Последовательность изобретения лампы накаливания: Последовательность изобретения лампы накаливания

Последовательность изобретения лампы накаливания

Вера в технический прогресс на закате XIX века была неумолимой — изобретена анестезия, пневматическая шина, паровой двигатель и много чего ещё из того, что сегодня нам кажется простым и привычным. Отдельно хотелось бы остановится на лампе накаливания. В конце января 1880 годаТомас Эдисон получил один из более, чем 1000 своих патентов, но, пожалуй, самый главный — это был патент как раз на лампу накаливания, которая светила тогда более 14 часов, что было очень хорошим стартом.

Активно прослужив людям более 100 лет, делая их жизнь в прямом смысле слова ярче, лампы накаливания постепенно начинают уходить в лету. Так, в конце 2013 года телеканал CNN посвятил некоторое время своего эфира некрологу лампе накаливания — этому послужил запрет на производство и продажу 40- и 60-ватных ламп накаливания в США. В некрологе приводилось высказывание правнука Томаса Эдисона, который заявил, что знаменитый предок был всецело за прогресс, и наверняка он радушно бы воспринял общий переход на более экологичные и долговечные светодиодные осветительные приборы.

Эдисон ли изобрёл?

В конце XIX века идеи великих открытий прямо витали в воздухе и почти одновременно одни и те же революционные продукты изобретали люди разных национальностей на разных концах света. Так теперь и спорят — в каждой стране пальму первенства присваивают соотечественникам или гражданам наиболее дружественных стран.

Для начала надо сказать, что история освещения электричеством началась с дуговой лампы (там свечение происходит за счёт дуги, которая образуется между двух электродов). Эту самую дугу изобрёл в начале XIX века российский учёный Василий Петров, но первую лампочку с таким принципом освещения представил в Британии Гемри Дэфи. Этот прототип мало подходил для освещения маленьких комнат, так как был слишком ярким и весьма пожароопасным, а вот для уличного освещения и освещения аудиторий подходил вполне. Такая лампа была уже значительно дешевле газового освещения, которым пользовались в то время.

Одной из самых известных ламп, которые светятся за счёт угольной дуги стала «свеча Яблочкова». Инженер Павел Яблочков представил её на Всемирной выставке во Франции в 1878 году, там она произвела фурор и немедленно была «взята на вооружение».

Но за 40 лет до Яблочкова такая лампа была уже представлена общественности шотландцем Боумен Линдси, правда, он тогда не стал её совершенствовать и защищать свои права на неё, и изобретение забылось.

Ещё один первопроходец из России – Александр Лодыгин первым догадался откачивать из стеклянной колбы воздух, чтоб угольная нить сгорала медленнее. Свой патент в Российской Империи он получил летом 1874 года.

В этом же году за океаном в Канаде аналогичный патент получили товарищи-изобретатели Генри Вудворд и Мэтью Эванс, но по причине тотальной бедности наукой они заниматься перестали и продали свой патент Томасу Эдисону.

При желании можно набрать ещё с десяток светлых умов из разных частей мира, которые примерно в это же время додумались до лампы накаливания и даже получили на неё патент.

Проблемы со сроком службы

Существует легенда, что лампочки накаливания специально создают таким образом, чтоб срок их службы не превышал 1000 часов. Якобы в 20-30-е годы прошлого столетия представители картеля Phoebus (объединение производителей ламп накаливания) решили специально производить лампы с ограниченным сроком службы, чтобы искусственно создать спрос.

Сейчас в мире разворачивается крупномасштабная компания против ламп накаливания. Вопросами перехода на альтернативные источники света (в основном на светодиоды) занимаются правительства США, почти всех стран Южной Америки, почти всех стран Европы, Китая, ЮАР, Индии и ряда других стран. Что же касается России, то наше правительство также пытается поспевать за передовыми странами, так к 2020 году Минэнерго запланировало замену всех уличных осветительных приборов на светодиодные. Также у нас уже запрещён оборот 100-ватных лампочек, и обсуждается запрет об обороте 40- и 60-ватных.

Важно заметить, что недаром страны озаботились этим вопросом — светодиодные лампы служат несколько десятков тысяч светочасов, и потребляют они около 10% от потребляемого лампой накаливания электричества при том же самом уровне освещения.

