Все до лампочки. О прошлом и будущем ламп накаливания
31 декабря 2013 года телеканал CNN опубликовал некролог обычной лампе накаливания — в честь вступления в силу запрета на производство и импорт 40- и 60-ваттных лампочек в США. В некрологе приводились слова правнука Эдисона, Дэвида, который называл прадедушку «футуристом и „зеленым“» и отмечал, что ему пришелся бы по нраву глобальный переход на новые, более современные и экологичные источники света.
Был Томас Эдисон «зеленым» или нет, но лампочка, которой он подарил длинную коммерческую жизнь более чем на столетие, у экологов сейчас в немилости. И, кажется, если наши дети будут последними, кто увидит «вживую» работающую лампочку накаливания, никто особенно не расстроится.
Да будет свет (электрический)
Эдисоновский патент номер 223 898 — один из более чем тысячи его американских патентов. Изобретатель получил его после того, как в 1879 году создал бюджетную лампочку накаливания, которая горела аж 14,5 часа — неплохой для того времени показатель.
Из этого достижения Эдисон сделал настоящее шоу. Газета New York Herald писала, что посмотреть на публичное представление диковинных ламп пришли сотни людей, несмотря на плохую погоду.
К 1880 году лампочками интересовались, кажется, все: когда в марте публичный доклад об инновациях в освещении делал инженер Александр Сименс (двоюродный брат основателя Siemens AG Вернера фон Сименса), в аудитории вместо обычного газового света установили новомодные дуговые электрические лампы.
Именно с дуговых ламп, строго говоря, начинается история электрического освещения. Светит в них электрическая дуга, возникающая между двумя электродами. Эти очень яркие лампы обходились дешевле газовых и хорошо подходили для уличного и промышленного освещения, но у них были и свои недостатки: например, стержни в угольных дуговых лампах постепенно сгорали, и их нужно было регулярно менять. Кроме того, для небольших помещений они были слишком яркими и даже пожароопасными.
Первооткрывателем электрической дуги считается россиянин Василий Петров, а первую такую экспериментальную лампу в начале XIX века представил британскому Королевскому обществу сэр Гемфри Дэви. Честно говоря, сразу опознать в таком устройстве осветительный прибор довольно трудно.
Дуговая лампа. Фото: Matty Greene/ US DOEНо самой, пожалуй, известной угольной дуговой лампой стала так называемая «свеча Яблочкова», изобретенная в 1875 году русским электротехником и инженером Павлом Яблочковым. Эти дуговые «свечи» покорили Всемирную выставку в Париже в 1878 году, а за ней и улицы Лондона и других столиц.
Вопрос, кого считать первым изобретателем лампочки накаливания, непростой, и не только потому, что разные страны любят тянуть одеяло на себя в споре о приоритете. Например, шотландец Джеймс Боумен Линдси в 1835 году показал публике, по сути, как раз такую лампочку и даже почитал в ее свете книгу, но потом, похоже, переключился на другие интересы и ничего особенно не сделал для того, чтобы доработать изобретение или защитить на него права.
Русский инженер Александр Лодыгин получил в России и в нескольких европейских странах патент на лампу накаливания 11 июля 1874 года. Именно он, как считается, по крайней мере, в России, первым придумал откачивать из стеклянной колбы воздух, чтобы угольная нить в лампе сгорала медленнее. Впоследствии Лодыгин экспериментировал и с металлическими нитями накаливания, но коммерческого успеха эти разработки тогда еще не получили.
Канадский патент на лампу накаливания в том же 1874 году получили Генри Вудворд и Мэтью Эванс. Но у пары друзей не было денег на то, чтобы дальше заниматься своим изобретением, и они продали патент Эдисону. У британцев изобретателем лампы накаливания считается Джозеф Суон: свою работающую лампу, очень похожую на эдисоновскую, Суон продемонстрировал в феврале 1879 года (а патент тоже получил в 1880). Даже в самих Штатах у Эдисона были конкуренты: свой патент летом 1877 года успели получить инженеры Уильям Сойер и Элбон Мэн, которые даже основали первую в стране компанию по промышленному производству лампочек.
В 1881 году в Париже прошла Электрическая выставка, где свои лампочки представили все, кто их делал, от Эдисона и Суона до британца Хайрема Максима (того самого, который изобрел пулемет). Судя по всему, выбирать между ними было трудно, поскольку все лампочки уже были довольно сильно похожи друг на друга.
Свой современный облик — вольфрамовая нить накаливания в виде двойной пружины, гладкая колба без типичных для XIX века «пимпочек» сверху, стандартный цоколь — лампочка обрела после 1920-х годов. К этому времени придумали экономичный способ делать тонкую вольфрамовую проволоку и решили, что воздух из колбы лучше выкачивать с противоположной стороны. А стандартное резьбовое соединение для лампочек Эдисон разработал еще в 1909 году.
Светит и греет
Если подходить к обычной лампе накаливания строго и занудно, то это не осветительный прибор, а нагревательный: всего 5% потребляемой энергии лампа выдает в виде света, остальное уходит в тепло.
И «обогревать» лампочками помещение, если это не аквариум с черепашкой, выходит довольно дорого.
Экономия энергии на лампочках полезна не только для кошелька, но и для климата Земли, который меняется из-за деятельности человека. Именно поэтому крупнейшие производители лампочек вместе с экоактивистами и даже правительствами стран объединились в Global Lighting Challenge — глобальную кампанию по замене 10 миллиардов лампочек на светодиодные. Пока заменили «всего» 187,5 миллиона, причем при желании вы можете через сайт «зарегистрировать» и свои люстры или светильники в подъезде.
Кроме того, лампочки накаливания недолговечны: сейчас стандартный срок их жизни составляет около 1000 часов против нескольких десятков тысяч часов у конкурентов — люминесцентных и светодиодных ламп. На эту тему есть целая история о картеле Phoebus, объединившем крупнейших производителей лампочек во всем мире в 1920—1930-е годы: считается, что именно там впервые придумали намеренно сделать свою продукцию короткоживущей, чтобы обеспечить на нее постоянный спрос.
Глобальная кампания против лампочек накаливания началась уже в этом столетии и за 17 лет охватила всю Северную Америку и почти всю Южную, Европу, Китай, Индию, Австралию и ЮАР. Наша страна в своей решительности пока несколько отстает от других, но идет в том же направлении. Российское министерство энергетики летом 2016 года предложило запретить в стране оборот лампочек мощностью 60 и 75 ватт (напомним, запрет на 100-ваттные лампочки действует в России с 2011 года). По данным Минэнерго, в 2014 году россияне купили где-то 168 миллионов таких лампочек — против 110 миллионов современных светодиодных ламп. Вернуться к этой идее министерство обещает в феврале-марте нынешнего года.
Пока российское Минэнерго рассуждает, пора ли сжимать кольцо вокруг неэффективных ламп, в США действуют решительнее. В мае прошлого года национальное министерство энергетики предложило после 2020 года перейти исключительно на светодиодное освещение, отказавшись не только от старых ламп накаливания, но и от люминесцентных «спиралек».
Последние не понравились рядовым американским потребителям настолько, что компания General Electric даже закрывает их производство в Штатах.
Запреты, конечно, обходят во всех странах: лампочки из 100-ваттных, как по волшебству, превращаются в 99-ваттные, самые мощные из них «переквалифицируются» из осветительных приборов в нагревательные, а в США, например, сначала никто и не думал запрещать так называемые трехступенчатые лампочки накаливания с регулировкой яркости, особенно популярные в гостиницах. Но чем будет освещаться светлое будущее, все равно понятно.
Новые старые лампочки
В 2010 году, по оценкам Международного энергетического агентства, в мире все еще продавалось 12,5 миллиарда ламп накаливания в год. Но сила рынка неумолима: быстро дешевеющие альтернативы, прежде всего светодиодные, гасят своих устаревших конкурентов. К 2020 году светодиодные лампы, как считается, могут сравняться в розничной цене не только с флуоресцентными, но и с последними «живыми» на тот момент лампами накаливания, и тогда их наступление уже ничто не остановит, радуются эксперты.
Или все-таки нет? Год назад сотрудники MIT опубликовали в журнале Nature Nanotechnology статью о том, как им удалось увеличить световую эффективность лампы накаливания — то, насколько хорошо источник света производит свет, видимый человеческому глазу. Для этого часть тепла, которое при работе лампы терялось во внешнюю среду, перенаправили на ее нагрев — с помощью фотонных кристаллов. В теории так можно увеличить световой КПД лампы до невиданных 40% — с нынешних 2%!
Фото: O. Ilic, P. Bermel, G. Chen, J. D. Joannopoulos, I. Celanovic & M. Soljačić / MITПока прототип, созданный учеными, «всего» в три раза эффективнее обычных лампочек, что, однако, уже сопоставимо с некоторыми энергоэффективными конкурентами. Но ученые подчеркивают: они не пытались сделать новую лампочку, а экспериментировали с технологиями, и их работа пока очень далека от практики и тем более от магазинных прилавков.
Посреди всего этого прогресса и даже несколько вопреки ему в пожарной части калифорнийского города Ливермор до сих пор горит лампочка, впервые вкрученная в 1901 году, еще при жизни Эдисона.
«Столетняя лампа», как ее называют, за миллион с лишним часов горения несколько раз переезжала и пережила всех, кто ее вкручивал, 20 президентов США и три веб-камеры, установленные для того, чтобы все желающие могли следить за ее состоянием (последняя пока работает). Возможно, это единственная работающая лампа накаливания, которая вполне могла бы претендовать на звание «лампочки Ильича»: в конце концов, когда ее сделали вручную, Ленину едва исполнилось 30.
Повторить дома такой рекорд вряд ли получится: для этого, по-видимому, нужна «непростая» лампочка компании Shelby Electric, основанной инженером Адольфом Шайе. Большинство исследователей таких лампочек склоняются к тому, что секрет долгожительства калифорнийской «столетней лампы» — в более толстой углеродной нити накаливания. Кроме того, эту лампочку крайне редко выключали, что тоже «полезно для здоровья»: активное включение и выключение сокращает срок работы ламп накаливания.
Возможно, по-настоящему некрологи лампе накаливания понадобятся тогда, когда наконец перегорит эта «неопалимая» лампочка.
Правда, неофициальный представитель лампочки (и администратор сайта) Стив Банн сказал «Чердаку», что лампочка, по мнению тех, кто ее бережет, проработает еще пару столетий. На всякий случай у пожарной части есть еще одна лампочка-ровесница Shelby, но вкрутят ли ее, если что, или заменят на светодиодную — «дело будущих поколений».
Ольга Добровидова
кто придумал лампу накаливания первым в мире
Упорное заблуждение, отчасти подогреваемое энциклопедиями, будто бы электрическая лампочка была создана американским изобретателем Томасом Эдисоном, а не русскими инженерами и электротехниками Павлом Яблочковым и Александром Лодыгиным, до сих пор весьма популярно в массах. Что же, попытаемся и мы пролить свет на это совсем уж темное дело.
За каждым из вышеназванных изобретателей тянется более или менее длинный шлейф изобретений. У Александра Николаевича Лодыгина никто не отнимает его прав на водолазный аппарат и индукционную печь. Павел Николаевич Яблочков не только сконструировал первый генератор переменного тока, но и первым применил переменных ток для промышленных целей, создал трансформатор переменного тока, а также электромагнит с плоской обмоткой и впервые использовал статические конденсаторы в цепи переменного тока.
Были и другие изобретения, которые не сохранились до наших дней, кроме упоминания о них.
Поручик в отставке Яблочков, как говорят, проснулся знаменитым в апрельский день 1876 года, когда на Лондонской выставке демонстрировал свечу собственного изобретения. На невысоких металлических постаментах, на приличном расстоянии друг от друга стояли четыре обернутые в асбест свечи, от которых вели провода. В соседнем помещении стояла динамо-машина. При повороте ее рукоятки обширное помещение заливал очень яркий, немного голубоватый электрический свет. Публика пребывала в полном восторге от русского изобретения, и вскоре в печати на всех европейских языках появился модный термин “свеча Яблочкова”. Да что там Европа и даже США, “русский свет” залил покои короля Камбоджи и сераль персидского шаха.
“Свеча Яблочкова” и “русский свет” — это, безусловно, не лампочка накаливания. И приоритет русского изобретателя в этом вопросе вроде бы никто не оспаривает. Но нам не до лампочки, или, наоборот, именно до нее, родимой! Подлинным царем (как увидим ниже и самым настоящим) электрической лампочки с полным правом должен именоваться Александр Лодыгин.
Внесенные им улучшения и изменения фактически могут приравниваться к открытию, несмотря на то, что у него были предшественники. С некоторой условностью изобретение Лодыгина можно сравнить с открытием Колумбом Америки, в которую плавали викинги и даже древние финикийцы, но для всего остального мира это, по большому счету, было неважно.
Выходившая большим тиражом газета New York Herald от 21 декабря 1879 года писала: “Вплоть до 1873 года электрическое освещение лампами накаливания обнаружило, однако, слабый прогресс, и изобретатели рассматривали метод накаливания как заслуживающий значительно меньшего внимания, чем применение вольтовой дуги. В указанном году, тем не менее, интерес к методу освещения накаливания усилился благодаря изобретению мистера Лодыгина, построившего лампу, в которой были преодолены многие трудности, казавшиеся ранее непреодолимыми”.
Впрочем, неизвестно точно, с какого времени парижские и американские газеты именовали нашего соотечественника на французский лад Alexandre de Lodyguine или Alexander de Lodyguine .
Особенную пикантность добавляла аристократическая приставка “де”, что и не удивительно, ведь Александр Николаевич вел свой род от знатной дворянской фамилии Российской империи. Несмотря на бедность родителей, генеалогия рода Лодыгина не уступала правящей царской семье, поскольку происходил он от общего с Романовыми предка — Андрея Кобылы.
Предыстория вмешательства в чисто “русскую историю” янки Эдисона такова. В 1877 году морской офицер А. Н. Хотинский принимал в Америке крейсеры, строящиеся по заказу Российской империи. При посещении им лаборатории Т. Эдисона он передал последнему лампу накаливания Лодыгина и “свечу Яблочкова”. Эдисон подобрал наиболее удачный материал — обугленный бамбук, помещенный в вакуум — для волоска лампы, который обеспечивал достаточнуюпродолжительность работы, и в ноябре 1879 года получил патент на свое изобретение. Яблочков выступил в печати с обвинением в нарушении его авторских прав. На протяжении следующего десятилетия лампочку продолжали улучшать, но Эдисон продолжал числиться ее изобретателем.
Если бы Эдисон, украв идею русских лаптей, превратил бы их в кроссовки типа Nike , вот это было бы под стать изобретению Лодыгина. Но Томас Алва Эдисон всего-навсего улучшил стельки или разгладил шнурки, а выдал как за свое детище. Не будем слишком строги к предприимчивому янки, заколачивавшему длинный американский доллар. В конце концов, что действительно придумал этот изворотливый малый и за что мы его даже не благодарим, когда, каждый раз, поднимая телефонную трубку, на разных языках произносим: “Алло!”
А вот царскому родственнику Лодыгину не везло по жизни. Романовы — самая богатейшая династия в мире, а его родители едва-едва сводят жизнь с концами. Да и сам Александр, свет Николаевич, тоже малость подкачал. Голова и руки вроде на месте, Бог и талантом не обидел, но почему же так отчаянно не везет?
Проект создания электролета заинтересовал французское правительство, хотя предназначался родной сторонушке. Комитет национальной обороны Франции выделяет Лодыгину 50 тысяч франков, но по пути у рассеянного изобретателя то ли французские апаши, то ли русские жиганы украли чемодан.
Да и черт бы с бумажками, хотя на них нанесены водяные знаки, выкрали все чертежи. Вместо того чтобы стать во главе конструкторского бюро, Александр Николаевич удовольствовался профессией слесаря. И лихорадочно принялся восстанавливать по памяти утраченные расчеты. Получилось вполне по пословице: не было бы счастья, да несчастье помогло. Так родилась идея электрической лампочки.
Мы уже упоминали о реакции Лодыгина на фокусы Эдисона, ведь свое прошение на привилегию, как тогда на Руси называли патент, Александр Николаевич подал еще в 1872 году. Минимум за пятилетку до наглого трудоголика Эдисона. Но, согласитесь, дело не только в бумажках… Восемь фонарей с лампочкой Лодыгина освещали улицы Санкт-Петербурга уже в 1873 году — а это уже весьма наглядный аргумент. Но, как обычно, поставить на место зарвавшегося янки помешала и русская лень, и русская дурь. Александр Лодыгин заигрался в политику, примкнув к “народовольцам”, которые с бомбами охотились на русского царя. Чудом избежав ареста, в 1880 году Лодыгин был избран членом Российского технического общества.
Кажется, за предложение заменить вакуум в колбе на инертный газ.
И все-таки ему пришлось покинуть Отчизну. И пока талантливый изобретатель изображал негодование прогнившим царским режимом, его американский коллега не объявлял бойкота воротилам Уолл-стрита. Его небольшой свечной… простите, лампочный заводик ежедневно штамповал по 500 штук электрических лампочек. Политический эмигрант Лодыгин не в состоянии был отслеживать судьбу своих заявок в Бюро патентов США, и как только сроки их рассмотрения заканчивались, Эдисон, не скупившийся на ловких стряпчих, тут же подавал собственное прошение и моментально получал свой копирайт.
Электрическая лампа накаливания давно уже стала предметом, без которого трудно представить нашу жизнь. Вечером, заходя в дом или квартиру, мы первым делом щёлкаем выключателем в прихожей и уже через мгновение вспыхивает яркий свет, рассеивающий окружающую нас темноту. И при этом мы не задумываемся о том, откуда пришла к нам такая обычная лампочка и кто изобрел лампочку.
До изобретения электричества, жизнь людей проходила в полумраке. С наступлением темноты жилища погружались во тьму и их обитатели, чтобы хоть как-то разогнать пугающий их мрак, зажигали огонь.
Для освещения домов в разных странах использовались светильники самых разных конструкций, факелы, свечи, лучины, а на открытом воздухе, например, в дороге или в военных лагерях, разводили костры. Люди дорожили этими источниками света, о них придумывали легенды и слагали песни.
Однако пытливый человеческий ум уже в глубокой древности искал альтернативу всем этим приспособлениям. Ведь все они давали мало света, сильно чадили, заполняя помещение дымом, да к тому же ещё и могли погаснуть в любую минуту. Археологи, открывшие удивительные росписи внутри древнеегипетских пирамид, не могли не задаваться вопросом о том, как же древние художники делали эти рисунки при том, что естественный свет в пирамиды не проникал, а копоти на стенах и потолке от факелов или светильников не было обнаружено.
В IX веке н.э. на Ближнем Востоке была изобретена нефтяная лампа, ставшая прообразом керосиновой, но широкого распространения она не получила, так и оставаясь редкой диковиной.
Таким образом вплоть до середины XIX века наиболее популярными источниками света оставались масляные и жировые лампы, свечи, фонари и факелы, а в походных условиях — всё те же костры, что и в древности.
Керосиновая лампа, изобретённая в середине XIX столетия, потеснила все прочие источники искусственного освещения, правда ненадолго: до того времени, пока не появилась электрическая лампочка — самая обычная для нас, но совершенно удивительная для людей того времени.
На заре открытия
В основе работы первых ламп накаливания был положен принцип свечения проводников, когда через них пропускается электрический ток.
О самом этом свойстве подобных материалов было известно задолго до изобретения лампочки. Проблема была в том, что очень долго изобретатели не могли найти подходящий материал для спирали накаливания, который обеспечил бы длительное и эффектное, да к тому же ещё и недорогое освещение.
