Двое суток без сна, или Как появилась лампа накаливания
Усовершенствование электрической лампочки стало одним из самых ярких научных достижений в жизни Эдисона, но далеко не единственным. За свою жизнь он успел запатентовать более тысячи изобретений.
Эдисона называют великим “самоучкой” Америки. В это трудно поверить, но он не проучился в начальной школе и года. Преподаватели считали его пустоголовым мечтателем и не хотели видеть на своих уроках. Образованием Томаса занималась его мать – бывшая учительница.
Свои первые самостоятельные опыты по химии он начал ставить в 10-летнем возрасте в подвале родительского дома. Когда же юному химику понадобилось более сложное оборудование, он отправился на заработки. 12-летний Томас продавал конфеты и газеты в поездах, а в перерывах работал в импровизированной лаборатории, находящейся в багажном вагоне.
Заработанные на продаже газет средства он потратил на ручной печатный станок, на котором напечатал первый выпуск собственной газеты “Уикли Джеральд”.
В 21 год Томас Эдисон пополнил ряды телеграфистов бостонской конторы “Вестерн Юнион”. Вскоре он не только стал одним из лучших сотрудников организации, но и внес значимый вклад в развитие телеграфа, в частности – усовершенствовал биржевой телеграф. Получив за свое изобретение внушительную по тем временам сумму, Эдисон полностью посвятил себя научной работе.
Некоторые свои изобретения он испытывал на друзьях. Так, гости часто недоумевали, почему калитка ученого так тяжело открывается. “Неужели такой гений как Эдисон неспособен сконструировать нечто вроде более совершенное”, – говорили они. Эдисон отвечал: “Калитка сконструирована гениально. Она соединена с насосом домашнего водопровода. Каждый, кто входит, накачивает в цистерну двадцать литров воды”.
Модернизатор
В истории важнейших изобретений XX века Эдисон играл в основном роль модернизатора. Он занимался усовершенствованием тех изобретений, которые были созданы до него – беспроволочного телеграфа, радио, силового электрооборудования, киноаппаратуры, автомобилей и самолетов.
Без модернизаций Эдисона созданный Александром Бэллом телефонный аппарат было бы нелегко эксплуатировать. То же – и с электрической лампой накаливания: Эдисон всего лишь усовершенствовал то, к чему до него пришли его предшественники.
Впервые мир услышал о лампе накаливания, благодаря англичанину Де Ла Рю. Он задолго до Эдисона поместил платиновую проволочку в стеклянный сосуд и пропустил по ней ток. Затем были усовершенствованные версии лампы – от бельгийского ученого Жобара (Baptiste-Ambroise-Marcellin Jobard), немецкого Генриха Гебеля (Heinrich Gobel), английского Джозефа Вильсона Свана (Joseph Wilson Swan) и русского Александра Лодыгина.
Российский отставной офицер Лодыгин построил лампу накаливания с тонким стержнем из ретортного угля, а Эдисон домыслил изобретение, поместив в лампочку не угольный стерженек, а волосок из обугленного бамбукового волокна.
Работая над новой лампой накаливания, ученый проявлял чудеса выносливости. Так, проверяя характеристики угольной цепи лампы, он провёл в лаборатории около 45 часов без сна и отдыха. А чтобы найти нужный материал для нити накаливания, ему пришлось перепробовать 6 тысяч экземпляров разного рода растений, пока Эдисон не остановился на японском бамбуке, пишет peoples.ru.
В результате своей работы он добился значительно лучшего удаления воздуха из лампы, благодаря чему накаленная нить светилась, не перегорая, в течение многих недель. Он также соединил воедино лампу накаливания, электрогенератор, розетку и вилку.
Довольно скоро лампы Томаса Эдисона появились по всему миру. Одновременно в прошлое ушли те времена, когда люди спали по 10 часов в сутки.
Новый век – новый свет
На протяжении почти всего XX века у ламп Эдисона не было достойного конкурента. Прорыв в бытовом освещении был сделан только в 1976 году, когда изобретатель Эд Хаммер представил компании General Electric принципиально новую лампу, получившую впоследствии название энергосберегающая, пишет treehugger. com.
По сравнению с обычной “лампочкой Ильича” энергосберегающая лампа – это сложное светотехническое устройство, в котором имеется пусковое устройство и стеклянная колба, наполненная парами ртути. Нити накаливания в такой лампе нет, что увеличивает ее срок службы от 6 до 15 раз.
Такие лампы требуют непременной утилизации и стоят несколько дороже, чем обычные лампы накаливания. Однако по подсчетам специалистов, все затраты окупаются, поскольку энергосберегающие ламы позволяют снижать энергопотребление до 80% без потери привычного уровня освещенности помещения.
Площадь поверхности энергосберегающей (люминесцентной) лампы намного больше площади поверхности нити накаливания, а значит, свет в комнате будет распределяться равномернее, что позволит снизить утомляемость глаз.
Как выбирать экономичные лампы?
Во многих странах Европы дни ламп накаливания уже сочтены. Европейцы полностью откажутся от них в 2012 году.
В России соответствующий запрет может быть наложен с 2014 года. Ожидается, что прибыль от перехода на энергосберегающие лампы только на жилом секторе составит порядка 10 миллиардов киловатт-часов, что равноценно мощности средней атомной электростанции.
Согласно результатам опроса, уже сегодня более половины россиян (57%) использует у себя дома энергосберегающие лампы. Однако у многих до сих пор возникает множество вопросов при покупке этих источников света.
Выбирая энергосберегающую лампу, стоит учитывать четыре фактора: размер, мощность, цоколь лампы и цвет света.
Размер и форма
Энергосберегающие лампы, как правило, больше по размеру, чем обычные лампочки накаливания. Поэтому, некоторые из них могу не поместиться в светильник.
Люминесцентные лампы бывают двух видов: в форме буквы U и в виде спирали. Между собой они отличаются только ценой, поскольку спиралеобразные более дорогие в производстве, а значит, и в магазинах.
Мощность энергосберегающих ламп колеблется от 3 до 85 Вт. Выбирать подходящую лампу следует, поделив мощность обычной лампы накаливания на пять, поскольку световая отдача люминесцентной лампы в пять раз выше лампы накаливания.
Отправляясь за люминесцентной лампой, необходимо заранее узнать тип цоколя светильника. Потолочные люстры, как правило, имеют цоколь E 27, а небольшие светильники и торшеры – E 14. Тип цоколя указан на упаковке.
Энергосберегающие лампы имеют разные цветовые температуры. Она маркируется на упаковке. 2700 К – это мягкий белый свет, 4200 К – дневной свет, 6400 К – холодный белый свет. Чем ниже этот показатель, тем ближе свет к красному, а, значит, к теплому; чем выше, тем он ближе к синему – холодному.
Стоит отметить, что экономия на энергосберегающих лампах напрямую зависит от того, правильно ли они используются. Дело в том, что пусковые устройства не переносят частого включения-выключения. Если в течение суток процесс “включение-выключение-включение” происходит более пяти раз, то срок службы энергосберегающих ламп падает.
Материал подготовлен редакцией rian.ru на основе информации РИА Новости и открытых источников
Первая в мире электрическая лампочка
История электрической лампочки началась в 1802 г. в Санкт-Петербурге. Именно тогда профессор физики Василий Владимирович Петров пропустил электрический ток по двум стержням из древесного угля. Между ними дугой перекинулось пламя. Обнаружились не известные ранее свойства электричества — возможность давать людям яркий свет и тепло. Как ни странно, именно эта возможность менее всего заинтересовала ученого. Он в основном обратил внимание на температуру пламени, настолько высокую, что в ней плавятся металлы. Спустя 80 лет это свойство использовал другой русский ученый Бенардос для сварки металлов.
Открытие Петрова осталось незамеченным. Спустя десять лет электрическую дугу вновь открыл англичанин Гемфри Дэви. Но до появления электрической лампы оставалось еще 60 лет.
Во-первых, концы угольков, между которыми вспыхивала дуга, быстро сгорали в ее пламени. Расстояние между ними увеличивалось, и дуга гасла. Поэтому необходимо было найти способ поддерживать пламя не несколько минут, а сотни часов, т. е. создать удобный для пользования электрический светильник. Это оказалось самым трудным.
Во-вторых, нужен был надежный и экономичный источник тока. Требовалась машина, вырабатывающая дешевый электрический ток. Существовавшие в то время гальванические батареи были громоздки, и на их изготовление требовалось много дорогого цинка.
И наконец, в-третьих, нужен был способ «дробить электрическую энергию», другими словами, использовать вырабатываемый машиной ток для нескольких светильников, установленных в разных местах.
Благодаря открытию Майклом Фарадеем эффекта возникновения электрического тока в изолированном проводе при его движении в магнитном поле, были построены первые генераторы электрического тока — динамомашины.
Основной вклад в создание электрической лампочки внесли трое людей, по иронии судьбы родившихся в один и тот же 1847 год. Это были русские инженеры Павел Николаевич Яблочков, Александр Николаевич Лодыгин и американец Томас Алва Эдисон.
А. Н. Лодыгин закончил военное училище, но затем подал в отставку и поступил в Петербургский университет. Там он начал работу над проектом летательного аппарата. В России у него не было возможности построить свое изобретение, и 23-летний Лодыгин уезжает в 1870 г. во Францию. Тогда шла франко-прусская война, и молодой изобретатель хотел приспособить свое детище для военных нужд. Французское правительство приняло его предложение, и началась постройка аппарата, напоминавшего современный вертолет. Но Франция проиграла войну, и работы были остановлены. Сам Лодыгин, работая над своим изобретением, столкнулся с проблемой его освещения ночью. Эта проблема настолько его увлекла, что после возвращения в Россию Лодыгин полностью переключился на ее решение.
Лодыгин начал опыты с электрической дугой, но очень быстро от них отказался, так как увидел, что раскаленные концы угольных стержней светят ярче, чем сама дуга. Изобретатель пришел к выводу, что дуга не нужна, и начал опыты с различными материалами, накаляя их током. Эксперименты с проволокой из различных металлов ничего не дали — проволока светились лишь несколько минут, затем перегорала. Тогда Лодыгин вернулся к углю, которым пользовались для получения электрической дуги. Но он брал не толстые угольные стержни, а тонкие. Угольный стерженек помещался между двумя медными держателями в стеклянный шар, по нему пропускался электрический ток. Уголь давал свет довольно яркий, хотя и желтоватый. Угольный стержень выдерживал примерно полчаса.
Для того чтобы стержень не сгорал, Лодыгин поставил в лампу два стержня. Сперва накалялся только один и быстро сгорал, поглощая весь кислород в лампе, после этого начинал светиться второй. Поскольку кислорода оставалось очень мало, он светил примерно два часа. Теперь нужно было выкачать воздух из лампочки и исключить его просачивание внутрь. Для этого нижний конец лампы погружался в масляную ванну, через которую от источника тока к лампе шли провода. Вскоре и от этого способа пришлось отказаться, была сделана лампочка, в которой можно было менять угольные стержни после сгорания. Но неудобства возникали из-за необходимости откачивать воздух.
Лодыгин создал «Товарищество электрического освещения Лодыгин и компания». Весной 1873 г. в отдаленном районе Петербурга Пески состоялась демонстрация ламп накаливания системы Лодыгина. В двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены электрическими. Многие принесли с собой газеты для сравнения расстояния, на котором их можно было читать при керосиновом и электрическом освещении. Позже лампами Лодыгина освещалась витрина бельевого магазина Флорана.
Летом 1873 г. «Товариществом Лодыгин и компания» был организован вечер, где были показаны фонарь для освещения комнаты, сигнальный фонарь для железных дорог, подводный фонарь, уличный фонарь. Каждый фонарь мог зажигаться и гаситься отдельно от остальных.
Академия наук присвоила Лодыгину Ломоносовскую премию за то, что его изобретение приводит к «полезным, важным и новым практическим применениям».
Признание важности его труда вдохновило Лодыгина. Он совершенствовал свою лампочку, а его мастерская выпускала все новые ее разновидности. Но «Товарищество» для изготовления и продажи лампочек Лодыгина было основано прежде, чем удалось сделать новую лампочку, которая бы выдержала конкуренцию со старыми способами освещения. Мастерскую закрыли, «Товарищество» распалось, о лампочках Лодыгина на некоторое время забыли. А. сам изобретатель поступил слесарем на завод.
В это же время собственную конструкцию лампы разрабатывал Яблочков. Работая на Курской железной дороге, Павел Николаевич предложил поставить на паровозе поезда Александра II электрический фонарь для освещения пути. Он представлял собой два угольных стержня, между которыми вспыхивала электрическая дуга. По мере сгорания стержней их сближал механический регулятор. Ток давала гальваническая батарея. Молодому изобретателю пришлось две ночи напролет провести на паровозе, беспрестанно подправляя регулятор.
Яблочков ушел со службы и открыл в Москве мастерскую физических приборов. Но мастерская несла убытки, и ему пришлось уехать за границу, в Париж. Там он поступил на работу в мастерскую Бреге и возобновил работу над созданием электрического светильника. Его занимала одна проблема: как построить лампу, не нуждающуюся в регуляторе. Решение оказалось простым: вместо того, чтобы располагать стержни один против другого, их надо было поставить параллельно, разделив прослойкой тугоплавкого вещества, не проводящего электрический ток. Тогда угли будут сгорать равномерно, а прокладка будет играть ту же роль, что и воск в свече. Для прослойки между электродами Яблочков выбрал каолин — белую глину, из которой делают фарфор.
Спустя месяц после появления этой блестящей идеи лампа была сконструирована, и Яблочков получил на нее патент. Это было в 1876 году. Свою электрическую свечу он поместил в стеклянный шар. Для ее зажигания использовалось простое устройство: стержни сверху соединялись тонкой угольной нитью. Когда в лампу пускали ток, нить раскалялась, быстро сгорала и между стержнями вспыхивала дуга.
Изобретение имело огромный успех. Магазины, театры, улицы Парижа были освещены «свечами Яблочкова». В Лондоне ими осветили набережную Темзы и корабельные доки. Яблочков стал одним из самых популярных в Париже людей. Газеты называли его изобретение «русским светом».
«Русский свет» не имел успеха только на родине изобретателя в России. Французские изобретатели предложили Яблочкову купить у него право на изготовление его свечи для всех стран. Прежде чем дать согласие, Яблочков предложил бесплатно свой патент русскому военному министерству. Ответа не последовало. И тогда изобретатель согласился взять миллион франков у французов. После грандиозного успеха свечи Яблочкова на Парижской выставке 1878 г., которую посетило много русских, ею заинтересовались и в России. Один из великих князей, побывав на выставке, обещал Яблочкову помощь в организации производства его ламп в России. Ради возможности работать на родине изобретатель, возвратив миллион франков, выкупил право на производство своих свечей и уехал в Петербург.
Там образовалось общество «Яблочков и компания», которое построило завод электрических аппаратов и при нем лабораторию для изобретателя. Для широкого распространения электрического освещения Яблочкову было необходимо решить все три задачи, о которых было сказано выше.
Для этого уже были все предпосылки. Изобретатели предлагали много конструкций машин, вырабатывавших электрический ток. Свой генератор создал и Яблочков. Кроме того, он нашел способ питать током много ламп, поэтому его завод предлагал не только «свечи», но и брал на себя устройство электрического освещения полностью. Яблочков осветил в Петербурге Литейный мост, площадь перед театром и некоторые заводы.
Между Яблочковым и Лодыгиным долго шел творческий спор о путях развития электрического освещения. Яблочков считал, что отказ от дуги — ошибка Лодыгина и лампочки накаливания не смогут быть прочными и экономичными. Лодыгин, в свою очередь, упорно совершенствовал лампочку накаливания.
Недостатком свечи Яблочкова был слишком сильный свет, который она давала — не менее 300 свечей. При этом она излучала столько тепла, что в небольшой комнате было невозможно дышать.
Поэтому свечами Яблочкова пользовались для освещения улиц и больших помещений: театров, заводских цехов, морских портов.
В свою очередь, лампочки накаливания не нагревали сколь-нибудь заметно помещение. Их можно было делать любой силы. Несмотря на различия во взглядах, Яблочков и Лодыгин относились друг к другу с уважением, вместе работали в научном обществе, организовывали журнал «Электричество». На заводе Яблочкова изготавливали и лампочки Лодыгина, который к тому времени внес усовершенствования в свое изобретение: вместо угольных стержней стал использовать угольные нити. Новая лампочка потребляла меньше тока и служила несколько сот часов.
Около двух лет завод Яблочкова был завален заказами, во многих русских городах появилось электрическое освещение. Затем количество заказов сократилось, и завод начал хиреть. Изобретатель разорился, был вынужден снова уехать в Париж. Там он поступил на работу в то самое общество, которое основал и которому вернул миллион франков.
На парижской выставке 1881 г. свеча Яблочкова была признана лучшим способом электрического освещения. Но их стали использовать все реже, и вскоре сам изобретатель потерял к ним интерес.
После того как закрылся завод Яблочкова, Лодыгину не удалось наладить в России широкое производство своих ламп. Он уехал сначала в Париж, затем в Америку. Он узнал, что там изобретенная им лампочка носит имя Эдисона. Но русский инженер не стал доказывать свой приоритет, а продолжал работу над усовершенствованием своего изобретения.