Живая легенда

Сегодня, когда лампочке накаливания активно сочиняются некрологи, в США в небольшом городе Ливермор в Калифорнии на пожарной части до сих пор горит лампа, впервые вкрученная в 1901 году! Тогда ещё Эдисон жил. За более чем миллион часов горения долгожительница несколько раз переезжала и к 2018 году пережила всех, кто её вкручивал, 20 президентов США, 2 Мировые войны и три веб-камеры, которые поочерёдно были установлены, чтоб все желающие смогли наблюдать за тем, как работает столетняя лампа.

Изучавшие этот феномен люди пришли к выводу, что для того, чтобы лампа горела так долго, нужна особенно толстая и прочная нить накаливания. Также эту лампочки очень редко выключали — это положительным образом сказывается на сроке жизни ламп накаливания.

Представитель сайта, который занимается онлайн-трансляцией этого чуда света заявил, что, по его мнению, лампа проработает ещё пару столетий, а потом люди вкрутят другую, запасную лампочку, которая является её ровесницей, и надо полагать, её тоже хватит на пару сотен лет.

Есть будущее у лампы накаливания?

Как бы ни было прекрасно то, что лампочка может гореть непрерывно на протяжении 117 лет, лампы накаливания всё равно сильно проигрывают светодиодам по КПД и сроку жизни.

Правда, учёные не так давно опубликовали статью, где рассказывалось о том, как им удалось в разы увеличить эффективность лампы накаливания. Тепло, которое каждая лампочка отдаёт во внешнюю среду перенаправлялось с помощью фотонных кристаллов внутрь.

Таким образом, в теории КПД можно увеличить с 2% до 40%, что уже будет сопоставимо с энергосберегающими конкурентами. При этом учёные подчёркивают, что просто хотели поэкспериментировать, а не ставили перед собой цель модернизации лампы накаливания.

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.

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.

Среднестатистическая лампа накаливания работает в течении 1000 – 2000 часов, по истечении которых перегорает. Длительность работы светодиодных (LED) ламп колеблется в пределах 25000 – 50000 часов.

Но есть в калифорнийской пожарной части одна лампа, время работы которой насчитали 989 000 часов – почти 113 лет (по состоянию на 2014 год).

Установлена эта лампа была в 1901 году. С тех пор многое изменилось, поменялось много сотрудников противопожарной службы, но неизменной осталась одна “вечная лампа накаливания”. Долговечность ее работы до сих пор остается загадкой.

Краткая история лампочки накаливания

Карбоновая лампа Томаса Эдисона.

Считается, что Томас Эдисон изобрел первую лампочку в 1879 году. Хотя и ранее изобретатели экспериментировали в этом направлении.

В 1802 году британский химик Гэмфри Дэви придумал лампу накаливания, подавая ток на платиновые полоски. В последующие 75 лет изобретатели повторяли и усовершенствовали нить накала.

Известен шотландский изобретатель Джеймс Боуман Линдсей, который в 1835 году хвастался своей новой лампочкой, позволяющей ему «читать книгу на расстоянии полутора метров», но позже он переключился на беспроволочную телеграфию.

Пять лет спустя за эксперименты с платиновыми нитями накаливания взялась уже целая группа ученных. И хотя высокая цена платины не позволила создать устройство для массового производства, но разработанная ими конструкция легла в основу первого патента лампы накаливания, полученного в 1841 году.

Американский изобретатель Джон У. Старр заменил дорогие платиновые нити накаливания на более дешевые угольные, но вскоре умер от туберкулеза, не успев довести до ума свою разработку.

Несколько лет позже британский физик Джозеф Сван, используя идеи Старра, создал рабочий экземпляр лампы, и в 1878 году стал первым человеком в мире, который украсил свой дом лампочками накаливания.

Томас Эдисон в Америке работал над усовершенствованием угольных нитей накала. Увеличив степень вакуума в колбе лампы, совместно с усовершенствованной угольной нитью накала, в 1880 году удалось добиться 1200 часов работы лампы и запустить ее в массовое производство в количестве 130000 лампочек в год.

В это же время родился человек, которому суждено было создать самую долговечную лампочку в мире.

The Shelby Electric Company.

Родившийся в 1867 году Шайе проживал в Париже и имел возможность наблюдать, как растет популярность электрических лампочек. В 11 лет он решил зарабатывать собственные деньги и стал сопровождать своего отца, шведского иммигранта и владельца небольшой компании, производящей лампы накаливания. Шайе увлекся физикой и закончил обучение сразу в двух академиях наук – немецкой и французской. После обучения Шайе занимался проектированием нитей накаливания в крупной немецкой энергетической компании, а в 1896 году переехал в США, где некоторое время работал в General Electric, но затем ему удалось получить 100000$ инвестиций (что в 2014 году эквивалентно сумме $2750000) и открыть фабрику по производству ламп Shelby Electric Company.

