Линдсей продемонстрировал свою раннюю версию постоянного электрического света, заявив, что с помощью такой технологии он мог «читать книгу на расстоянии полутора футов». Он вряд ли мог ожидать, что через столетие лампа накаливания, в создание которой он так много вложил, превратит ночь в день.Это осветит нашу жизнь, продлит рабочее время и заставит футбольные стадионы светиться в темноте. Он обеспечил бы безопасность и освещение общественных зданий и обеспечил бы прожекторами зенитное вооружение военного времени. Дороги будут освещены, чтобы соответствовать неуклонному росту количества автомобилей, а готовность к работе в ночное время аэропортов произведет революцию в сфере международных грузоперевозок.
На заре 20 века появилась беспрецедентная возможность для разработчиков новой лампы накаливания.Области применения были безграничны: от очень скромных (например, велосипедные фары) до национальной инфраструктуры (например, дорожное освещение). Поле было открыто, и вскоре рынок заполонили производители, надеющиеся нажиться на золотой лихорадке в искусственном освещении.
Тем не менее, к Рождеству 1924 года такие известные имена, как Osram, Philips и General Electric, начали нервничать. Это произошло потому, что рынок, хотя и процветал, становился непредсказуемым. Увидев, что его продажи упали с 63 миллионов единиц в 1922-1923 годах более чем на половину в следующем году, глава Osram Уильям Мейнхардт предложил встретиться со своими конкурентами, чтобы согласовать торговые принципы, которые обеспечат их будущее.В то время как рождественские елки украшали швейцарский город Женеву 23 декабря 1924 года, высшее руководство мирового сообщества производителей ламп накаливания вступило в сговор, чтобы сформировать картель Фебус, чтобы установить квоты и территории, поделиться знаниями и согласовать стандарты (например, винт Эдисона). в разъеме).
Однако скрытой целью была защита доходов на рынке, где производители становились жертвами собственного успеха. Еще в третьем десятилетии 20-го века производство лампочек было настолько развито, что их срок службы составлял 2500 часов, а это означало, что потребовались годы, прежде чем устройства потребовались замены.Одним из основных (и все же менее распространенных) результатов «Конвенции о развитии и прогрессе международной индустрии электрических ламп накаливания» было сокращение ожидаемой продолжительности жизни до 1000 часов. Чтобы убедиться, что компании соблюдают новые правила устаревания, они были обязаны отправлять свои продукты для независимого тестирования в Швейцарии. Если продукты демонстрировали нежелательную долговечность, производители сталкивались с большими штрафами.
Несмотря на то, что картель намеренно остановил технологическое развитие, лампа накаливания получила признание как одна из величайших инноваций того времени.К концу Первой мировой войны, когда стоимость электричества резко упала, он также стал серьезной альтернативой газовому освещению.
Эдисон не ошибся, сказав, что свечи зажигают только богатые. Согласно данным исследования, опубликованным Фуке и Пирсоном, стоимость искусственного света упала за столетия с тысяч фунтов за люмен в час до долей цента, когда мы перешли от использования свечей ручной работы к лампам массового производства. Это снижение стоимости привело к тому, что потребление искусственного света в 20 веке стало в 100 000 раз больше, чем в 18 веке.
Энергии и света было так много, что рынок мог себе это позволить и успокоился. Вольфрамовая нить накаливания могла поглощать удары возникающей флуоресцентной технологии «полосового света», которая появилась на фабриках и в офисах. Стоимость искусственного освещения была такой, что не было никакого реального давления, чтобы изменить статус-кво до нефтяного кризиса середины 1970-х годов. Это привело к появлению компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), энергоэффективность которых в пять раз выше, чем у ламп накаливания, что сделало их серьезным конкурентом.Когда Philips и Osram вывели их на рынок в начале 1980-х, появились первые трещины в превосходстве ламп накаливания.
Эффективность стала модным словом. Новые технологии выстраивались в очередь, чтобы стать следующим большим достижением. Начинало происходить немыслимое: правительства принимали закон о поэтапном отказе от ламп накаливания.