Говоря о вкладе Эдисоне в развитие электрической лампочки, следует отметить, что перед созданием своей лампочки в его руках побывала лампочка Лодыгина. Поскольку электрический свет должен был выдержать конкуренцию с газовым рожком, Эдисон до тонкостей изучил газовую промышленность. Он разработал план центральной электростанции и схему линий подвода тока домам и фабрикам. Затем, подсчитав стоимость материалов и электроэнергии, определил цену лампы в 40 центов. После этого Эдисон начал работу над лампой с угольной нитью накаливания, помещенной в стеклянный шар, из которого выкачан воздух. Он нашел способ выкачивать воздух из баллона лучше, чем это удавалось другим изобретателям. Но главное было найти материал для угольной нити, который бы обеспечил долгий срок службы. Для этого он перепробовал около шести тысяч растений из разных стран мира. В конце концов он остановился на одном из видов бамбука.
После этого в ход пошла реклама. Газеты сообщили, что усадьба Эдисона, Менло-парк, будет иллюминирована электрическими лампочками. Семьсот лампочек произвели на многочисленных посетителей ошеломляющее впечатление. Эдисону пришлось много поработать над дополнительными изобретениями — генераторами, кабелями. Он работал также над снижением цены лампочки и остановился лишь, когда она стала стоить 22 цента. Несмотря на все это, Эдисон получил патент не на изобретение лампочки, а лишь на усовершенствование, поскольку приоритет оставался за Лодыгиным.
Сам Лодыгин в Америке вернулся к опытам с нитью из тугоплавких металлов. Он и нашел самый подходящий материал для нити, использующийся до сих пор — вольфрам. Вольфрамовая нить дает яркий белый свет, требует гораздо меньше тока, чем угольная, и может служить тысячи часов.
Не были забыты и дуговые лампы. Их используют там, где необходим источник света во много тысяч свечей: в прожекторах, маяках, на съемочных площадках. Причем изготавливают их не по методу Яблочкова, а по отвергнутой им схеме — с регулятором, сближающим угольные стержни.
В XX веке у лампочек накаливания появился конкурент — газосветные лампы, или лампы дневного света. Они наполнены газом и дают свет, не нагреваясь. Сначала появились цветные газосветные лампы. В стеклянную трубку с обоих концов вплавлялись металлические пластины — электроды, к которым подводился ток. Трубка наполнялась газом или парами металла. Под воздействием тока газ начинал светиться. Аргон дает синий цвет, неон — красный, ртуть — фиолетовый, а пары натрия — желтый. Эти лампы нашли применение в рекламе.
Позже были созданы лампы, свет которых приближается к солнечному. Их основа — ультрафиолетовые лучи. Их преимуществом является меньшее, по сравнению с лампами накаливания, потребление тока.
Подпишитесь на нас Вконтакте, Одноклассники
Кто придумал лампочку – истории изобретателей, этапы усовершенствования
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.
Вид первой лампы накаливанияКто 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.
Томас ЭдисонВ 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.
ЛенинИдею 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.
Первая лампочка в мире год. Кто придумал и какова история изобретения лампы накаливания
Доклад история лампы накаливания 7 класс кратко расскажет о том, когда изобрели лампу накаливания и кто является автором данного изобретения.
«История лампы накаливания» докладЛампа накаливания история изобретения начинается в 1809 году. В то время некий англичанин по имени Деларю создает первую в мире лампу накаливания, в основе которой была платиновая спираль. Ею пользовались вплоть до 1854 года, когда немецкий исследователь Генрих Гебель совершил подобное изобретение. Правда его лампа, в отличие от лампы Деларю, которая была далека от современного аналога, была более совершенной. В задумке Гебеля она предстала как вакуумный сосуд с обугленной бамбуковой нитью внутри. Следующие 5 лет ученый продолжает работы усовершенствованию лампы.
В 1874 году изобретателем новой лампы стал Александр Лодыгин, который создал нитевую лампу и даже получил патент на нее. Его нитевая лампа представляла собой вакуумный сосуд, где роль накалывающей нити играл угольный стержень.
Подобное изобретение вновь было совершено в 1878 году британским ученым Джозефом Вильсоном Сваном. Лампа британца представляла собой сосуд с угольным филаментом. Благодаря ему изобретение от других отличалось ярким освещением. В это же время американский исследователь Томас Эдисон проводил подобные исследования в этой области. В процессе он научился создавать лампы накаливания из разных материалов. В 1879 году методом проб и ошибок американец изобрел лампу с платиновой нитью накаливания внутри. Через год Томас Эдисон посчитал, что его изобретение не столь удачно и остановил свой выбор на сосуде, в основе которого угольное волокно. Это была первая лампа в мире, которая могла работать целых 40 минут не гаснув. Именно благодаря американскому ученому мы обязаны появлению ламп накаливания в том виде, в котором они сегодня освещают наши дома, а также патрону, цоколю и выключателю.
С появлением лампочки Эдисона русский ученый Лодыгин несколькими годами позже изобрел несколько видов ламп, в основе которых были металлические нити накаливания. Самое яркое его изобретение – это лампа с вольфрамовой нитью. Патент на нее ученый продал известной компании «Дженерал Електрик». Однако высокая себестоимость продукта привела к тому, что его практически не выпускали.
Последний изобретатель, внесший вклад в развитие производства ламп, это ИрвингЛенгмюр. Благодаря его усилиям лампа накаливания приобрела современный вид. За основу ученый взял вакуумную колбу, наполнил ее инертным газом и снабдил улучшенной вольфрамовой нитью. Так срок ее действия значительно увеличился и новые лампы стали доступны каждому человеку в виду надежности и дешевизны.
Надеемся, что «История лампы накаливания» краткое сообщение помогло Вам подготовиться к занятию. А краткое сообщение на тему «История лампы накаливания» Вы можете сократить на свое усмотрение.
Попытки побороть темноту, прогнать ее принимались людьми с давних времен. Для этого использовали самые разные источники освещения: налитое в глиняный сосуд масло и горящий фитиль, факелы, лучины, свечи из воска и сала. Но все такие светильники «работали» от источника открытого огня и были пожароопасны. Новой эпохой в истории освещения стало изобретение электричества и первой лампы в конце XIX века.
Первые попытки создать постоянный источник света, который работал бы от электрической сети. Примечательно, что тех, кто придумал лампу накаливания, оказалось аж трое.
Российский ученый Лодыгин Александр Николаевич – изобретатель, создавший лампу накаливания. В ней применялся прокаливаемый без кислорода угольный стержень, помещенный в герметично запаянный сосуд. Вакуум внутри не позволял нитям накаливания быстро окисляться, что продляло их срок службы. Впоследствии Лодыгин предложил использовать вольфрамовые нити или скрученные в спирали молибденовые.
Лодыгин – первый, кто изобрел лампочку и получил патент
Англичанин Джозеф Уилсон Суон получил патент в 1878 году. Это был усовершенствованный вариант лампы Лодыгина: внутри колбы находилась разреженная кислородная атмосфера, что повышало срок ее службы.
Когда же Томас Эдисон впервые продемонстрировал электрическую лампочку? Его патент датируется 1879 году. Изобретатель предложил использовать платиновую нить, но уже через год он вернулся к угольному волокну. Благодаря упорной работе и тысячам опытов Эдисону удалось получить лампу, которая работала более 1,2 тысяч часов. Также изобретатель активно продвигал свое изобретение, участвовал в создании централизованного электроснабжения и освещения, организовал первую компанию по производству ламп.
Эдисона называют «отцом» электрических ламп
Не стоит считать, что ученые «украли» идею друг у друга. Кто же тогда изобрел первую электрическую лампочку, напоминавшую современную? Схожие опыты проводились в разных странах независимо друг от друга, получить практически одинаковый результат не составило труда.
Ее внешний вид
Самая первая – опытная – электролампочка представляла собой вытянутую трубку, внутри которой размещались платиновые полоски, на которые подавался ток. Конструкция не сильно изменилась впоследствии: нити закрутились в спирали, трубка приобрела форму груши.
Много разговоров и необоснованных споров стоит вокруг этого вопроса. Кто изобрел лампу накаливания? Одни утверждают, что это Лодыгин, другие, что Эдисон. Но все куда сложнее, давайте разберемся с хронологией исторических событий.
Существует множество методов трансформации электрической энергии в световую. К ним относятся лампы дугового принципа действия, газоразрядного и те, где источником свечения является нагревательная нить. Фактически лампочку накаливания тоже можно считать искусственным источником освещения, поскольку для ее работы применяется эффект нагреваемого проводника, через который проходит ток. В качестве накаливаемого элемента чаще всего выступает металлическая спираль или угольная нить. Помимо проводника в конструкцию лампочки входит колба, токоввод, предохранитель и цоколь. Однако всё это мы знаем уже сейчас. А ведь не так давно было время, когда несколько учёных вели одновременные разработки в области искусственных источников света и боролись за звание изобретателя лампочки.
Хронология изобретения
Читая всю статью снизу, очень удобно посматривать на эту таблицу:
1802 г. | Электрическая дуга Василия Петрова. |
1808 г. | Гемфри Дэви описал дуговой электрический разряд между двумя угольными стержнями, создав первую лампу. |
1838 г. | Бельгийский изобретатель Жобар, создал первую лампу накаливания с угольным сердечником. |
1840 г. | Уоррен де ла Рю создал первую лампочку с платиновой спиралью. |
1841 г. | Англичанин Фредерик де Молейн запатентовал лампу с платиновой нитью и углеродным наполнением. |
1845 г. | Кинг заменил платиновый элемент на угольный. |
1845 г. | Немец Генрих Гёбель создал прототип современной лампочки. |
1860 г. | Англичанин Джозеф Суон (Свон) получил патент на лампу с углеродной бумагой. |
1874 г. | Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с угольным стержнем. |
1875 г. | Василий Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина. |
1876 г. | Павел Николаевич Яблочков создал каолиновую лампу. |
1878 г. | Английский изобретатель Джозеф Уилсон Суон запатентовал лампу с угольным волокном. |
1879 г. | Американец Томас Эдисон запатентовал свою лампу с платиновой нитью. |
1890 г. | Лодыгин создает лампы с нитями накаливания из вольфрама и молибдена. |
1904 г. | Шандор Юст и Франьо Ханаман запатентовали лампу с вольфрамовой нитью. |
1906 г. | Лодыгин запустил производство ламп в США. |
1910 г. | Вильям Дэвид Кулидж усовершенствовал метод производства вольфрамовых нитей. |
Если вы хотите действительно разобраться, то настоятельно рекомендуем прочитать статью целиком.
Первые преобразования энергии в свет
В XVIII веке произошло знаменательное открытие, положившее начало огромной череде изобретений. Был обнаружен электрический ток. На рубеже следующего столетия итальянским учёным Луиджи Гальвани был изобретен способ получения электрического тока из химических веществ – вольтов столб или гальванический элемент. Уже в 1802 году физик Василий Петров открыл электрическую дугу и предложил применять ее в качестве осветительного устройства. Через 4 года королевское общество увидело электрическую лампу Гемфри Дэви, она освещала помещение за счёт искорок между стержнями из угля. Первые дуговые лампы отличались чересчур высокой яркостью и ценой, что делало их непригодными для ежедневного использования.
Лампа накаливания: прототипы
Первые разработки осветительных ламп с накаливаемыми элементами начались в середине 19-ого века. Так, в 1838 году бельгийский изобретатель Жобар представил проект лампы накаливания с угольным сердечником. Хотя время работы этого устройства не превышало получаса, оно являло собой свидетельство технологического прогресса в данной области. В 1840 -м году, Уоррен де ла Рю, английский астроном, произвёл лампочку с платиновой спиралью, первую в истории электротехники лампу с накаливаемым элементом в виде спирали. Изобретатель пропустил электрический ток через вакуумную трубку с помещенным в нее мотком платиновой проволоки. В результате нагревания платина излучала яркое свечение, а практически полное отсутствие воздуха позволяло использовать устройство в любых температурных условиях. Из-за дороговизны платины в коммерческих целях применять такую лампу было нелогично, даже с учётом её эффективности. Однако в дальнейшем именно образец этой лампочки стали считать предком других ламп накаливания. Уоррен де ла Рю спустя несколько десятилетий (в 1860 -х) принялся активно изучать феномен газоразрядного свечения под воздействием тока.
В 1841 году англичанин Фредерик де Молейн запатентовал лампы, представлявшие собой колбы с платиновой нитью, наполненные углеродом. Однако, проведенные им в 1844 г. испытания в отношении проводников, не увенчались успехом. Это было связано с быстрым плавлением платиновой нити. В 1845 году уже другой учёный, Кинг, заменил платиновые элементы накаливания на угольные палочки и получил на свое изобретение патент. В эти же годы за океаном, в США, Джон Старр запатентовал лампочку с вакуумной сферой и углеродной горелкой.
В 1854 -м году немецкий часовщик Генрих Гёбель придумал устройство, считающееся прототипом современных лампочек. Он продемонстрировал её на электротехнической выставке в США. Она представляла собой вакуумную лампу накаливания, которая действительно годилась для применения в самых различных условиях. В качестве источника света Генрих предложил использовать бамбуковую нить, которая была обуглена. Взамен колбы учёный брал простые бутылочки от туалетной воды. Вакуум в них создавался за счёт добавления и выливания ртути из колбы. Недостатком изобретения являлась излишняя хрупкость и время работы всего на несколько часов. В годы активной исследовательской жизни Гёбель не смог встретить должного признания в обществе, но в 75 лет он был назван изобретателем первой практичной лампы накаливания на основе угольной нити. Кстати, именно Гёбель впервые воспользовался осветительными проборами в рекламных целях: он ездил по Нью-Йорку на телеге, украшенной лампочками. На издали привлекающей внимание коляске была установлена подзорная труба, через которую ученый позволял за некоторую плату взглянуть на звёздное небо.
Первые результаты
Наиболее эффективные результаты в области получения вакуумной лампочки были достигнуты известным химиком и физиком из Англии – Джозефом Суоном (Своном). В 1860 годе он получил патент на своё изобретение, хотя лампа работала не слишком долго. Это было связано с использованием углеродной бумаги — она быстро превращалась в крошки после горения.
В середине 70-х гг. 19-го века параллельно со Своном несколько изобретений запатентовал и российский учёный. Выдающийся учёный и инженер Александр Лодыгин изобрёл в 1874 году нитевую лампу, в которой для нагревания использовался угольный стержень. К опытам по изучению осветительных приборов он приступил в 1872 году, находясь в Петербурге. В результате, благодаря банкиру Козлову, было основано общество по эксплуатации лампочек с углём. За своё изобретение учёный получил премию в Академии наук. Эти лампы сразу же стали использоваться для уличного освещения и здания Адмиралтейства.
Алекса́ндр Никола́евич Лоды́гин
Лодыгин также был первым, кто придумал применять закрученные в спираль вольфрамовые или молибденовые нити. К 1890 -м гг. у Лодыгина на руках было несколько разновидностей ламп с накаливаемыми нитями из разных металлов. Он предложил откачивать воздух из лампочки, чтобы процесс окисления шёл медленнее, а значит, срок службы лампы был больше. Первая коммерческая лампа со спиралевидной нитью из вольфрама в Америке производилась в дальнейшем как раз по патенту Лодыгина. Он изобрёл даже лампочки с газом, заполненные угольной нитью и азотом.
Идея Лодыгина в 1875 году была усовершенствована другим русским механиком-изобретателем Василием Дидрихсоном. Он изготавливал угольки, обугливая древесные цилиндрики в графитовых тиглях. Именно он первым сумел осуществить откачку воздуха и установил в лампочку более одной нити, чтобы при перегорании происходила замена. Выпущена такая лампа была под руководством Кона, а освещать ею стали большой магазин белья и подводные кессоны во время строительства моста в Петербурге. В 1876 году лампу усовершенствовал Николай Павлович Булыгин. Учёный накаливал только один конец уголька, который постоянно выдвигался в процессе обгорания. Тем не менее, устройство было сложным и дорогим.
В 1875-76 гг. электротехник Павел Яблочков, создавая электрическую свечу, обнаружил, что каолин (разновидность белой глины) под воздействием высокой температуры хорошо проводит электричество. Он изобрёл каолиновую лампочку с нитью накаливания из соответствующего материала. Отличительной особенностью этой лампы является тот факт, что для её работы не требовалось помещать каолиновую нить в вакуумную колбу – она сохраняла работоспособность при контакте с воздухом. Созданию лампочки предшествовала долгая работа учёного над дуговыми лампочками в Париже. Однажды Яблочков посещал местное кафе и, наблюдая за расставлением столовых приборов официантом, пришёл к новой идее. Угольные электроды он решил располагать параллельно друг другу, а не горизонтально. Существовала, правда, опасность, что выгорать будет не только дуга, но и токопроводящие зажимы. Дилемму решили за счёт добавления изолятора, постепенно выгоравшего вслед за электродами. Этим изолятором и стала белая глина. Чтобы лампочка загоралась, между электродами разместили перемычку из угля, а неравномерное сгорание самих электродов было сведено к минимуму за счёт использования генератора переменного тока.