Чтобы показать превосходящее качество своей продукции Шайе решил провести публичное испытание. Лампочки разных производителей были размещены рядом и все были подключены к одному источнику питания, напряжение в котором постепенно повышалось. Western Electrician в 1897 году рассказывает, что произошло дальше:

«Лампы различных марок стали сгорать и взрываться, пока лаборатория не осталась освещаться только лампами Шелби, ни одна из которых не пострадала даже при достаточно высоком напряжения во время столь наглядного испытания».

Патент А.Шайе 1902 года.

Компания Шелби заявляла, что ее лампочки работают на 30% больше и горят на 20% ярче, чем любые другие лампы в мире. Это способствовало взрывному успеху компании. В 1897 г. журнал Western Electrician сообщил, что компания «получила столько заказов на первое марта [1897], что пришлось работать ночами напролет и резко увеличить размеры завода». К концу года производительность компании выросла в два раза – с 2000 до 4000 ламп в день, а «преимущества использования ламп Шелби были настолько очевидными, что без сомнения не остались незамеченными даже среди наиболее скептически настроенных потребителей».

Выпуск продукции продолжался все следующее десятилетие. За это время появились новые технологии с вольфрамовыми нитями накала и новые производители. Компания Шелби не смогла вовремя модернизировать свое производство и оказалась не в состоянии конкурировать с новыми производителями. В 1914 году они были выкуплены General Electric, а выпуск лампочек Шелби был прекращен.

The Centennial Light. (Столетний свет)

В 1972 году начальник пожарной инспекции в городе Ливермор в Калифорнии сообщил местной газете об одной странности. Лампочка Шелби, находящаяся на потолке его станции непрерывно горит вот уже в течение десятилетий. Эта лампочка уже давно стала легендой в пожарной части и никто не знает наверняка, как долго он горит и откуда взялась.

Майк Данстан, молодой репортер с Tri-Valley Herald, занялся расследованием данного вопроса и то, что он нашел, было действительно впечатляющим.

Собрав десятки устных рассказов и письменных историй, Данстан определил, что эта лампочка была приобретена Деннисом Берналем в компании Livermore Power and Water Co. (первая энергетическая компания города) примерно в конце 1890-х годов, а затем передана в пожарную часть города в 1901 году, после того, как Берналь продал компанию.

В первые годы использования лампочка, известная как Centennial Light или «Столетний свет» была перемещена всего несколько раз: несколько месяцев она висела в помещении пожарного отдела, а затем, после краткого пребывания в гараже и мэрии, была перенесена в пожарное депо Ливермора. «Она оставалась включенной по 24 часа в день, чтобы осветить темный путь для сотрудников компании, – рассказал Данстану тогдашний начальник пожарной станции Джек Бэрд».

Хотя Бэрд признал, что ее все-таки однажды выключали «примерно на неделю, когда сотрудники управления общественных работ, созданного Рузвельтом, провели реконструкцию пожарной части еще в 30-е годы», представители Книги Рекордов Гиннесса все-таки установили, что выдутая вручную лампа на 30-ватт достигла 71-летнего строка эксплуатации и была «старейшей лампой накаливания в мире».

“Разрушители мифов” посещают пожарную часть в 2006 году.

Лампочке 105 лет.

Помимо реконструкции пожарной части в 1930-м году, лампочка выключалась еще пару раз – в 1976 году, когда ее привезли в новую пожарную часть Ливермора № 6. В сопровождении «эскорта, состоящего из множества полицейских и пожарных машин» лампочка прибыла на встречу к большой толпе жаждущих увидеть, как она вновь зажжется.

После установки лампы на новом месте за ней стали вести видеонаблюдение, чтобы убедиться, что последняя действительно горит без перерыва. В последующие годы, в интернете появилась онлайн камера под названием «BulbCam», демонстрирующая работу лампы в реальном времени. В прошлом году (напомню, повествование идет от 2014 года), поклонники лампочки (из которых на Facebook присутствует почти 9000 человек) страшно напугались, когда она перестала светиться.

Привет друзья. Прошлой ночью, 20 мая 2013 г. столетняя лампочка кажется перегорела.

До официального объявления об этом всему миру будем убеждать себя в первую очередь об отсутствии проблем в электропитании. Давайте надеяться.