Кто первый изобрел лампочку
С 1870-х годов начинается серьёзная работа над изобретением электрической лампочки. Многие видные учёные и изобретатели посвятили годы и десятилетия своей жизни работе над этим проектом. Лодыгин, Яблочков и Эдисон — эти три изобретателя параллельно работали над конструкцией ламп накаливания, так что до сих пор продолжаются споры о том, кто же из них может считаться первым в мире изобретателем электрической лампы накаливания.
Свои опыты по изобретению лампы накаливания начал в 1870 году после выхода в отставку. При этом изобретатель одновременно работал над несколькими проектами: созданием электролёта, водолазного аппарата и лампочки.
В 1871-1874 годах он проводил опыты по поиску наиболее подходящего материала для спирали накаливания. Изначально попытавшись использовать железную проволоку и потерпев неудачу, изобретатель принялся экспериментировать с помещённым в стеклянную ёмкость угольным стержнем.
В 1874 году Лодыгин получил патент на изобретённую им лампу накаливания, причём не только российский, но и международный, запатентовав своё изобретение во многих европейских странах и даже в Индии и Австралии.
В 1884 году по политическим мотивам изобретатель покинул Россию. Последующие 23 года он работал то во Франции, то в США. Он и в эмиграции продолжал разрабатывать новые проекты ламп накаливания, запатентовав те из них, где в качестве материала для спирали используются тугоплавкие металлы. В 1906 году эти патенты Лодыгин продал в США «Дженерал электрик компани». В ходе своих исследований изобретатель пришёл к выводу о том, что лучшие материалы для нитей спирали накаливания — это вольфрам и молибден.
И выпускаемые в США первые лампы накаливания делались по его проекту и именно с вольфрамовой нитью.
В 1875 году, оказавшись в Париже, занялся изобретением дуговой лампы без регулятора. Яблочков ещё и раньше, живя в Москве, начинал работу над этим проектом, однако потерпел неудачу. Столица Франции стала тем городом, где он сумел добиться выдающихся результатов.
К началу весны 1876 года изобретатель закончил работу над проектом конструкции электрической свечи, а 23 марта того же года получил на неё патент во Франции. Этот день стал знаменательным не только в судьбе самого П. Н. Яблочкова, но и поворотным моментом для дальнейшего развития электро- и светотехники.
Свеча Яблочкова была проще и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа Лодыгина. К тому же у неё не было ни пружин, ни каких-либо механизмов. Она имела вид двух стержней, зажатых в двух отдельных клеммах подсвечника, которые разделяла перегородка из каолина, изолирующая их друг от друга.
На верхних концах зажигали дуговой заряд, после чего пламя дуги медленно жгло уголь и испаряло изолирующий материал, одновременно с этим испуская яркое свечение.
Позднее Яблочков пробовал менять цвет освещения, для чего добавлял в изоляционный материал для перегородки соли различных металлов.
В апреле 1876 года изобретатель продемонстрировал свою свечу на выставке электрических приборов в Лондоне. Многочисленная публика была в восторге от залившего помещение яркого голубовато-белого электрического света.
Успех был невероятен. Об учёном и его изобретении писали в зарубежной прессе. А уже в конце 1870-х годов электрическими свечами освещались улицы, магазины, театры, ипподромы, дворцы и особняки не только в Европе, но и в США, Бразилии, Мексике, Индии, Бирме и Камбодже. А в России первая проба электрических свечей Яблочкова состоялась осенью 1878 года.
Это был настоящий триумф русского изобретателя. Ведь до его свечи не было в области электротехники ни одного изобретения, которое так быстро стало бы популярным во всём мире.
Проводил свои эксперименты с лампами накаливания в конце 1870-х годов, то есть, работал над этим проектом одновременно с Лодыгиным и Яблочковым.
В апреле 1879 года Эдисон опытным путём пришёл к выводу о том, что без вакуума ни одна из ламп накаливания работать не будет, или если будет, то крайне непродолжительно. А уже в октябре того же года американский исследователь закончил работу над проектом угольной лампы накаливания, которая считается одним из важнейших изобретений XIX столетия.
В 1882 году совместно с несколькими видными финансистами изобретатель основал компанию Edison General Electri c, где начали изготавливать различные электрические приборы. Чтобы завоевать рынок, Эдисон даже пошёл на то, что установил продажную стоимость лампы в 40 центов, при том, что её производство обходилось в 110 центов. В дальнейшем изобретатель четыре года терпел убытки, хоть и пытался понизить себестоимость ламп накаливания. И, когда стоимость их производства упала до 22 центов, а выпуск достиг миллиона штук, он за год сумел покрыть все предыдущие затраты, так что дальше производство приносило ему уже только прибыль.
Но в чём же заключалось новаторство Эдисона в изобретении лампы накаливания, если не считать того, что он первым начал рассматривать этот предмет как средство для получения прибыли? Его заслуга заключается вовсе не в самом изобретении ламп такого типа, а в том, что он первым создал осуществимую на практике и широко распространённую систему электрического освещения. И он же придумал современную, привычную всем нам форму лампы, а также винтовой цоколь, патрон и предохранители.
Томас Эдисон отличался высокой работоспособностью и всегда очень ответственно подходил к делу. Так, для того, чтобы окончательно определиться с выбором материала для нити спирали накаливания, он перепробовал больше шести тысяч образцов, пока не пришёл к выводу, что наиболее подходящий для этого материал — карбонизированный бамбук.
Если исходить из хронологии, то изобретателем лампочки является Лодыгин. Именно он изобрёл первую лампу для освещения, он же был первым, кто догадался откачать из стеклянной колбы воздух и использовать вольфрам в качестве нити накаливания.
«Электрическая свеча» Яблочкова основана на несколько других принципах работы и не нуждается в вакууме, но его свечами впервые стали массово освещать улицы и помещения. Что же до Эдисона, то именно он придумал лампу современных форм, а также цоколь, патрон и предохранители. Поэтому, отдавая пальму первенства в изобретении первому из этих трёх изобретателей, нельзя недооценивать и роль других исследователей.
Сегодня в это сложно поверить, но ещё каких-то сто лет назад электрические лампы были доступны только наиболее обеспеченным жителям крупных городов. Всё остальное человечество коротало вечера при свечах или, в лучшем случае, с керосиновыми лампами.
Кто и когда изобрёл лампочку накаливания и тем самым принёс в наши дома удобный и яркий свет? Точный ответ на это вопрос дать сложно, поскольку у этого изобретения, как и у многих других технических идей, насчитывается несколько авторов.
История вопроса
В девятнадцатом столетии многие исследователи заинтересовались электричеством и возможностями, которые могли реализоваться при использовании этого вида энергии.
Одной из таких возможностей было удобное освещение. Явление свечения раскалённого проводника при прохождении через него электротока было известно давно.
Дело оставалось за малым – найти материал, который выдерживал бы высокую температуру достаточно долго, при этом не разрушался и был достаточно дешёвым в производстве. Наиболее подходящими веществами были платина, уголь и , но только уголь в то время соответствовал всем требованиям, в том числе по себестоимости.
Первые электрические лампы
Самая первая электролампа была изготовлена ещё в 1820 году англичанином Уорреном Деларю. В качестве светоиспускающего элемента он использовал проволоку из платины, которая раскалялась при пропускании через неё тока и излучала достаточно яркий свет. Лампочка Деларю показала прекрасные результаты, но стоила слишком дорого, чтобы её можно было запускать в производство. Она так и осталась опытным образцом.
Спустя 18 лет в Бельгии была создана электролампочка с угольным элементом накаливания.
Её автором стал инженер по фамилии Жобар. Следующий вариант электролампы был изготовлен уже в Германии Генрихом Гебелем. В нём свет испускала раскалённая бамбуковая палочка. Чтобы бамбук дольше не прогорал, Гебель откачал из стеклянного сосуда воздух, т.е. лампочка немецкого изобретателя стала первым прототипом современных ламп накаливания.
Электричество на улицах Петербурга
В 1873 году на центральных улицах российской столицы было установлено электрическое освещение. Автором проекта стал российский конструктор Павел Яблочков, который создал лампочку, названную электрической свечой. Электроток раскалял до свечения специальный фитиль, за счёт чего и было реализовано освещение. Впоследствии Яблочков усовершенствовал свечу, так как в первоначальном варианте фитиль прогорал всего за полтора-два часа, и на следующий день нужно было его заменять. В последующей конструкции замена свечи автоматически выполнялась специальным механизмом.
В том же 1873 году российский электротехник Александр Лодыгин запатентовал вакуумную электролампу с угольным элементом накаливания, конструкция которой была практически идентична современным лампам.
Впоследствии Лодыгин много работал над усовершенствованием своей лампы, экспериментируя с различными тугоплавкими металлами. В 1890 году он пришёл к выводу, что лучшим заменителем угольного элемента является тонкая вольфрамовая нить.
При этом воздух из стеклянной колбы откачивался, а вместо него лампа заполнялась инертным газом. Собственно говоря, Лодыгина можно считать изобретателем современной нам электролампы накаливания, которая используется в наших домах уже более ста лет.
Лампочка Эдисона
Американский экспериментатор-самоучка Т. Эдисон, который на Западе считается изобретателем электролампочки, зарегистрировал патент на угольную лампу в 1879 году, т.е. спустя шесть лет после Лодыгина. Однако ему принадлежит бесспорное право на звание создателя цоколя и патрона для электроламп, а также изобретение удобного выключателя.
Эдисон был не только талантливым изобретателем, но и неплохим бизнесменом, благодаря чему быстро основал свою компанию и занялся производством электроламп своей конструкции.
История лампы накаливания. Почему Томас Эдисон?
Во второй половине 1870-х годов идея электрического освещения с помощью проводников накаливаемых электрическим током была уже не нова. Многие ученые, инженеры и изобретатели работали (проводили исследования и эксперименты) в этом направлении, т.к. им были ясно видны большие перспективы практического применения электрических ламп накаливания. И не удивительно поэтому, что во многих странах нашлись свои изобретатели первой лампы накаливания: в Великобритании – Сван, в России – Лодыгин, в Германии – Гебель, в США – Эдисон. Были и другие имена, некоторые из них я упоминал в своих сообщениях об электрической лампочке.
Так почему же тогда в общественном сознании практически всего человечества утвердилось устойчивое мнение, что изобретателем лампы накаливания является именно Томас Эдисон?
Это тем более удивительно и непонятно, если учесть, что в самой Америке, уже в начале 1880-х годов было несколько изобретателей, а также представлявших их компаний, стремящихся занять лидирующие позиции на еще только зарождающемся и весьма перспективном рынке электрического освещения.
Повторюсь – именно на рынке освещения, а не лампочек.
В то время централизованных электрических сетей не существовало, и лампочки сами по себе были не нужны. Поэтому, обычно, предлагалось комплексное решение проблемы освещения здания (например, большого магазина) или комплекса зданий, которое (решение) включало в себя практически все оборудование и материалы, начиная от электрических генераторов и заканчивая лампочками накаливания. А ведь еще не было практически ни какой соединительной электрической арматуры, все элементы которой еще надо было изобрести и организовать производство. Я уже не говорю о всяких там нормах, нормативах, правилах эксплуатации и техники безопасности, и т.д. и т.п., которых также еще не существовало.
Вот любопытный документ – небольшая статья опубликованная в журнале Popular Science май 1881 стр.24. Это анонс книги Electric Lighting by Incandescence изданной в Нью-Йорке в 1881 году, автор которой Уильям Сойер (William Sawyer), сам был одним из пионеров в разработке ламп накаливания.
Прошло немного более года, с тех пор как 1-го января 1880 года в Менло-Парке (США) Томас Эдисон провел первую публичную демонстрацию электрического освещения, а уже выходит книга (можно даже сказать, монография), где кроме рассказа о своих достижениях в этой области, автор делает обзор мирового состояния этого направления электротехники. Появление этой книги, кроме всего прочего, свидетельствует, что в США в конце 1870-х годов над лампой накаливания работал не только Эдисон, но и как минимум еще один исследователь – Уильям Сойер. За неимением самой книги, процитирую и прокомментирую некоторые фрагменты из её анонса, т.к. они весьма любопытны.
In these chapters Mr. Sawyer has given a resume of the present condition of electric lighting by incandescence, describing the chief apparatus that has been so far devised. He begins his exposition with a consideration of the various electric generators, as these necessarily are at the foundation of any system of electric lighting. Of these the two important classes are those of the Gramme type, in which he includes those of Maxim and Brush; and those of the new Siemens type, in which he places his own and Edison”s. The Wilde, De Meritens, and Lontin machines are also described, the first being characterized as the “germ of a perfect generator,” in that in the intensity of the magnetic field is uninfluenced by the resistance of the external circuit, and a larger part of the entire current can therefore be used than in accumulative machines.
В этих главах г-н Сойер сделал обзор нынешнего состояния электрического освещения накаливанием, описывая основные аппараты, которые были до сих пор разработаны. Он начинает свое изложение с рассмотрения различных электрических генераторов, так как они всегда находятся в основе любой системы электрического освещения. На тот момент существовало два основных типа генераторов: т.н. Gramme type, к которым относились аппараты Максима и Браша, и новые Сименса типа, к которым автор книги (Уильям Сойер) относит свои генераторы и Эдисона. Описаны также машины Wide, De Meritens и Lontin, первая из которых характеризуется как “зародыш совершенного генератора”.
Как не трудно заметить, к 1881 году уже существует несколько предложений по генераторам, которые можно использовать для целей электрического освещения. А какие известные, даже для современного человека, имена: Сименс, Максим, Эдисон. The review of incandescent lamps includes those of Starr and King, Lodyguine, Konn, and Kosloff, Bouliguine, Fontaine, Farmer, Sawyer, Edison, and Maxim, in which the carbon is protected from the atmosphere, and those of Reynier and Werdermann, in which it burns in the air. Of the former, only the last three are regarded as practicable lamps, and these the Maxim is considered as, in all essential particulars, a duplication of that of Edison.
Обзор ламп накаливания включает в себя лампы Starr и King, Лодыгина (Lodyguine), Кона и Козлова, Булыгина (Bouliguine), Fontaine, Farmer, Сойера (Sawyer), Эдисона, и Максима, в которых углерод защищен от атмосферы, и те в которые он горит в воздухе – Ренье (Reynier) и Werdermann. Из первых, только последние три считаются практическими лампами, а лампы Максима во всех существенных частностях, дублируют Эдисона.
Весьма интересно и любопытно. Во-первых, русский след в электрическом освещении с помощью ламп накаливания существенен (Lodyguine, Konn, Kosloff, Bouliguine), в 1881 году ни кем не оспаривается и признается даже американцами. А во-вторых, уже через год после демонстрации изобретения Эдисона, в США существуют еще как минимум две лампы накаливания: Сойера и Максима.
With regard to the duration of the carbon, Mr. Sawyer holds that the hope of making it permanent is chimerical, as no material will stand the strain to which an incandescent conductor is subjected, and that the part of wisdom, therefore, is to provide for its renewal.
Что касается долговечности (продолжительности) углерода, г-н Сойер утверждает, что надежда сделать его постоянным является несбыточной (химерической), поскольку ни один материал не сможет противостоять напряжению, которому накаливаемый проводник подвергается, и что часть мудрости, таким образом, обеспечить его восстановление (замену).
Не знаю, что в этом случае подразумевалось под словом renewal, но рискну предположить, что в связи с недолговечностью угольных нитей и высокой стоимостью ламп мудрость (wisdom) как раз и заключалась в том, чтобы сделать накаливаемый элемент сменным (заменяемым), а сами лампы многоразовыми. Такой подход к тому времени был не новый – достаточно вспомнить русские лампы Кона-Дидрихсона и Булыгина. И хотя в дальнейшем такое направление не получило развития, на этапе становления электрического освещения подобные лампы оказались востребованными.
Ниже приведен рисунок демонстрирующий эволюцию лампы накаливания Сойера и Мэна, созданного на основе анализа их патентов. Стоит обратить внимание на тот факт, что дата подачи заявки и дата выдачи первого патента №205144 (заявка подана 16 мая 1878 года, патент выдан 18 июня 1878 года) являются более ранними, чем у первого патента Эдисона на электрическую лампочку (№223898 от 27 января 1890 года). Патенты Сойера и Мэна сыграли важную роль в 1880-х – 1890-х годах, т.к. они явились альтернативой патентам Эдисона, и по ним с 1886 года производили лампочки Thomson-Houston Electric Company, а после 1892 года компания Джорджа Вестингауза вплоть до окончания срока действия патентов Эдисона в 1897 году.
Эволюция лампы накаливания Сойера и Мэна (William Edward Sawyer and Albon Man) Рисунки из патентов США №№205144, 219771, 317676.
Что касается стоимости освещения с помощью ламп накаливания, делается вывод, что она составляет не более одной седьмой части газового освещения при равном количестве света, в то время как стоимость завода, ремонта и т.д., будет гораздо меньше. Что касается будущего такого освещения, и ее отношения с другими видами освещения, г-н Сойер высказывается следующим образом:
“Применение электричества в общественном и частном освещении будет реализовано в ближайшем будущем, и это уже не подлежит сомнению. Кажется невероятно, что электричество сможет когда-либо полностью заменить газ, однако, ни кого не удивляет, что светильный газ способен существенным образом повлиять на потребление светильных масел. Существует комната, и, несомненно, она будет продолжать оставаться местом для всех методов искусственного освещения для многих последующих лет, однако мы станем свидетелями все более широкого использования электроэнергии – общественные здания и частные дома, улицы и площади будут лучше освещены, чем в настоящее время, и новая форма света идет в ногу с прогрессом старых и испытанных институтов”.
В данном отрывке интересна оценка стоимости электрического освещения по сравнению с газовым, и оптимистический, но сдержанный, прогноз по поводу его развития. Справедливо указывается, что достаточно долгое время электрическое освещение будет сосуществовать с другими видами искусственного освещения, постоянно, однако, завоевывая все большую популярность. Сдержанный оптимизм можно объяснить пониманием Сойера того объема работ, который необходимо выполнить для широкого применения электричества в освещении.
На сайте Национального Музея Смитсоновского института американской истории (The Smithsonian”s National Museum of American History) есть очень интересный раздел посвященный истории электрического освещения. Ниже изложу часть американской истории лампы накаливания, основываясь в основном на материалах этого сайта.
Edison was neither the first nor the only person trying to invent an incandescent electric lamp. In the U.S., Moses Farmer, William Sawyer and Albon Man, and Hiram Maxim were all pursuing the goal, as were St. George Lane-Fox and Joseph Swan in England.
Эдисон не был ни первым, ни единственным человеком пытавшийся изобрести электрическую лампу накаливания. В США Моисей Фармер, Уильям Сойер и Albon Man, и Хайрем Максим достигли этой цели, равно как и St. George Lane-Fox и Joseph Swan в Англии.
Здесь снова упоминается имя британского изобретателя и оружейника американского происхождения Хайрема Стивенса Максима (англ. Hiram Stevens Maxim, 5 февраля 1840 – 24 ноября 1916 гг.), который также сыграл важную роль в становлении электрического освещения. Максим совместно с Вильямсоном и др. еще в 1877 основал компанию The United States Electric Lighting Company занимающуюся электрическим освещением, правда, в основном с использованием дуговых ламп. После появления в 1880-м году Эдисоновских ламп, Максим быстро перестроился, и уже в 1881 году на выставке в Париже успешно продемонстрировал несколько моделей и свои лампы накаливания.