Своё изобретение Яблочков продемонстрировал на технологической выставке в Лондоне в 1876 году. Уже через год один из французов, Денейруз, учредил акционерное общество по исследованию осветительных технологий Яблочкова. Сам учёный слабо верил в будущее лампы накаливания, однако электрические свечи Яблочкова имели огромную популярность. Успех был обеспечен не только низкой ценой, но и продолжительностью горения в 1,5 часа. Благодаря этому изобретению появились фонари с заменой свеч, и улицы стали освещать гораздо лучше. Правда, минусом таких свечей было наличие только переменного потока света. Чуть позже физик из Германии, Вальтер Нернст, разработал лампочку такого же принципа, но нить накаливания сделал из магнезии. Лампа зажигалась только после нагревания нити, для чего использовали сначала спички, а потом электрические нагреватели.
Борьба за патенты
К концу 1870-х гг. свою исследовательскую деятельность начал выдающийся инженер и изобретатель Томас Эдисон, живший в США. В процессе создания лампы он перепробовал разные металлы для нитей накаливания. Изначально учёный полагал, что решение проблемы электрических лампочек можно за счёт автоматического их отключения при высоких температурах. Но эта идея не сработала, так как постоянное выключение холодной лампы приводило лишь к получению непостоянного мерцающего излучения. Существует версия, что в конце 70-х гг. лейтенант русского флота Хотинский привёз несколько лампочек накаливания Лодыгина и показал их Эдисону, что и повлияло на его дальнейшие разработки.
Не останавливаясь на своих достижениях в Англии, Джозеф Суон (Joseph Swan), уже известный на тот момент в научных кругах, в 1878 году запатентовал лампу с угольным волокном. Оно помещалось в разреженную атмосферу с кислородом, поэтому свет выходил очень ярким. Уже через год в Англии появилось электрическое освещение в большинстве домов.
То́мас А́льва Эдисон
Тем временем, Томас Эдисон взял на работу в свою лабораторию Френсиса Аптона. Вместе с ним материалы стали тестировать точнее, и внимание было приковано к недочётам предыдущих патентов. В 1879 г. Эдисоном была запатентована лампочка с платиновой основой, а уже через год учёный создал лампу с угольным волокном и бесперебойным действием на 40 часов. За время работы американец провёл 1,5 тысячи испытаний и смог создать также поворотный выключатель бытового типа. Никаких новых изменений в электрическую лампочку Лодыгина Томас Эдисон в принципе не внёс. Просто из его стеклянной сферы с угольной нитью выкачивалась большая доля воздуха. Важнее то, что американский учёный разработал надсистему для лампочки, изобрел винтовой цоколь, патрон и предохранители, а в последствии организовал массовое производство.
Новые источники света смогли вытеснить газовые, а само изобретение некоторое время называлось лампой «Эдисона-Суона». В 1880 году Томас установил самое верное значение вакуума, которое создавало самое устойчивое безвоздушное пространство. Из лампочки воздух откачивали с помощью ртутного насоса.
К концу 1880 года бамбуковые волокна в лампочках могли гореть около 600 часов. Этот материал из Японии был признан лучшим угольным компонентом органического типа. Поскольку бамбуковые нити стоили довольно дорого, изготавливать их Эдисон предложил из хлопковых волокон, обработанных специальных способов. Первые компании для возведения крупных электрических систем были созданы в Нью-Йорке в 1882 году. В этот период Эдисон даже подавал в суд на Суона по поводу нарушения авторских прав. Но в итоге учёные создали совместную фирму «Edison-Swan United», которая довольно быстро выросла в мирового лидера по производству электрических лампочек.
За свою жизнь Томас Эдисон смог получить 1093 патента. Среди его известных изобретений: фонограф, кинетоскоп, телефонный передатчик. Однажды его спросили, не обидно ли было ошибаться 2 тысячи раз перед созданием лампочки. Учёный ответил: «Я не ошибался, а обнаружил 1 999 способов, как не нужно делать лампочку».
Металлические нити накаливания
На исходе 1890-х гг. стали появляться новые лампочки. Так, нити накаливания Вальтер Нернст предложил делать из особого сплава, в состав которого входили окиси магния, иттрия, тория и циркония. В лампе Ауэра (Карл Ауэр фон Вельсбах, Австрийская республика) излучателем света выступала осмиевая нить, а в лампочке Больтона и Фейерлейна – танталовая. Александр Лодыгин в 1890 году запатентовал лампу накаливания, где применялась быстронакаливаемая нить из вольфрама (было использовано несколько тугоплавким металлов, но именно вольфрам по результатам исследований имел лучшие показатели). Примечательно, что спустя 16 лет он продал все права на своё революционное изобретение промышленному гиганту «General Electric», компании, основанной великим Томасом Эдисоном.
Однако в истории электротехники известно два патента на вольфрамовую лампу – в 1904 году дуэт ученых Шандора Юста и Франьо Ханамана зарегистрировали изобретение, аналогичное лодыгинскому. Спустя год в Австро –Венгрии приступили к массовому выпуску этих ламп. Позднее в «General Electric» стали производить лампочки-колбы с инертными газами. Учёному из этой организации, Ирвингу Ленгмюру, в 1909 году удалось модернизировать изобретение Лодыгина, добавив в неё аргон с целью продлить срок действия и увеличить светоотдачу.
В 1910 году Вильям Кулидж усовершенствовал процессы промышленного изготовления вольфрамовых нитей, после чего начался выпуск ламп не только с элементом накаливания в виде спирали, но и в виде зигзага, двойной и тройной спирали.
Дальнейшие изобретения
- С момента создания первых осветительных электроприборов постоянно проводились изучения свойств газоразрядных ламп, однако вплоть до начала 20-го столетия ученые проявляли к ним слабый интерес. Примером может послужить тот факт, что первейшие примитивные прототипы ртутных ламп были сконструированы в Великобритании еще в 1860-х годах, однако лишь в 1901 году Петер Хьюит изобрёл ртутную лампу низкого давления. Через пять лет в производство вышли аналоги высокого давления. А в 1911 году Жорж Клауди, инженер-химик из Франции, показал миру неоновую лампочку, которая тут же стала центром внимания всех рекламщиков.
- В 1920-40-е гг. были изобретены натриевые лампы, люминесцентные и ксеноновые. Часть из них стали массово производить даже для использования в быту. На сегодняшний день в известно порядка 2 тысяч разновидностей источников света.
- В СССР разговорным названием лампы накаливания стало словосочетание «лампочка Ильича». Именно эта идиома стала родной для крестьян и колхозников во времена всеобщей электрификации. В 1920 г. Владимир Ленин посетил одну из деревень для запуска электростанции, тогда-то и появилось крылатое выражение. Впрочем, изначально данное выражение применялось для обозначения плана по электрификации сельского хозяйства, поселков и деревень. Лампочка Ильича представляла собой патрон, свободно подвешиваемый за провод к потолку и свисающий вниз без плафона. В конструкцию патрона также входил выключатель, а проводка прокладывалась открытым способом по стенам.
- Светодиодные лампы были разработаны в 60-х гг. для промышленных целей. Они имели небольшую мощность и не могли освещать территорию как следует. Однако сегодня именно это направление считается самым перспективным.
- В 1983 г. появились компактные люминесцентные лампочки. Их изобретение было особенно важно в условиях необходимости экономии электроэнергии. К тому же, они не требуют дополнительной пусковой аппаратуры и подходят к стандартным патронам для ламп накаливания.
- Не так давно сразу две фирмы из Америки создали для потребителей флуоресцентные лампы с возможностью очищения воздуха и удаления неприятных запахов. Поверхность их покрыта двуокисью титана, которая, облучаясь, запускает фотокаталитическую реакцию.
Видео как делают лампы накаливания на старых заводах.
20 декабря 1879 года американский учёный Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку. Именно его в США принято считать изобретателем этого прибора, хотя на самом деле Эдисон лишь усовершенствовал уже существовавшие разработки.
АиФ.ru решил проследить за тем, как лучшие умы человечества создавали лампу накаливания.
Почему у лампочки не может быть одного-единственного изобретателя?
Дело в том, что в XIX веке с электричеством экспериментировали учёные из разных стран мира, и все они отлично знали, что некоторые материалы под воздействием тока начинают светиться. Задачей этих исследователей было создать такой осветительный прибор, который можно было бы использовать в быту. Он должен был работать хотя бы несколько часов. С этим у учёных были большие проблемы. Материалы, через которые пропускали электричество, практически сразу либо плавились, либо вспыхивали. Понимая, что возгорание происходит только в кислородной среде, изобретатели пытались поместить горелку в некий прозрачный контейнер, внутри которого был бы вакуум или газ.
Какие учёные создали первые лампы накаливания?
В 1840 году британский астроном Уоррен Де ла Рю разместил виток платиновой проволоки в вакуумной трубке и пропустил через неё электрический ток. Однако дороговизна и короткий срок службы этого прибора делали его практическое использование нецелесообразным.
В 1838 году бельгийский изобретатель Жобар спроектировал угольную лампу накаливания, которая горела около получаса.
В 50-60-е годы XIX столетия немецкий учёный Генрих Гебель усовершенствовал лампу накаливания, создав вакуум в колбе вокруг нити накаливания. Однако конструкция прибора оказалась слишком хрупкой, а сама лампа горела лишь в течение нескольких часов.
Первое коммерческое применение
Создание первых ламп накаливания, пригодных для коммерческого использования, связано с именами Александра Лодыгина, Джозефа Суона и Томаса Эдисона. Именно они, независимо друг от друга, добились устойчивого, яркого и долговечного свечения угольных ламп накаливания в вакуумных колбах и запатентовали свои изобретения в 1870 годах: в 1874 году Лодыгин получил российский патент, в 1878 году Суон получил британский патент, а годом позже запатентовал своё изобретение в США и Эдисон.
Первую компанию по производству ламп накаливания создал Эдисон: используя карбонизированное бамбуковое волокно, он с командой учёных сумел добиться продолжительности свечения лампы более 1200 часов — это был технологический прорыв того времени. В начале 1880-х годов Эдисон создал совместную с Суоном британскую компанию «Эдисон и Суон», ставшую крупнейшим производителем электрических ламп своего времени.
Знаменитый изобретатель также приложил руку к изобретению аккумуляторов – батарей с возможностью многократной зарядки. В конце XIX века никель-кадмиевый аккумулятор изобрёл швед Вальдемар Юнгнер, но пока они не дошли до США популярностью пользовались железо-никелевые батареи Эдисона. Например, они устанавливались на электромобиль Detroit Electric.
Современная лампа накаливания
В 1890-х годах Лодыгин, переехавший в США, экспериментировал с тугоплавкими материалами для создания нити накаливания. Он предложил применять вольфрам, который и используется в современных лампочках. Кстати, первая в США коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью производилась компанией General Electric именно по патенту Лодыгина, который был продан ей в 1906 году.
В 1910 году Уильям Дэвид Кулидж , работавший в General Electric, изобрёл промышленный метод производства вольфрамовой нити, а другой учёный General Electric Ирвинг Ленгмюр применил для наполнения колб ламп инертный газ, что существенно увеличило время их работы и повысило светоотдачу. Именно такие лампы накаливания мы сегодня используем.
Ответ на этот, казалось бы, элементарный и незамысловатый вопрос до сих пор неоднозначен. Считается, что лампочку изобрёл в не столь далеком 1879 году американец Томас Эдисон. Ну, или по крайней мере, так учат наших школьников.
Но стоит разобраться в вопросе и выяснить: так ли это? Ведь на самом деле история всем известной лампочки представляет собой последовательную цепь изобретений и открытий, которые были сделаны в разное время различными людьми.
- Доподлинно известно, что «прародительница» современной лампы появилась давно. Уже с древних времен предпринимались попытки создать приборы, способные освещать темноту ночью. И некоторые попытки были вполне удачными и впечатляющими. Согласно историческим данным:
- Неподалеку от Аппиевой дороги в одной из римских гробниц удалось обнаружить светящуюся лампу. Получается, что она проработала, в среднем, 1 600 лет.
- При этом в другой гробнице Рима был обнаружен уникальный фонарь «Полланта». Он светил, в среднем, 2 000 лет.
- «Прародительница» лампочки была известна египтянам и обитателям Средиземноморья. Они для освещения жилищ стали первыми использовать оливковое масло. Его заливали в особые глиняные сосуды со вставными фитилями из хлопчатобумажного полотна. Изображение предмета, весьма напоминающего по своему строению лампу накаливания, было найдено в построенном древними египтянами храме Хатхор.
- А вот обитатели побережья Каспийского моря заливали в сосуды из глины не оливковое масло, а нефть.
- Данные о существовании интенсивных и долговечных ламп встречаются у известных авторов различных эпох. В частности, о них писали Аврелий Августин, Плутарх, Лукиан, Павсаний и многие другие. О «вечной лампе» в своих трудах написал и Сирано де Бержерак.
В Средние века глиняные сосуды сменили первые свечи, в состав которых входили натуральный пчелиный воск и сало.Далее, на протяжении столетий многие величайшие ученые, гении и изобретатели нашей Земли трудились над изобретением безопасного для человека осветительного прибора.
Тем не менее первая безопасная конструкция, пригодная для массового производства, появилась ориентировочно в середине 19 века.В это время по всему свету прокатилась волна разнообразных открытий, тесно связанных с электричеством. Можно сказать, что пошла своего рода цепная реакция: одно относительно небольшое открытие прокладывало дорогу еще более масштабным замыслам и грандиозным идеям.
«Авторы» лампочек из разных стран
Василий Петров (Россия)
В 1803 году он получил электрическую дугу с помощью емкостной батареи. Сконструировав эту огромную и весьма мощную батарею, он первым в мире заявил о том, что электрической вольтовой дугой можно освещать предметы и помещения ночью. Первооткрывателю было сложно проводить опыты, так как древесные угли, используемые в качестве электрода, сгорали за считанные минуты.
Британский изобретатель Деларю
Работы по созданию и усовершенствованию лампочки продолжились. В 1809 году британец сконструировал первую в мире модель лампы с нитью накаливания, которая была изготовлена из платины. Но платиновая спираль была излишне хрупкой и при этом слишком дорогой. Поэтому она не получила признания и активного распространения.
Бельгийский ученый Жобар
Учитывая недостатки предыдущих конструкций лампочек, он взялся за оптимизацию и в 1938 году представил свету угольную лампу накаливания. Но и его лампа была с изъяном: в ней содержался кислород, поэтому угольный стержень сгорал довольно быстро.
Жан Бернар Фуко (Франция)
Перехватив «эстафетную палочку», ученый из Франции в 1844 году заменил в дуговой лампе электроды из древесного угля на электроды из ретортного угля. Он же оснастил лампу ручным регулированием длины дуги, при этом источником электричества служила довольно мощная для того времени батарея.
Генрих Гебель (Германия)
Лампочка продолжала видоизменяться. «Автором» первой лампы современного образца стал ученый из Германии, который в 1855 году поместил обугленную бамбуковую нить в вакуумную емкость. Лампа была еще далека от совершенства, но она стала уже более практичной.
Александр Лодыгин (Россия)
Он в 1874 году запатентовал уникальную нитевую лампу. Ученый поместил палочку угля в вакуумированную колбу. Вольфрам послужил материалом для нитей накала. Благодаря этому удалось заметно продлить срок эксплуатации данных ламп.
Василий Дидрихсон (Россия)
Усовершенствовав конструкцию своего соотечественника, он в 1875 году откачал из лампы воздух. Кроме того, ученый на этот раз применил несколько волосков для того, чтобы в случае перегорания какого-то из них, следующий волосок начинал работать автоматически.
Павел Яблочков (Россия)
Его стараниями долгие и плодотворные опыты переросли в массовое электрическое освещение. В 1875 году он придумал создать простую и при этом весьма надежную дуговую лампу. В 1876 и 1877 годах им были получены несколько патентов: на конструкцию непосредственно самой дуговой лампочки, а также на их системы питания.
Производство вскоре было поставлено на промышленную основу, но постепенно «Свеча Яблочкова»была вытеснена более долговечной, современной и экономичной лампой накаливания.
Джозеф Вильсон Сван (Англия)
На фоне этих открытий, в 1878 году англичанин запатентовал несколько иную лампу. В своем изобретении он поместил угольное волокно в довольно разреженную кислородную атмосферу. Благодаря этому свет от лампы стал заметно ярче.
Томас Эдисон (США)
Он доработал и оптимизировал уже существующие на то время технологии. В 1880 году он запатентовал угольную лампу, которая была способна светить порядка 40 часов. Ему также удалось значительно снизить себестоимость лампы. Вскоре его лампы вытеснили газовое освещение.
Таким образом, в разработку технологии был внесен существенный вклад сразу нескольких трудолюбивых ученых-изобретателей из Германии, России, Бельгии, США, Франции, Англии и других стран. Именно поэтому одни приписывают авторство непосредственно Томасу Эдисону, а другие твердо уверены в правоте Александра Лодыгина.
Бесспорно, лампа была придумана задолго до того, как ее запатентовал американец. Тем не менее, его огромной и неоспоримой заслугой является то, что, объединив все лучшее, он открыл миру практическую лампу вместе с электрической системой. Именно за это достижение ему, как правило, и приписывают роль первого автора лампочки.
Ну и напоследок интересное видео, где девушка «расследует» изобретение ламп.
Когда изобрели лампу накаливания. История создания электрической лампочки
Лампочку изобрёл Томас Эдисон в 1879 году, не так ли? Об этом знают много людей и так учат в школе. Однако за этим важным и таким необходимым предметом стоит нечто большее, чем просто имя его создателя, мистера Эдисона. История электрической лампочки в действительности началась почти 70ю годами ранее. В 1806 году Гемфри Дэви, англичанин, продемонстрировал мощную электрическую лампу королевскому обществу. Лампа Дэви производила освещение путём создания ослепляющих электрических искр между двумя угольными стержнями. Это устройство, известное как «дуговая лампа», было непрактичным для широкого пользования. Свет, как будто от сварочной горелки, был слишком ярким для использования в жилых и рабочих помещениях. Устройство также требовало огромного источника питания и батареи, которую модель Дэви быстро израсходовала.