Сначала показалось, что она, наконец, закончила свою работу, но после девяти с половиной часов, было обнаружено, что вышли из строя источники бесперебойного питания лампочки. Как только их работа была восстановлена лампочка вновь начала освещать собой помещение. Таким образом, 113-летняя лампа накаливания пережила свой блок питания (впрочем, она также пережила три камеры видеонаблюдения).

Сейчас лампа-долгожительница имеет свой собственный сайт www.centennialbulb.org, на котором, в числе прочего, можно следить за ее работой через веб-камеру (снимки делаются с интервалом 10 секунд).

Решил проверить. И действительно.

По состоянию на 4 мая 2018 года она до сих пор светится)). Лампе 117 годиков.

“Большой брат” подглядывающий за лампочкой.

Они ведут себя не так как обычно.

Каждый, начиная от «Разрушителей мифов» и заканчивая Национальным Общественным Радио, выдвинул свои объяснения причин долголетия лампочки Шелби. Но, в общем, тут есть только один ответ – полнейшая загадка, ведь патент Шайе большую часть процесса оставил необъясненным.

Некоторые, как например, профессор по электротехнике из Калифорнийского университета в Беркли, Дэвид Це, откровенно сомневается в подлинности лампочки. Другие же, как студент инженерного факультета Генри Слонски, утверждают, что это, скорее всего, связано с тем, что когда-то все вещи делали с огромным запасом прочности, нежели сегодня. «В то время, – говорит он, – люди делали все куда более прочным, чем требовалось».

Джастин Фелгар, один из студентов доктора Кац, дополнительно изучил лампочку и опубликовал в 2010 году свой труд под названием «Нить накала лампы Centennial». В нем Фелгар пишет, что ему удалось выяснить одну любопытную закономерность: чем сильнее нагревается лампа Шелби, тем большее количество электроэнергии проходит через нить накаливания Centennial Light (а это полная противоположность того, что происходит с современными вольфрамовыми нитями). Фелгар утверждает, что для того, чтобы определить точную причину несгораемости нитей накаливания лампы Шелби, было бы необходимо «оторвать один кусочек» и пропустить его через ускоритель частиц в Военно-морской академии, однако это очень дорогостоящий процесс, а потому он до сих пор остается не проверенным.

В конечном счете, Кац и ее коллеги так и не имеют точного объяснения этой загадке. «Я думала, что наверняка все физические процессы должны, в конце концов, заканчиваться, – говорит она. – Но, возможно, с этой конкретной лампочкой произошло нечто случайное». Экс-заместитель начальника пожарной охраны Ливермора согласен с ней. «Реальность такова, что вероятно перед нами просто очередная ошибка природы, – сказал он журналистам NPR в 2003 году, – лишь одна из миллиона лампочек может вот так продолжать светится год за годом».

Сегодня средняя лампа накаливания работает около 1500 часов, тогда как первоклассные светодиодные лампочки (ценой по 25 $ каждая) излучают свет около 30 000 часов. Независимо от того, имела ли столетняя лампочка секретную формулу работы или нет, она горела в течение 113 лет – то есть около 1 миллиона часов. Так почему же мы не можем создать точно такую же долговечную лампочку?

Такие ламповые компании, как The Shelby Electric Company гордились длительным сроком работы своих изделий, причем настолько, что долговечность их продукции постоянно была в центре внимания их маркетинговых кампаний. Но к середине 1920-х годов способы ведения бизнеса несколько изменились и в них начало преобладать новое правило:

«Продукты, которые не изнашиваются – трагедия для бизнеса». Это направление мысли называется «запланированное устаревание», в рамках которого производители намеренно сокращают период эксплуатации своих товаров, что приводит к их более быстрой замене.

В 1921 году многонациональный производитель лампочек Osram сформировал «Internationale Glühlampen Preisvereinigung” (Международная ассоциацию по формированию цен на лампочки), чтобы регулировать цены и ограничить конкуренцию. General Electric вскоре отреагировал на это, основав в Париже «Международную компанию General Electric». Вместе эти организации торговали патентами и информациях о продажах, чтобы укреплять свои позиции на рынке освещения.

В 1924 году Osram, Philips, General Electric и другие крупные электроэнергетические компании встретились и образовали картель «Феб» под видом общего сотрудничества, якобы направленного на стандартизацию лампочек. Вместо этого они начали заниматься запланированным устареванием. Для достижения последнего компании согласились ограничить продолжительность жизни лампочек на 1000 часов – а это меньше, чем даже длительность работы ламп Эдисона (1200 часов). Любая компания, которая производит лампочку, работающую более 1000 часов, будет оштрафована.