Одна из причин, почему Максим был в состоянии так быстро представить свой новый продукт, это то, что он в начале 1880 года нанял Людвига Бема (Ludwig Boehm) – стеклодува Эдисона из Менло-Парка. Патентных споров с Эдисоном ему избежать не удалось, однако лампы оказались очень удачными и производились в течение нескольких лет, даже после того как Максим в 1881 году переехал в Англию и практически перестал заниматься электричеством, сосредоточившись на своем главном изобретении – пулемете.
Надо сказать, что Хайрем Максим и The United States Electric Lighting Company также предлагали комплексное решение электрического освещения, т.е. у них имелось все необходимое оборудование, начиная от электрических генераторов и заканчивая лампочками. В производстве ламп накаливания у них был полностью разработан весь технологический процесс.
Кроме конструктивных особенностей непосредственно ламп, патентуются также процесс производства углеродных нитей, способ вакуумирования ламп, усовершенствования в генераторах тока и даже канделябр (люстра) для новых источников света. Ниже приведены рисунки ламп Хайрем Максим взятых из его патентов.
Компании Уильяма Сойера – The Sawyer & Man Electric Co. и Хайрема Максима – The United States Electric Lighting Company просуществовали относительно недолго. После бурного начального этапа развития электрического освещения в первой половине 1880-х годов, когда в этот сегмент рынка устремились множество игроков, началась череда слияний и поглощений, и как это часто бывает, даже основоположники пали под натиском более удачных конкурентов.
Одними из таких удачливых конкурентов были профессора Элиу Томсон (Elihu Thomson) и Эдвин Хьюстон (Edwin Houston), которые в конце 1870-х годов начали экспериментировать с усовершенствованием существующих дуговых ламп и динамо-машин. В 1880 году после того как к ним обратилась группа бизнесменов из Новой Британии, Томсон и Хьюстон согласились на образование компании, которая стала заниматься коммерческим производством систем освещения (обе лампы – дуговые и накаливания), основанные на собственных патентах.
Это была The American Electric Company, которая просуществовала до 1883 года, когда была реорганизована и переименована в The Thomson-Houston Electric Company. Продажи систем освещения на основе дуговых ламп были весьма успешны, и чтобы диверсифицировать свой бизнес в другие сегменты электрического рынка, в 1886 году была приобретена The Sawyer & Man Electric Co. и начато производство ламп накаливания на основе их патентов.
Компания Хайрема Максима – The United States Electric Lighting Company была куплена другим известным изобретателем и весьма успешным бизнесменом Джорджом Вестингаузом (George Westinghouse) в 1888 году.
Таким образом, к 1890 году, в результате всех этих слияний и поглощений, Эдисон, Томсон-Хьюстон и Вестингауз образовали т.н. Большую Тройку “Big 3” американской осветительной индустрии. Однако на этом слияния не закончились. В 1892 году известный американский банкир и финансист Джон Пирпонт Морган (John Pierpont Morgan) инициировал слияние Edison General Electric Company и Thomson-Houston Electric Company, в результате чего образовалась знаменитая компания General Electric.
Исчезновение имени Эдисона из названия компании, у истоков которой он стоял, весьма символично. К тому времени Томас Эдисон вчистую проиграл Вестингаузу спор (схватку) о том, какой ток, постоянный или переменный, стоит использовать для освещения (и не только).
Как известно, Эдисон был приверженцем постоянного тока, однако, уже к концу 1880-х годов стало ясно, что перспектив у этого вида тока, в случае его широкого промышленного производства и передачи на большие расстояния, практически нет. Эдисон же продолжал с большим упорством продвигать свои системы постоянного тока, хотя на него некоторое время работали два молодых гения: 28-летний Никола Тесла и 22-летний Михаил Доливо-Добровольский – приверженцы переменного тока и будущие изобретатели, соответственно, двухфазного и трехфазного двигателей переменного тока.
Не добившись взаимопонимания с Эдисоном, Доливо-Добровольский переехал в Германию к Сименсу, а Тесла в 1888 году перебежал к его основному конкуренту – Вестингаузу. В том же году в лаборатории Вестингауза был изобретен электросчетчик переменного тока, после чего исход схватки стал предрешен.
Вся эта борьба сторонников переменного и постоянного тока, сама по себе очень интересна, и заслуживает отдельного описания, но к счастью, до меня это сделали другие. Подробнее об этом можно почитать, например в статье Об Эдисоне и черном пиаре, опубликованной в журнале “Наука и жизнь”, N 7, 2001 г.
Есть еще очень любопытный момент в этом противостоянии. Американские патенты Лодыгина №№494149, 494150 и 494151 зарегистрированы 28 марта 1893 года, но заявки на них поданы ещё 14 сентября 1888 года, т.е. в период наивысшего накала борьбы между сторонниками постоянного и переменного токов. Если посмотреть на заголовок в описании этих патентов, то можно прочесть следующее: ALEXANDRE DE LODYGUINE, OF PARIS, FRANCE, ASSIGNOR, BY MESNE ASSIGNMENTS, TO THE WESTINGHOUSE ELECTRIC AND MANUFACTURING COMPANY, OF PITTSBURG, PENNSYLVANIA.
Думаю, это надо понимать так, что Лодыгин в эти годы работал на Westinghouse Electric, или (и) передал компании все права на эти патенты. В связи с этим фактом отрицательный ответ на вопрос «Alexander de Lodyguine vs. Thomas Edison – а было ли противостояние?» из предыдущего сообщения, выглядит не столь очевидным. Противостояние было, но не Lodyguine vs. Edison, а AC vs. DC, где Лодыгин играл в команде AC (Alternating Current), вместе с другими выдающимися электротехниками того времени, против команды DC (Direct Current), возглавляемой Томасом Эдисоном.
Что же получается:
* лампу накаливания придумал не Эдисон;
* не был он первым и в практическом применении и производстве этих ламп, хотя первым сделал это производство массовым;
* битву с основным конкурентом за продвижение своей системы освещения перед началом массового его применения Эдисон проиграл;
* вольфрамовую нить компания General Electric внедряла уже без участия великого изобретателя.
И, тем не менее, практически весь мир называет простую лампу накаливания именно лампочкой Эдисона, а не Свана, Лодыгина, Максима, …, и даже не . Почему?
Почему Томас Эдисон?
Ответов на этот вопрос можно найти много. С одной стороны Томас Эдисон личность известная и значимая в истории современной цивилизации, а с другой, сама лампочка сыграла важную роль в становлении этой же цивилизации. Поэтому, объяснить сей феномен (ответить на этот вопрос) пытались многие. В своем первом сообщении о лампочке сделал это и я, возможно и не очень оригинально, но думаю – правильно.
Но заслуга Эдисона, прежде всего в том, что он изобрел и создал надсистему для этой лампы и поставил ее производство на поток, что привело к сильному удешевлению стоимости. Он придумал для лампы винтовой цоколь и патрон к ней, изобрел предохранители, выключатели, первый счетчик энергии. Именно с лампочки Эдисона, электрическое освещение стало действительно массовым, придя в дома простых людей.
Массовое производство лампочек – несомненно, большая заслуга Эдисона. Первоначально продавая свои лампы ниже себестоимости по цене 1 доллар 25 центов, ему удалось, путем внедрения механизации в производственные процессы, настолько снизить себестоимость, что через три года продавая их по 22 цента за штуку, каждая лампа приносила прибыль в три цента, и новые доходы компенсировали все предыдущие потери.
Винтовой цоколь для электрических лампочек придуманный Эдисоном (т.н. Цоколь Эдисона или E27) до сих пор является одним из общепринятых мировых стандартов. Все остальное оборудование и необходимы аксессуары были также разработаны командой Эдисона, т.к. практически ни чего этого раньше не существовало. Вот некоторые компоненты из системы электрического освещения, которые придумал Эдисон.
Еще один ответ на вопрос Почему Эдисон? можно найти в книге “Эдисон” из серии Жизнь замечательных людей (Том 15), автор – Михаил Яковевич Лапиров-Скобло, издательство Молодая Гвардия, 1960 год. Первое издание этой книги вышло в 1935 году.
Британская энциклопедия 1929 года в статье, посвященной освещению, подчеркивала, что не Эдисон был первым изобретателем лампы накаливания. В качестве первых изобретателей лампы накаливания статья называет А. Н. Лодыгина (Россия, 1872) и Джозефа Свана (Англия, 1877). Величайшая заслуга Эдисона была в том, что он первый создал практически осуществимую, а потому и широко распространившуюся систему электрического освещения лампами накаливания с прочной, обладающей высоким сопротивлением нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью подведения электрического тока к огромному количеству независимых друг от друга и от расстояния точек освещения.
Еще один интересный ответ на вопрос «Почему Томас Эдисон?» можно найти в статье «Очерк развития ламп накаливания» из энциклопедии «Промышленность и техника», изданной в начале 20-го века, и являющейся русским переводом соответствующего немецкого издания. В 3-м томе этой энциклопедии и приведен этот очерк, который является отражением, так сказать, европейского (вернее, немецкого) взгляда на историю ламп накаливания. Ниже процитирую наиболее интересные фрагменты из этого очерка, которые касаются именно роли Эдисона в истории создания и внедрения лампы накаливания.
Очерк развития ламп накаливания: “Надо впрочем, заметить, что лампы накаливания могли развиваться только медленно, если бы даже и продолжались начатые исследования. Для их роста недоставало источника жизни всяких изобретений – уверенности в практической применимости и выгоде. Пока имелись в распоряжении только гальванические элементы, лампами накаливания, как и дуговыми лампами, можно было пользоваться только для научного демонстрирования или, в исключительных случаях, в виде курьеза.
С изобретением и распространением динамомашин изобретатели получили новый толчок совершенствовать освещение накаливанием для практического применения, причем на первом месте стояла задача о дроблении электрического света, которая заставляла электротехников пуститься по старой дороге для достижения искомой цели.
В 1873 г. пытался устроить лампы накаливания русский изобретатель Лодыгин, причем к нему присоединились для этих исследований два других наших соотечественника Конн и Булыгин.
Все эти исследования не привели, однако, к новым практическим результатам. Впрочем они доказали, что уголь – самое подходящее вещество для накаливания, а применение этого вещества естественно привело к тому, что накаливаемое тело стали помещать в безвоздушном пространстве для устранения перегорания. В этом и заключаются основные особенности современных ламп накаливания, а потому описываемую работу изобретателей следует признать за имеющую основное значение. За нею последовало приспособление ламп накаливания к практическому применению.
Не следует ставить слишком низко и эту заключительную работу; надо только признать, что освещение накаливанием изобретено уже давно и благодаря прежним изобретениям оно стало быстро распространяться с конца семидесятых годов. Теперь рассмотрим вкратце, как развивалась эта вторая часть изобретения – приспособление ламп накаливания для практического пользования.
В конце семидесятых годов за это дело принялись с нескольких сторон в Америке и Англии. Оно приобрело большую популярность и слух, что кто-либо стремится достигнуть дробления электрического света через освещение накаливанием, побуждал заняться тем же второго исследователя, третьего и т. д.
Так как у накаливаемого тела должно быть сравнительно малое поперечное сечение, то явился вопрос, как получить из угля такой проводник; нечего было и думать вырезывать его из ретортного угля, этого хрупкого и непрочного материала. Простой способ приготовлять такие угольные проводники нашли два американских электротехника, Соойер и Ман. Они вырезали из бумажного картона маленькие дуги и обугливали их в печи в графитовом порошке. Это было в начале 1878 г.
Осенью 1879 г. неожиданно выдвинулся в этой области изобретений Томас Эдисон и закончил практическую выработку лампы накаливания. До этого времени Эдисон придерживался металлических проволок в качестве накаливаемого тела, но когда он увидел результаты изобретений Сойера и Мана, то вступил на верную дорогу, и благодаря своей выдающейся технической гениальности, какой он обладает вместе с изобретательской талантливостью, ему удалось в несколько недель привести лампу накаливания в полную пригодность для практического применения.
Сначала он заменил ломкий бумажный уголек лучшим, приготовляемый из обугленных бамбуковых волокон, и вместе с тем нашел, что накаливаемому телу следует придавать возможно большое сопротивление, чтобы, возвышая напряжение у этого тела, уменьшить силу тока, необходимую для накаливания.
В том же году Эдисону удалось устроить первую практическую установку освещения накаливанием (а именно на пароходе Колумбия со 115 лампами накаливания), и после этого подобные установки стали быстро распространяться.
Достойно сожаления, что несомненно важным участием Эдисона в практической выработке лампы накаливания пользуются для непристойной рекламы, выставляя его, как изобретателя этой лампы. Еще раньше, чем Эдисон приступил к своей изобретательской работе, его компаньоны разглашали, что он работает над изобретением, которое скоро вытеснит газовое освещение; этим они достигли желаемого, а именно быстрого падения курса акций газовых обществ. Это часто повторялось и при дальнейших Эдисоновских изобретениях (надо только вспомнить о преувеличенных рекламах о фонографе несколько лет тому назад) и вероятно не к выгоде для Эдисона, для которого эти авторы реклам являются подрывателями его славы.
В Европе начали интересоваться лампами накаливания с 1880 г., а познакомились с ними вполне только тогда, когда Эдисон доказал на деле их преимущества на Электрической Выставке в Париже (в 1881 г.). С этого времени освещение накаливанием стало быстро распространяться.” Промышленность и техника Энциклопедия промышленных знаний Том 3. Электричество. С.-Петербург. 1904
Какой язык, какой стиль! Приятно читать. Но кроме стиля, очерк можно воспринимать как практическое пособие по изобретательству, где сразу выдается фундаментальная истина, которая для многих наших современных изобретателей является недостижимой для понимания, а должна восприниматься как божественное откровение.
Источник жизни всяких изобретений – уверенность в практической применимости и выгоде. Так вот «приспособление ламп накаливания (впрочем, как и любых других изобретений) к практическому применению», является важным этапом работы, которую довел до конца именно Эдисон, а не Сойер, Максим или Лодыгин. И это было понятно еще в начале 20-го века.
Современную жизнь сложно представить без электрификации и, в частности, без электрической лампы. Многие уверены, что изобретателем лампочки является Томас Эдисон, но на самом деле история создания этого прибора достаточно долгая и не такая простая, как кажется. Большое количество ученых трудилось над изобретением, без которого сейчас невозможно представить жизнь.
История изобретения
Люди стали освещать свои дома с тех пор, как научились добывать огонь. По мере развития человечества в качестве источников искусственного освещения применялись самые разные вещества:
- растительные масла;
- животный жир;
- нефть;
- лучина;
- природный газ.
Самый первый способ освещения придуман еще древними египтянами, которые пользовались специальными сосудами, куда наливали масло и опускали хлопчатобумажные фитили. С тех пор как люди стали добывать нефть, настала эра керосиновых ламп, пришедшим на смену лучинам и свечам. Последним этапом развития в этой области стало изобретение электрических ламп.
Этапы развития
На вопрос, кто изобрел лампу накаливания, трудно ответить однозначно, так как в создании этого необходимого прибора участвовало большое количество ученых. В разное время и на различных этапах свои знания, труды и умения приложили многие ученые умы:
Жерар Деларю и Генрих Гебель
Французский ученый впервые попытался создать аналог современной лампочки еще в 1820 году. В качестве нити накала использовали платиновую проволоку, способную отлично нагреваться и ярко светить.
«Прабабушка» современных ламп навсегда осталась опытным образцом, и автор изобретения к нему больше не вернулся.
Немецкий исследователь Генрих Гебель представил собственное изобретение в 1854 году. В основе создания электрической лампочки лежали бамбук и сосуд с откаченным воздухом. В сосуд помещалась бамбуковая нить, служащая в качестве лампы накаливания.
Именно Гебель считается первым человеком, который изобрел электролампочку , используемую для освещения. Ученый впервые сумел догадаться, что вакуумное пространство позволит лампе накаливания гореть дольше. Благодаря использованию вакуума время работы прибора удалось продлить на несколько часов. Чтобы создать полностью безвоздушное пространство, ученому потребовались годы.
Русский ученый Александр Лодынин
Несмотря на предыдущие опыты, первым изобретателем лампочки считается русский ученый Александр Лодынин . Именно он реализовал мечту человечества о постоянном источнике освещения. Свое изобретение российский инженер впервые представил в 1872 году, а через год на петербургских улицах зажглись первые лампочки Лодынина.
Этот источник освещения мог работать до получаса, и для того времени это был прогресс. Если выкачать воздух, лампа продолжала работать. То есть это был первый источник освещения, работающий в постоянном режиме.
Лодынину был вручен патент на лампу с угольной нитью накала. Впоследствии ученый проводил опыты по использованию для стержня различных тугоплавких материалов. Он первым предложил применить для этих целей вольфрам, а также откачивать воздух из лампочки, наполняя ее инертным газом.
Изобретатель Павел Яблочков
Еще одному русскому изобретателю – Павлу Яблочкову удалось продлить работу электрических ламп до полутора часов. Павел Николаевич, посвятивший всю свою жизнь электротехнике, сумел создать не только первую лампочку, но и стал «отцом» электрической свечи. Благодаря этому появилась возможность освещать города по ночам.
Электрическое изобретение Яблочкова имело невысокую стоимость и могло освещать пространство в течение полутора часов. После сгорания лампу заменяли новой. Эта обязанность лежала на дворниках. Позднее появились фонари с автоматической заменой свечи.
Именно изобретение Яблочкова проложило путь к массовому внедрению электричества для уличного освещения.
Новизна изобретения Яблочкова заключалась в том, что в его лампах находилась каолиновая нить накала, не требовавшая наличия вакуума для продолжительного горения. При этом устройство русского электротехника требовало предварительного разогрева проводника, например, при помощи спички.
Американец Томас Эдисон
Когда говорят об изобретателе, создавшем лампу накаливания, всегда упоминают Томаса Эдисона. Но мало кто знает, что американец всего лишь усовершенствовал изобретенный до него прибор, вовремя оформил на него патент и запустил массовое производство. Поэтому Эдисон в большей степени бизнесмен, чем ученый, а первым изобрел лампочку россиянин Александр Лодынин.
В Америке об изобретении Лодынина стало известно благодаря морскому офицеру Хотинскому. Побывав в лаборатории Эдисона, он передал ему изобретения Лодынина и Яблочкина.
Американец доработал новинку, применив вместо угольного стержня буковую нить. Чтобы придумать, как усовершенствовать работу лампы , ему пришлось предпринять около 6000 попыток, но цель была достигнута – его лампочка могла гореть почти сто часов. Эдисон запатентовал изобретение как свое, чем вызвал протест у Яблочкова.
Американский ученый внес и свой вклад в прибор, который стал необходимым для всего человечества. Он создал цоколь и патрон для лампы, а также поворотный выключатель, без которого электрическая свеча не будет работать.
Из истории создания видно, что к изобретению лампочки причастны многие передовые ученые того времени. Кто бы ни был первооткрывателем, без этого удивительного изобретения мир был бы совсем иным.
Томас Эдисон — история создания лампы накаливания и другие открытия Томаса Эдисона
Казалось бы, что может быть проще обычных лампочек накаливания? Мы пользуемся ими ежедневно, не обращая на них особого внимания. А ведь этот полезнейший предмет был изобретён ещё в 19 веке Томасом Эдисоном. На примере электрической лампочки можно показать детям, как важные научные открытия прошлых веков изменили жизнь человека. Это вовсе не скучная пыльная история – нет, она имеет к нам непосредственное отношение.
Томас Эдисон – двигатель прогресса19 век – поистине век научных открытий, породивший много великих изобретателей. Одним из них был американец Томас Эдисон, известный, в первую очередь, созданием современной лампочки накаливания.
До распространения электрического освещения в ходу были тусклые лампы на масле или керосине либо слишком дорогие газовые светильники. Зная эти недостатки, учёные по всему свету ещё до Эдисона бились над созданием светильника, который бы работал от электричества. Но придумать хорошо работающую лампочку никак не получалось.