Шло время, были изобретены электрические генераторы, которые могли питать электрические дуги. Это нашло своё применение там, где яркий источник света был просто необходим: на маяках и в общественных заведениях. Позже дуговые лампы применялись на войне, ведь мощные прожекторы могли отслеживать вражеские самолёты. Сегодня вы можете увидеть подобные осветители около кинотеатров или же на открытии новых магазинов.
1. Кто придумал лампочку накаливания?
Изобретатели 19 века хотели найти способ использовать лампу и дома, и на работе. Необходим был совершенно новый метод создания электрического света. Этот метод генерации света известен как «накаливание».
Учёные знали, что если вы возьмёте некоторые материалы и пропустите достаточно электричества через них, они будут нагреваться. При определённой температуре нагрева они начинают светиться. Проблема этого метода была в том, что при длительном использовании материал мог вспыхнуть пламенем или же расплавиться. Если бы лампа накаливания была сделана практичней, эти две проблемы были бы решены.
Изобретатели поняли, что единственный способ уберечь от возгорания – не дать им войти в контакт с кислородом. Кислород является необходимым ингредиентом в процессе сгорания. Поскольку кислород содержится в атмосфере, единственным способом избежать возгорания было заключить горелку в стеклянный контейнер, или «лампу». То есть ограничить контакт с воздухом. В 1841 году британский изобретатель Фредерик деМолейнс запатентовал лампу, использующую эту технику в комбинации с платиновой нитью и углеродом. Американец Джон Старр также получил патент в 1845 году на лампу, используя вакуум в сочетании с углеродной горелкой. Многие другие, включая английского химика Джозефа Свона, улучшили и запатентовали варианты ламп с использованием вакуума с горелками из разных материалов и различных форм. Однако ни одна не имела практического применения для каждодневного пользования. Лампа Свона, например, использовала углеродную бумагу, которая быстро крошилась после горения.
2. Кто изобрел лампочку Эдисон или Яблочков?
Было очевидно, что лампы накаливания принесли бы огромный финансовый успех при их усовершенствовании. Поэтому много изобретателей продолжали работать над поиском решения. Молодой и дерзкий изобретатель Томас Эдисон вступил в гонку в 1878 году, чтобы создать лучшую лампу. Эдисон уже был известен в мире по созданию телефонного передатчика и фонографа. В октябре того же года, работая над проектом уже несколько месяцев, он заявил в газетах: «Я решил проблему электрического света!». Этого стремительного высказывания было достаточно, чтобы снизить акции газовых компаний, чьи лампы обеспечивали тогдашнее освещение.
Как выяснилось, заявление Эдисона было преждевременным. У него была лишь идея как решить проблемы электрических ламп накаливания. Эдисон думал, что решит проблему постройкой чувствительного к температуре переключателя в лампе, который будет выключаться при слишком высокой температуре. Это была хорошая идея, но, к сожалению, она не работала. Чтобы сохранить лампу достаточно холодной, переключатели срабатывали слишком быстро. Это приводило к постоянному мерцанию, что делало лампы непригодными (этот же принцип сейчас используется в рождественских гирляндах).
Всем, кто работал в лаборатории Эдисона, вскоре стало ясно о потребности другого подхода. Эдисон решает нанять молодого физика Френсиса Аптона из Принстонского университета для работы над проектом. До этого момента персонал лаборатории Эдисона пробовал идею за идеей. Под руководством Аптона они стали обращать также внимание на существующие патенты и достижения, чтобы избежать появления подобных ошибок. Команда также начала проводить фундаментальное исследование о свойствах материалов, с которыми она работала.
Одним из результатов тестирования свойств материалов было осознание того, что любая нить имеет высокое электрическое сопротивление. Все материалы имеют то или иное количество «трения» при прохождении через него электричества. Материалы с высоким сопротивлением легче нагреваются. Эдисону нужно было только протестировать материалы с высоким сопротивлением, дабы найти то, что он искал.
Изобретатель начал думать не только об электрическом свете в отдельности, но и о целой электрической системе. Насколько большим должен быть генератор, чтобы осветить ближнюю территорию? Какое напряжение необходимо для освещения дома?
К октябрю 1879 года команда Эдисона начала наблюдать первые результаты. 22 числа тонкая угольная нить горела на протяжении 13 часов эксперимента. Более долгое время было достигнуто путём создания лучшего вакуума внутри лампы (меньше кислорода внутри лампы замедлило процесс горения). Были испытаны угольные органические материалы и японский бамбук был признан лучшим. К концу 1880 обугленные бамбуковые волокна горели практически 600 часов. Нити оказались наилучшей формой, чтобы повысить электрическое сопротивление материалов.
Обугленный бамбук имел высокое сопротивление и хорошо вписывался в схему построения целой электрической системы. В 1882 году была основана компания Edison Electrical Light Company, которая имела свои станции, расположенные на Перл Стрит, обеспечивая Нью-Йорк светом. В 1883 году магазин Мэйси первый установил новые лампы накаливания.
3. Эдисон против Свона.
Между тем в Англии Джозеф Свон продолжал работать над электрическими лампочками, увидев, что новые насосы делают лучший вакуум. Свон создал лампу, которая была хороша для демонстрации, но была непрактична в реальном использовании. Свон использовал толстый угольный стержень, который оставлял копоть внутри лампы. Также низкое сопротивление стержня означало, что лампа использует слишком много энергии. Увидев успешность ламп Эдисона, Свон использовал эти достижения для создания собственных ламп. После основания своей компании в Англии, Свон получил иск от Эдисона за нарушение авторских прав. В конце концов, два изобретателя решили прекратить спор и объединить усилия. Они основали компанию Edison-Swan United, которая стала одним из крупнейших в мире производителя лампочек.
Так что, Эдисон изобрёл электрическую лампу? Не совсем. Лампа накаливания была придумана до него. Однако он создал первую практическую лампу вместе с электрической системой, что является его большим достижением.
Имя Эдисона также связано с изобретением телефонного передатчика, фонографа, мимеографа. А его лампа накаливания используется по сей день. Это свидетельствует о том, насколько велика работа Эдисона и его команды. Ведь они перенесли это изобретение из лаборатории в дом.
Кто изобрел лампочку? Ответ на этот вопрос не совсем точный. 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.
Resize
Какими были первые источники освещения?
Вопросом: «кто изобрел первую электрическую лампочку?» — задаются многие, но мало кто знает правильный ответ на него. Множество людей присваивают это изобретение ученым своей страны, но, в действительности, мало кому известен истинный творец этого прибора.
Ещё в далекие времена античности были попытки осветить помещения разными способами. Египтяне для своих домов использовали оливковое масло в качестве освещения.
Масло заливали в глиняные сосуды, которые имели фитили из специальных хлопчатобумажных нитей.
Такой простой прибор делал их помещение светлее.
Для освещения они использовали светильники с нефтью.
Последнюю заливали в светильники и поджигали.
Если оставить вопрос кто придумал лампочку на втором плане, то возникает второй вопрос: когда появилась первая свеча?
Уже в средневековье свечи делались из, всем известного, пчелиного воска.
Но на свечах дело не остановилось, и ученые пытались придумать более универсальное средство освещения. Даже Леонардо да Винчи работал над тем, чтобы изобрести керосиновую лампу.
О первом осветительном приборе с максимальной безопасностью можно говорить лишь с начала 19 века. Но лампочка в таком виде, как мы её привыкли видеть сегодня, была изобретена лишь через три десятилетия.
Кто изобрел первую электрическую свечу?
Одним из ответов на вопрос кто придумал лампочку, будет — Яблочков Павел Николаевич, российский изобретатель, электротехник. Почему одним из ответов? А все потому, что Яблочков не изобрел первую электрическую лампочку, как таковую, а лишь ее прототип. Заслугам этого изобретателя принадлежит изобретение первой электрической свечи. Срок горения свечи такой был всего час-полтора.
После свечей в ход пошли изобретения фонарей с автоматической заменой свечи в нужное время. Хотя изобретение Яблочкова заслуживает уважения, но оно было не очень неудобно в эксплуатации. Свечи могли прослужить лишь короткий период времени, а потом требовалась их замена. Хотя, это не помешало их активному использованию при освещении театров, торговых центров и проч.
Кто придумал лампочку?
Начиная с 1840 года, в течение 30 лет многие ученые искали идеальный вариант для освещения, но это им не удавалось. Сегодня уже все знают, кто изобрел в мире первую электрическую лампочку. Это звание принадлежит российскому ученому, инженеру и изобретателю Лодыгину Александру Николаевичу.
Современная лампочка, работающая от электричества, придумана именно им. Все предыдущие попытки других изобретателей не смогли пройти необходимые испытания. Чего нельзя сказать об изобретении Лодыгина. Его лампочка спокойно горела полчаса. Уже позже другие ученые додумались выкачивать из неё воздух, что существенно увеличило время эксплуатации лампочки.
Когда появилась первая лампочка с угольной нитью накала?
В то время, когда Лодыгин активно разрабатывал свою лампочку, за его работой тщательно следил американский ученый Томас Эдисон.
Уже через 9 лет, а именно в 1879 году он начал применять для лампочек угольную нить, которая производилась из букового волоска большой плотности. Для его изобретения понадобились тысячи видов бамбука. Известно, что Эдисон провел около 6 тысяч испытаний и только после сумел достичь желаемого результата. Его лампочка могла гореть очень долго.
Вопрос о том, кто же впервые разработал идею электрической лампочки вновь и вновь порождает различные теории.
Вариантов так много, что каждая нация стремится приписать эту заслугу своим соотечественникам.
Идея о постоянном источнике света берёт своё начало в начале XIX века. В этот период учёные всего мира создавали различные проекты.
Так в 1820 году французский учёный Делякрю создал первый экземпляр электрической лампочки с платиновой проволокой. Когда по ней проводился электрический ток, то нить накалялась и давала свет.
К сожалению, этот дорогой металл (платина) был недоступен для массового производства и так и остался образцом экспериментальной лаборатории.
Генрих Гёбель
Во второй половине XIX века немецкий учёный Генрих Гёбель впервые предложил откачивать воздух из лампы.
Это позволило ей гореть значительно дольше. Его проект ещё требовал дополнительной доработки и не был продолжен.
Яблочков
В то же время на улицах Франции набирало обороты изобретение русского механика-экспериментатора Яблочкова.
Его свечи в фонарях освещали городские улицы. Автозамена ламп позволила увеличить время горения до полутора часов.
А. Н. Лодыгин
В 1872 году испытания учёного А. Н. Лодыгина увенчались успехом. Его новейшее изобретение в корне отличалось от всех предыдущих. Затраты на производство лампочки были минимальными.
Угольный стержень для нити накаливания позволял лампе гореть около получаса. За своё изобретение Лодыгин получил патент, и в скором времени его лампы стали освещать улицы Петербурга.
В дальнейшем интерес к его работе утихает. Учёный прикладывал все усилия, но так и не добился всемирной славы.
Томас Эдисон
Конкурентом Лодыгина в 1870-х годах становится Томас Эдисон. Именно он в сотрудничестве с другими известными учёными и американской энергетической компанией улучшил известную модель и таким образом получил новое изобретение.
Лампа накаливания стала неотъемлемой частью быта в каждом доме. Знакомый нам прибор был получен усилиями многих учёных.
Преемственность их изобретений породила дискуссии о праве первенства, которые продолжаются до сих пор.
Но мы не станем умалять заслуг никого из учёных, так как каждый достоин славы.
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.
«Лампочка Ильича»: в прошлом и настоящем
140 лет назад русским инженером А.Н. Лодыгиным была запатентована первая в России лампа накаливания
У электрической лампочки нет одного-единственного создателя. История ее появления представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время. Но современная лампа накаливания – это воплощение идей русского инженера и изобретателя Александра Лодыгина.
Самую первую лампу накаливания – еще с платиновой спиралью – создал в 1809 году англичанин Деларю. Нить из драгметалла стоила баснословно дорого, и бельгиец Жобар сделал в 1838 году гораздо более дешевую угольную лампу накаливания. Но такая лампа светила недолго: угольный стержень быстро разрушался от атмосферного воздуха в колбе.
Развивая идею о светимости раскаленного проводника, немец Генрих Гёбель создал в 1854 году первую вакуумную лампу. Обугленную бамбуковую нить он поместил в сосуд с откачанным воздухом – это в разы увеличило время свечения. Но для её промышленного изготовления и широкого использования этого изобретения ещё не было важных предпосылок: возможности создания глубокого вакуума и непрерывного производства электроэнергии.
Русский электротехник Александр Лодыгин тоже первые опыты по созданию лампы накаливания проводил с угольной нитью, и 11 июля 1874 года запатентовал свое изобретение за номером 1619 сначала в России, затем почти во всех странах Европы.
За это изобретение от Петербургской академии наук он получил престижную Ломоносовскую премию, а за участие в Венской электротехнической выставке был награжден орденом Станислава III-й степени — редчайший случай для русского инженера.
Через 6 лет, в 1880 году американский изобретатель Томас Эдисон запатентовал свою лампу накаливания с угольной нитью и устойчивым вакуумом. Он несколько раз устраивал очень эффектные демонстрации из более сотен горящих электролампочек, после которых лампы накаливания начали активно вытеснять газовое освещение. К слову, именно Эдисону принадлежит заслуга изобретения цоколя и патрона для лампочки.
А.Н. Лодыгин не остановился на достигнутом, и в 1890 году получил в США патент на электрическую лампу накаливания с металлической нитью из вольфрама – ту самую «лапочку Ильича», которой пользуемся в настоящее время. Также он запатентовал лампы накаливания с металлической нитью из других тугоплавких металлов – осмия, иридия, палладия.
В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобрел дешевый метод производства вольфрамовой нити и этот металл легко вытеснил все другие виды нитей накаливания. С этого времени начинается массовое производство «вольфрамовых» лампочек Лодыгина, и они завоевали мир.
Коллекция лампочек Музея энергетики Урала недавно пополнилась новым экспонатом – электролампочкой-гигантом на 1000 Вт, ее высота больше 30 см. Это подарок известного в городе краеведа Л.А. Субботиной. Такие мощные лампочки раньше освещали большие производственные и цеховые помещения. Эта лампочка в этом году «юбиляр» – ей исполнилось 30 лет, так как произведена она была в апреле 1984 года.
Пока коллекция лампочек в Музее не большая, но интересная. Здесь есть и настоящие «лампочки Ильича» 1930 –х гг, которые были зажжены еще при реализации Ленинского плана ГОЭЛРО.
Есть даже «съедобные» лампочки, выполненные из белого шоколада. Таким сладким подарком Екатеринбургская электросетевая компания порадовала трудовой коллектив в день своего 5-летнего юбилея. Одному из сотрудников стало жалко съедать это кулинарное чудо, лампочки были сохранены и переданы в Музей.
Дата публикации:
Теги: История, Музей
История появления лампы накаливания
История сохранила для нас имена тех, кто изобрел лампу накаливания и работал над ее первоначальными моделями. Путь создания полезнейшего изобретения конца XIX века интересен и необычен. Сегодня искусственное освещение в доме – дело привычное. Но с тех пор, как электрическая лампа приобрела привычный для нас облик и была поставлена на производственный поток, прошло немало лет.
Хронология изобретения
История лампы накаливания начинается в XIX веке. До представления миру полезного изобретения оставалось еще около 50 лет. Однако английский ученый Гемфри Дэви в своей лаборатории уже проводил опыты с накаливанием проводников электрическим током. Все же он не был тем, кто изобрел лампочку , пригодную для освещения. На протяжении двух десятков лет ряд ведущих европейских и американских физиков пытались усовершенствовать опыт Гемфри Дэви, накаливая металлические и угольные проводники.
Часовщик из Германии Генрих Гебель был первым, кто придумал лампу с элементами накаливания, воспользовавшись методом изготовления барометров. Изобретение было представлено в 1854 году на выставке в Нью-Йорке. Сама конструкция была сделана из одеколонных флаконов и стеклянных трубочек, в которых Гебель с помощью ртути создавал вакуум . Внутрь он помещал обугленную бамбуковую нить, которая в колбе с выкачанным воздухом могла гореть до 200 часов.
С 1872 года в Петербурге работу над лампой накаливания начинают русские электротехники А. Н. Лодыгин и В. Ф. Дидрихсон. Между толстыми медными стержнями они расположили тонкую угольную палочку. За это изобретение А. Н. Лодыгин получил Ломоносовскую премию. В 1875 году В. Ф. Дидрихсон меняет угольную палочку на деревянную. Через год морской офицер и талантливый изобретатель Н. П. Булыгин усовершенствовал конструкцию, придуманную соотечественниками. Внешне она почти не изменилась, однако благодаря покрытию угольных стержней слоем меди увеличивалась сила тока.
Многие считают изобретателем первой лампы Томаса Эдисона. Однако до того, как устройство попало в руки американского изобретателя , патент на него уже имели ученые в пяти европейских странах. В каком году Эдисон начал свои разработки электрического освещения, точно неизвестно.