До своего роспуска во время Второй мировой войны, картель якобы в течение двадцати лет останавливал все исследования, направленные на создания лампочек с более длительным сроком использования.

Независимо от того, стоит ли до сих пор запланированное устаревание на повестке дня у производителей лампочек, этот вопрос является весьма спорным и о том, что все это происходило (или происходит) на самом деле не существует никаких точных доказательств. В любом случае, производство ламп накаливания постепенно сокращается по всему миру: эта тенденция начала просматриваться в Бразилии и Венесуэле в 2005 году, а многие страны последовали их примеру (Европейский союз, Швейцария и Австралия резко сократили выпуск таких ламп в 2009 году, Аргентина и Россия – в 2012 году, а Соединенные Штаты, Канада, Мексика, Малайзия и Южная Корея – в 2014 году).

Как только появились более эффективные технологии (галогенные, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, магнитные индукционные светильники), старые лампы с нитями накаливания постепенно превращаются в пережиток прошлого.

Но свисающая с белого потолка пожарной станции Ливермора № 6 невероятно старая лампочка как никогда актуальна и по-прежнему отказывается выходить из строя!!

Первая электрическая лампа. История ламп накаливания

Американскому изобретателю и бизнесмену Томасу Эдисону приписывают разработку первой практичной лампочки в 1879 году. Однако история изобретения лампочки не так проста, так как в ней приняли участие множество ученых, каждый из которых внес свой вклад, который в конечном итоге привел к этому достижению — доступной, долговечной и безопасной лампе накаливания, генерирующей свет в течение долгого времени.

История электрического освещения

Чтобы выяснить, кто изобрел лампочку, нам нужно сперва отправиться более чем на 200 лет назад в лабораторию Гемфри Дэви , выдающегося английского химика и изобретателя. В 1800 году Дэви прикрепил два провода с угольными палочками к батарее, что позволило продемонстрировать яркую дугу света между угольными электродами. Это привело к появлению электрической дуговой лампы — первого широко используемого типа электрического света и первой коммерчески успешной формы электрической лампы. Конечно, различные изобретатели улучшили дизайн Дэви, добавив пружинные системы, а также соли редкоземельных металлов в электроды, что позволило увеличить яркость дуги.

Лампы электрической дуги были популярны на протяжении десятилетий благодаря их высокой яркости, способной освещать огромные фабричные интерьеры или целые улицы. В течение большей части XIX века это был единственный тип электрического освещения для больших площадей, и он был самым дешевым вариантом освещения улиц по сравнению с газовыми или масляными лампами. Однако углеродные стержни приходилось заменять так часто, что это превращалось в работу на полный рабочий день. Более того, лампы излучали опасное ультрафиолетовое излучение, создавали шум и мерцание при горении света и представляли серьезную опасность пожара. Многие здания, такие как театры, сгорели в результате чрезмерного нагрева и искр, создаваемых электрическими дуговыми лампами. И хотя эти лампы подходили для улиц и огромных залов, они были совершенно непрактичны для освещения домов и небольших помещений.

Мир нуждался в более совершенной технологии освещения, и многие изобретатели усердно трудились, чтобы найти идеальное решение. Слава и богатство наверняка были обещаны тем, кто добьется успеха. Но путь оказался пронизан многими проблемами.

Вакуум

В 1840 году британский физик Уоррен де ла Рю предложил новую конструкцию лампочки, которая предусматривала запуск платиновой катушки внутри вакуумной трубки, чтобы минимизировать воздействие кислорода. Однако высокая стоимость платины помешала этой конструкции получить коммерческий успех. В 1841 году Фредерик де Молейенс представил первый патент на вакуумную лампу накаливая.

Затем, в 1850 году, сэр Джозеф Уилсон Свон начал работать над лампочкой, используя нити из карбонизированной бумаги вместо платины в вакуумной стеклянной колбе. К 1860 году британский изобретатель получил патент на частичную вакуумную лампу накаливания с угольной нитью. Проблема с этим устройством заключалась в том, что ему не хватало вакуума и соответствующего электрического источника, что делало его неэффективным, лампа перегорала слишком быстро.

Позже Джозеф Свон внес некоторые улучшения. Сначала он работал с нитями из копировальной бумаги, но обнаружил, что они быстро сгорают. Наконец, в 1878 году Свон продемонстрировал новую электрическую лампу в Ньюкасле, Англия, в которой использовалась углеродная нить, полученная из хлопка. Электрическая лампочка Свона могла работать 13,5 часов, и его дом стал первым домом в мире, освещенным электрическим светом. В ноябре 1880 года Свон получил патент Великобритании на свое изобретение.