Эдисон же был человеком страшно упорным. В поисках идеальных материалов для лампочки он провел несколько тысяч (!) опытов. И в итоге преуспел. А главное, он запустил лампочку в массовое производство. Предприимчивый Эдисон с партнёрами основал фирму по изготовлению дешёвых ламп, а ещё построил электростанцию и провёл освещение в несколько кварталов в Нью-Йорке (США). Постепенно весь мир перешёл на лампы накаливания.
Созданию лампочки предшествовали тысячи неудачных опытов.
Однако Эдисон не сдавался!
- Улицы стали лучше освещаться. Масляные, керосиновые и даже газовые фонари уступали электрическим по мощности, и тёмные улицы того времени кишели преступниками. Более яркое электрическое освещение сделало улицы спокойными и безопасными.
- Изменился режим дня. Из-за скудного освещения домов наши предки ложились спать рано, почти с заходом солнца. А вставали, наоборот, на восходе, подстраиваясь под световой день. С появлением электрического освещения это изменилось. Теперь любой мог выстроить свой день, как ему удобно. Нужно поработать ночью? Легко! Хочется выйти вечером на прогулку или в гости? Почему нет! Наш привычный сегодняшний режим дня – прямое влияние электричества.
- Стало безопаснее. Свечи и газовые светильники часто вызывали пожары. Распространение электрического освещения эту проблему заметно снизило.
Развитие кругозора детей 6-13 лет
Хотите узнать больше интересных фактов о выдающихся ученых и их открытиях? Ждем вас и вашего ребенка на нашем онлайн-курсе «Культурный код» для детей 6-13 лет
узнать подробнееЧто ещё изобрел Эдисон?Эдисон не остановился на одной лампе накаливания. Он внёс большой вклад в научные открытия 19 века. За свою жизнь он запатентовал более 1 000 изобретений. Строго говоря, не все из них были исключительно его изобретениями – многое он просто дорабатывал и улучшал. Но его невероятная продуктивность, несомненно, повлияла на развитие техники.
Вот ещё 4 его разработки:
- Фонограф – первое устройство для записи и воспроизведения звука. Демонстрация этого аппарата вызвала бурные восторги публики, да и сам Эдисон был им поражён. Изобретателя стали называть не иначе как «волшебником». Самая первая запись на фонограф не сохранилась, но можно послушать чуть более позднюю запись 1878 года. В ней слышна незатейливая мелодия, а потом чей-то голос напевает детские песенки. Удивительно, какой шаг вперёд сделала звукозапись по сравнению с 19 веком!
- Телеграф – устройство для передачи сигнала на большие расстояния – был создан задолго до Эдисона. Однако изобретатель сделал передачу сообщений более быстрой и простой. Вообще, применение телеграфа позволило с большой скоростью передавать информацию, в том числе новости, проще организовывать работы на расстоянии. По сути, это предшественник интернета.
- Телефон. Эдисон улучшил великое изобретение Александра Белла, доработав в нём микрофон. Телефон Белла мог передавать сообщения из одной комнаты в другую, а изобретение Эдисона позволял общаться на больших расстояниях, да и звук стал громче. А ещё именно Эдисон придумал начинать разговор со слова «алло».
- Кинетограф и кинетоскоп – аппараты для записи и показа движущихся картинок. Эти устройства Эдисона были несовершенны и широкого распространения не получили. Но на их основе братья Люмьер создали свой знаменитый синематограф, положивший начало эпохе кино.
Томас Эдисон и его изобретения
Что стоит знать про Эдисона?
- Биография Эдисона полна занимательных фактов. К примеру, своё первое изобретение – электрический прибор для голосования – он запатентовал, когда ему исполнилось всего 22 года!
- Работоспособности Эдисона можно только позавидовать: до 50 лет он работал по 19 часов в сутки.
- Несмотря выдающиеся таланты, Эдисон обладал скверным характером. Известна его ссора с Николой Теслой, которого Эдисон обманул, оставив без гонорара. Тесла тут же ушёл из лаборатории Эдисона и начал свою не менее блестящую изобретательскую карьеру.
- Возможно, Эдисон был первым «видеопиратом» в истории. Он размножил фильм «Путешествие на Луну» и стал его продавать. А объяснял это тем, что получил патент на плёнку с перфорацией, на которую и был снят фильм. Вот хитрюга!
Интересно, правда? Вот так изобретения, сделанные в далёком 19 веке, изменили нашу с вами жизнь. А ещё это доказывает, что один человек редко когда может просто сесть и с нуля что-нибудь изобрести. Научные открытия и изобретения – это всегда процесс, растянутый во времени. Поэтому так важно знать их историю.
Погрузиться в эту увлекательную тему детям 6–13 лет помогает онлайн-курс «Великие научные открытия». Там есть и теория, и интересные задания, и проверочный тест для закрепления результата. В рамках курса ребёнок познакомится с другими, не менее захватывающими, историями из мира науки и узнает про выдающихся учёных и изобретателей, чьими открытиями мы активно пользуемся сегодня.
Курсы по физике для детей 7-14 лет
Обучаем физике и естественным наукам в увлекательном игровом формате.
Короткие курсы адаптированы для восприятия и удовольствия детей
Напряжение и накал. Как русский изобретатель ламп Лодыгин опередил Эдисона, но не переиграл его
После успешной демонстрации ламп накаливания в 1881 году Эдисон основал фабрику по их производству. У американского изобретателя определённо была предпринимательская чуйка. Эдисон установил электрическое освещение на Пёрл-стрит в финансовом районе Нижнего Манхэттена в 1882 году. После этого лампы быстро начали набирать популярность. Если в 1882 году он продал 400 ламп, то на следующий год — уже больше 10 000.
Бизнес Эдисона рос. Он основал ещё несколько компаний и завод по производству ламп накаливания. А в 1883 году американский изобретатель принял участие в коронации русского царя Александра III. Колокольню Ивана Великого в Кремле осветили 3500 ламп накаливания Эдисона.
Два абсолютно разных мальчика
На первый взгляд, Александр Лодыгин и Томас Эдисон абсолютно непохожи друг на друга. Они оба родились в 1847 году, но в разных странах и как будто в разных мирах. Лодыгин появился на свет в Тамбовской губернии в бедной, однако очень знатной дворянской семье — не исключено, что у Лодыгина есть общий предок с династией Романовых.
Отец Эдисона, Сэм, был беглым канадским мятежником, а мать — бывшей школьной учительницей.
Как сын дворян и потомственных офицеров, Лодыгин должен был сделать военную карьеру. Этого от него ждала семья. В 12 лет его отправили учиться в Тамбовский кадетский корпус. От Эдисона никто ничего не ждал.
У Томаса были большие проблемы с учёбой. Через три месяца после начала занятий учитель заявил, что мальчик — тупица. Мать в гневе забрала ребёнка из школы и сама занялась его образованием.
Пока Лодыгин учился в кадетском корпусе и получал систематическое образование, Эдисон зарабатывал себе на жизнь. Сначала Томас продавал овощи и фрукты. А потом придумал куда более прибыльное дело. Подростком Эдисон заметил, что пассажиры на железнодорожных станциях охотно покупают газеты. Он решил: почему бы не создать собственный информационный листок? Томас договорился с проводником почтового вагона и разместил там заранее купленный печатный станок.
За то время, пока поезд ехал от одной станции к другой, Эдисон успевал напечатать небольшой тираж информационных листков. Затем он продавал их. Так Томас зарабатывал $20–30 в месяц. Деньги Эдисону были очень нужны. Юноша увлёкся наукой, в частности химией. А для проведения опытов нужно было покупать материалы.
Бизнес-авантюра юного Эдисона закончилась трагически. В вагоне случился пожар, Томас получил травму и практически оглох. Однако карьере Эдисона это не помешало. Однажды молодой человек спас трёхлетнего сына начальника станции. Чтобы отблагодарить Томаса, счастливый отец научил его телеграфному коду, который применялся на железных дорогах. Благодаря этому в 16 лет Томас стал станционным телеграфистом.
Таких разных одногодок объединяло одно — страсть к науке. Ещё во время учёбы в кадетском корпусе Лодыгин влюбился в физику. Он устроился лаборантом в физический кабинет, а также стал учеником на метеостанции. Став подпоручиком, молодой человек решил оставить военную карьеру. Семья разорвала с Лодыгиным отношения, но он не расстроился. Как и Эдисон, юноша не боялся тяжёлой работы (какое-то время он работал молотобойцем) и был готов идти к своей цели.
Учёный идёт в атаку
Лодыгина в жизни раз за разом подводило отсутствие таланта бизнесмена. Его лампы накаливания произвели фурор в Санкт-Петербурге, но бизнес у учёного шёл плохо. Лодыгин решил начать торговлю акциями, чтобы раскрутиться. Но не преуспел и в этом. Его компания была разорена.
Кроме того, в России у Лодыгина был более успешный конкурент — Павел Яблочков (ровесник Александра и Томаса, тоже родился в 1847 году). В 1876 году он запатентовал «электрическую свечу», то есть дуговую лампу.
Герметичная лампа Лодыгина с угольным стержнем была куда ближе к тому, что сейчас представляет собой лампочка накаливания. Кроме того, в «свечах» Яблочкова нужно было постоянно заменять угольные блоки. Лампы Лодыгина между тем можно было много раз включать и выключать.
Тем не менее «свеча» Яблочкова неожиданно затмила лодыгинское изобретение. Дело в том, что Яблочков провёл эффектную демонстрацию своей лампы на научно-технической выставке в Лондоне.
Журналисты были в восторге, в Европе писали, что «изобретение русского инженера Яблочкова — новая эра в технике», а Россия — «родина электричества». Так дуговые лампы стали невероятно популярны. По словам современников, «ничто не распространялось так быстро, как свечи Яблочкова». Между тем лампа Лодыгина оказалась в тени, и про неё на родине как будто почти забыли.
Неудобный российской пропаганде изобретатель лампочки ( не Т.Эдисон) | Freedom Glow’s
Наверно мне, как и вам, со школьной скамьи твердили как мантру перестроечный миф о том, что изобретатель лампочки никто иной как Павел Николаевич Яблочков ( иногда встречается произношение “Яблочкин”), обычно данный факт рассказывал школьный историк, снабжая рассказ наличием пронырливого Томаса Эдисона, который только улучшил технологию, но украл чертежи изобретения на безымянном конгрессе изобретателей у Яблочкова. По рассказам “”историков””, угольная лампочка Яблочкова была сотворена именно рукой русского гения и первая осветила улицы Парижа, а своим появлением она непременно пролила свет на тютчевскую “смиренную наготу” немытой Европы. Лампочка хоть и была взрыво-травмоопасна и светила не больше часа, но стала прорывом в электротехнике. Как вы понимаете это миф.
“Изобретатель лампочки” – интернет графика.“Изобретатель лампочки” – интернет графика.
Функцию пропагандиста, в СССР и современной России выполняла и выполняет каста школьных историков, изредка отдавая пальму первенства ОБЖешникам. Учителем ОБЖ в школе, как правило является отставной военный на пенсии, и только трудовик, периодически поддающий на беленькую, благим матом скажет, что “все они политиканы <….>” . Знающий конституцию гражданин, конечно усомнившись, скажет : “Никакой идеологии у нас нету, вы батенька трансформер”, и будет не прав, действительно марксизма-ленинизма уже нет ( если только, ваш пожилой историк не начинает ностальгировать), а пропаганда патриотизма и православной морали жива и жить будет, и ее все так же вам с любовью “вобьет” в неокрепшую голову школьный историк и обежешник. Такую же интерпретацию предлагает и “Православная телекомпания «Союз»” , напомню,что РПЦ, полтора столетия назад, бойкотировала царскую электризацию, а затем и большевистскую, называя лампочки “Оком диавола” и призывала отказываться от сего порождения нечистого. К слову, при Николае I , электрификации в первую очередь подвергались церкви, тогда как например вокзалы ж/д освещались керосиновыми лампами, этот факт даже заснял фотограф С. М. Прокудин–Горский, тот самый фотомастер, чьи работы вызывают прилив воздыханий у русских фашистов монархистов, в лозунгах : “какую Россию уничтожили большевики”, например, часто его упоминает, любимый мной ( в хорошем смысле), Е. Холмогоров, лучший друг нацбола Лимонова ( Савенко) Эдуарда Вениаминовича, к счастью его политико-журналистская работа, дружбе с бывалым нац.большевиком и борцом за права негров в США (если вы понимаете о чем я) не помешала.
П.Я. Яблочков канонический изобретатель лампочки по версии канала Союз 2015 г.
И так, чтобы не утомлять прелюдиями, попробуем разобраться в авторстве и его целенаправленном забвении,чтобы не мучить вас, мы откинем мировые опыты с угольной нитью накаливания, т.к. их было много и большая их часть макетов не напоминала привычную нам лампу. А начнем именно с патентов, т.к. в мире науки и техники первооснова всего “источник” – факт задокументированный бумагой, и он в отличии от гуманитарных исследований либо верный, либо ложный.
В 1872 г., русским инженером-исследователем А.Н. Лодыгиным, была сконструирована первая лампочка, а патент на изобретение был получен на территории Российской империи в 1874г. Казалось бы, все достаточно просто, другой русский гений – автор, тогда встает вопрос почему в России принято не говорить о нем, а в Штатах к слову признают его первенство. Просто Лодыгин не был верующим человеком и более того, посещал с приятелями марксистские кружки, за что попал под бело-царское колесо репрессий Александра III – Освободителя, царя-либерала и по случайному совпадению политическому идеалу В.В. Путина и Жириновского В.В.
Личность Александра III в современной истории умышленно мифологизирована, так же, как в свое время была возведена в культ историческая персона Сталина И.В., чему сам Коба всячески противодействовал.Лодыгин А.Н., на советской марке и рядом со своим нетленным изобретением
Лодыгин А.Н., на советской марке и рядом со своим нетленным изобретением
В 1884 г., инженер, боясь ареста, эмигрирует во Францию, и, хотя ученый не был революционером, а был лишь сочувствующим движению, судебные тяжбы над товарищами по кружку вынудили его к побегу из империи.
о Революционных кружках в Петербурге можно почитать “здесь”
Париж предоставил политическое убежище ученому, т.к. находился под восторгом от свечения его лампочек, которые украшали магазины и заводские предприятия, и хотя их ресурс был весьма маловременным – 30 мин., все находились в эйфории. Кроме того, один из учеников – Яблочков П.Н. в 1876г., выступая представителем французской фирмы “Берге” на лондонской конференции физических достижений, явил миру слегка модернизированную модификацию, названную “Свечой Яблочкина” и посоветовал Лодыгину избрать новой родиной Францию. Ладыгин согласился, но позже эмигрировав в США. В заграничных НИИ ученый участвовал при создании новых ламп накаливания, изобретал электропечи, электромобили, строил заводы и метрополитен.
Особо надо отметить вклад в создание лампы с нитями из тугоплавких металлов, патенты на которые были проданы Лодыгиным американской компании «Дженерал электрик» в 1906, и по чертежам которых Т.Эдисон и явил миру привычную нам лампочку “Ильича”.
Выступая от имени французов, представителем какой страны был Яблочков? На этот вопрос у меня нет ответа, так как процесс “утечки мозгов” так же остается актуальным, как и 100 лет назад.
Современный агитпроп решил избавиться от неугодного правительству элемента. К сожалению, если в СССР были перегибы в истории по отношению к Царской России, в современной Р.Ф. совершается обратный процесс, нарушая тем самым Гегелевский закон “отрицания отрицания”.
Понравилась эта статья? Обязательно ставь “палец вверх” и подписывайся на наш альманах. Заранее Благодарю!История изобретения лампы накаливания и ее устройства. Кто изобрел лампочку. Лодыгин сначала изобрёл электролёт
Мы все привыкли и не замечаем такую обыденную и повседневную вещь, как электрическая лампочка. Максимум, что на эту тему думает обыватель: «не заменить ли мне лампу накаливания на более интересный дизайн или перейти на энергосберегающую технологию?». Между тем, для своего века это была по-настоящему революционная вещь! Идут споры, кому первому принадлежит вклад в изобретение первой лампочки. Наши соотечественники уверены, что это русский инженер Александр Николаевич Лодыгин , но над этой проблемой работали учёные разных стран: Суон из Англии, Гебель из Германии, Деларю из Франции, все они немало работали в этой области научных открытий. Кто же изобрёл первым лампочку?
Древние прототипы
Как древние люди расписывали пещеры наскальной росписью, когда отсутствовало естественное освещение? Факелы и костры? Но от них идёт дым и копоть, да и особо много так не нарисуешь, в трёх метрах от костра уже темновато… Историки размышляют на эту тему и не могут прийти к единому мнению. Единственное упоминание об освещении – на египетских пирамидах изображены люди, в руках которых лампы очень похожие на электрические .
Первые опыты с дуговой лампой
История изобретения электролампы
Каждый ученик на уроке физики проходил тему истории изобретения электричества. Принято считать что изобретение конструкции действующей электрической лампы принадлежит Томасу Эдисону, который опубликовал своё открытие в 1879 году. Однако за этим изобретением стоит гораздо больше упорного труда , чем нам кажется.
Появлению современных электрических ламп предшествовало большое количество подготовительных исследований в разных странах мира изобретателями-учёными. Совершенствовались достижения предыдущий поколений, проводились эксперименты с разными типами среды, в которую помещалась нить накаливания, изменялась и совершенствовалась лампочка. История изобретения насчитывает множество этапов.
Задача перед учёными стояла простая и сложная одновременно — получить такую конструкцию, которая бы могла использоваться в повседневной жизни. Одним из перспективных направлений оказалось исследование эффекта накаливания различных материалов .
Если пропускать электрический ток через некоторые металлы, они будут накаливаться и давать источник света. Вопрос был только в одном – как не допустить перегревания, плавки материала или его горения. Множество опытов проводилось в этом направлении. Учёные понимали, что достижение баланса между элементом накаливания и средой, в которой он нагревается, будет означать гигантский прорыв.
Что же такое горение? Прежде всего, это прямой контакт с кислородом. Поскольку он содержится в окружающей среде, единственный способ избежать возгорания элемента накаливания – ограничить контакт нагревательного элемента с воздухом. Следовательно, нужна ёмкость, лампа .
Вклад русских исследователей
Эра Эдисона
Надо сказать, что помимо гениального склада ума, у Томаса Эдисона имелся очевидный талант коммерсанта . Он первым сообразил, какие грандиозные финансовые выгоды сулит массовый выпуск ламп накаливания. Над усовершенствованием конструкции лампы Эдисон начал работу в 1878 году и сразу заявил, что он решил проблему электролампы. На тот момент Эдисон являлся изобретателем телефонного аппарата и фонографа, поэтому ему сразу же поверили. Высказывание Эдисона отразилось на бирже. Акции газовых компаний стремительно поползли вниз в цене.
Однако Эдисон слегка погорячился . Решить проблему моментально не удалось. У изобретателя была идея по созданию выключателя для нормальной работы лампы, таким образом, чтобы не было излишнего перегрева элемента накала. Но они срабатывали не в нужный момент, что было неприятно глазу и приводило к мерцанию. Конструкция была неприменима в массовом выпуске. Лаборатория во главе с Эдисоном проводила множественные опыты с экспериментами из разных материалов нити накаливания и разных сред, куда её помещали.