В 70-х годах XIX века лампочка Лодыгина попала в США. Томас Эдисон не привнес ничего нового в устройство русского изобретателя , однако он придумал надстройку конструкции: патрон и винтовой цоколь, выключатели и предохранители, счетчик энергии. С работы Эдисона начинается промышленная история изобретения .
Первые преобразования энергии в свет
Появлению первой лампы накаливания предшествовало величайшее событие ХVIII века – обнаружение электрического тока. Первым исследовал электрические явления и занялся проблемой получения тока из разных металлов и химических веществ итальянский физик Луиджи Гальвани.
В 1802 году русский физик-экспериментатор В. В. Петров сконструировал мощную батарею и с ее помощью получил электрическую дугу, которая могла вырабатывать свет. Однако недостатком открытия Петрова являлось слишком быстрое перегорание древесных углей, которые использовались в качестве электрода.
Первую дуговую лампу, способную гореть продолжительное время, сконструировал англичанин Гемфри Дэви в 1806 году. Он проводил опыты с электричеством, изобрел электрическую лампочку с угольными стержнями. Однако она светила настолько ярко и неестественно, что применения ей не нашлось.
Лампа накаливания: прототипы
Изобретение лампы накаливания приписывают нескольким ученым. Некоторые из них работали в одно время, но в разных странах. Ученые, трудившиеся в более позднее время, внесли существенные доработки в изобретения своих предшественников. Таким образом, создание лампы накаливания – труд нескольких людей.
Непосредственные разработки конструкций с элементами накаливания начались в 30-х годах XIX века. Бельгийский ученый Жобар представил миру первую конструкцию с угольным сердечником. Его угольная лампа не получила широкого призвания лишь потому, что горела не более 30 минут. Однако и это было прогрессом в то время.
В это же время английский физик Уоррен де ла Рю представляет свою лампу с платиновым элементом в виде спирали. Платина светила ярко, а вакуум внутри стеклянной колбы позволял использовать ее в любых погодных условиях. Изобретение Уоррена де ла Рю стало прототипом других конструкций, хотя само не получило дальнейшего развития из-за сильной дороговизны.
Другой английский физик Фредерик де Молейн чуть изменил детище де ла Рю, установив вместо спирали платиновые нити. Однако они быстро перегорали. Чуть позже физики Кинг и Джон Старр усовершенствовали конструкцию английских коллег . Англичанин Кинг заменил платиновые нити угольными палочками, увеличив продолжительность их горения. А американец Джон Старр придумал конструкцию с углеродной горелкой и вакуумной сферой.
Первые результаты
Первый источник света появился в мастерской Генриха Гебеля . Он не был профессиональным изобретателем , однако открыл первым мире лампу с элементами накаливания. Гебель установил осветительные приборы в своем часовом магазине и оснастил ими прогулочную коляску, куда приглашал всех желающих. Однако из-за отсутствия денежных средств Гебель не смог получить патент на свое изобретение. Лишь в конце жизни немецкого часовщика признали изобретателем лампы с элементами накаливания.
В России первым изобретателем конструкций с элементами накаливания стал А. Н. Лодыгин. Вместе со своим коллегой В. Ф. Дидрихсоном он положил начало электрическому освещению Петербурга. Первые угольные осветительные конструкции, созданные русскими изобретателями, установили в петербургском Адмиралтействе. Через год искусственный свет появился в некоторых магазинах столицы и на Александровском мосту.
Борьба за патенты
Так как работа по созданию электрических источников света велась во многих странах, патенты на похожие изобретения получили сразу несколько ученых. Однако в США множественное открытие стало причиной борьбы за получение патента на лампу с элементами накаливания.
За первенство в правообладании электрической лампочкой боролись 2 маститых изобретателя – англичанин Джозеф Суон и американец Томас Эдисон. Англичанин запатентовал лампу с угольным волокном, которая стала использоваться в промышленном производстве на британских островах. Томас Эдисон работал над усовершенствованием нитевой лампы Александра Лодыгина. В качестве нитей он перепробовал множество металлов и остановился на угольном волокне, доведя срок горения лампы до 40 часов.
Джозеф Суон подал в суд на американского коллегу по поводу нарушения авторских прав, поэтому лампа, представленная Эдисоном, впоследствии носила название лампа Эдисона-Суона. Когда позже из Японии были привезены бамбуковые волокна, продолжительность горения которых доходила до 600 часов, ученые снова оказались в суде, так как стали использовать этот материал в своих изобретениях. Дело закончилось тем, что Эдисон и Суон основали совместную компанию по производству электрических лампочек , которая быстро вышла в мировые лидеры.
Металлические нити накаливания
Вместо свечей появились угольные лампы накаливания. А затем конструкцию оснастили металлическими нитями. В конце XIX века немецкий физик Вальтер Нернст изготовил особый сплав для производства нитей накаливания. В него входили такие металлы, как:
В это же время А. Н. Лодыгин изобретает быстронакаливаемую нить из вольфрама. Однако потом русский изобретатель продал свое открытие компании, основанной Томасом Эдисоном. Вольфрамовые нити положили начало новой эпохе электрического освещения.
Дальнейшие изобретения
До XX века интерес к электрическому освещению среди ученых был не так высок. Однако с наступлением нового тысячелетия все изменилось. ХХ век характеризуется целой волной изобретений различных электрических ламп. В 1901 году американский изобретатель Петер Хьюитт представил миру ртутную лампу. А в 1911 году французский химик Жорж Клауди создал неоновую лампу.
В первой половине XX века появились такие конструкции, как ксеноновые, люминесцентные и натриевые лампы. В 60-х годах мир увидел светодиодные лампы, способные освещать большие помещения. А в 1983 г. появились экономичные люминесцентные лампы, снижающие расход на электроэнергию. Однако будущее – за флуоресцентными конструкциями, которые появились недавно. Они способны не только экономить электроэнергию, но и очищать воздух .
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.
Споры о том, кто был истинным изобретателем лампы накаливания, ведутся по сей день. В основном, фигурируют два имени – Томас Эдисон и Александр Лодыгин. На самом же деле, великое открытие состоялось благодаря упорной работе многих ученых.
Кто первым в мире и когда придумал и изобрел?
С древних времен люди искали способы освещения в ночное время. Например, в Древнем Египте и Средиземноморье использовались аналоги керосиновой лампы. Для этого в особые глиняные сосуды вставлялся фитиль из хлопчатобумажной ткани и наливалось оливковое масло.
Жители побережья Каспийского моря использовали похожее устройство, только вместо масла в сосуд наливали нефть. В Средние века глиняные светильники сменили свечи из пчелиного воска и сала.
Но во все времена ученые и изобретатели искали возможность создать долговечный и безопасный осветительный прибор.
После того как человечество узнало об электричестве, исследования вышли на качественно новый уровень.
За изобретение первых электрических ламп, подходящих для коммерческого использования, мы должны благодарить трех ученых из разных стран. Независимо друг от друга они проводили свои эксперименты и в итоге добились результата, перевернувшего мир.
ВАЖНО! В 70-е годы XIX века было получено три патента на новейшие устройства – угольные лампы накаливания в вакуумных колбах.
В 1874 г. выдающийся ученый Александр Николаевич Лодыгин запатентовал свою лампу накаливания в России.
В 1878 г. Джозеф Уилсон Суон подал заявку на британский патент.
В 1879 г. американский патент получил изобретатель Томас Эдисон.
Именно Эдисон создал первую промышленную компанию по производству ламп накаливания. Большой заслугой стало то, что он сумел добиться длительной продолжительности работы – более 1200 часов – благодаря использованию карбонизированного бамбукового волокна.
В начале 80-х годов XIX века Эдисон и Суон организовали в Британии совместную компанию. Она так и называлась «Эдисон и Суон». В то время она стала самым крупным производителем электрических ламп.
В 90-е годы Александр Лодыгин переехал в Америку, где и предложил использовать вольфрамовую или молибденовую спираль. Это был очередной технологический прорыв. Лодыгин продал свой патент компании General Electric, которая начала производить электрические лампы с вольфрамовой нитью.
А уже в 1920 году один из работников компании Уильям Дэвид Кулидж рассказал миру, как можно производить вольфрамовую нить в промышленных масштабах. В том же году другой ученый из General Electric по имени Ирвинг Ленгмюр предложил наполнять колбу лампочки инертным газом.
Именно это значительно повысило период работы лампы накаливания, а также увеличило светоотдачу.
Этими устройствами человечество пользуется по сей день.
История создания электрической лампочки
Конечно, история создания лампы неотделима от развития такой науки, как электротехника. Она берет начало с открытия в XVIII веке электрического тока. Это открытие поспособствовало тому, что выдающиеся ученые со всего мира занялись изучением и развитием электротехники, которая к тому времени выделилась в самостоятельную науку.
- XIX век стал веком глобальных открытий. В 1800 году был изобретен гальванический элемент – химический источник тока. Его еще называют вольтовым столбом в честь итальянского ученого Алессандро Вольта.
- В следующем году в Санкт-Петербурге руководство Петербургской медико-химической Академии приобрело электрическую батарею. Это мощное устройство было куплено в кабинет профессора Василия Петрова. Состояла батарея из 420 пар гальванических элементов. Целый год профессор Петров проводил с ней эксперименты, пока в 1908 году не открыл знаменитую электрическую дугу. Она представляет собой разряд, возникающий между угольными стержнями-электродами, разведенными на определенное расстояние. Тогда же и было предложено использовать электрическую дугу как источник света.
- Первым шагом к созданию современных ламп накаливания стало изобретение в 1809 году первой лампы с платиновой спиралью в основе. Сделал это англичанин Деларю.
- Через несколько десятилетий, в 1854 году немецкий ученый Генрих Гебель создал похожее устройство. Главным отличием было то, что он использовал обугленную бамбуковую нить, помещенную в вакуумный сосуд. То есть, этот вариант был уже гораздо ближе к известной всем нам электрической лампе. Гебель продолжал совершенствовать свое изобретение еще пять лет, создав устройство, которое называют первой практической лампой. К сожалению, получить патент он не мог, т. к. был эмигрантом без денег и связей. Тем не менее, он использовал свое изобретение для освещения принадлежавшего ему магазина часов.
- Что касается массового электрического освещения, то здесь несомненный вклад внес наш соотечественник, выдающийся ученый Павел Николаевич Яблочков. Свои эксперименты он начал в России, а затем продолжил в Париже после эмиграции. Именно он создал простую, недорогую и долговечную «электрическую свечу». В 1876 году ученый представил свое изобретение на выставке в Лондоне. В том же году лампы, созданные Яблочковым стали появляться сначала на самых посещаемых улицах Парижа, а затем распространились на весь мир.
НА ЗАМЕТКУ! Отличительной чертой «свечи Яблочкова» было то, что для нее не требовалось вакуума. Нить накала, изготовленная из каолина, не перегорала и не теряла своих свойств на открытом воздухе.
И, конечно, говоря об истории электротехники, нельзя не вспомнить ученых, перевернувших мир – Александре Лодыгине и Томасе Эдисоне. Именно они, проводя эксперименты независимо друг от друга, в 70-е годы XIX века создали электрическую лампу.
Александр Лодыгин – изобретатель из России
В 1872 году в Санкт-Петербурге Александр Николаевич Лодыгин приступил к опытам по электрическому освещению.
Его первые лампы представляли собой тонкую угольную палочку, зажатую между объемными стрежнями из меди. Все это находилось в закрытом стеклянном шаре.
Это было еще несовершенное устройство, тем не менее, они начали активно использоваться для освещения зданий и улиц Петербурга.
В 1875 году в товариществе с Коном была выпущена усовершенствованная электрическая лампа. В ней угольки заменялись автоматически, кроме того, они располагались в вакууме. Эта разработка принадлежит электротехнику Василию Федоровичу Дитрихсону.
В 1876 году другой исследователь, Булыгин также внес коррективы. В его разработке уголек выдвигался по мере сгорания.
В конце 70-х годов лампа накаливания, созданная Лодыгиным и запатентованная в России, Франции, Великобритании, Австрии и Бельгии, попала, наконец, и в США. Лейтенант Хотинский отправился к побережью Америки, чтобы принять корабли, построенные для Российского флота. Именно Хотинский посетил лабораторию и показал «лампу Лодыгина» и «свечу Яблочкова» американскому исследователю Томасу Эдисону.
Доподлинно неизвестно, как это повлияло на ход мыслей Эдисона, который и сам в то время работал над созданием искусственного освещения. Как бы то ни было, именно Эдисон довел конструкцию лампы накаливания до качественно нового уровня, а также популяризовал ее, организовав массовое производство. Это помогло значительно снизить стоимость, что позволяло покупать лампу даже беднякам.
Александр Лодыгин также не останавливался в своем рвении усовершенствовать лампу накаливания. После переезда в США, в 1890 году, Лодыгин получил еще один патент – на лампу с металлической нитью из тугоплавких металлов — осьмия, иридия, родия, молибдена и вольфрама. Это был настоящий прорыв в области электротехники. Изобретение имело оглушительный успех, и в 1906 году патерн на него был куплен компанией General Electric. К слову, компания эта принадлежала Томасу Эдисону.
Создание лампочки Эдисоном
Во всем мире принято считать, что электрическую лампочку изобрел ученый Томас Альва Эдисон.
На протяжении многих лет Эдисон ставил эксперименты в области электротехники. В течение почти двух лет он искал идеальный вариант для нити накаливания.
Исследователь провел эксперименты более чем с шестью тысячами углеродсодержащих материалов. Методично перебирая и исследуя разнообразные вещества, Эдисон пришел к выводу, что лучшим вариантом является японский бамбук, из которого создан футляр для веера.
В 1879 году появилась первая заметка в газете, гласящая об изобретении Томасом Эдисоном лампы накаливания с угольным стержнем. Названа она была «Эдисоновский свет». Такая лампа могла непрерывно гореть в течение сорока часов. В том же году Эдисон запатентовал свое изобретение.
Нельзя сказать, что Эдисон внес значительные изменения в лампу накаливания, созданную Лодыгиным.
Как выглядел вариант лампы Эдисона?
Это также была стеклянная колба, из которой был полностью выкачан воздух. Горел в ней так же угольный тонкий стержень. Но именно Эдисон создал условия для максимально комфортной работы ламп накаливания. Он изобрел такие вещи, как винтовой цоколь, патрон, счетчики энергии, а также выключатели и предохранители.
Более того, организовав собственное производство, он поставил на поток изготовление электрических лампочек и механизмов электрический системы. Несмотря на то что лампа накаливания была создана задолго до получения патента американским ученым, именно благодаря Эдисону электрическое освещение получило столь широкое распространение.
Патент Эдисона на лампу накаливания вскоре (еще до окончания срока действия) был призван недействительным.
Говоря о великом изобретении – лампе накаливания – нельзя называть только одно имя. Без сомнения, у нее было несколько выдающихся изобретателей, каждый из которых внес неоценимый вклад в развитие электротехники.
Кто изобрел лампочку?
Хотя Томасу Эдисону обычно приписывают изобретение лампочки, знаменитый американский изобретатель был не единственным, кто внес свой вклад в разработку этой революционной технологии. Многие другие известные деятели также запомнились работой с электрическими батареями, лампами и созданием первых ламп накаливания.
Ранние исследования и разработки
История лампочки началась задолго до того, как Эдисон запатентовал первую коммерчески успешную лампочку в 1879 году.В 1800 году итальянский изобретатель Алессандро Вольта разработал первый практический метод производства электричества – гальваническую батарею. Сделанная из чередующихся дисков из цинка и меди, перемежаемых слоями картона, пропитанного соленой водой, куча проводила электричество, когда медный провод был подключен с обоих концов. Светящийся медный провод Вольты, на самом деле предшественник современных батарей, также считается одним из самых ранних проявлений освещения лампами накаливания.
Вскоре после того, как Вольта представил свое открытие постоянного источника электричества Королевскому обществу в Лондоне, Хэмфри Дэви, английский химик и изобретатель, создал первую в мире электрическую лампу, соединив гальванические батареи с угольными электродами.Изобретение Дэви 1802 года было известно как электрическая дуговая лампа, названная в честь яркой дуги света, излучаемой между двумя угольными стержнями.
Хотя дуговая лампа Дэви, безусловно, была улучшением автономных свай Volta, она все же не была очень практичным источником освещения. Эта примитивная лампа быстро перегорела и была слишком яркой для использования дома или на работе. Но принципы, лежащие в основе дугового света Дэви, использовались на протяжении 1800-х годов при разработке многих других электрических ламп и лампочек.
В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю разработал электрическую лампочку, в которой вместо меди использовалась спиральная платиновая нить накала, но высокая стоимость платины помешала лампочке добиться коммерческого успеха. А в 1848 году англичанин Уильям Стейт увеличил срок службы обычных дуговых ламп, разработав часовой механизм, который регулировал движение быстро разрушающихся угольных стержней ламп. Но стоимость батарей, используемых для питания ламп Стэйта, сдерживала коммерческие начинания изобретателя.
Джозеф Свон против Томаса Эдисона
В 1850 году английский химик Джозеф Суон занялся проблемой экономической эффективности предыдущих изобретателей и к 1860 году разработал электрическую лампочку, в которой вместо платиновых нитей использовались углеродные бумажные волокна. Свон получил патент в Великобритании в 1878 году, а в феврале 1879 года он продемонстрировал работающую лампу на лекции в Ньюкасле, Англия, по данным Смитсоновского института. Как и в более ранних версиях лампочки, нити Свана были помещены в вакуумную трубку, чтобы свести к минимуму воздействие кислорода и продлить срок их службы.К сожалению для Свана, вакуумные насосы его времени не были эффективными, как сейчас, и, хотя его прототип хорошо работал для демонстрации, на практике он был непрактичным.