Американский изобретатель и бизнесмен Томас Эдисон внимательно следил за развитием событий. Он понял, что главной проблемой первоначального дизайна Свона было использование толстой углеродной нити. Эдисон считал, что она должна быть тонкой и иметь высокое электрическое сопротивление. Он адаптировал образцы из патента 1875 года, который он приобрел у изобретателей Генри Вудворда и Мэтью Эванса , продемонстрировав свою лампу накаливания в декабре 1879 года, которая могла работать 40 часов. Использование Эдисоном более тонких нитей и лучшего вакуума дало ему преимущество в гонке. Затем он подал в суд на Свона за нарушение патента.

К 1880 году «луковицы Эдисона» работали 1200 часов и были достаточно надежными. Тем не менее, этот прорыв потребовал тщательного тестирования, для чего использовалось более 3000 образцов ламп накаливания между 1878 и 1880 годами. Более того, инженеры Эдисона в Менло-Парк протестировали более 6000 растений, чтобы определить, какой тип углерода будет гореть дольше, и, наконец, остановились на карбонизированной бамбуковой нити.

Однако, как мы знаем в большинстве современных ламп накаливания используются вольфрамовые нити. И здесь заслуга принадлежит русскому изобретателю Александру Николаевичу Лодыгину . В 1893 году он первым начал применять вольфрам в своих лампах накаливания. В будущем, замена карбонизированной бамбуковой нити на этот тугоплавкий металл позволила в разы увеличить срок службы и яркость лампочек.

Однако вернемся к Эдисону. Его исследователи постепенно улучшали дизайн и производство нитей. В начале 20-го века команда Эдисона представила средства для улучшения нитей, которые остановили потемнение внутренних поверхностей стеклянных колб.

К сожалению для Эдисона, патент Свона оказался сильной претензией — по крайней мере, в Соединенном Королевстве. В конце концов, они объединили свои усилия и создали компанию Edison-Swan United, которая впоследствии стала крупнейшим в мире производителем лампочек.

В 1880 году Эдисон также основал компанию Edison Electric Illuminating в Нью-Йорке, которую финансировала JP Morgan. Эта компания построила первые электростанции, которые питали новые запатентованные лампочки. Позднее Edison Electric объединится с компаниями двух других изобретателей, Уильяма Сойера и Албона Мэна, а еще позже с компанией Thomson-Houston Company, в итоге получив название General Electric Company, которая и по сей день является одной из крупнейших корпораций в мире.

Кто изобрел лампочку

Эдисон был не первым изобретателем, который работал над лампочками. Фактически, к тому времени, когда он начал работать над своими первыми проектами, лампочка уже существовала, и около 20 различных изобретателей по всему миру готовили/имели свои патенты. Заслуга Эдисона состояла в том, что он выкупил несколько патентов других изобретателей и тестировал различные варианты нити, пока не добился практичности устройства. Добившись практичности лампочек, он смог поставить их производство на поток и снабдить покупателей электричеством.

Сегодня в это сложно поверить, но ещё каких-то сто лет назад электрические лампы были доступны только наиболее обеспеченным жителям крупных городов. Всё остальное человечество коротало вечера при свечах или, в лучшем случае, с керосиновыми лампами.

Кто и когда изобрёл лампочку накаливания и тем самым принёс в наши дома удобный и яркий свет? Точный ответ на это вопрос дать сложно, поскольку у этого изобретения, как и у многих других технических идей, насчитывается несколько авторов.

История вопроса

В девятнадцатом столетии многие исследователи заинтересовались электричеством и возможностями, которые могли реализоваться при использовании этого вида энергии. Одной из таких возможностей было удобное освещение. Явление свечения раскалённого проводника при прохождении через него электротока было известно давно.

Дело оставалось за малым – найти материал, который выдерживал бы высокую температуру достаточно долго, при этом не разрушался и был достаточно дешёвым в производстве. Наиболее подходящими веществами были платина, уголь и , но только уголь в то время соответствовал всем требованиям, в том числе по себестоимости.

Первые электрические лампы

Самая первая электролампа была изготовлена ещё в 1820 году англичанином Уорреном Деларю. В качестве светоиспускающего элемента он использовал проволоку из платины, которая раскалялась при пропускании через неё тока и излучала достаточно яркий свет. Лампочка Деларю показала прекрасные результаты, но стоила слишком дорого, чтобы её можно было запускать в производство. Она так и осталась опытным образцом.