Прорыв помог осуществить молодой сотрудник-физик из Принстонского института по фамилии Аптон . Физики стали изучать уже полученные патенты и открытия в этой области. И натолкнулись на идею о свойствах сопротивляемости металлов применительно к технологии накаливания. Выяснилось, что металлы с наиболее высоким коэффициентом сопротивления легче нагреваются и не горят. К началу 1880 года стали появляться первые результаты. Лучше всего работала конструкция из сочетания вакуумной лампы и угольных стержней из бамбука в виде нити. Так появилась первая эффективно работающая электрическая лампа.
Кроме проблемы улучшения лампы накаливания, Эдисон занимался также и проблемой питания лампы. Его лаборатории принадлежат изобретения цоколя, выключателя для лампы. Через 2 года коммерческий талант Эдисона раскрылся во всю ширину. Была основана компания Edison Electrical Light Company с сетью станций и филиалами магазинов по всему Нью-Йорку, лампы интенсивно рекламировались и продавались. Таковы были первые аналоги современных лампочек.
У Эдисона в Англии был серьёзный соперник, который тоже работал над проблемой усовершенствования электрической лампы. Англичанин Свон понял, что с помощью насоса можно делать вакуум лучшего качества. Но его угольный стержень был слишком толстым и оставлял копоть, поэтому на практике такую лампу было сложно использовать.
Проанализировав успехи Эдисона, Свон стал использовать его открытия в своих лампах. Он открыл собственную компанию по производству ламп. Эдисон не оставил такую наглость без внимания и подал иск о нарушении авторского законодательства. Некоторое время продолжались споры, но оба исследователя решили примириться и объединить усилия в одной компании. Так, появилась Edison Swan United, крупный производитель электроламп во всем мире.
Какого изобретателя считать первым?
И русский, и американский изобретатели работали над своими проектами практически одновременно .
Александр Николаевич Лодыгин получил патент на изобретение лампы в 1874 году, Томас Эдисон начал исследования пятью годами позже.
Конечно, при всем уважении к коммерческому таланту Т. Эдисона, деле продвижения и массового использования такого нужного и полезного изобретения, главное место за изобретение электрической лампы по праву отдано русскому изобретателю А. Н. Лодыгину .
Современные лампы накаливания являются модификациями изобретения Лодыгина, поскольку они имеют более эффективный поток света, а также отличную цветопередачу, более высокий КПД. Сегодня мы вправе гордиться своим соотечественником за его вклад в гениальное и полезное изобретение.
Сегодня в это сложно поверить, но ещё каких-то сто лет назад электрические лампы были доступны только наиболее обеспеченным жителям крупных городов. Всё остальное человечество коротало вечера при свечах или, в лучшем случае, с керосиновыми лампами.
Кто и когда изобрёл лампочку накаливания и тем самым принёс в наши дома удобный и яркий свет? Точный ответ на это вопрос дать сложно, поскольку у этого изобретения, как и у многих других технических идей, насчитывается несколько авторов.
История вопроса
В девятнадцатом столетии многие исследователи заинтересовались электричеством и возможностями, которые могли реализоваться при использовании этого вида энергии. Одной из таких возможностей было удобное освещение. Явление свечения раскалённого проводника при прохождении через него электротока было известно давно.
Дело оставалось за малым – найти материал, который выдерживал бы высокую температуру достаточно долго, при этом не разрушался и был достаточно дешёвым в производстве. Наиболее подходящими веществами были платина, уголь и , но только уголь в то время соответствовал всем требованиям, в том числе по себестоимости.
Первые электрические лампы
Самая первая электролампа была изготовлена ещё в 1820 году англичанином Уорреном Деларю. В качестве светоиспускающего элемента он использовал проволоку из платины, которая раскалялась при пропускании через неё тока и излучала достаточно яркий свет. Лампочка Деларю показала прекрасные результаты, но стоила слишком дорого, чтобы её можно было запускать в производство. Она так и осталась опытным образцом.
Спустя 18 лет в Бельгии была создана электролампочка с угольным элементом накаливания. Её автором стал инженер по фамилии Жобар. Следующий вариант электролампы был изготовлен уже в Германии Генрихом Гебелем. В нём свет испускала раскалённая бамбуковая палочка. Чтобы бамбук дольше не прогорал, Гебель откачал из стеклянного сосуда воздух, т.е. лампочка немецкого изобретателя стала первым прототипом современных ламп накаливания.
Электричество на улицах Петербурга
В 1873 году на центральных улицах российской столицы было установлено электрическое освещение. Автором проекта стал российский конструктор Павел Яблочков, который создал лампочку, названную электрической свечой. Электроток раскалял до свечения специальный фитиль, за счёт чего и было реализовано освещение. Впоследствии Яблочков усовершенствовал свечу, так как в первоначальном варианте фитиль прогорал всего за полтора-два часа, и на следующий день нужно было его заменять. В последующей конструкции замена свечи автоматически выполнялась специальным механизмом.
В том же 1873 году российский электротехник Александр Лодыгин запатентовал вакуумную электролампу с угольным элементом накаливания, конструкция которой была практически идентична современным лампам. Впоследствии Лодыгин много работал над усовершенствованием своей лампы, экспериментируя с различными тугоплавкими металлами. В 1890 году он пришёл к выводу, что лучшим заменителем угольного элемента является тонкая вольфрамовая нить.
При этом воздух из стеклянной колбы откачивался, а вместо него лампа заполнялась инертным газом. Собственно говоря, Лодыгина можно считать изобретателем современной нам электролампы накаливания, которая используется в наших домах уже более ста лет.
Лампочка Эдисона
Американский экспериментатор-самоучка Т. Эдисон, который на Западе считается изобретателем электролампочки, зарегистрировал патент на угольную лампу в 1879 году, т.е. спустя шесть лет после Лодыгина. Однако ему принадлежит бесспорное право на звание создателя цоколя и патрона для электроламп, а также изобретение удобного выключателя.
Эдисон был не только талантливым изобретателем, но и неплохим бизнесменом, благодаря чему быстро основал свою компанию и занялся производством электроламп своей конструкции.
Кто изобрел лампочку? Ответ на этот вопрос не совсем точный. Электрическая лампочка была изобретена несколькими людьми, так как разные люди высказали идеи, описывали гипотезы, опубликовали подсчеты, делали чертежи либо внедряли задумки в практику.
Светильники до появления электрического аналога
В мире возникновения освещение, как только стали применять огонь. Затем она начала эволюционировать, когда стали делать появилась энергетика.
Первые лампочки освещали с помощью таких средств, как:
- любое растительное масло;
- нефть;
- воск;
- животный жир;
- природный газ и так далее.
Самые первые изобретения ламп использовали для освещения жир. В емкость с жиром клали тканевой фитиль. Жир позволял длительное время огню освещать. Выходило что-то напоминающее свечу в емкости. История лампочки прогрессировала, когда стали добывать нефть, в это время появлялись керосиновая лампа. Она за короткий промежуток времени стала так востребована. Изобретение электрической лампочки приходятся на время, когда электричество начала быстро распространяться вначале в городских просторах, а затем и в дальних уголках.
Этапы открытия
В основу изобретения лампочек положили способ свечения проводников, когда через него проходил электрический ток. Его знали еще задолго до того, как создали лампочку. Но главная проблема эффективного, продолжительного и доступного освещения от электрической сети был поиск материала, который бы использовался для изготовления спирали накаливания. Тогда когда электричество уже являлось реальностью, а современные лампы накаливания еще не были изобретены, учеными практиковались лишь несколько видов материалов, среди которых был уголь, платин и вольфрам. Последние два материала считались редкими и дорогими. Уголь относился к более доступному материалу.
Начиная с XIX столетия имели место события, способствовавшие созданию первой электрической лампочки. В 1820 году французский ученый Деларю создал лампочку с платиновой проволокой. Проволока согревалась и светилась, однако это был всего лишь опытный экземпляр. Но спустя 18 лет исследователь из Бельгии Жобар показал угольную лампу накаливания. В 1854 году немецкий ученый Генрих Гебель как источник для освещения использовал бамбук.
Кто автор электрической лампочки?
Интересуясь ответом на вопрос – кто изобрел лампу, необходимо учесть, что тут имело место целая череда последовательных манипуляций, когда постоянно подхватывались идеи предшественников, которые впоследствии развивались. Яблочков является первым русским изобретателем, кто изобрел первую лампочку, а также он придумал электрическую свечу, благодаря которой впоследствии начали освещать городские улицы и скверы. Они могли освещать в течение 1,5 часов.
Впоследствии были изобретены светильники, у которых была автоматическая замена свечей. Яблочков создал не очень-то удобные свечи. Хотя они отлично справлялись со своей функцией.
История изобретения связано с именем такого популярного инженера из России, как Лодыгин Александр Николаевич. В 1872 году он воплотить в реальность мечту всех о бесперебойном источнике света. История создания лампы накаливания на этом этапе начала стремительно получать практическое использование. Она горела примерно 30 минут. Их впервые установили на улицах Северной столицы в 1873 году. В том же году изобретатель лампочки получил патент. Можно сделать вывод. Первая лампа накаливания появилась благодаря изобретениям этого ученого.
Начиная с 1890 года Лодыгин стал экспериментировать с использованием в нитях накала разнообразных тугоплавких металлов. В конечном итоге он смог применять впервые тут вольфрам. Кроме того, по его предложению стали впервые откачивать воздух из ламп и туда заполнять газ.
В 1878 Джозеф Сван помог появиться современной модификации электрической лампочки. Она состояла из колбы из стекла с угольной нитью накаливания. О создателе ламп Хайрем Максим известно немного. Создавали пулемет с наименованием «Максим». Кроме того, он является создателем оригинальной модели на таких материалах, как уголь и бензин.
Томас Эдисон и Ильич
Если принять во внимание хронологии порядок протекающих событий, то электрическую лампу создал Лодыгин. А вот Яблочков являлся основоположником серии идей, которые стали причиной появления популярного сегодня источника освещения. Именно эти русские изобретатели и последующие разработки исследователей из Великобритании и Америки первую электрическую лампочку смогли так массово использовать и он оказался обыкновенным прибором, который производил свет. Но при развитии задумок имеется тот, кто ее породил, и тот, кому достался патент. А вот изобретение дуговой лампы не так известно.
В 1879 году впервые продемонстрировали лампочку Эдисона с платиновой нитью. Через год ему дали еще один патент на модель с угольной нитью, работавшая в течении 40 часов. К тому же он внес определенный вклад в изготовлении лампочки накаливания, создав цоколь, патроне и выключатель.
То есть Томас Эдисон получил патент на электрическую лампу накалывания как собственного изобретения спустя год, как использовали модель Максима и практически позже на 6 лет всеобщего показа лампы Лодыгина. У патентной работы Т. Эдисона были собственные результаты: при объединении с Джозефом Сваном, он основал фирму по изготовлению самой первой модели электрических лам накаливая. Т. Эдисон вместе с Х. Максимом, когда конкурировали друг против друга, были в бюрократических разбирательствах между собой.
Т. Эдисон был более доступный. Х. Максим в данной борьбе не удостоился ни единого патента, а также у него были огромные финансовые потери, по этой причине он оставил страну и отправился в Европу. С лампочкой Эдисона все понятно.
А вот кто основатель лампочки Ильича? Для нынешнего поколения ответ неоднозначный. Подобное наименование знали лишь на территории Советского Союза, этот термин оказался в лексиконе россиян. Лампочки Ильича является наименованием не просто осветительного прибора, а целого ряда явлений. В 1921 году, на территории России царил глубокий экономический кризис, разразившийся тут в результате известной всем гражданской войны. И в это время Государственная комиссия по электрификации РФ приняла план ГОЭЛРО. Он был планом по развитию хозяйства, который бал основан на создании энергетической базы. В это время стали электрифицировать страну огромными масштабами. В скором времени в поселках, в которых использовались главным образом лучные либо керосиновые лампочки стали появляться электрические лампочки.
Идею этого плана озвучил Ленин. По этой причине лампы для накала стали именовать в его честь. Такие модели стали накаливаться очень быстро. Лампочки Эдисона известно сегодня по той причине, что он смог вовремя запатентовать свое изобретение. На территории нашей страны лампочки с накаливаемыми стержнями начали ассоциировать с именем Ленина, потому что он первый снабдил Россию экономичной электроэнергией.
Сложно встретить человека не знакомого с лампой накаливания – устройства освещают помещения домов и улицы городов на протяжении 100 лет. Развитие технологий постепенно вытесняет «лампочки Ильича», но они еще встречаются в жизни.
Лампочки по назначению бывают:
- Общего применения. Используются для декорирования и освещения.
- Декоративные, колба у которых выполнена в виде фигур.
- Лампы пониженного напряжения питания – от 2,5 до 42 В. Применяются в местах повышенной опасности – на открытых площадках, подвалах.
- Цветные источники света, выпускают в колбах из окрашенного стекла. До изобретения светодиодов использовались в декоративной подсветке сцен и съемочных площадок, организации презентаций.
- Сигнальные. Используются для отображения данных в информационных табло.
- Лампы для транспортных средств. Выделяются прочностью и стойкостью к вибрационным нагрузкам.
- Осветительные прожекторные. Из-за высокой мощности применялись для освещения открытых пространств – на стадионах, железнодорожных станциях, прожекторах, используемых сотрудниками охранных ведомств.
- Специальные лампы для оптики – кинопроекторы, измерительные и медицинские приборы.
Изначально была изобретена осветительная лампа накаливания, кажется, что это простое устройство – на самом деле это не так.
Как шли к открытию?
История лампы накаливания началась в начале XIX века. В школьном курсе физике принято считать изобретателем лампы накаливания Томаса Эдисона (1847–1931), однако, у изделия имелись прародители.
В 1803 году русский изобретатель Василий Владимирович Петров (1761–1834) изучая проводимость материалов, получил электрическую дугу между угольными проводниками. Он предложил пользоваться явлением для освещения пространства. Однако, из-за быстрого сгорания угля, практического применения открытие в те годы не получило.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Задать вопрос экспертуПодробнее о В.П. Петрове рассказано в видео:
Научно описал в 1809 г. дуговой разряд между угольными стержнями сэр Гемфри Дэви (1778–1829) – создатель английской школы электрохимии. Труды стали основой для последующих открытий. Только в 1838 году бельгийцем Жобаром создан устойчиво работающий прототип лампы с угольным сердечником, горение проходило в воздушной среде, поэтому разрушение электрода завершалось очень быстро.
Вскоре, в 1840 году членкор Петербургской академии наук англичанин по происхождению Уоррен Деларю (1815–1989) в качестве материала нити накаливания использовал платину. Устройство успешно освещало помещение, но из-за дороговизны драгоценного металла и его низких прочностных свойств, до промышленного использования дело не дошло.
Устройства Жобара и Деларю стали прорывом в науке, но запатентованы не были.
Первый патент удалось получить ирландцу Фредерику де Моллейну в 1841 году. Устройство представляло собой спираль из платины, находящуюся в вакууме – это увеличивало срок использования.
Американец Джон У. Старр в 1844 г. получил американский, а в следующем году британский патент на лампочки с углеродной нитью. Работы остановились, серия лампа не пошла в связи со смертью изобретателя.
Не прошел мимо изучения электрической дуги и великий французский ученый Жан Бернар Фуко. Заменив в 1844 древесный уголь на ретортные угольные электроды, он добился увеличения срока использования устройства, придумав попутно «первый диммер» – интенсивность света регулировалась изменением длины электрической дуги.
Следующий шаг был сделан Генрихом Ге белем из Германии. Он вел эксперименты, использовав в качестве электродов обугленные палочки бамбука, находящиеся в вакууме колбы. Прибор Гебеля считается прототипом первой лампочки.
С 1860 по 1878 год англичанин Джозеф Вильсон Свон (Суон) работал над применением угольного волокна и получил в итоге патент на изобретение лампы. Особенностью прибора стала разреженная кислородная атмосфера, в которой нагревалось и излучало видимый свет угольное волокно. Технология позволила увеличить видимое свечение.
Нить накаливания крупным планом
Параллельно со Своном проводил эксперименты и получил в 1874 г. патент на нитевую лампу российский ученый А.Н.Лодыгин. Василий Федорович Дидрихсон российский ученый усовершенствовал конструкцию своего соотечественника. Из колбы откачали воздух, и было установлено несколько электродов. После сгорания одного, начинал светиться следующий электрод – время службы повысилось.
В 1976 г. российский физик Павел Николаевич Яблочков, изучая изоляционные материалы, применил обмазку нити белой глиной (каолином). Лампа светилась на воздухе, не требуя создания вакуума. Для пуска приходилось подогревать нити спичками. Сам изобретатель скептически относился к электрическому освещению и прекратил работу в этом направлении. Однако, некоторое время лампы Яблочкова выпускались в промышленном масштабе, но в итоге были вытеснены лампами накаливания. Такими приборами освещался Париж, Лондон, Санкт-Петербург, устанавливались светильники на паровозах и кораблях.
Томасу Эдисону (США) удалось усовершенствовать изобретения Лодыгина и Яблочкова. В 1880 году был получен патент на лампу с угольными электродами.
Изобретение, сделанное А.Н. Лодыгиным
Начал работы ученый с разработки светильника с угольными электродами. За достигнутые результаты он получил премию Академии наук, но опыты продолжил. В 1874 году Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с нитевым накальным телом. Суть изобретения заключалась в накале платиновой (вольфрамовой) нити в вакуумной колбе.
Горение – химическая окислительная реакция с участием кислорода. Вакуум подразумевает отсутствие кислорода, следовательно, скорость окисления резко снижается. Благодаря такому свойству лампы Лодыгина получили увеличенный ресурс. К 1890 году разработаны похожие на сегодняшние лампы с закрученными в спираль нитями накала, производимыми из вольфрама или молибдена, что снижало их стоимость по сравнению с платиновыми.
Вклад Томаса Эдисона
В конце 1870 годов за усовершенствование электрических светильников взялся известный на весь мир ученый из Америки Томас Эдисон.
С целью продления срока службы нити, предпринимались попытки отключать напряжение, после нагрева спирали до предельно допустимых температур. Для этого в колбу встраивался автоматический выключатель. Однако этот путь не привел к приемлемому результату – было видно мигание.
Акцент исследований сместился на эксперименты с материалом для изготовления нитей накала. Было проведено около 2000 опытов.
Эдисон со своим изобретением
В итоге в 1879 году Эдисон получил патент на лампочку платиновой спиралью и временем горения до 40 часов.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуВажно! Стоит отметить, что Лодыгину на получение патента в Америке банально не хватило денег. Поэтому изобретение приписывается Эдисону.
Основное отличие от приборов Лодыгина – создание вакуума с меньшим количеством, оставшегося в колбе воздуха. В 1880 году, лампы с бамбуковыми электродами горели у Эдисона около 600 часов. Немаловажное значение в распространении ламп Эдисона имела изобретенная им же винтовая конструкция цоколя, позволявшая быстро и безопасно менять вышедшие из строя приборы.
Патентные войны привели к образованию совместного предприятия Суонса и Эдисона, выросшего со временем в мирового лидера по продаже электрических ламп. Увеличение производства сказалось на снижении себестоимости изделия и еще большему распространению.
Таким образом, разработка технологии изготовления лампы накаливания проводилась учеными из России, Германии, США, Бельгии, Великобритании. Объединив лучшее, на практике Томас Эдисон организовал массовый выпуск приборов. Поэтому ему и приписывают авторство.
Что собой представляет?
Лампа накаливания – электроприбор, свет в котором излучает тело накала, разогреваемое проходящим через него электротоком. Исключают окисление (сгорание) нити накала, размещая его в вакууме, создаваемом в герметичной стеклянной колбе. Напряжение к нити подводится через контакты, размещенные в цоколе.