Эдисон понял, что проблема с конструкцией Свана была в нити накала. Тонкая нить накала с высоким электрическим сопротивлением сделает лампу практичной, потому что ей потребуется небольшой ток, чтобы она светилась. Он продемонстрировал свою лампочку в декабре 1879 года. Свон включил усовершенствование в свои лампочки и основал компанию по производству электрического освещения в Англии.Эдисон подал в суд за нарушение патентных прав, но патент Суона был серьезным заявлением, по крайней мере, в Соединенном Королевстве, и два изобретателя в конечном итоге объединили усилия и создали компанию Edison-Swan United, которая стала одним из крупнейших в мире производителей лампочек, согласно данным Музей неестественной тайны.
Лебедь был не единственным конкурентом, с которым столкнулся Эдисон. В 1874 году канадские изобретатели Генри Вудворд и Мэтью Эванс подали патент на электрическую лампу с угольными стержнями разного размера, помещенными между электродами в стеклянном цилиндре, заполненном азотом. Пара безуспешно пыталась коммерциализировать свои лампы, но в конце концов продала свой патент Эдисону в 1879 году.
За успехом лампочки Эдисона последовало основание в 1880 году компании Edison Electric Illuminating Company в Нью-Йорке. финансовые взносы JP Morgan и других богатых инвесторов того времени. Компания построила первые электростанции, питающие электрическую систему, и недавно запатентованные лампы. Первая генерирующая станция была открыта в сентябре 1882 года на Перл-стрит в нижнем Манхэттене.
По данным Министерства энергетики США, другие изобретатели, такие как Уильям Сойер и Албон Ман, присоединились к слиянию своей компании с компанией Эдисона и образовали General Electric.
Первая практичная лампа накаливания
По данным Министерства энергетики, Эдисон преуспел и превзошел своих конкурентов в разработке практичной и недорогой лампочки. Эдисон и его команда исследователей в лаборатории Эдисона в Менло-Парке, штат Нью-Джерси, протестировали более 3000 дизайнов лампочек в период с 1878 по 1880 годы. В ноябре 1879 года Эдисон подал патент на электрическую лампу с углеродной нитью. В патенте перечислено несколько материалов, которые могут быть использованы для нити, включая хлопок, лен и дерево. Следующий год Эдисон потратил на поиск идеальной нити для своей новой лампы, тестируя более 6000 растений, чтобы определить, какой материал будет гореть дольше всего.
Через несколько месяцев после выдачи патента 1879 года Эдисон и его команда обнаружили, что обугленная бамбуковая нить может гореть более 1200 часов.Бамбук использовался для изготовления нитей в лампах Эдисона, пока его не начали заменять более долговечными материалами в 1880-х и начале 1900-х годов. [По теме: Какая лампа горит дольше всего?]
В 1882 году Льюис Ховард Латимер, один из исследователей Эдисона, запатентовал более эффективный способ производства углеродных волокон. А в 1903 году Уиллис Р. Уитни изобрел обработку этих нитей, которая позволила им ярко гореть, не затемняя внутреннюю поверхность их стеклянных колб.
Вольфрамовые нити
Уильям Дэвид Кулидж, американский физик из General Electric, в 1910 году усовершенствовал метод производства вольфрамовых нитей.Вольфрам, который имеет самую высокую температуру плавления среди всех химических элементов, был известен Эдисону как превосходный материал для нити накала электрических ламп, но в конце 19 века не было оборудования, необходимого для производства сверхтонкой вольфрамовой проволоки. Вольфрам по-прежнему является основным материалом, который сегодня используется в нити накаливания.
Светодиодные фонари
Светоизлучающие диоды (СИД) теперь считаются будущим освещения из-за меньшего энергопотребления, меньшего ежемесячного ценника и более длительного срока службы по сравнению с традиционными лампами накаливания.
Ник Холоняк, американский ученый из General Electric, случайно изобрел красный светодиод, пытаясь создать лазер в начале 1960-х годов. Как и в случае с другими изобретателями, принцип, согласно которому некоторые полупроводники светятся при подаче электрического тока, был известен с начала 1900-х годов, но Холоняк был первым, кто запатентовал его для использования в качестве осветительной арматуры.
По данным Министерства энергетики, в течение нескольких лет к смеси были добавлены желтые и зеленые светодиоды, которые использовались в нескольких приложениях, включая световые индикаторы, дисплеи калькуляторов и светофоры.Синий светодиод был создан в начале 1990-х годов Исаму Акасаки, Хироши Амано и Сюдзи Накамура, группой японских и американских ученых, за что они получили Нобелевскую премию по физике 2014 года. Синий светодиод позволил ученым создавать белые светодиодные лампы, покрывая диоды люминофором.
Сегодня выбор освещения расширился, и люди могут выбирать различные типы лампочек, в том числе компактные люминесцентные (КЛЛ) лампы, работающие за счет нагрева газа, который производит ультрафиолетовое излучение, и светодиодные лампы.
Несколько осветительных компаний раздвигают границы возможностей лампочек, в том числе Phillips и Stack. Phillips – одна из нескольких компаний, которые создали беспроводные лампочки, которыми можно управлять через приложение для смартфона. В Phillips Hue используется светодиодная технология, которую можно быстро включить, выключить или затемнить одним щелчком на экране смартфона, а также можно запрограммировать. Высококачественные лампочки Hue можно даже настроить на широкий диапазон цветов (всего около шестнадцати миллионов) и синхронизировать их с музыкой, фильмами и видеоиграми.
Stack, начатый инженерами Tesla и NASA, разработал интеллектуальную лампочку с использованием светодиодной технологии с широким набором функций. Он может автоматически определять окружающее освещение и регулировать его по мере необходимости, он выключается и включается с помощью датчика движения, когда кто-то входит в комнату, может использоваться как предупреждение о пробуждении и даже настраивает цвет в течение дня в соответствии с естественными циркадными циклами человека и узоры естественного света. Лампочки также имеют встроенную программу обучения, которая со временем адаптируется к потребностям жителей.И все эти функции можно программировать или контролировать с любого смартфона или планшета. Подсчитано, что интеллектуальные лампочки Stack могут потреблять примерно на шестьдесят процентов меньше энергии, чем обычные светодиодные лампы, и служат от двадцати до тридцати тысяч часов в зависимости от модели (по сравнению с двадцатью пятью и пятьдесят тысячами часов для обычных светодиодных лампочек. в соответствующих корпусах).
Эти лампочки совместимы (или скоро будут) со многими вариантами превращения всего дома в умный дом, включая использование с Amazon Alexa, Google Home и Apple HomeKit.
Следуйте за Элизабет Палермо в Twitter @techEpalermo, Facebook или Google+. Следите за LiveScience @livescience. Мы также в Facebook и Google+.
Рэйчел Росс внесла свой вклад в эту статью.
Дополнительные ресурсы
ЭВОЛЮЦИЯ ЛАМПЫ | Специалисты в области энергетики
Широко распространено мнение, что Томас Эдисон был изобретателем самой первой лампочки в 1879 году? Фактическая история лампочки немного старше. Как и большинство великих изобретений, лампочку нельзя приписать одному изобретателю. Многие люди помогли этому нововведению, внося небольшие улучшения в работы других изобретателей, которые привели к технологии лампочек, которые мы используем сегодня.
В 1806 году Хамфри Дэви представил Королевскому обществу Великобритании дуговую электрическую лампу. Это изобретение создавало свет через электрическую искру, возникающую между двумя стержнями из древесного угля. Хотя это было серьезным нововведением, для большинства людей оно было непрактичным.Он был слишком ярким, чтобы использовать его в повседневной жизни дома или на работе. Он также потреблял огромное количество энергии, которое разряжало батареи за небольшой промежуток времени. С изобретением электрогенератора, который значительно снизил потребление энергии, люди использовали дуговые лампы в качестве прожекторов.
В течение следующих 40 с лишним лет ученые продолжали улучшать нить накала, которая является частью лампы, которая дает свет при нагревании электрическим током. Эти первые лампы имели короткий срок службы и потребляли слишком много энергии для того количества света, которое они производили.Несколько изобретателей пытались улучшить конструкцию ламп, поместив горелку в стеклянный контейнер и откачав кислород. Одна такая лампа была запатентована в 1841 году Фредериком ДеМолейнсом. Хотя эти концепции были новаторскими, они не подходили для повседневного использования.
Эффект Эдисона:
Когда Эдисон пришел на сцену освещения, он сосредоточился на улучшении нити накала. Он работал с углеродом и платиной, прежде чем бамбуковая нить стала стандартом для ламп Эдисона в течение следующих 10 лет.Было много споров о том, нарушают ли патенты Эдисона на лампочки патенты других изобретателей. В конце концов компания Эдисона объединилась с другими, работающими в этой области, чтобы объединить свои усилия.
Хотя Эдисон определенно продвинул вперед развитие лампочек больше, чем кто-либо другой, он действительно опирался на работы многих других ученых и изобретателей. Однако его совместные усилия проложили путь для многих технологических прорывов, которые были еще впереди.
Появление люминесцентных ламп:
В 1890-х Томас Эдисон и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами. Однако именно Питер Купер Хьюитт в начале 1900-х годов известен своей первой люминесцентной лампой. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт. Хотя эти лампы были намного более эффективными, чем лампы накаливания, коммерческий интерес к ним был незначительным из-за цвета света.К середине и концу 1930-х годов люминесцентные лампы использовались ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти фонари были примерно в три раза эффективнее ламп накаливания и прослужили намного дольше.
Нефтяной кризис 1973 года помог начать разработку люминесцентных ламп, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании работали над уменьшением балласта. Два года спустя, в 1976 году, General Electric придумала, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ).Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 долларов и выше. Потребители не спешили реагировать из-за высокой цены. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, многие из этих ламп теперь стоят менее 2 долларов за лампу.
СВЕТОДИОДЫ, ОСВЕЩЕНИЕ БУДУЩЕГО:
Одна из самых быстроразвивающихся технологий освещения сегодня – это светодиоды (или LED). В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоньяк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра.Эти достижения привели к тому, что светодиоды стали использоваться во множестве приложений, включая светофоры, фонарики и телевизоры. С 2008 года стоимость светодиодных ламп упала более чем на 85 процентов, при этом многие розничные торговцы продают светодиоды по цене 10 долларов или меньше. Современные светодиодные лампы намного эффективнее обычных ламп накаливания. Они потребляют на 80% меньше энергии и служат в 25 раз дольше.
Хотя вполне вероятно, что постоянно развивающаяся лампочка продолжит повышать свою эффективность с течением времени, ни одно из этих улучшений не было бы возможным, если бы не многие великие новаторы за последние 200 лет.
Мэтт Хелланд
Старший вице-президент по работе с клиентами
Источники:
http://energy.gov
http://www.genesislamp.com
http://blog.glacialenergy.com
История лампочки: первые дни до светодиодов
С развитием в 19 веке и окончательным упадком в 21 веке лампа накаливания доминировала как в домашнем, так и в общественном освещении на протяжении всего 20 века.Это была технология, которая изменила наш образ жизни, работы и развлечений.
Часть первая: ранние разработки
Без технологического и делового чутья одного человека – Томаса Эдисона – мир сегодня выглядел бы совсем иначе. Еще в 19 веке путешествие к свету было призрачной чередой событий.
Важность лампочки – или лампы, как ее называют инженеры, – настолько велика, что это выражение вошло в язык как синоним изобретения.Тем не менее, его путь к превосходству лежал в беспорядочной уличной драке, в которой доминировал один человек – Томас Альва Эдисон, который, несмотря на всю свою дальновидность и деловую хватку, не мог предвидеть, что век спустя его разработка идеи, которая осветила мир быть практически устаревшими с появлением светодиодной технологии.
По одному из самых крутых поворотов технологической судьбы, так называемое «изобретение» лампочки никогда не имело «момента лампочки». Как и многие важные инновации, которые имели далеко идущие последствия в коммерческом и культурном развитии человечества, лампочка – или, более конкретно, здесь «лампа накаливания» – была продуктом серии независимых и последовательных прорывов инженеров. и ученых, разделенных как временем, так и географией. Несмотря на то, что великий американский изобретатель и предприниматель Эдисон традиционно получает лавры за то, что принес лампочку в мир, заслуженный куратор Смитсоновского института Бернард С. Финн говорит, что мы совершенствуем одно из наших самых важных открытий с тех пор, как первые люди узнали, огонь может производить как свет, так и тепло.
Эдисон внес свет в современный мир как разработчик идей других инженеров, предшествовавших ему в 19 веке.«Это Томас Эдисон предложил коммерчески жизнеспособное решение», – говорит Финн. В 1879 году, в канун Нового года, Эдисон зажег свою лабораторию в Менло-парке – дисплей, видимый с расстояния более 20 миль, – и эра электрического освещения буквально началась. Всегда готовый к делу, Эдисон предсказал, что электрический свет станет «настолько дешевым, что только богатые будут зажигать свечи».
Настоящая ценность достижения Эдисона заключалась в том, что оно ознаменовало конец пробной фазы создания света с помощью электричества, сделав лампы накаливания передовой технологией. В книге Эдисона «Электрический свет: искусство изобретения» историки Роберт Фридель и Пол Исраэль упоминают 22 изобретателя ламп накаливания, опередившие Эдисона, и тем не менее твердо ставят его во главе семьи. Это связано с сочетанием трех критических факторов, которые Эдисон правильно понял одновременно: материал накаливания, высокий уровень вакуума и высокое сопротивление.
Это был последний из этих трех, который Эдисон действительно понимал лучше, чем его предшественники. При высоком сопротивлении тепло (и, следовательно, свет) будет накапливаться в элементе вместо питающих проводов, исходящих от удаленных электрических генераторов.По словам Финна, после тестирования сотен материалов «он остановился на тонкой полосе – или нити – углерода». Поскольку углеродная нить будет гореть при контакте с воздухом, стеклянный корпус или «колба» необходимо откачивать с помощью вакуумного насоса. Ранние версии ламп накаливания (слово происходит от латинского «incandescens», что означает «светящийся») имеют «наконечник», показывающий, где изначально был подключен насос. К 1881 году на электрическом конце был стандартный разъем, через который лампочку теперь можно было вкручивать в розетку и включать и выключать.
Именно стоя на плечах тех, кто шел до него, Эдисон смог заглянуть так далеко в будущее электрического света. Он неустанно совершенствовал инновации других ученых, таких как Хамфри Дэви, Джеймс Боуман Линдси, Мозес Дж. Фармер, Уильям Э. Сойер, Джозеф Свон и Генрих Гебель, идеи которых были коммерчески непрактичными. Понимая, что платина – слишком дорогой товар для использования в электрическом освещении, он пошел по пути создания бамбуковой нити с углеродным покрытием (по анекдотам, у него возникла идея использовать бамбук, наблюдая за своей удочкой во время производственной поездки, чтобы наблюдать за затмением. ).
Он также занимался торговлей и торговлей, получая патенты у других инженеров, формируя стратегические альянсы, особенно со своим британским конкурентом Джозефом Своном (который, во многих отношениях, был игроком равной важности, чей дом первым осветил лампочка). Эдисон заручился существенной финансовой поддержкой как от семьи Вандербильтов – самой богатой в Америке, заработавшей свои деньги на судоходстве и железной дороге, – так и от корпоративного финансиста Дж. П. Моргана. Тем не менее, главным образом благодаря чистой дальновидной изобретательности человек, имеющий более тысячи патентов на свое имя, стал движущей силой, озарившей ХХ век.
Часть вторая: доминирование на рынке
На протяжении большей части 20-го века казалось, что лампа накаливания не имеет серьезных конкурентов. Тем не менее, в связи с растущим давлением, направленным на повышение энергоэффективности, в последние десятилетия все было на стене.
Еще в 1835 году шотландский изобретатель Джеймс Боумен Линдсей продемонстрировал свою раннюю версию постоянного электрического света, заявив, что, используя такую технологию, он мог «читать книгу на расстоянии полутора футов». Он вряд ли мог ожидать, что через столетие лампа накаливания, в создание которой он так много вложил, превратит ночь в день. Это осветило бы нашу жизнь, продлило бы время работы и заставило бы футбольные стадионы светиться в темноте. Он обеспечил бы безопасность и освещение общественных зданий и обеспечил бы прожекторами зенитное вооружение военного времени. Дороги будут освещены, чтобы соответствовать неуклонному росту количества автомобилей, а готовность к работе в ночное время аэропортов произведет революцию в сфере международных грузоперевозок.
На заре 20 века появилась беспрецедентная возможность для разработчиков новой лампы накаливания.Применения были безграничны: от очень скромных (например, велосипедные фары) до национальной инфраструктуры (например, дорожное освещение). Поле было открыто, и вскоре рынок заполонили производители, надеющиеся заработать на золотой лихорадке в искусственном освещении.