Спустя 18 лет в Бельгии была создана электролампочка с угольным элементом накаливания. Её автором стал инженер по фамилии Жобар. Следующий вариант электролампы был изготовлен уже в Германии Генрихом Гебелем. В нём свет испускала раскалённая бамбуковая палочка. Чтобы бамбук дольше не прогорал, Гебель откачал из стеклянного сосуда воздух, т.е. лампочка немецкого изобретателя стала первым прототипом современных ламп накаливания.

Электричество на улицах Петербурга

В 1873 году на центральных улицах российской столицы было установлено электрическое освещение. Автором проекта стал российский конструктор Павел Яблочков, который создал лампочку, названную электрической свечой. Электроток раскалял до свечения специальный фитиль, за счёт чего и было реализовано освещение. Впоследствии Яблочков усовершенствовал свечу, так как в первоначальном варианте фитиль прогорал всего за полтора-два часа, и на следующий день нужно было его заменять. В последующей конструкции замена свечи автоматически выполнялась специальным механизмом.

В том же 1873 году российский электротехник Александр Лодыгин запатентовал вакуумную электролампу с угольным элементом накаливания, конструкция которой была практически идентична современным лампам. Впоследствии Лодыгин много работал над усовершенствованием своей лампы, экспериментируя с различными тугоплавкими металлами. В 1890 году он пришёл к выводу, что лучшим заменителем угольного элемента является тонкая вольфрамовая нить.

При этом воздух из стеклянной колбы откачивался, а вместо него лампа заполнялась инертным газом. Собственно говоря, Лодыгина можно считать изобретателем современной нам электролампы накаливания, которая используется в наших домах уже более ста лет.

Лампочка Эдисона

Американский экспериментатор-самоучка Т. Эдисон, который на Западе считается изобретателем электролампочки, зарегистрировал патент на угольную лампу в 1879 году, т.е. спустя шесть лет после Лодыгина. Однако ему принадлежит бесспорное право на звание создателя цоколя и патрона для электроламп, а также изобретение удобного выключателя.


Эдисон был не только талантливым изобретателем, но и неплохим бизнесменом, благодаря чему быстро основал свою компанию и занялся производством электроламп своей конструкции.

Над источником искусственного света трудилось большое число ученых на протяжении нескольких десятилетий 19 века. Их усилия увенчались успехом, а разработки служат человечеству до сих пор. История создания лампочки не однозначна. Некоторые считают ее изобретением Лодыгина, другие – изобретением Эдисона. Эти два исследователя оставили значительный след в мире электротехники, но были лишь одними из многих изобретателей, занимавшихся опытами с электроосвещением.

Угольные монстры

Дуговые угольные лампы создавались различными специалистами с начала 50-х годов XIX века. Изначально их использовали в прожекторах на кораблях и маяках, а также, в виде экспериментов, в уличном освещении. Из-за большого износа и малой долговечности угольных стержней, а также необходимости в большом количестве подводимого электричества, в настоящее время они не применяются. Тогда, на заре электрической эры, их создавали как замену масляным, керосиновым и газовым светильникам.

Все приборы на основе горения имели более низкий ресурс и представляли собой пожароопасный прибор с низким коэффициентом полезного действия. Все прожекторы на основе керосиновых ламп давали весьма слабый свет на очень небольшом расстоянии от источника. На их фоне даже примитивные угольные лампы казались настоящим чудом, а их создатели – колдунами и шаманами.

Лампы накаливания: начало пути

Историкам известно, первым создать лампу удалось англичанину Деларю еще в 1809 году. Она имела платиновую спираль и стоила баснословных денег, что мешало практическому применению открытия. Многими учеными независимо друг от друга велись опыты по усовершенствованию прибора. В 1838 году бельгиец Жобар удешевил конструкцию лампы, применив как нить накала не дорогую платину, а дешевый уголь. Однако такое устройство было ненадежным и недолговечным, так как в атмосфере нить в колбе мгновенно перегорала.

Проводя опыты с усовершенствованием угольной лампы, немецкий изобретатель Генрих Гебель смог откачать часть воздуха из колбы лампы, создав первую вакуумную лампу, в которой нить горела значительно дольше. Однако угольный проводник являлся ненадежным источником свечения, и многие ученые сосредоточили усилия на его усовершенствовании.

В начале 1870-х годов русский ученый Александр Николаевич Лодыгин изобрел электрическую лампочку с вольфрамовой нитью накала. Он начинал, как и все, с опытов над угольными нитями, но со временем пришел к использованию вольфрама.