Заполняя внутреннее пространство колбы галогенным газом. К останкам кислорода добавляют йод и бром. В естественных условиях бром – жидкость, а йод – кристаллы. Это уменьшает износ нити, что позволяет ее нагреть до более высокой температуры. Все это позволяет увеличить длительность службы изделия. Материал спирали в современных источниках света – вольфрам, рений, редко осмий.
Все элементы лампы накаливания
Конструкционные особенности
Конструкции современных ламп отличаются по разным показателям:
- Форме колбы.
- Строению цоколя.
- Газу наполнителю.
- Наличию предохранителя внутри конструкции.
- Материалу тела накала.
- Особенностям, зависящим от назначения.
Производители предлагают на выбор различные по исполнению колбы лампы. Некоторые разновидности показаны на рисунке. Потребитель выбирает подходящую форму, основываясь на допустимой мощности и размера светильников. Для создания направленности потока света внутреннюю часть колбы покрывают слоем алюминия.
Варианты форм ламп накаливания
Существуют лампы с цоколем и без него.
Классическое резьбовое соединение впервые предложил Соун, творчески развил идею Эдисон – отсюда и буквенная маркировка винтового цоколя Е, по первой букве фамилии изобретателя.
Некоторые модели цоколей представлены на рисунке:
Основные виды цоколей ламп накаливания
В странах с иным уровнем напряжения в электросетях продают лампы с цоколями, исключающими вкручивание в патроны, предназначенные для других напряжений. Например, в США, где уровень напряжения 110–127 В не удастся вкрутить лампочку для Европы (220–240В).
От состава газа, которым наполняют колбу, зависит светимость и долговечность лампы. Например, галогенный газ способствует разогреванию нити до высоких температур, сохраняя при этом продолжительность службы. Благодаря эффекту появились галогенные лампы, при одинаковой светимости они меньше по размерам и потреблению электроэнергии по сравнению с вакуумными моделями.
Сегодня распространены лампы с наполнением колбы:
- Вакуумные.
- Аргоновые или азотно-аргоновые.
- Ксеноновые.
- Криптоновые.
Плавкий предохранитель защищает колбу от взрыва при сгорании спирали. При обрыве нити, раскаленные капли вольфрама попадали на стенки колбы, она прожигалась, происходил взрыв с разбросом осколков. Предохранителем служит часть подводящего проводника, находящегося в атмосферном воздухе внутри цоколя. Искра, возникающая в вакууме, быстро гасится. В лампе может появляться черный «дымок», но колба остается целой.
Масштабное появление ламп на рынке
Появление ламп на рынке связано с дешевизной, простотой использования в сравнении с газовыми, бензиновыми и нефтяными светильниками. Улучшать прибор человечество продолжает на протяжении всей истории после их появления. Разработки привели к возникновению продукции, выполняющей самые разные функции:
- Проекционные лампы повышенной светимости. Конструкция прибора исключает появление затененных областей по краям зоны для исключения некачественного отображения картинки на экране.
- Лампочки для подсветки кнопок и переключателей в радиотехнической аппаратуре.
- Фотолампы – вспышки и пилотные (постоянного свечения на пониженной мощности) предназначены для мгновенного или долговременного освещения места фотосъемки.
- Лампа фара выполняется в одном корпусе с отражателем и фокусирующим стеклом.
- Модели с двумя нитями предназначены для использования в фарах автомобиля (ближний и дальний свет), задних фонарях авто (габариты и стоп-сигнал). Устанавливаются в такие источники света в местах, где может возникнуть потребность в резервировании. В случае перегорания одной из спиралей, зажигалась резервная.
- Нагревательные лампы применяют в лазерных принтерах.
- Лампы со специальным спектром излучения для научных приборов.
Лампы накаливания прошли длительный путь эволюции. В освещении им на смену приходят светодиоды, но во многих областях техники без таких устройств не обойтись.
Нередко бывает так, что используемое в быту устройство, имеющее большое значение для всего человечества, ничем не напоминает нам о его создателе. А ведь в наших домах зажглась благодаря усилиям конкретных людей. Их заслуга для человечества неоценима – наши дома наполнились светом и теплом. История представленная ниже, познакомит вас с этим великим изобретением и с именами тех, с кем оно связано.
Что касается последних, можно отметить два имени – Александра Лодыгина и Томаса Эдисона. Хотя заслуга русского ученого была очень велика, пальма первенства принадлежит именно американскому изобретателю. Поэтому мы вкратце расскажем о Лодыгине и подробно остановимся на достижениях Эдисона. Именно с их именами связывается история ламп накаливания. Говорят, что на лампочки у Эдисона ушло огромное количество времени. Ему пришлось провести около 2 тысяч опытов, прежде чем на свет появилась знакомая нам всем конструкция.
Изобретение, сделанное Александром Лодыгиным
История ламп накаливания очень похожа на истории других сделанных в России изобретений. Александр Лодыгин, русский ученый, смог заставить угольный стержень светиться в стеклянном сосуде, откуда был откачан воздух. История создания лампы накаливания начинается в 1872 году, когда ему удалось это сделать. Александр получил патент на электрическую угольную лампу накаливания в 1874 году. Немного позже он предложил заменить вольфрамовым угольный стержень. Вольфрамовая деталь и сейчас используется в лампах накаливания.
Заслуга Томаса Эдисона
Однако именно американский изобретатель, смог создать долговечную, надежную и недорогую модель в 1878 году. Кроме того, ему удалось наладить ее производство. В его первых лампах в роли нити накаливания была обугленная стружка, сделанная из японского бамбука. Вольфрамовые нити, привычные нам, появились значительно позже. Они стали использоваться по инициативе Лодыгина, упоминавшегося выше русского инженера. Не будь его, кто знает, как сложилась бы история ламп накаливания дальнейших лет.
Американский менталитет Эдисона
Существенно отличается от русского. У гражданина США Томаса Эдисона в дело шло все. Интересно, что, размышляя о том, как сделать более прочной телеграфную ленту, этот ученый изобрел вощение бумаги. Затем эта бумага использовалась в виде обертки для конфет. Семь столетий западной истории предшествовали изобретению Эдисона, и не столько развитием технической мысли, сколько постепенно формировавшимся у людей активным отношением к жизни. Многие талантливые ученые упорно шли к этому изобретению. История происхождения лампы накаливания связана, в частности, с именем Фарадея. Он создал фундаментальные труды по физике, без опоры на которые вряд ли было бы осуществимо изобретение Эдисона.
Другие изобретения, сделанные Эдисоном
Томас Эдисон появился на свет в 1847 году в Порт-Херон, небольшом американском городке. В самореализации Томаса сыграло роль то, что молодой изобретатель обладал способностью мгновенно находить инвесторов для своих идей, даже самых дерзких. И они были готовы рискнуть немалыми суммами. Например, еще будучи подростком, Эдисон решил печатать газету в поезде во время движения и затем продавать ее пассажирам. А новости для газеты следовало собирать прямо на остановках. Сразу же нашлись люди, которые ссудили деньги на покупку небольшого печатного станка, а также те, которые пустили Эдисона в багажный вагон с этим станком.
Изобретения до Томаса Эдисона делались либо учеными и были побочным продуктом осуществленных ими открытий, либо практиками, которые совершенствовали то, с чем им приходилось работать. Именно Эдисон сделал изобретательство отдельной профессией. У него было множество идей, и практически каждая из них делалась ростком для последующих, которые требовали дальнейшей разработки. Томас в течение всей своей долгой жизни не заботился о своем личном комфорте. Известно, что, когда он посетил Европу, будучи уже в зените славы, то был разочарован ленью и щеголеватостью европейских изобретателей.
Сложно было найти область, в которой Томас не совершил бы прорыв. Подсчитано, что этот ученый ежегодно делал около 40 крупных открытий. В общей сложности Эдисон получил 1092 патента.
Дух американского капитализма толкал вверх Томаса Эдисона. Ему удалось разбогатеть еще в возрасте 22 лет, когда он придумал котировочный “тиккер” для бостонской биржи. Однако самым важным изобретением Эдисона было именно создание лампы накаливания. Томасу удалось с ее помощью электрифицировать всю Америку, а затем и весь мир.
Строительство электростанции и первые потребители электроэнергии
История создания лампы начинается со строительства небольшой электростанции. Ученый соорудил ее у себя в Менло-Парке. Она должна была обслуживать нужды его лаборатории. Однако получаемой энергии оказалось больше, чем было необходимо. Тогда Эдисон начал продавать излишек соседям-фермерам. Вряд ли эти люди понимали, что стали первыми платными потребителями электроэнергии в мире. Эдисон никогда не стремился стать предпринимателем, однако когда он нуждался для своей работы в чем-либо, он открывал небольшое производство в Менло-Парке, впоследствии разраставшееся до больших размеров и шедшее своим путем развития.
История изменения устройства лампы накаливания
Электрическая лампа накаливания представляет собой источник света, где преобразование в световую энергию электрической происходит из-за накаливания тугоплавкого проводника электрическим током. Световая энергия впервые была получена таким способом при пропускании тока сквозь угольный стержень. Этот стержень был помещен в сосуд, из которого предварительно был откачан воздух. Томас Эдисон в 1879 году создал более-менее долговечную конструкцию с использованием угольной нити. Однако имеется довольно длительная история возникновения лампы накаливания в современном виде. В качестве тела накала в 1898-1908 гг. пытались применять разные металлы (тантал, вольфрам, осмий). Вольфрамовую нить, зигзагообразно расположенную, начали использовать с 1909 года. Лампы накаливания начали наполнять в 1912-13 гг. (криптоном и аргоном), а также азотом. В это же время вольфрамовую нить стали делать в виде спирали.
История развития лампы накаливания далее отмечена ее усовершенствованием путем улучшения световой отдачи. Это осуществлялось с помощью повышения температуры тела накала. Срок службы лампы при этом сохранялся. Заполнение ее инертными высокомолекулярными газами с добавлением галогена привело к уменьшению загрязнения колбы частицами вольфрама, распыляющегося внутри нее. Кроме того, это уменьшило скорость его испарения. Применение тела накала в виде биспирали и триспирали привело к сокращению теплопотерь через газ.
Такова история изобретения лампы накаливания. Наверняка вам интересно будет узнать и о том, что представляют собой различные ее разновидности.
Современные разновидности ламп накаливания
Множество разновидностей электрических ламп состоит из определенных однотипных частей. Они различаются формой и размерами. На металлическом или стеклянном штенгеле внутри колбы закреплено тело накала (то есть сделанная из вольфрама спираль) с помощью держателей, выполненных из молибденовой проволоки. К концам вводов прикреплены концы спирали. Для того чтобы создать вакуумноплотное соединение с лопаткой, выполненной из стекла, средняя часть вводов выполняется из молибдена или платинита. Колба лампы во время вакуумной обработки наполняется инертным газом. Затем штенгель заваривается и образуется носик. Лампа для крепления в патроне и защиты носика снабжается цоколем. Он прикрепляется цоколевочной мастикой к колбе.
Внешний вид ламп
Сегодня существует множество накаливания, которые можно разделить по областям применения (для автомобильных фар, общего назначения и др.), по светотехническим свойствам их колбы или по конструктивной форме (декоративные, зеркальные, с рассеивающим покрытием и др.), а также по форме, которую имеет тело накала (с биспиралью, с плоской спиралью и др.). Что касается габаритов, выделяют крупногабаритные, нормальные, малогабаритные, миниатюрные и сверхминиатюрные. Например, к последним относятся лампы, имеющие длину менее 10 мм, диаметр которых не превышает 6 мм. Что касается крупногабаритных, к ним принадлежат такие, длина которых составляет более 175 мм, а диаметр – не менее 80 мм.
Мощность ламп и срок службы
Современные лампы накаливания могут работать при напряжении от долей единицы до нескольких сотен вольт. Их мощность может составлять десятки киловатт. Если увеличить напряжение на 1 %, световой поток повысится на 4 %. Однако при этом срок службы сократится на 15 %. Если включить лампу на короткий срок на напряжение, которое превышает на 15 % номинальное, она будет выведена из строя. Именно поэтому так часто перепады напряжения вызывают перегорание лампочек. От пяти часов до тысячи и более колеблется срок их службы. Например, на короткое время рассчитаны самолетные фарные лампы, а транспортные могут работать очень долго. В последнем случае их следует устанавливать в местах, которые обеспечивают легкость замены. Сегодня световая отдача ламп зависит от напряжения, конструкции, продолжительности горения и мощности. Она составляет около 10-35 лм/Вт.
Лампы накаливания сегодня
Лампы накаливания по своей световой отдаче, безусловно, проигрывают источникам света, работающим от газа (люминесцентная лампа). Тем не менее они проще в эксплуатации. Для ламп накаливания не требуется сложной арматуры или пусковых устройств. По мощности и напряжению для них практически не существует ограничений. В мире сегодня каждый год производится около 10 млрд ламп. А число их разновидностей превышает 2 тысячи.
Светодиодные лампы
История происхождения лампы уже написана, тогда как история развития этого изобретения еще не завершена. Появляются новые разновидности, которые становятся все более популярными. Речь идет в первую очередь о светодиодных лампах (одна из них представлена на фото выше). Они известны также как энергосберегающие. Эти лампы обладают светоотдачей, превышающей более чем в 10 раз светоотдачу ламп накаливания. Однако у них имеется недостаток – источник питания должен быть низковольтным.
Величайшее изобретение-обыкновенная лампочка – LampsAZ
Величайшее изобретение-обыкновенная лампочка
Изобретателем электрической лампы накаливания считается Томас Эдисон, так как именно он представил образец лампы с рекомендациями ее практического использования. Цоколь бытовых ламп, имеющий резьбу, был придуман Томасом Эдисоном. В маркировке лампы накаливания для обозначения цоколя применяется буква “E” и цифры – размер цоколя по диаметру в миллиметрах, например Е14.
1854 год стал важным событием в истории изобретения лампы накаливания. Немецкий изобретатель Генрих Гебель впервые изобрел лампу с нитями накала из бамбука, находящимися в вакуумном сосуде. Его работы дали новый результат – практическую лампу накаливания.
В 1872 году русский ученый Лодыгин А.Н. провел эксперимент, пропустив электрический ток через угольный стержень, расположенный в стеклянной колбе. А в 1873 году он использует лампы накаливания для освещения улицы в Петербурге. 11 июля 1874 года Лодыгин А.Н. получает патент на нитевую лампу. В качестве нити накала используется угольный стержень, который располагается в вакууме. В 1879 году американский изобретатель Томас Эдисон получил патент, подтверждающий изобретение лампы накаливания с платиновой нитью, а в 1880 году – патент на лампу накаливания с угольной нитью. В 1890 году Лодыгин А.Н. предложил заменить угольную нить лампы накаливания на металлическую нить. В качестве металлической нити накала используется проволока из тугоплавкого металла вольфрама.
Изобретателем электрической лампы накаливания считается Томас Эдисон, так как именно он представил образец лампы с рекомендациями ее практического использования. Цоколь бытовых ламп, имеющий резьбу, был придуман Томасом Эдисоном. В маркировке лампы накаливания для обозначения цоколя применяется буква “E” и цифры – размер цоколя по диаметру в миллиметрах, например Е14. В 1891 году Жерар Филипс основал в Эйндховене (Голландия) компанию по производству электрических изделий, включая лампы накаливания. Известной в мире компанией в области электроники и осветительной техники и сегодня является компания Philips.
Первые электрические лампы накаливания представляли собой вакуумную стеклянную колбу, внутри которой находился проводник электрического тока, обладающий повышенным сопротивлением. При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается и излучает свет. Вакуумная среда предохраняет проводник от окисления и перегорания. Первые лампы накаливания имели свои недостатки. Материал накала от нагрева испарялся и оседал на холодных стенках стеклянной колбы. Под влиянием этого процесса лампа становилась темнее и, следовательно, яркость свечения снижалась. К тому же, материал накала вследствие нагрева быстро разрушался, что приводило к выходу лампы из строя. Продолжительность работы такой лампы становила около 50 часов. Особенность работы такой лампы заключалась в том, что чем выше температура накала нити и чем больше ее размеры, тем выше яркость свечения лампы. Но повышение температуры тела накала приводило к увеличению его испарения, удлинение нити накала делало громоздкой внутреннюю конструкцию лампы. В 1905 году Фритц Блау и Германн Ремане изготовили лампу с вольфрамовой нитью, что положило начало производства электрических ламп накаливания, которые применяются и сегодня. Благодаря использованию в качестве нити накала вольфрама, как одного из самых тугоплавких металлов, удалось продлить срок службы лампы накаливания. Особая дата в истории изобретения и совершенствования ламп накаливания – 1906 год. В этом году в Императорском патентном ведомстве был зарегистрирован товарный знак OSRAM, знак лампы, в которой использована металлическая нить накала. Это стало начальным этапом производства ламп накаливания. Для нити накала ламп стали применять вольфрам, увеличение длины нити достигалось закручиванием ее в многократно повторяющиеся спирали.
Помимо вакуумных ламп, появились лампы, наполненные инертными газами (неоном, аргоном, криптоном), что уменьшило потемнение стеклянной колбы. Все это позволило значительно увеличить световую отдачу и яркость свечения ламп накаливания, а также срок службы – до 1000 часов в соответствии со стандартом.
Электрическая лампа накаливания быстро проникла во все уголки мира, стала неотъемлемым атрибутом каждого дома, каждой квартиры. И долгие годы и десятилетия удерживает свои позиции на рынке осветительных приборов.
1,093 Моменты с лампочками: множество изобретений от волшебника из Менло-Парка
Не каждое изобретение Томаса Эдисона превратилось в золото. В 1893 году, продав свою долю в General Electric, Эдисон вложил деньги в предприятие, предназначенное для поставок железной руды американским производителям стали. Как обычно, уделяя внимание каждой детали, он «спроектировал свои собственные дробилки с шипами, которые позволили использовать более крупные валуны, поднимаемые самым большим в мире паровым экскаватором», – сообщает InSight, журнал, издаваемый Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике.К 1902 году предприятие провалилось. «Ну, все это ушло, но мы чертовски хорошо провели время, – пошутил Эдисон.
Томас Эдисон наиболее известен как изобретатель современной лампочки, и многие также знают, что он стал соучредителем GE в 1892 году, когда он объединил свою компанию Edison General Electric Company с Thomson-Houston Electric Company. Несмотря на то, что он мог бы удержать больше денег, сохранив долю в GE, он использовал их для финансирования своей страсти к изобретательству. Эдисон произвел невероятные 1093 единицы U.S. патентов, достаточных, чтобы оправдать прозвище его лаборатории в Менло-парке: фабрика изобретений. С 1983 года США чествуют Эдисона и других изобретателей в день рождения Эдисона, 11 февраля.
Всегда, казалось, опережая свое время, Эдисон также экспериментировал с аккумуляторами для автомобилей, подводных лодок и другой техники. Здесь он позирует с электромобилем Bailey. Изображение предоставлено: Музей инноваций и науки Скенектади.
Любопытство Эдисона, казалось, не имело границ.Кажется почти странным представить, что современные иммерсивные широкоэкранные блокбастеры уходят своими корнями в кинетограф, кинокамеру, которую Эдисон изобрел в 1889 году. Всегда сторонник вертикальной интеграции, он также построил студию Black Maria для производства фильмов. ; он также создал студию Edison Studios, которая официально контролировала и распространяла около 1200 постановок.
К этому времени Эдисон уже создал фонограф, изобретение 1877 года, которое принесло ему прозвище Волшебник Менло-Парка.Заимствуя физику телеграфа и телефона, изобретение Эдисона использовало способность простой желобчатой диафрагмы реагировать на звуковые колебания. Ключевым моментом было записать эти оттиски на оловянной фольге, обернутой вокруг диафрагмы с помощью движения иглы. Воспроизведение было достигнуто путем отслеживания этих шагов в обратном порядке. Первая такая запись в истории? Запоминающийся куплет из «У Мэри был ягненок», произнесенный самим волшебником. Это изобретение было еще более примечательным, учитывая, что сам Эдисон был в основном глухим.