Тем не менее, к Рождеству 1924 года такие известные имена, как Osram, Philips и General Electric, начали нервничать. Это произошло потому, что рынок, хотя и процветал, становился непредсказуемым. Увидев, что его продажи упали с 63 миллионов единиц в 1922-1923 годах более чем на половину в следующем году, глава Osram Уильям Мейнхардт предложил встретиться со своими конкурентами, чтобы согласовать торговые принципы, которые защитят их будущее.В то время как рождественские елки украшали швейцарский город Женеву 23 декабря 1924 года, высшее руководство мирового сообщества производителей ламп накаливания вступило в сговор, чтобы сформировать картель Фебус для установления квот и территорий, обмена знаниями и согласования стандартов (таких как винт Эдисона). в разъеме).
Но скрытой целью была защита доходов на рынке, где производители становились жертвами собственного успеха. Еще в третьем десятилетии 20-го века производство лампочек было настолько развитым, что их срок службы составлял 2500 часов, а это означало, что потребовались годы, прежде чем устройства потребовались замены.Одним из основных (и все же менее распространенных) результатов «Конвенции о развитии и прогрессе международной индустрии электрических ламп накаливания» было сокращение ожидаемой продолжительности жизни до 1000 часов. Чтобы убедиться, что компании соблюдают новые правила устаревания, они были обязаны отправлять свои продукты для независимого тестирования в Швейцарии. Если продукция показывала нежелательную долговечность, производителям грозили большие штрафы.
Несмотря на то, что картель намеренно остановил технологическое развитие, лампа накаливания стала одной из величайших инноваций того времени.К концу Первой мировой войны, когда стоимость электроэнергии резко упала, он также стал серьезной альтернативой газовому освещению.
Эдисон не ошибся, сказав, что свечи зажигают только богатые. Согласно данным исследования, опубликованным Fouquet and Pearson, стоимость искусственного света упала за столетия с тысяч фунтов за люмен-час до долей цента, когда мы перешли от использования свечей ручной работы к лампам массового производства. Это снижение стоимости привело к тому, что потребление искусственного света в 20 веке стало в 100 000 раз больше, чем в 18 веке.
Энергии и света было так много, что рынок мог себе это позволить и успокоился. Вольфрамовая нить накаливания могла поглощать удары появляющейся флуоресцентной технологии «полосового света», которая появилась на фабриках и в офисах. Стоимость искусственного освещения была такой, что не было никакого реального давления, чтобы изменить статус-кво до нефтяного кризиса середины 1970-х годов. Это привело к появлению компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), энергоэффективность которых в пять раз выше, чем у ламп накаливания, что сделало их серьезным конкурентом.Когда Philips и Osram вывели их на рынок в начале 1980-х, появились первые трещины в превосходстве ламп накаливания.
Эффективность стала модным словом. Новые технологии выстраивались в очередь, чтобы стать следующим большим достижением. Начинало происходить немыслимое: правительства принимали закон о поэтапном отказе от ламп накаливания.
Часть третья: светодиодная революция
Теперь, когда лампа накаливания превратилась в динозавра, а все взгляды на новые светодиодные технологии стали панацеей для окружающей среды, следующий этап эволюции освещения связан с эффективностью и законодательством.
По данным производителя лампочек Philips, сегодня на освещение приходится 19 процентов мирового потребления электроэнергии. Учитывая, что лампы накаливания эффективно тратят до 95 процентов своей энергии, производя тепло, а не свет, существует огромный потенциал для энергосбережения в мире, где снижение спроса на ресурсы все чаще законодательно закрепляется. Если посмотреть на рынок ламп накаливания в США в 2010 году – примерно в то время, когда во всем мире был разработан закон о поэтапном отказе от ламп накаливания, – было продано восемь миллиардов ламп, из которых половина были лампами накаливания, а количество светодиодов составляло всего лишь 10 процентов.
В то время казалось, что потребители не готовы к революции светодиодов, несмотря на исследования Кембриджского университета, согласно которым потенциальная экономия энергии при переходе на светодиоды будет «огромной». Анализируя базовые показатели энергосбережения, в исследовательском документе под названием «Освещение для 21 века» говорится, что в Великобритании освещение потребляет более одной пятой всей электроэнергии, производимой на электростанциях, и светодиоды могут снизить этот показатель на не менее 50 процентов. Статистические данные Министерства энергетики США соглашаются, оценивая, что к 2025 году «твердотельное освещение, такое как светодиоды, может сократить глобальное количество электроэнергии, используемой для освещения, на 50 процентов и может устранить 258 миллионов метрических тонн выбросов углерода, уменьшив потребность в 133 новых электростанции и общая экономия средств более ста миллиардов долларов ».
Все согласны с тем, что можно добиться огромной экономии энергии, и мир, похоже, готов к спонтанным изменениям в том, как мы его освещаем. Тем не менее, эта предсказанная рыночная революция была медленной и неохотной, заставив правительства вмешаться, чтобы ускорить изменения в наших моделях производства и потребления. В течение последнего десятилетия в ЕС постепенно запрещались различные типы ламп накаливания, а в сентябре этого года было прекращено использование галогенных и компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), что, по сути, стало концом ламп накаливания в том виде, в каком мы их знаем.
The Energy Saving Trust использует более взвешенные тона, заявляя, что, хотя исторически мы могли «мало беспокоиться» по поводу того факта, что «электрические лампочки были только на 10 процентов эффективны … в последние несколько лет появилось совсем другое отношение к освещению. годы”. В своем официальном документе «Правильный свет» Траст говорит, что это новое отношение лишь отчасти обусловлено законодательством, с доброй волей от «растущего понимания общественностью той роли, которую хорошее освещение может сыграть в улучшении их домов», обеспечивающих оставшуюся часть рыночный сдвиг.
Реальность такова, что промышленность и бытовая техника только сейчас серьезно начинают претерпевать серьезные изменения, движимые желанием внедрить новые энергоэффективные технологии, такие как светодиоды, за счет ламп накаливания, а теперь и галогенных и компактных флуоресцентных ламп.
Сегодня, несмотря на затянувшуюся борьбу на руках из-за переговоров о Брексите, Великобритания по-прежнему является членом Европейского Союза, и мы сталкиваемся с тем, что средства массовой информации решили назвать «запретом лампочек», когда более возбужденные ежедневные газеты регулярно сообщают об этом. (в основном не существует) общественные складские запасы ламп накаливания в качестве защиты от будущего, освещенного светодиодами.Возражения против этого неясны, кроме смутного ощущения, что светодиодное освещение не такое «теплое», как лампы накаливания. Этот «запрет на использование ламп» на самом деле представляет собой набор проектов европейских правил по эффективности, согласно которым к 2020 году в качестве источников света будут удалены вольфрамовые галогены и КЛЛ.
В рамках пересмотра своих законов об экодизайне ЕС опубликовал необходимость замены источников света с минимальным требованием к эффективности 85 люмен на ватт и максимальной мощностью в режиме ожидания 0,5 Вт. Требования экодизайна являются обязательными для всех стандартных ламп, люминесцентных ламп и прожекторов, продаваемых в ЕС.Эти правила устанавливают требования к энергоэффективности и другие факторы, такие как срок службы лампы, время прогрева и энергетическая маркировка. По данным ЕС, «при использовании энергоэффективного освещения счета за электроэнергию домохозяйств могут снизиться на 25 евро в год. Заменив галогенную лампу светодиодной, вы можете сэкономить до 100 евро в течение примерно 20-летнего срока службы продукта. Энергоэффективное освещение может сэкономить достаточно энергии, чтобы обеспечить электроэнергией 11 миллионов домашних хозяйств в течение одного года и избежать выброса 12 миллионов тонн CO2 в Европе.”
Тем не менее, не все с таким энтузиазмом относятся к преимуществам технологии замены светодиодов или требованиям экодизайна. Индустрия развлечений заявляет, что директива ЕС станет похоронным звоном для драматического освещения. Генеральный директор немецкой компании по освещению сцены GLP Удо Кюнцлер предсказывает «исчезновение театров, концертных площадок и других сфер исполнительского искусства, поскольку никакие вольфрамовые светильники и многие светодиодные развлекательные устройства не соответствуют этим требованиям».
Для защиты индустрии профессионального сценического освещения он надеется «убедить Европейскую Комиссию ратифицировать исключение для нашей отрасли. Нет времени терять. Мы должны действовать как единая индустрия, чтобы эти предложения не были закреплены в законе ».
Хронология
Долгая дорога к лампочке ХХ века
1761Эбенезер Киннерсли демонстрирует накаливание от нагретой проволоки.
1802
Хамфри Дэви использует «батарею огромных размеров» для создания света накаливания, пропуская электрический ток через платиновую нить.
1835
Джеймс Боумен Линдси демонстрирует постоянный электрический свет, с помощью которого можно «читать книгу на расстоянии полутора футов».
1838
Марселлен Джобард изобретает лампочку накаливания с вакуумной атмосферой, в которой используется углеродная нить.
1840
Уоррен де ла Рю изобретает и помещает свернутую в спираль платиновую нить в вакуумную трубку.Разработка отложена из-за стоимости платины.
1841
Фредерик де Молейнс получает первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой используются платиновые провода внутри вакуумной лампы.
1845
Джон У. Старр приобретает патент на свою лампу накаливания, в которой используются углеродные нити.
1851
Жан Эжен Робер-Уден публично демонстрирует лампы накаливания в своем поместье в Блуа, Франция.
1859
Моисей Г. Фармер создает лампу накаливания с платиновой нитью.Томас Эдисон покупает более поздний патент Фармера на электрическую лампочку.
1872
Русский Александр Лодыгин изобрел лампу накаливания с использованием азота в стеклянном корпусе и получил российский патент в 1874 году.
1874
Канадский патент подан Генри Вудвордом и Мэтью Эвансом на лампу, состоящую из угольных стержней, установленных в стеклянный баллон, заполненный азотом. Патент позже был продан Эдисону.
1878
Томас Эдисон начинает серьезные исследования по разработке практичной лампы накаливания.
1879
Джозеф Свон демонстрирует работу своей дуговой лампы с угольным стержнем. Мосли-стрит в Ньюкасл-апон-Тайн становится первой в мире автомагистралью, освещенной лампой накаливания.
1879
Эдисон подает патент в США на электрическую лампу, в которой используется «углеродная нить или полоса, намотанная и соединенная с контактными проводами из платины».
1880
Пароход Columbia компании Oregon Railroad and Navigation Company становится первым приложением для электрических ламп накаливания Эдисона.
1881
Лондонский театр Савой, освещенный лампами накаливания Свана, становится первым в мире общественным зданием с электрическим освещением.
1882
Компании Эдисона и Свана сливаются в Edison and Swan United Electric Company (позже Ediswan), а затем объединяются в Thorn Lighting.
1883
Генрих Гобель утверждает, что в 1854 году разработал первую лампу накаливания с тонкой карбонизированной бамбуковой нитью высокого сопротивления, платиновыми подводящими проводами в цельностеклянной оболочке и высоким вакуумом.
1883
Патентное бюро США постановило, что патенты Эдисона основаны на «известном уровне техники» Уильяма Сойера и поэтому недействительны.
1889
Судья США постановил, что патент Эдисона на «углеродную нить с высоким сопротивлением» является действительным.
1896
Артуро Малиньяни патентует метод массового производства лампочек. Патент куплен Эдисоном в 1898 году.
Подпишитесь на электронную рассылку новостей E&T, чтобы получать такие замечательные истории каждый день на свой почтовый ящик.
История лампочки
Поиски искусственного света начались еще в то время, когда человек впервые научился управлять огнем. Даже греки экспериментировали со статическим электричеством. Спросите любого об изобретателе лампочки, и он, скорее всего, назовет имя Томаса Эдисона. Однако многие другие люди исследовали и экспериментировали с электрическим освещением до него. Еще в 1710 году британский ученый Фрэнсис Хоксби использовал статическое электричество для создания свечения в полой стеклянной шаре, в которой не было воздуха.В 1802 году британский химик Хамфри Дэви придумал, как создать источник света накаливания, используя кусок платины. К сожалению, его свет был тусклым и длился недолго, что было не очень полезно. Майкл Фарадей, работавший в Великобритании, и американец Джозеф Генри независимо друг от друга открыли принцип электромагнитной индукции в 1831 году, что привело к развитию динамо-машины как источника электроэнергии.
В 1835 году изобретатель из Шотландии Джеймс Боумен Линдсей разработал электрический свет, который был намного ярче и мог прослужить дольше.Однако он все же обнаружил, что у него есть некоторые проблемы, и стал слишком вовлечен в другие проекты, чтобы настроить свой свет. В течение следующих нескольких десятилетий многие другие экспериментировали с платиновыми катушками, углеродными нитями и другими устройствами, но ни одно из них не могло сделать продукт идеальным или достаточно доступным для массового производства. К 1850 году английский химик Джозеф Свон нашел способ сделать колбу с вакуумным насосом, чтобы стекло не почернело. В 1870-х годах человек по имени Чарльз Фрэнсис Браш продолжил то, на чем остановился Хамфри Дэви, и попытался найти способ улучшить свое изобретение электрического света. Он создал Brush Electric Company в 1880 году.
Примерно в то же время Томас Эдисон проводил множество исследований по созданию лампы накаливания, которую можно было бы массово производить на практике. До этого некоторые люди и здания уже использовали лампочки, разработанные Джозефом Своном. Позже Эдисон объединился с компанией Свана. Продолжая поиск системы освещения, он перестроил динамо-машину, чтобы достичь КПД 90 процентов (ранее оптимальным было 50 процентов), которая вырабатывала 110 вольт, что выше, чем напряжение, используемое другими изобретателями.В 1879 году Эдисон начал эксперименты с множеством карбонизированных нитей, и попутно к Эдисону присоединился Льюис Ховард Латимер. Они обнаружили, что газы выделяются нитями во время работы, разрушая вакуум в колбе и сокращая время, в течение которого нить остается освещенной. Поэтому они создали углеродную нить, которая позволила лампочкам прослужить намного дольше. На демонстрации 19 октября 1879 года Эдисон включил ток, и его лампа начала светиться. Он продолжал светиться 40 часов.Другие изобретатели все еще производили лампы, которые светились всего несколько минут. Обычно датой изобретения этой первой лампы является 21 октября, когда испытание было завершено. Публичное объявление об изобретении появилось 21 декабря 1879 года на первой полосе New York Herald. В канун Нового года в лаборатории Эдисона Менло-Парк, штат Нью-Джерси, прошла публичная демонстрация.
Как это работает
Лампочки содержат нить накаливания или металлическую катушку внутри стеклянной колбы.Электричество передается по проводам в лампочку. Таким образом, нить нагревается. Когда эта катушка очень горячая, она светится и излучает свет. Стекло колбы очень важно по двум причинам. Это предотвращает возгорание нити накала любых окружающих предметов, а также предотвращает попадание воздуха в катушку. Если воздух соприкоснется с горячей нитью накала, она может сразу же загореться.
Энергоэффективные лампочки
Лампы накаливания на самом деле используют довольно много энергии для получения света. Когда мы используем много энергии, мы увеличиваем загрязнение окружающей среды и количество парниковых газов. Чтобы решить эту проблему, некоторые производители и исследователи решили использовать компактные люминесцентные лампы. Вместо нити накала спиральная колба заполнена газом. Он загорается почти сразу после контакта с электричеством. Таким образом, КЛЛ потребляют меньше энергии и служат намного дольше, чем лампы накаливания.
Список литературы
- Томас Эдисон – Узнайте о жизни и изобретениях Томаса Эдисона.
- Изобретение Эдисона – Узнайте, кто работал вместе с Эдисоном, чтобы помочь с его изобретениями.
- Использование статьи с сайта pa.msu.edu – Это краткое объяснение касается ламп накаливания и люминесцентных ламп.
- Сравнение лампочек – Посмотрите демонстрацию, демонстрирующую эффективность различных лампочек.
- Типы лампочек – Какую из этих лампочек, по вашему мнению, лучше всего использовать?
- Использование CFL – Посмотрите, как использование лампы CFL может изменить положение нашей планеты.
- Энергоэффективные лампы – Прочтите все о том, почему КЛЛ лучше, чем лампы накаливания.
- Видео с использованием КЛЛ с сайта nationalgeographic.com – Узнайте, как использование лампы КЛЛ может изменить нашу планету.
- Лампы накаливания – Узнайте все о лампах накаливания от их истории до фактов и об изобретателе.
- Хамфри Дэви – Прочтите краткую биографию о Хамфри Дэви и его экспериментах с искусственными источниками света.
- Чарльз Фрэнсис Браш – исследуйте предысторию Браш и его работы с электрическим светом.
Важные факты о Томасе Эдисоне и изобретении лампочки
С самого начала истории человечества лунный свет, свечи и фонари были единственным источником света. В первой половине XIX века газовое освещение развивалось и процветало. К сожалению, газ произвел мерцающий свет, от которого во всем мире сгорели театры и дома. Электродуговое освещение, изобретенное в 1809 году, было намного безопаснее, но слишком ярким для использования на небольшой площади. Требовался свет меньшего размера, и в 1880 году Томас Эдисон запатентовал первую коммерчески жизнеспособную лампу накаливания.
Томас Эдисон
Родившийся в Милане, штат Огайо, 11 февраля 1847 года, Томас Алва Эдисон признал успех своей вечно пытливой мысли своей матери, однажды сказав: «Моя мать создала меня. Она поняла меня, она позволила я следую своему наклону “. Эдисон работал разносчиком газет и телеграфистом, но его призванием было изобретение. Начиная с детского увлечения химическими экспериментами и заканчивая легендарным изобретателем, он постоянно придумывал новые и лучшие способы делать что-то. Он запатентовал свое первое изобретение, электрическую машину для голосования, в 1868 году.Оттуда он зарегистрировал патенты на фонограф, кинокамеру, достижения в области телефонных технологий и более тысячи других изобретений.