Часть третья: светодиодная революция
Теперь, когда лампа накаливания фактически превратилась в динозавра, а все взгляды на новые светодиодные технологии как панацею для окружающей среды, следующий этап эволюции освещения связан с эффективностью и законодательством.
По данным производителя лампочек Philips, сегодня на освещение приходится 19 процентов мирового потребления электроэнергии. Учитывая, что лампы накаливания эффективно тратят до 95 процентов своей энергии, производя тепло, а не свет, существует огромный потенциал для энергосбережения в мире, где снижение спроса на ресурсы все чаще регулируется законодательством. Если посмотреть на рынок ламп накаливания в США в 2010 году – примерно в то время, когда во всем мире был разработан закон о поэтапном отказе от ламп накаливания, – было продано восемь миллиардов ламп, из которых половина были лампами накаливания, а количество светодиодов составляло всего лишь 10 процентов.
В то время казалось, что потребители не готовы к революции светодиодов, несмотря на исследования Кембриджского университета, согласно которым потенциальная экономия энергии при переходе на светодиоды будет «огромной». В исследовании, озаглавленном «Освещение для 21 века», проводится итерация базовых показателей энергосбережения, говорится, что в Великобритании на освещение потребляется более одной пятой всей электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях, и светодиоды могут снизить этот показатель на не менее 50 процентов. Статистические данные Министерства энергетики США соглашаются, оценивая, что к 2025 году «твердотельное освещение, такое как светодиоды, могло бы сократить глобальное количество электроэнергии, используемой для освещения, на 50 процентов и могло бы устранить 258 миллионов метрических тонн выбросов углерода, уменьшив потребность в 133 новых электростанции и общая экономия средств более ста миллиардов долларов ».
Все согласны с тем, что можно добиться огромной экономии энергии, и мир, кажется, готов к спонтанным изменениям в том, как мы его освещаем. Тем не менее, эта предсказанная рыночная революция была медленной и неохотной, заставив правительства вмешаться, чтобы ускорить изменения в наших моделях производства и потребления. В течение последнего десятилетия в ЕС постепенно запрещались различные типы ламп накаливания, а в сентябре этого года было прекращено использование галогенных и компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), что, по сути, стало концом ламп накаливания в том виде, в каком мы их знаем.
The Energy Saving Trust использует более взвешенные тона, заявляя, что, хотя исторически мы могли «мало беспокоиться» по поводу того факта, что «электрические лампочки были только на 10 процентов эффективны … в последние несколько лет появилось совсем другое отношение к освещению. годы”. В своем официальном документе «Правильный свет» Траст говорит, что это новое отношение лишь отчасти обусловлено законодательством, которое обусловлено доброй волей «растущего понимания общественностью той роли, которую хорошее освещение может сыграть в улучшении их домов», обеспечивающих оставшуюся часть рыночный сдвиг.
Реальность такова, что промышленность и бытовая техника только сейчас серьезно начинают претерпевать серьезные изменения, движимые желанием внедрить новые энергоэффективные технологии, такие как светодиоды, за счет ламп накаливания, а теперь и галогенных и компактных люминесцентных ламп.
Сегодня, несмотря на затянувшуюся борьбу на руках из-за переговоров о Брексите, Великобритания по-прежнему является членом Европейского Союза, и мы сталкиваемся с тем, что средства массовой информации решили описать как «запрет лампочки», когда более возбужденные ежедневные газеты регулярно сообщают об этом. (в основном не существует) общественные складские запасы ламп накаливания в качестве защиты от будущего, освещенного светодиодами.Возражение против этого неясно, кроме смутного ощущения, что светодиодное освещение не такое «теплое», как лампы накаливания. Этот «запрет ламп» на самом деле представляет собой набор проектов европейских правил по эффективности, согласно которым к 2020 году в качестве источников света будут удалены вольфрамовые галогены и КЛЛ.