Всегда стараясь выйти за рамки возможного, Эдисон использовал свои изобретения как основу для дальнейшей работы. Сделав еще один шаг вперед в области фонографа, он придумал говорящих кукол, которые он назвал «маленькими монстрами», которые, по всем признакам, могли дать Чаки шанс заработать деньги. Кукла Эдисона с миниатюрным фонографом внутри оловянного корпуса возникла довольно безобидно. В ручном режиме фонограф должен был декламировать детские стишки. Проблема заключалась в том, что машина также издавала жуткие потрескивающие и шипящие звуки, которых было достаточно, чтобы отпугнуть молодых клиентов, которых она должна была привлечь.
В список изобретений входит и электрическая ручка, которую Эдисон запатентовал в 1871 году – за год до фонографа. Эдисон разработал устройство для автоматизации процесса копирования отпечатков, который копировальные машины так умело выполняют сегодня. Острая вибрирующая игла прорисовывала контуры написанных букв и, по сути, создавала трафарет для каждой страницы. Пользователям просто нужно было бы проводить чернила по трафарету, чтобы дублировать страницу снова и снова. Однако изобретение не понравилось предполагаемой аудитории и быстро устарело.Но идея использования вибрирующей иглы для создания узоров позже была воплощена в жизнь для нового вида услуг: татуировок тела.
Очаровательные или нет, многие из изобретений Эдисона подготовили почву для революционных технических достижений, реализованных самой компанией, соучредителем которой он является: GE. Путь к современной лампочке пролегал через тонкие как вафли кусочки бамбука. Воздействие сильного тепла привело к испарению целлюлозы в бамбуке, оставив после себя углеродные леса.Эдисон использовал эти углеродные волокна в качестве основы для своих экспериментов с лампочкой. Хотя 1200 часов работы, которые они показали, были впечатляющими для своего времени, более многообещающие вольфрамовые нити вскоре вытеснили своих углеродных собратьев с поля зрения.
Десятилетия спустя новые воплощения углеродной нити используются в качестве компонентов реактивных двигателей. Компания GE заменила металлические лопасти вентилятора в своих самых мощных реактивных двигателях на их аналоги из углеродного волокна для более легких и, следовательно, более экономичных самолетов.Инженеры изучают новые возможности применения этого чудо-материала: например, в качестве строительных блоков для ветряных турбин и для использования в медицинских машинах для визуализации.
Рентгеновский аппарат тоже может проследить свое происхождение от изобретательного гения Эдисона. Соучредитель GE Элиху Томсон переделал лампочку Эдисона для излучения рентгеновских лучей. Вместе с ним появился рентгеновский аппарат и потрясающая способность заглядывать внутрь человеческого тела – революция в здравоохранении.
Теперь инженеры GE используют постоянный ток для создания «электрических супермагистралей» для передачи электрического тока, например, от морских ветряных электростанций.Поскольку при передаче постоянного тока утечка меньше, длинные подводные кабели эффективно переносят ток к преобразователям, которые переключают его обратно на переменный ток и подают в сеть.
Любимый DC Эдисона продолжает жить, и GE продолжает развивать наследие Эдисона. Работа изобретателя в свете – примерно треть его патентов в США была связана с электричеством и мощностью – привела к лазерной технологии, ключу к 3D-печати, где лазер используется для сплавления металлических порошков в формы и узоры, разработанные компьютером.
Первый патент Томаса Эдисона – в возрасте 22 лет – получил электрографический регистратор голосов, устройство, использующее электрический ток как способ быстрой регистрации голосов «за» или «против» законодателей. Хотя этого не будет видно на сегодняшнем Конгрессе, другие изобретения, в том числе его работа с телефоном, являются свидетельством непреходящего наследия богатой и впечатляющей жизни. Этого достаточно для создания широкоэкранного блокбастера. Или бестселлер: «Эдисон», последняя книга покойного президентского биографа Эдмунда Морриса, была опубликована прошлой осенью.
Эдисон и теневая сторона искусственного света
Американские люциферы: темная история искусственного света, 1750-1865 гг. Джереми Заллен Univ. North Carolina Press (2019)
Эдисон Эдмунд Моррис Random House (2019)
Помимо паровых двигателей и ткацких станков, Промышленная революция породила инновации в области искусственного освещения – для городских улиц, маяков, железнодорожных вагонов и заводов.Постепенные улучшения, от китового жира до газа, керосина и технологии электрической угольной дуги, завершились в 1879 году практичной лампочкой накаливания, созданной плодовитым американским изобретателем Томасом Эдисоном. Эти достижения не были прямым шагом вперед, как показывают две книги – American Lucifers Джереми Заллена и Edison покойного Эдмунда Морриса.
American Lucifers начинается за столетие до рождения Эдисона, в 1750 году. Заллен, историк, исследует человеческие затраты на искусственное освещение с тех пор до 1890 года, концентрируясь на людях, производящих и использующих топливо в Соединенных Штатах, и их связях с Югом. Америка, Великобритания и Карибский бассейн.Рассматривая энергию с точки зрения класса, он исследует судьбу китобоев, порабощенных людей, перегоняющих сосновую смолу для производства скипидара, детей на спичечных фабриках, нефтепереработчиков и добытчиков угля и меди.
Международные сети, которые он исследует, запутаны. Он утверждает, что еврейские свечи в Род-Айленде виновны в эксплуатации рабочих, которые использовали свои свечи на карибских сахарных плантациях, хлопковых фабриках Новой Англии и угольных шахтах Пенсильвании. Позже уголь из этих шахт питал паровые машины, питавшие электрические фонари.Сами свечи были изготовлены из китового жира или жира домашнего скота – крупного рогатого скота и свиней, которые «до 1930-х годов в основном выращивались фермерами с использованием керосиновых ламп». Тематические исследования Заллена также охватывают аргентинские бойни, фабрики по производству фосфорных спичек в Ливерпуле, Великобритания, и медный рудник в Монтане.
Преимущества искусственного света недооцениваются. «Вся электрическая постройка», утверждает Заллен, была основана на «веке неуклонной индустриализации рабского труда» наряду с эксплуатацией женщин и детей, которые, хотя и не были порабощены, в лучшем случае работали за голодную зарплату.Однако такие утверждения слишком упрощают. В девятнадцатом веке реальная заработная плата в США выросла. Фабрики требовали грамотности и умения считать, что было одной из причин, по которой детей заставляли посещать школу. И история женщин той эпохи не является чисто эксплуатацией и «жесткими ожиданиями», как показывают распространение женских колледжей и растущее движение за избирательное право.
Утверждая, что электрификация была опасна для шахтеров, Заллен не признает, что примерно после 1890 года электрический свет оказался более безопасным в шахтах, чем свечи.Электровентиляторная вентиляция удаляла взрывоопасные газы, а сигнализация и телефоны повышали безопасность. Но такие технологии не обязательно повышали заработную плату, и они действительно вели к увольнениям.
Заллен прав, подчеркивая человеческие затраты на добычу ресурсов и рассматривая технологии как подразумеваемые идеологические и зачастую деспотические в использовании. Историкам энергетики необходимо объединить труд с изобретениями и предпринимательством, и American Lucifers предлагает ценные перспективы. Однако эта хорошо написанная работа приближается к тому, чтобы свести сложный переход между энергетическими режимами к более простой истории классовой борьбы.
Наполненный рассказ показывает, что мир середины девятнадцатого века, в котором родился Эдисон, не был просто прелюдией к электрификации. Но Заллен ошибочно отвергает изобретателя как «электрического ускорителя», хотя на самом деле он был хорошо знаком с энергетическим миром свечей, угля и классовых конфликтов. Взгляд Морриса на Эдисона более тонкий. Известный своей трилогией о президенте США Теодоре Рузвельте, Моррис следует необычной хронологии, действующей в обратном порядке после смерти Эдисона в 1931 году.Таким образом, последние три десятилетия жизни Эдисона, когда количество важных изобретений постепенно сокращалось, предшествовали его впечатляющим триумфам.
Родился в 1847 году в сельской местности Огайо и переехал в Мичиган в детстве. Эдисон мало учился, прежде чем стал телеграфистом в 15 лет. Он узнал, как работает система телеграфии, и стал изобретателем, в конечном итоге обосновавшимся в Нью-Джерси. В 30 лет он усовершенствовал телеграфию, телефон и микрофон и поразил мир своим фонографом. К 1882 году он и его сотрудники разработали электрическую лампочку и все еще знакомую систему распределения электроэнергии, состоящую из динамо-машин, проводов, предохранителей, розеток и настенных выключателей.
Электроосвещение впервые затмило газ в центрах городов, на биржах, на вокзалах и в известных зданиях; к 1910 году в нем преобладало уличное освещение. К 1940 году он был на пути к сегодняшней обширной, потребляющей много энергии инфраструктуре. Моррис, увлеченный писатель, разбирающийся в деталях, ясно объясняет изобретения, включая менее известные технологии, такие как переводящий тиснитель 1877 года, который ускорил телеграфную передачу. Возможно, величайшим изобретением Эдисона стала первая в США промышленная исследовательская лаборатория в Вест-Ориндж, штат Нью-Джерси.С 1886 г. здесь развивались киноаппаратура и киностудия; улучшенные батареи, добыча железа, производство цемента и запись фонографа; и обнаружили, что сорняк, золотарник ( Solidago leavenworthii ), может быть внутренним источником каучука.
Эдисон – дважды женатый и противоречивый отец шестерых детей – был больше предан лаборатории, чем домашней жизни. Изобретения были коллективным процессом, о чем свидетельствуют тысячи записных книжек для совместной работы, хранящиеся в West Orange. Его отношения с новаторским инженером-электриком Уильямом Хаммером, его главным экспериментальным помощником Чарльзом Бэтчелором и другими были важны для успеха Эдисона, но в более поздней жизни он стал больше одиночкой.
Как и многие изобретатели, он плохо себя вел. Как и многие люди, добившиеся собственного успеха, в трудные 1890-е годы он не питал особой симпатии к рабочим. И, как многие предприниматели-основатели, он сопротивлялся делегированию. После его смерти его знаменитая лаборатория осталась умирающей и лишенной руководства. Эдисон давно потерял контроль или даже частичное владение своей долей в сфере электрического освещения, которую финансисты погрузили в компанию General Electric. Он позволил крупным изобретениям, таким как фонограф и кинофильмы, чахнуть, но вложил ресурсы в донкихотские проекты, в частности, на железный рудник в Нью-Джерси, к отчаянию семьи и единомышленников.Рассказывая историю Эдисона в обратном порядке, Моррис преуменьшает эти накопленные неудачи в повествовании о богатстве, которое исследует, как возникает индивидуальное творчество.
Лечение Морриса подробное, но ошибочное. Отношения Эдисона с американским автомобильным магнатом Генри Фордом были важнее, чем кредиты Морриса: оба выросли в отдаленных районах Детройта, штат Мичиган, и придерживались схожих убеждений. Расизм Эдисона упоминается очень осторожно. Возможно, были включены некоторые интересные письма Эдисону, в том числе несколько от художника по побегам Гарри Гудини.Но, столкнувшись с пятью миллионами страниц документов, Моррису пришлось многое упустить. Структура также запрещает ретроспективные резюме.
Электрификация оказалась благом, но стимулировала добычу ресурсов, световое загрязнение и глобальное потепление. Сейчас, когда мы сталкиваемся с еще одним важным переходом от ископаемого топлива к альтернативным источникам энергии, рассказ Заллена является своевременным – он перекликается с высокими человеческими и экологическими издержками, связанными с драмами, разыгрывающимися на нефтяных месторождениях Нигерии, и смогом индийских городов. Между тем, портрет Морриса энергетической революции, которая была принята с энтузиазмом, но заняла более полувека, оставляет нам надежду на то, что обеспечение устойчивости системы Эдисона не займет так много времени.
Лампочка Вудворда и Эванса
Патент 1874 года пары из Торонто под названием «Электрический свет».
Фон
В первом десятилетии XIX века британский химик сэр Хамфри Дэви разработал дуговую лампу. Это устройство с батарейным питанием излучало свет от электрической дуги. два угольных проводника. Его изобретение стимулировало исследования британских ученых по усовершенствованию практичной лампочки. Перед ними стояла задача создать электрический свет с доступной по цене и долговечной нитью накала.Нить накала – это тонкая полоска проводника. материал, который выделяет свет и тепло при подключении к электрическому току. В ранних экспериментах использовались дорогие платиновые нити. К 1860-м годам нити изготавливались из карбонизированной бумага. Однако они не были ни длительными, ни эффективными. Вакуум в колбе, созданный для предотвращения окисления и разрушения нити на открытом воздухе, был недостаточным. Электрические источники тоже нуждались в доработке.
Эксперименты Вудворда и Эванса
Студент-медик Генри Вудворд и владелец отеля Мэтью Эванс были соседями в Торонто, проводившие эксперименты. с помощью батареи и индукционной катушки.Зимним вечером 1873 года в сумерках они заметили свет, создаваемый искрой на контактном посту. Согласно одной из версий, свет был достаточно ярким, чтобы Эванс мог видеть время на своих часах. «Если бы только можно было заключить это в своего рода глобус, – подумал Вудворд, – какое изобретение у нас было бы! Это произведет революцию в мире! »
Вудворд и Эванс разработали прототип лампы накаливания с нитью накаливания из углеродного стержня. Это напоминало более ранние эксперименты английского ученого сэра Джозефа Суона.Однако их вакуум был сильнее, чем у Суона. Это позволило герметичной лампе удерживать азот. они вливались в это. Пара продемонстрировала свою лампочку финансистам в Morrison Brass Foundry на Аделаид-Стрит-Вест в Торонто. «Нас было четверо или пятеро за большим столом, – вспоминал позже Эванс. «Вудворд замкнул выключатель. и постепенно мы увидели, что углерод сначала стал красным и постепенно становился все светлее и светлее, пока не засиял красивым светом. Это был самый волнующий момент в моей жизни.”
Патенты
ПатентВудворда и Эванса, представленный 24 июля 1874 г. и одобренный (№ 3,738) 3 августа 1874 г., дает следующее описание их света:
Кусок угля, как упоминалось выше, чистого качества и подходящего размера, пропорционального размеру лампы или сосуда, который будет использоваться, соскабливается и формируется до тех пор, пока не будет приспособлен для этой цели. Затем один электрод соединяется с углем вверху, а другой электрод соединен с углем внизу следующим образом.Небольшое отверстие просверливается на небольшом расстоянии в каждом конце угля для установки электродов, и при необходимости они дополнительно закрепляются, окружая их часть гипса или другого подходящего вещества. Электроды не проходят через угли и не соединяются друг с другом. Затем его заключают в глобус или другой сосуд из стекла или другого подходящего материала. Затем воздух удаляется. из упомянутого шара или сосуда после того, как он был герметично запечатан с торцов, а затем заполнен разреженным газом, который не будет химически соединяться с углеродом в горячем состоянии.Электричество теперь подано и в достаточном количестве, чтобы нагреть углерод. внутри сосуда до состояния накала, ранее введенный разреженный газ теперь становится светящимся и составляет свет, обозначенный здесь как электрический свет Вудворда и Эванса.
Woodward и Evans не смогли обеспечить достаточные инвестиции, чтобы покрыть высокую стоимость производства ламп. Они проявили настойчивость, несмотря на то, что их публично высмеивали как эксцентричных и одержимых. В 1876 году Вудворду был выдан патент (№ 181 613) в США.В Однако попытки пары привлечь инвестиции остались безрезультатными. Вудворд отказался от проекта и отправился в Англию, в то время как Эвансу не хватало средств для продолжения своих исследований.
Лампочка Томаса Эдисона
По обе стороны Атлантического океана продолжались работы по производству коммерчески жизнеспособной лампы накаливания. В Англии Джозеф Свон изготовил рабочий светильник, который он запатентовал в Великобритании в 1880 году. Однако электронные лампы, которые он использовал, были неэффективными, и его толстые нити быстро выгорели.Томас Эдисон работал в своей лаборатории в Менло-Парке, штат Нью-Джерси, над улучшением состава лампы. Он также купил несколько существующих патентов. В 1879 году он заплатил 5000 долларов за патент Вудворда в США.
К октябрю 1879 года Эдисон сделал лампочку, которая светила до 14,5 часов. Дальнейшие усовершенствования основывались на концепции высокого сопротивления, позволяющей теплу и свету проникать в нить накала лампы, а не в питающие провода от источника питания. Эдисон инкорпорировал лампочку в электрическую систему линий электропередач и другого оборудования.Это сделало устройство более практичным для повседневного использования. Он также получил финансирование от богатых американских финансистов. Его патент стал предметом длительной судебной тяжбы, когда патент офис постановил, что это было основано на работе других. Его компания также угрожала Суону судебным иском, пока в 1883 году два изобретателя не объединились для производства лампочек в Великобритании. В коммерческих лампах Эдисона 1880-х годов использовались нити из карбонизированной бамбук, способный гореть более 1000 часов.
Наследие
Хотя их работа способствовала развитию электрического освещения, Генри Вудворд и Мэтью Эванс исчезли в истории.После закрытия их проекта Эванс подумал, что « изобретатель никогда не получает вознаграждения за свой труд ». В лампах продолжали использовать углеродные волокна до тех пор, пока в начале 20 века не были разработаны более эффективные вольфрамовые волокна.
Студент-медик и изобретатель Генри Вудворд, который вместе с Мэтью Эвансом в Торонто разработал первую версию лампочки.
Лампочка, цистоскопия и Томас Альва Эдисон
Предпосылки и цель: Томас Альва Эдисон был символом американских достижений, который буквально изобрел 20-й век.Хотя он больше всего известен как изобретатель электрической лампочки, фонографа и кинофильмов, он также оставил прочное наследие в виде периферийных приложений для развития, таких как эндоскопы.
Методы: Обзор опубликованных урологических работ о цистоскопах с лампами накаливания содержал перекрестные ссылки на статьи об Эдисоне или от него. Были подчеркнуты важные события, которые позволили перенести технологии из лаборатории Эдисона в клиническую практику.
Полученные результаты: Эдисон родился в 1847 году, когда Линкольн работал в Конгрессе; он умер в 1931 году, когда Гувер боролся с Великой депрессией. Жизнь Эдисона охватила период становления Америки, который Генри Адамс назвал «взрослением». Эдисон получил вакуумное устройство Шпренгеля в конце 1879 года, и, как обычно, он смог настроить машину для повышения производительности. За 5 дней с 16 по 21 октября он улучшил вакуум с 1/100 000 до 1/1 000 000 атм, и его первая лампа накаливания мягко горела.21 декабря 1879 года он слил эту историю журналисту N.Y. Herald Маршаллу Фоксу, и мир был уведомлен об этой лампочке. Специальные рождественские световые визиты начались в Менло-парке всего через 4 дня. Эдисон запатентовал завинчивающуюся крышку для легкой замены, и первые лампы были проданы за 40 центов (стоимость 1,40 доллара). 100 000 ламп было продано в 1882 году, 4 миллиона в 1892 году и 45 миллионов в 1903 году. Сразу же на рынок вышли конкуренты и производители специальных товаров. Доктор Генри Кох и Чарльз Престон из Рочестера, штат Нью-Йорк, разработали лампочку меньшего размера с низким током, которую можно было подключить к медицинским устройствам.