Light Bulb Pioneers
Томас Эдисон не изобрел лампу накаливания. До Эдисона были разработаны двадцать три различных лампочки. Принцип заключался в пропускании электрического тока через нить накала, достаточно мощную, чтобы заставить ее светиться без возгорания. Среди пионеров электрического освещения до Эдисона сэр Хамфри Дэви создал первую электрическую дуговую лампу в 1809 году.Уоррен Де ла Рю разработал первую лампу накаливания в 1820 году. Дизайн Ла Рю зависел от платиновой нити накала, слишком дорогой для любого практического применения. Более полувека экспериментов были сосредоточены в первую очередь на поиске недорогой нити накала, которая могла бы производить электрический свет в течение любого полезного промежутка времени.
Эксперименты Эдисона
Томас Эдисон и его сотрудники в лаборатории, называемые «Маккерс», провели тысячи экспериментов по разработке электрической лампочки. Чтобы сделать его функциональным, на каждом этапе требовалось изобретение нового компонента, от вакуумных и герметичных стеклянных колб до выключателей, специальных типов проводов и счетчиков. Как и в предыдущих попытках, самой большой проблемой было создание материала, который мог бы служить долговечной нитью. После тестирования тысяч материалов, в том числе более 6000 видов растений, они обнаружили, что лучшим веществом была обугленная хлопковая нить.
Конечный продукт
Эдисон смог произвести более 13 часов непрерывного света с помощью нити из хлопковой нити и 27 января 1880 года подал свой первый патент на электрическую лампочку. Позже он и его исследователи обнаружили, что идеальное вещество нити накала было карбонизированный бамбук, обеспечивающий более 1200 часов непрерывного света.Первое крупномасштабное испытание фонарей Эдисона произошло 4 сентября 1882 года, когда было освещено 25 зданий в финансовом районе Нью-Йорка.
«Электрический свет вызвал у меня огромное количество исследований и потребовал самых сложных экспериментов», – позже писал Эдисон. «Я никогда не разочаровывался и не был склонен к безнадежному успеху. Я не могу сказать то же самое обо всех своих сотрудниках».
Как лампа накаливания изменилась за последние годы?
Лампы накаливания – не самые энергоэффективные лампы, но они являются оригинальными, и на протяжении большей части 20-го века они были единственными коммерчески доступными.Лампы накаливания излучают свет за счет резистивного нагрева нити накала, заключенной в бескислородный стеклянный контейнер. До того, как Томас Эдисон создал первую коммерчески жизнеспособную лампочку, другие люди работали над дизайном более 40 лет, и разработка продолжалась в течение всего начала 20 века.
Первая лампочка
Хотя имя Томаса Эдисона стало почти синонимом изобретения лампочки, он не был первым, кто ее разработал. Британский химик и изобретатель Хамфри Дэви был первым, кто подключил провода к батарее и заставил нить накаливания светиться.В 1841 году Фредерик де Молейнс создал первую лампочку, поместив платиновую нить накала в вакуумированную стеклянную трубку и пропустив через нее электричество. Эдисон и англичанин Джозеф Свон одновременно произвели лампочки, срок службы которых превышал несколько минут. Лампа Эдисона была более успешной, потому что он создал полный вакуум внутри лампы и использовал лучшую нить.
The Thing The Thing
Эдисон перепробовал множество материалов, прежде чем он остановился на использовании нити из карбонизированного бамбука в качестве нити.Он приклеил жилу к электрическим клеммам с помощью угольной пасты. Свон, с другой стороны, сделал свои волокна из бристольского картона, который представляет собой карбонизированную бумагу. Это длилось всего несколько часов, в то время как волокна Эдисона прослужили 600 часов и более. Металлические нити были представлены в 1902 году, и тантал был предпочтительным материалом, пока Уильям Д. Кулидж не выяснил, как сделать пластичный вольфрам в 1908 году. Спиральные вольфрамовые проволоки сделали лампы ярче, чем когда-либо прежде, и они по-прежнему являются стандартом для ламп накаливания. нити.
Внутри стеклянного контейнера
Нить накала сгорает в среде, богатой кислородом, поэтому очень важно удалить этот газ изнутри колбы. Де Молейнсу и Свону удалось создать частичный вакуум, но Эдисон создал настоящий вакуум, нагревая колбу перед тем, как откачать воздух. Однако поддержание вакуума в колбе делает ее хрупкой. За пять лет до того, как Эдисон создал свою первую лампочку с длительным сроком службы, канадцы Генри Вудворд и Мэтью Эванс запатентовали лампочки, заполненные азотом.Ирвинг Ленгмюр, инженер, работающий в General Electric, представил идею наполнения колб смесью аргона и азота в 1908 году. Эти газы уравновешивают давление пара внутри и снаружи колбы, а аргон предотвращает износ вольфрамовой нити. Современные лампы содержат в основном аргон.
Другие важные особенности
Первая лампа, которую сделал Эдисон, имела пару контактных штырей на основании, но позже он разработал винт Эдисона, который представляет собой знакомую резьбовую основу, которая используется в современных лампах. Брат Джозефа Свана, Альфред, представил стеклянный изоляционный материал, которым покрыта внутренняя часть этого винтового основания в 1887 году. Помимо идеи наполнения ламп инертными газами, Ленгмюр также разработал спиральную нить накала, а корпорация Toshiba улучшила его конструкцию, представив двойную спиральная нить накаливания в 1921 году. Покрывая стекло внутри колбы порошкообразным белым кремнеземом для рассеивания света, Марвин Пипкин в 1947 году создал лампу накаливания «мягкого света».
Кто изобрел лампочку до того, как Томас Эдисон получил всю заслугу?
Почти за 80 лет до того, как Эдисон получил свой патент, эти в значительной степени забытые ученые создали первые лампочки – так почему вы не слышали о них?
Из 1000 патентов Томаса Эдисона самая первая лампочка не входит в их число.
Действительно, патент Эдисона на лампочку был назван «улучшением» существующих моделей. Записи показывают, что для создания более практичной, эффективной и доступной модели электрических ламп инженер приобрел патенты у предыдущих изобретателей.
Таким образом, определение того, когда была изобретена электрическая лампочка, – это сложный вопрос, требующий признания исследователей и ученых, работавших задолго до Эдисона и одновременно с ним.
Так кто же на самом деле изобрел лампочку?
Умы, которые помогли изобрести первую лампочку
На протяжении 19 века изобретатели искали более безопасный и удобный способ получения света, который заменил бы открытый огонь или газовое освещение.Электричество стало любимой альтернативой.
Wikimedia CommonsЛюди наблюдают за громоздким процессом замены электродов в электродуговой лампе XIX века, одной из предшественниц первых лампочек.
Одно из первых устройств, обеспечивающих надежный источник электричества, было изобретено итальянским изобретателем Алессандро Вольта в 1800 году. Так называемая «гальваническая батарея» представляла собой примитивную батарею, в которой использовались медь, цинк, картон и соленая вода. медный провод с обоих концов проводил электричество.
Электрическое измерение «вольт» позже было названо в честь Вольта.
В 1806 году английский изобретатель Хамфри Дэви продемонстрировал первую электрическую дуговую лампу, в которой для выработки надежного тока использовалась батарея, подобная батарее Вольта. Эти лампы генерировали свет через открытые электроды, которые ионизировали газ. Но эти лампы также были слишком сложны в использовании и горели слишком ярко и быстро для домашнего использования, поэтому они использовались в основном в городах в общественных местах. Дуговая лампа стала коммерческим, хотя и ограниченным, успехом.
Ученые уже знали, что, когда через определенные материалы пропускается достаточное количество электричества, они нагреваются, а если они становятся достаточно горячими, то начинают светиться. Этот процесс называется «накаливанием».
Однако проблема первых ламп накаливания заключалась в том, что эти материалы в конечном итоге становились настолько горячими, что сгорали или плавились. Накаливание могло стать практическим и коммерческим успехом только в том случае, если был найден правильный материал, называемый нитью накала, который излучает свет, не перегорая слишком быстро.
После того, как шотландский ученый по имени Джеймс Боуман Линдсей продемонстрировал в 1835 году, что постоянный электрический свет был бы возможен даже, если бы нить накала была сделана из меди, следующие 40 лет исследований лампочек были сосредоточены на поиске подходящих материалов для нити и заключении нити в сетку. безгазовое пространство, такое как вакуум или стеклянная колба, чтобы держать его горящим как можно дольше.
Wikimedia Commons Уоррен де ла Рю совершил крупный прорыв в создании лампочки за десятилетия до того, как модель Эдисона была запатентована.
Следующий крупный прорыв в разработке коммерческой лампочки произошел в 1840 году британским изобретателем Уорреном де ла Рю.
Де ла Рю решил, что лучший подход к надежному, безопасному и долговечному электрическому свету – это использовать платиновую нить накала вместо медной, закрепленную внутри вакуумной лампы.
Де Ла Рю решил использовать платину в качестве нити накала из-за ее высокой температуры плавления. Платина могла переносить большое количество электричества и светиться без угрозы воспламенения при высоких температурах.Он решил закрепить нить внутри камеры с вакуумным уплотнением, потому что чем меньше молекул газа может вступить в реакцию с платиной, тем дольше будет длиться ее свечение.
Но платина тогда, как и сейчас, была слишком дорогой для промышленного производства. Кроме того, вакуумные насосы были менее эффективны во времена де ла Рю, и поэтому его модель не была идеальной.
Однако теория, которую он применил для этой лампочки, в основном работала, и эксперименты продолжались. К сожалению, эти ранние разработки были заблокированы из-за стоимости или непрактичности, поскольку некоторые лампы светились слишком тускло или требовали слишком большого тока, чтобы вообще светиться.
Как Джозеф Свон помог создать известную лампочку
Wikimedia Commons Джозеф Свон был первым человеком в мире, у которого в доме установили электрические лампы. Большинство компонентов в его модели начала 1879 года для лампочки были взяты Эдисоном и использованы в его модели, которую Эдисон затем запатентовал в 1880 году.
Британский физик Джозеф Свон еще в 1850 году изучал проблемы ламп накаливания, начиная с вопроса рентабельности.
Сначала он использовал карбонизированную бумагу и картон в качестве более дешевой альтернативы металлическим нитям, но обнаружил, что слишком сложно предотвратить быстрое выгорание этих бумажных нитей.Позже он запатентовал дизайн с использованием хлопковых нитей в качестве нитей в 1869 году, но этот дизайн имел те же проблемы, что и при практическом использовании.
Изобретение в 1877 году воздушного насоса Sprengel изменило правила игры в разработке лампочек. Насос создавал лучший вакуум в стеклянных колбах, что, в свою очередь, препятствовало тому, чтобы нити реагировали на внешние газы и слишком быстро выгорали.
Свон пересмотрел свои конструкции с учетом этого насоса и экспериментировал с различными материалами для нити накала. В январе 1879 года он разработал лампочку, которая горела, но не перегорала, с помощью хлопковой нити, смоченной кислотой и запаянной в стеклянной колбе.
Он продемонстрировал конструкцию в следующем месяце, но обнаружил, что через короткое время лампочка задымилась, стала черной и пришла в негодность. Неисправность Свона была в его нити накала: она была слишком толстой и требовала слишком много электричества, чтобы светиться.
Но Свон тем не менее продолжал экспериментировать.
Итак, когда Томас Эдисон изобрел свою лампочку?
Wikimedia Commons Томас Эдисон утверждал, что испытал более 6000 различных органических материалов, чтобы найти идеальную нить для улучшения лампы накаливания.
Тем временем Томас Альва Эдисон работал через пруд, чтобы решить те же проблемы. К тому времени 31-летний изобретатель имел 169 патентов и основал исследовательский центр в Менло-Парке, штат Нью-Джерси.
Эдисон хотел сделать лампы накаливания доступными и надежными. Он изучил своих конкурентов в этом начинании, которое, естественно, включало Свон, и определил, что для успешной лампочки нужна более тонкая нить, не требующая большого электрического тока.
Сам Эдисон работал до 20 часов в день, тестируя и экспериментируя с различными конструкциями и материалами для нитей.
В октябре 1878 года, всего через год после неудачной попытки Суона, Эдисон разработал лампочку с платиновой нитью накала, которая горела 40 минут, а затем перегорела. Казалось, что так называемый «Волшебник из Менло-Парка» был на грани изобретения практичной лампочки, но он тоже страдал от тех же проблем, что и его предшественники.
Предвидя успех, Эдисон взял взаймы 300000 долларов на создание Edison Electric Light Company с Дж.П. Морган как один из инвесторов.
Запатентованная лампаNPSEdison содержала многие из тех же элементов, что и в модели Swan 1879 года.
Эдисон продолжал испытывать 300 различных видов волокон в более чем 1400 экспериментах. Его команда проверила, казалось бы, все вещества, которые они могли достать, включая лен, кедр и гикори. Он даже экспериментировал с вольфрамом, который использовался в более поздних лампах. Но у Эдисона не было инструментов для правильной работы с этим материалом.
Исторический прорыв в лампочках
Wikimedia Commons Реплика лаборатории Менло-Парк.
Затем, в октябре 1879 года, Эдисон остановился на более тонкой хлопковой нити с более высоким сопротивлением, чем та, которую использовал Лебедь. Он рассудил, что чем выше сопротивление нити накала, тем меньше электрического тока потребуется, чтобы она светилась. Его конструкция 1879 года горела 14,5 часов.
Эдисону приписывают идею о высоком сопротивлении как автора первой практической лампы накаливания .
Wikimedia Commons Лампа накаливания Эдисона считается первой лампой для коммерческого и практического применения.
ГруппаЭдисона позже использовала бамбуковую нить, которая светилась 1200 часов. Он получил патент на эту «улучшенную» практичную лампу накаливания 27 января 1880 года.
Годом ранее Эдисон фактически купил еще один патент на лампу накаливания, созданную канадцами Генри Вудвордом и Мэтью Эвансом в 1874 году. Хотя эта лампа успешно излучала свет, ее конструкция отличалась от лампы Эдисона – она содержала критически важный углеродный элемент. между электродами в баллоне, заполненном азотом, – и в конечном итоге это было нецелесообразно для крупномасштабного коммерческого производства.
После того, как в 1880 году Эдисон получил свой патент, сотрудники Menlo Park продолжили возиться и улучшать конструкцию лампочки. Они разработали более совершенные вакуумные насосы и изобрели винт с головкой под торцевой ключ, который сегодня используется в большинстве лампочек.
Наиболее важно то, что Эдисон разработал инфраструктуру, необходимую для того, чтобы лампы накаливания стали жизненно важной частью общества. Эдисон и его команда разработали электрические установки для электроснабжения домов в целом и измерители мощности для измерения их использования. General Electric была образована в результате слияния 1892 года с компанией Эдисона.
Wikimedia Commons – дизайн лампочки Эдисона, выданный в соответствии с его официальным патентом.
После Эдисона электрический свет стал доступен с Бродвея для спальни.
Эдисван и наследие электрического света
В тот же месяц, когда Эдисон разработал свою лампочку, Джозеф Свон объявил, что усовершенствовал свою лампочку и 27 ноября 1880 года получил на нее британский патент.
Дом Лебедя был первым в истории освещенным электрическим светом, и он также отвечал за освещение театра «Савой» 1881 года.Это был первый раз, когда большое общественное здание было полностью освещено электричеством и продемонстрировало превосходство лампы накаливания над газом.
Swan затем основал Swan United Electric Light Company в 1881 году, и Эдисон подал в суд за нарушение авторских прав. Британские суды вынесли решение в пользу Суона, и Эдисон и Суон объединили свои компании в Ediswan, что позволило им доминировать на рынке Великобритании.
Из-за новых деловых отношений Свон был вынужден подтвердить законность патентов Эдисона, поэтому для публики Эдисон и электрическая лампочка стали синонимами.Хотя Джозеф Свон так и не избежал тени Эдисона, он был посвящен в рыцари за свои достижения в 1904 году и стал членом Королевского общества.
Wikimedia Commons Плакат 19 века для Эдисвана.
В конце концов, именно Эдисона больше всего помнят как изобретателя лампочки, отчасти из-за его склонности к публичности и его решимости сделать лампочку обычным предметом домашнего обихода. Собственная сдержанность Суона в отношении саморекламы и тот факт, что ему приходилось публично поддерживать законность патентов Эдисона, также помогли вывести Эдисона на передний план общественного сознания.
Безусловно, заслуга принадлежит Эдисону, поскольку именно его конструкция и его электрическая инфраструктура задали темп мировой лампочке, какой мы ее знаем сегодня. В то же время следует признать, что Эдисон был лишь одним из многих изобретателей, которые работали над улучшением лампочки.
Возможно, будет справедливо сказать, что гений Эдисона заключался не столько в его новаторстве, сколько в его способности применять практичность к изобретениям, которые в противном случае могли бы просто остаться в лаборатории.
Теперь, когда вы узнали, кто изобрел лампочку, ознакомьтесь с этой статьей о шести известных изобретателях, которые не получили должного признания. Затем прочтите эту статью о некоторых эксцентричностях изобретателя Николы Теслы.
.