В рамках обзора своих законов об экодизайне ЕС опубликовал необходимость замены источников света с минимальным требованием к эффективности 85 люмен на ватт и максимальной мощностью в режиме ожидания 0,5 Вт. Требования экодизайна являются обязательными для всех стандартных ламп, люминесцентных ламп и прожекторов, продаваемых в ЕС.Эти правила устанавливают требования к энергоэффективности и другие факторы, такие как срок службы лампы, время прогрева и энергетическая маркировка. По данным ЕС, «при использовании энергоэффективного освещения счета за электроэнергию в домах могут снизиться на 25 евро в год. Заменив галогенную лампу светодиодной, вы можете сэкономить до 100 евро в течение примерно 20-летнего срока службы продукта. Энергоэффективное освещение может сэкономить достаточно энергии, чтобы обеспечить электроэнергией 11 миллионов домашних хозяйств в течение одного года и избежать выброса 12 миллионов тонн CO2 в Европе.”
Тем не менее, не все с таким энтузиазмом относятся к преимуществам технологии замены светодиодов или требованиям экодизайна. Индустрия развлечений заявляет, что директива ЕС станет похоронным звоном для драматического освещения. Генеральный директор немецкой компании по освещению сцены GLP Удо Кюнцлер прогнозирует «исчезновение театров, концертных площадок и других сфер исполнительского искусства, поскольку никакие вольфрамовые светильники и многие светодиодные развлекательные устройства не соответствуют этим требованиям».
В целях защиты индустрии профессионального сценического освещения он надеется «убедить Европейскую Комиссию ратифицировать исключение для нашей отрасли. Нет времени терять. Мы должны действовать как единая индустрия, чтобы эти предложения не были закреплены в законе ».
Хронология
Долгая дорога к лампочке ХХ века
1761Эбенезер Киннерсли демонстрирует накаливание от нагретой проволоки.
1802
Хамфри Дэви использует «батарею огромных размеров» для создания света накаливания, пропуская электрический ток через платиновую нить накала.
1835
Джеймс Боумен Линдсей демонстрирует постоянный электрический свет, с помощью которого можно «читать книгу на расстоянии полутора футов».
1838
Марселлен Джобард изобретает лампочку накаливания с вакуумной атмосферой с использованием углеродной нити.
1840
Уоррен де ла Рю изобретает и помещает свернутую в спираль платиновую нить в вакуумную трубку.Разработка отложена из-за стоимости платины.
1841
Фредерик де Молейнс получает первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой используются платиновые провода внутри вакуумной лампы.
1845
Джон В. Старр приобретает патент на свою лампу накаливания, в которой используются углеродные нити.
1851
Жан Эжен Робер-Уден публично демонстрирует лампы накаливания в своем поместье в Блуа, Франция.
1859
Моисей Г. Фармер создает лампу накаливания с платиновой нитью.Томас Эдисон покупает более поздний патент Фармера на электрическую лампочку.
1872
Русский Александр Лодыгин изобрел лампу накаливания с использованием азота в стеклянном корпусе и получил российский патент в 1874 году.
1874
Канадский патент подан Генри Вудвордом и Мэтью Эвансом на лампу, состоящую из угольных стержней, установленных в стеклянный баллон, заполненный азотом. Патент позже был продан Эдисону.
1878
Томас Эдисон начинает серьезные исследования по разработке практичной лампы накаливания.
1879
Джозеф Свон демонстрирует работу своей дуговой лампы с угольным стержнем. Мосли-стрит в Ньюкасл-апон-Тайне становится первой в мире автомагистралью, освещенной лампой накаливания.
1879
Эдисон подает патент в США на электрическую лампу, в которой используется «углеродная нить или полоса, свернутая в спираль и соединенная с контактными проводами из платины».
1880
Пароход Columbia компании Oregon Railroad and Navigation Company становится первым приложением для электрических ламп накаливания Эдисона.
1881
Лондонский театр «Савой», освещенный лампами накаливания Свана, становится первым в мире общественным зданием с электрическим освещением.
1882
Компании Эдисона и Свана сливаются в Edison and Swan United Electric Company (позже Ediswan), а затем объединяются в Thorn Lighting.
1883
Генрих Гобель утверждает, что в 1854 году разработал первую лампу накаливания с тонкой карбонизированной бамбуковой нитью высокого сопротивления, платиновыми подводящими проводами в цельностеклянной оболочке и высоким вакуумом.
1883
Патентное бюро США постановило, что патенты Эдисона основаны на «известном уровне техники» Уильяма Сойера и поэтому недействительны.