Выводы: Никакое обсуждение электричества и современных приложений не было бы полным без обсуждения Томаса Алвы Эдисона и его вкладов в дозорные. Первая церковь, почта и корабль были освещены в 1892 году. Первая гостиница, театр и электрическая вывеска появились в 1893 году. Быстрое распространение и вторичное применение изобретений Эдисона характеризует появление цистоскопов.Нитце использовал модифицированную лампу Эдисона в своих прицелах второго и третьего поколения к 1887–1888 годам, за 8 лет после открытия.
Кто изобрел лампочку? | Сумеречное освещение
Лампочка – это часто первое, на что мы обращаем внимание, когда просыпаемся утром, она помогает нам в повседневных делах и освещает даже самые скучные дни… но откуда взялась эта идея?
Хотя известному американскому изобретателю Томасу Эдисону обычно приписывают изобретение лампочки, он был не единственным человеком, участвовавшим в разработке революционной технологии, изменившей жизнь.Есть несколько других значительных людей, которые заслуживают похвалы за свою работу с лампами, электрическими батареями, лампами и первыми лампами накаливания.
Ранние исследования и разработка лампочки
Томас Эдисон создал первую коммерчески успешную лампочку в 1979 году, но история лампочки началась задолго до этого. В 1800 году Алессандро Вольта разработал первый метод производства электроэнергии, известный как гальваническая батарея. Он состоял из альтернативных дисков из меди и цинка, которые были диспергированы с картонами, пропитанными соленой водой; это подключало электричество, когда медный провод был подключен с обоих концов.Хотя Алессандро Вольта прославился как изобретатель современной батареи, это творение из светящейся медной проволоки считается одной из самых ранних выставок ламп накаливания.
Вслед за этим Хамфри Дэви, английский изобретатель и химик, создал и произвел первую электрическую лампу. Он сделал это, соединив гальванические сваи с угольными электродами. Это изобретение 1802 года было известно как эклектическая дуговая лампа. Хотя дуговая лампа Дэви была шагом вперед по сравнению с автономными батареями Volta, все же оставалось несколько проблем, которые не делали ее практическим источником освещения.Лампа перегорела очень быстро и была слишком яркой для использования в доме или офисе. Однако принципы, которые внедрили Дэви и Вольта, оказали значительное влияние в 1800-х годах на разработку других электрических ламп и лампочек.
В 1940 году произошло значительное развитие, британский ученый Уоррен де ла Рю разработал эффективную лампочку, в которой вместо меди была использована спиральная платиновая нить. Проблема заключалась в том, что высокая стоимость этой платины не позволяла лампе получить огромный коммерческий успех.Та же проблема возникла в 1840 году, когда Уильям Стейти увеличил долговечность дуговых ламп, разработав механизм, который регулировал и замедлял угольные стержни, которые раньше быстро разрушались.
Томас Эдисон против Джозефа Свона
В 1850 году английский химик Джозеф Свон попытался решить проблемы, с которыми столкнулись предыдущие изобретатели, с точки зрения экономической эффективности. В 1860 году он разработал лампочку, заменившую дорогую платину нитями из карбонизированной бумаги. По данным Смитсоновского института, в феврале 1879 года Свон представил свою рабочую лампу на лекции в Ньюкасле.Волокна Лебедя были помещены в вакуумную трубку, чтобы свести к минимуму воздействие кислорода, что продлило срок их службы. Хотя прототип хорошо работал в демонстрационных целях, на практике он был непрактичным.
Томас Эдисон понял, что проблема конструкции Свана заключалась в нити накала; тонкая нить накала с высоким электрическим сопротивлением сделает лампу практичной, так как для ее свечения потребуется небольшой ток. Эдисон продемонстрировал свою лампочку в декабре 1979 года. Джозеф Свон внес изменения в свою лампочку и основал собственную электрическую компанию в Англии.Эдисон был недоволен и попытался подать на Свон в суд за нарушение патентных прав, однако у Свон были веские доводы, и в конечном итоге они были урегулированы. Оба изобретателя объединились, чтобы создать компанию Edison-Swan United, которая, по данным Музея неестественных тайн, быстро стала одним из крупнейших производителей лампочек в мире.
Фестиваль света Эдисона
Томас Эдисон заслужил всемирное уважение за свой вклад в создание современного мира. Его усилия и достижения ежегодно отмечаются на крупнейшем и самом продолжительном фестивале Юго-Западной Флориды; Фестиваль Эдисона.Этот фестиваль чествует вклад Эдисона в человечество, он стремится улучшить и вдохновить сообщество, наполняя фестиваль мероприятиями и образованием, связанными с работой и ценностями Томаса Эдисона. Последний фестиваль состоялся в феврале и включал в себя такие мероприятия, как «Фестиваль света Эдисона» на 5 км, забег для юниоров, ремесла на реке и грандиозный парад, который собрал сообщество, чтобы отпраздновать жизнь и достижения Эдисона.
Светодиодные фонари
Светодиоды (LED) считаются будущим освещения благодаря их более низкому энергопотреблению, более низкой ежемесячной цене и более длинным крышкам, чем у традиционных ламп накаливания.Ник Холоняк, американский ученый из General Electric, случайно изобрел красный светодиод, пытаясь создать лазер в начале 1960-х годов. Несколько лет спустя желтые и зеленые светодиоды также были обнаружены и использовались в нескольких приложениях, включая световые индикаторы, дисплеи калькуляторов и светофоры, согласно Министерству энергетики. Синий светодиод был создан в начале 1990-х годов группой японских и американских ученых; Исаму Акасаки, Хироши Амано и Сюдзи Накамура.
Как поменять лампочку
Замена лампочки может считаться самой простой работой своими руками в книге, но если вы только что переехали в новый дом или у вас есть новые лампочки, здесь, в Dusk Lighting, мы вам поможем. -как.
- Отключите питание
Прежде чем делать что-либо, убедитесь, что питание отключено.
- Дайте лампе остыть
Дайте лампе остыть, прежде чем прикасаться к ней.
- Используйте лестницу
Убедитесь, что вы можете безопасно добраться до лампы, не растягивая ее.
- Снимите лампочку
Выньте лампочку из патрона.Это будет зависеть от типа фитинга; байонетное или резьбовое соединение.
Как открутить лампочку
Байонетное крепление (два зубца – стандарт в Великобритании):
Слегка возьмитесь за лампу, затем сильно нажмите вверх, осторожно поверните против часовой стрелки, пока она не выйдет из патрона.
Винтовой фитинг (наиболее распространен в Европе):
Осторожно поворачивайте против часовой стрелки, пока лампочка не выйдет из патрона.
- Замените лампочку
Вставьте новую лампочку в патрон.Поверните его по часовой стрелке, пока он не встанет на место.
- Восстановление питания
После того, как лампа надежно встала на место, снова включите питание и включите свет.
- Утилизируйте старую лампу
Утилизируйте старую лампу осторожно, поскольку стекло хрупкое и очень острое. Мы рекомендуем использовать упаковку от новой лампы, чтобы обернуть старую для безопасной утилизации.
Советы по замене лампочки
- При замене лампочки убедитесь, что вы заменили ее на лампочку той же мощности.
- Утилизируйте лампу в недоступном для детей месте, чтобы снизить вероятность получения травмы.
- Не засовывайте пальцы в открытую розетку.
Ваша осветительная установка – ничто без правильной лампочки. Здесь, в Dusk Lighting, у нас есть широкий ассортимент лампочек и аксессуаров, подходящих к широкому выбору осветительных приборов. Вы найдете все, от ламп накаливания в винтажном стиле до энергосберегающих светодиодных ламп разной мощности и цветовых оттенков, включая нейтральный белый и теплый белый, для стильного освещения вашего дома.Если вы хотите добавить в свой дом немного роскоши, вам обязательно понравится наш ассортимент дизайнерских лампочек и ламп размера XXL, которые придадут вашему дому неповторимый и высококачественный стиль.
изобретений 1: Эдисон и лампочка
Назначение
Познакомить учащихся со сферой и силой изобретений и помочь им лучше понять их влияние на людей и общество.
Контекст
Этот урок является первым из серии, состоящей из двух частей, посвященных технологиям и изобретениям.Студенты знакомятся с миром технологий и изобретений, а также с тем, как его продолжающееся развитие продолжает влиять на все аспекты жизни – как в хорошем, так и в потенциально плохом смысле.
В разделе «Изобретения 1: Эдисон и лампочка» учащиеся узнают, как создаются изобретения для решения проблем или улучшения способов работы. В качестве примера приведено усовершенствование лампы накаливания Томаса Эдисона.
В разделе «Изобретения 2: влияние» студенты сосредотачиваются на процессе изобретения, в частности, на краткосрочных и долгосрочных проблемах, которые изобретатели должны учитывать перед разработкой изобретения.Они исследуют ряд других революционных американских изобретений, и им предлагается оценить влияние собственных изобретательских идей с точки зрения их полезности и общественного воздействия.
На этом раннем уровне важно познакомить учащихся с идеей технологии и помочь им определить ее различные формы и текущее влияние на общество. Также стоит помочь им увидеть, что технологии, включая изобретение процессов и инструментов с незапамятных времен, показывают, что люди в некоторой степени контролируют свою судьбу и могут справляться с проблемами, ища лучшие способы делать что-то, изобретая решения и рисковать.( Benchmarks for Science Literacy , p. 53.)
Участие студентов в простых дизайнерских проектах дает им интересные возможности для решения проблем, хорошего использования инструментов, тщательного измерения, проведения разумных оценок, точных расчетов и четкого общения. Им также дается возможность поразмышлять о влиянии, которое их изобретения или проекты могут иметь, особенно на их окружение. ( Контрольные показатели научной грамотности , стр. 54.)
Планирование вперед
Прочтите следующие общие справочные материалы, которые будут использоваться в качестве справочных материалов на уроке.
Мотивация
Чтобы пробудить интерес и облегчить изучение предмета, начните урок с вопроса:
- Что вам трудно сделать?
Вызвать ряд ответов до тех пор, пока один или два примера не будут улучшены или упрощены посредством изобретения инструмента, устройства или процесса. Тогда спроси:
- Можете ли вы придумать инструмент или устройство, которые помогут вам делать ______ легче?
Поощряйте больше откликов, подтверждающих их общие идеи.(Следует отметить идеи, выраженные в этом упражнении, потому что они сыграют роль во втором уроке этой серии, «Изобретения 2: Влияние», где студенты начинают оценивать потенциальное влияние изобретений и принимать участие в собственных творческих процессах изобретений. .)
По одному возьмите карандаш, ластик, часы, степлер, ножницы, лампочку и телефон (настоящий или фото) со всего класса. Покажите предметы перед классом и задайте такие вопросы:
- Что это? (Показать элемент.)
- Для чего это используется?
- Как это помогает людям?
- Как вы думаете, он был создан? Почему?
- Что, если бы у людей не было _____? В чем без него жизнь была бы труднее?
Затем дайте учащимся базовое объяснение технологий и изобретений, обсуждая, как такие изобретения, как карандаш, часы, лампочка и телефон, были созданы обычными людьми, такими же, как они, которые определили проблемы в своей жизни и были заинтересованы в их создании. новые или лучшие идеи, облегчающие жизнь.
Затем, чтобы побудить учащихся думать об изобретениях как о средстве решения повседневных проблем, которые в конечном итоге могут изменить общество и образ жизни людей, задайте такие вопросы:
Разработка
Сообщите учащимся, что они узнают больше об одном из самых важных изобретений последних нескольких столетий – лампочке.
Эдисон и лампочка
Попросите учащихся сначала подумать и ответить на открытые вопросы, подобные приведенным ниже.(Предложите им подробно изложить свои ответы, чтобы они задумались о том, какой была жизнь до того, как лампочка улучшила качество жизни людей.)
- Как вы думаете, какой была жизнь до изобретения лампочки?
- Что люди делали, чтобы видеть ночью или в темноте? (Использовали свечи, масляные лампы, камины и т. Д.)
- Как вы думаете, когда это было изобретено?
- Какие проблемы решило изобретение лампочки?
- Каким образом это облегчило жизнь людям и обществу?
- Вы знаете, кто изобрел лампочку?
Затем, используя страницу «Об Эдисоне» и справочные ресурсы, такие как Томас Альва Эдисон, расскажите историю Эдисона и изобретения лампочки, используя фотографии и иллюстрации.Также должны быть представлены иллюстрации к фонографу, кинетоскопу (киноаппарату) и другим изобретениям.
Помимо ответов на предыдущие вопросы для обсуждения, студенты будут проинформированы, среди прочего, о: справочной информации о Томасе Эдисоне; как трудолюбивый Эдисон резюмировал процесс изобретений цитатой: «Гений – это один процент вдохновения и 99 процентов пота», что должно помочь студентам увидеть, что любой, кто вдохновлен и усердно работает, может создавать значимые изобретения или прорывы; и что лампочка в конечном итоге осветила дома, здания и города по всему миру, принося людям неисчислимые блага.
Поощряйте студентов задавать вопросы во время этой презентации. Во время этого обсуждения задавайте подобные вопросы, чтобы расширить их понимание и помочь им установить связь с настоящим:
Чтобы вызвать дополнительный интерес и расширить их обучение, постройте перед классом пример устройства изобретательского типа из компонентов, перечисленных в разделе «Материалы», на основе ресурса «Сделать лампочку».
Во время этого практического процесса демонстрации классу должно стать ясно, что любой человек, у которого есть вдохновение и способность упорно трудиться, может разработать изобретения, изменяющие жизнь, такие как электрическая лампочка.Это задание также может помочь им задуматься о том, как создаются изобретения, что может помочь им во втором уроке этой серии.
Оценка
Просмотрите ключевые вопросы для обсуждения и материал урока. Также следует задать вопрос о предмете и концепциях, относящихся ко второму уроку этой серии. Сюда могут входить:
- Что было уникального в Эдисоне?
- Что заставляет людей изобретать новые вещи?
- Какой была бы жизнь, если бы люди не изобретали?
- Если бы вы были изобретателем, какие инструменты, устройства или машины вы бы хотели создать? Почему?
В качестве превью ко второму уроку спросите:
- О чем должны думать люди, когда они пытаются что-то изобрести?
- Все ли изобретения успешны? Почему или почему нет?
Время рисовать – создание плакатов для Эдисона
Разделите класс на группы по два или три человека.Пусть каждая группа представит, что сейчас конец XIX века, и Эдисон нанял их для создания специальных плакатов, рекламирующих использование и преимущества лампочки (и / или других важных изобретений, изображения которых они уже видели, например фонографа или фонографа). кинетоскоп [киноаппарат]).
Сообщите группам, что важно сделать плакаты интересными и легкими для понимания. Плакаты также должны содержать общую картину изобретения и показывать, как оно помогает решать проблемы или облегчает или повышает эффективность жизни.
Один из способов сделать это – быстро нарисовать плакат на доске, чтобы они его увидели. Скажите и покажите им, что на каждом плакате должны быть следующие детали:
- Заголовок (пример: «Осветите свои дома ночью!»)
- Изображение используемого изобретения в целом (пример: лампочка освещает комнату)
- Покажите, как это помогает людям (пример: улыбающаяся семья, сидящая за обеденным столом)
В этом примере укажите, что учащиеся также могут украсить плакат описательными и привлекательными словами, такими как «яркий!» и “вау!” чтобы привлечь внимание людей.Они также могут пожелать использовать известное имя Эдисона, чтобы объяснить, кто создал новый продукт.
Расширения
После этого урока переведите второй урок из серии о технологиях и изобретениях: Изобретения 2: Влияние.
Студенты могут узнать больше об изобретателях и изобретениях, изучив Архив «Изобретатель недели» от The Invention Dimension. Эта обширная база данных предлагает алфавитный список многочисленных изобретателей прошлого и настоящего, а также подробную информацию об их важных достижениях.
Invention at Play является частью Смитсоновского национального музея американской истории, который предлагает студентам исследовать, задавать вопросы, изобретать и сотрудничать, чтобы делать свои собственные открытия.
Отправьте нам отзыв об этом уроке>
Кто изобрел лампочку?
Кто изобрел лампочку? Нет, это был не Томас Эдисон. Лампочки использовались задолго до того, как Эдисон подал заявку на патент в 1879 году. Британский изобретатель Хамфри Дэви изобрел лампу накаливания в 1801 году и создал «дуговую лампу» в 1809 году.
В 1835 году шотландский изобретатель Джеймс Боуман Линдси продемонстрировал постоянный электрический свет в Данди. В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю также продемонстрировал электрическую лампочку.
В 1841 году британский изобретатель Фредерик ДеМолейнс запатентовал электрическую лампочку, а в 1844 году американец Джон Веллингтон Старр подал заявку на патент США на лампу накаливания. Многие другие последовали бы их примеру, но ни одна из ламп не была эффективной для повседневного использования.
В 1872 году русский инженер Александр Лодыгин изобрел лампу накаливания, на которую в 1874 году был выдан российский патент.В 1877 году Уильям Э. Сойер разработал лампу накаливания в сотрудничестве с Albon Man.
В конце 1870-х годов Хирам Стивенс Максим, который позже, в 1884 году, изобрел первый полностью автоматический пулемет, разработал электрическую лампочку и в 1880 году установил первые электрические фонари в здании Нью-Йорка (Equitable Life Building на Бродвее, 120). ).
Джозеф Свон
Британский изобретатель Джозеф Уилсон Свон начал экспериментировать с конструкциями лампочек в 1850 году. 18 декабря 1878 года он продемонстрировал лампочку на лекции в Ньюкасл-апон-Тайн, которая вскоре привлекла внимание всего мира, включая Эдисона.
Свон получил патент на электрическую лампочку (патент № 4933) только в 1880 году, когда его дом в Гейтсхеде, Англия, стал первым домом в мире, освещенным лампочкой.
Томас Эдисон
Эдисон вступил в гонку по разработке эффективной лампочки в 1878 году. Сначала он боролся с решением проблемы, но с помощью Фрэнсиса Аптона 22 октября 1879 года он совершил прорыв. Его лампочка непрерывно горела 13 часов. Эдисон подал заявку на патент 4 ноября 1879 года.
Эдисон продолжал эксперименты, и к концу 1880 года его лампочки горели до 600 часов. В конце концов они будут светиться до 1200 часов.
Лебедь против Эдисона
Эдисон заработал большие деньги на лампочке, но Свон подала на Эдисона в суд за нарушение и выиграла. В рамках урегулирования Эдисон был вынужден взять Суона в качестве партнера, но позже выкупил его в компании, которая должна была стать General Electric.
В 1883 году Патентное бюро США постановило, что патент Эдисона на лампочку мог быть основан на патенте Уильяма Сойера и был недействителен.Дело не в том, что Эдисон украл идею: есть много примеров, когда разные люди придумывали одну и ту же концепцию более или менее в одно и то же время. Но нет никаких сомнений в том, что Эдисон позаимствовал некоторые идеи для дизайна своей лампочки из дизайна Свана.
Томас Альва Эдисон (1847-1931) определенно не был ленивым парнем. Он зарегистрировал 1093 патента, в том числе на электрические железные дороги и кинокамеру. Когда он умер в 1931 году, у него было 34 патента на телефон, 141 на батареи, 150 на телеграф и 389 патентов на электрический свет и энергию.В отличие от Леонардо да Винчи, который никогда не создавал изобретенных им изобретений, Эдисон был не просто великим теоретиком. Он придумал фразу: «Гений – это 1% вдохновения и 99% пота». Он также сказал: «Здесь нет никаких правил. Мы пытаемся выполнить работу ».
Итак, кто изобрел лампочку?
Общеизвестно, что Томас Эдисон усовершенствовал электрическую лампочку, но Хамфри Дэви изобрел лампочку.