Опыты Лодыгина

Лодыгину удалось частично откачать воздух из колб своих ламп, что позволило существенно повысить их срок службы. Чуть позднее гениальный русский ученый предложил заполнять баллоны инертными газами, что делало их еще более эффективными и долговечными.

За свое практическое открытие Лодыгину была вручена престижная Ломоносовская премия Петербургской академии наук.

Чтобы защитить права на свое изобретение, он запатентовал его в Российской, Австро-Венгерской, Британской империях, Португалии, Франции, Италии, Бельгии, Швеции.

Александр Николаевич никогда не был альтруистом и понимал, что производство ламп сулит большую прибыль, поэтому организовал компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°». Однако уже в 1906 году он продал свой патент на вольфрамовую лампу накаливания американской компании General Electric. В то время вольфрам был крайне редким и дорогим материалом, поэтому повсеместного распространения лампы Лодыгина не получили.

Наследие русского гения

Только с 1910 года, когда Вильям Дэвид Кулидж изобретает сравнительно дешевый способ получения вольфрама в промышленном производстве, вольфрамовые лампы Лодыгина снова становятся актуальными. Они оказались более долговечными и практичными, обладая более высоким КПД, в сравнении с угольными изделиями.

Александр Николаевич Лодыгин тем временем долго путешествовал по Западу, знакомился с техническими новинками. По возвращению в Россию, работая в строительном управлении Петербургской железной дороги, он пытался внедрять заграничные изобретения. Преподавание в Электротехническом институте позволило ему распространять полученные знания. Ученый задумал электрифицировать всю Россию, однако Первая мировая война и последовавшая за ней революция не дали воплотится в жизнь его начинаниям. После прихода к власти большевиков Лодыгин эмигрировал в США, однако за границей его идеи также не нашли отклика. В 1923 году он скоропостижно скончался в Нью-Йорке.

Тем временем лампу накаливания активно внедряет в быт американец Томас Эдисон. Он же получает лавры «единственного изобретателя» и «электрического гения» в США.

Осветительные приборы Эдисона

На вопрос, кто изобрел лампочку, каждый американец даст однозначный ответ: Томас Алва Эдисон.

После посещения своего друга Вильяма Валаса в 1878 году Томас Эдисон начинает работы над электрическими лампами накаливания (ему подарили динамо-машину и несколько дуговых ламп).

Эдисон потратил целый год на усовершенствование лампы, установил решающее значение вакуума в колбе. Он не придумал ничего революционного, но смог снизить себестоимость лампы и сделать ее поистине массовым товаром. Уже в конце 1883 года его компания выпускала ¾ ламп накаливания в США. Начав с себестоимости в 110 центов за лампу, Эдисон смог снизить этот показатель в 5 раз . И, хотя американец провел тысячи опытов с разными материалами, будущее было за вольфрамом.

К заслугам Эдисона в сфере освещения стоит отнести разработку формы стеклянной колбы для лампы, которая без изменений сохранилась и по сей день. Также он создал винтовой цоколь с патроном, вилку с розеткой и предохранители. Изобретатель не имел специального образования и не верил в теоретические знания и научные методы, однако в продвижении электрического освещения создал и сделал больше, чем все ученые XIX века.

Опровержения и факты

Некоторые газетчики и недобросовестные ученые подменяют исторические факты, ссылаясь на художественную или рекламную литературу из прошлого. Так, бытуют легенды, что Томас Эдисон никогда никаких изобретений сам не делал, а только воровал чужие идеи. Изобретенная им резьба и сам патрон для ламп освещения будто бы придумал не он, а его сотрудник Стерижер. Некоторые говорят и о том, что даже вилка с розеткой – не его заслуга.

Недобрая слава за Эдисоном закрепилась ввиду его чрезмерного увлечения патентами и прибылью от изобретений. Известен его конфликт с молодым инженером из Сербии Николой Тесла. Судился Эдисон и с братьями Люмьер за право на киноаппарат. Это при том, что великий американец не имел ни высшего, ни специального технического образования.

Однако заслуга Эдисона в продвижении различных технических средств велика. Он жил в довольно консервативном XIX веке и, тем не менее, смог внедрить электричество для освещения улиц и домов, снизил его себестоимость, смог наладить производство дешевых и сравнительно долговечных ламп. Его декоративные лампы мы видим в ресторанах до сих пор.

Несмотря на устаревание ламп накаливания, их дальние родственники, вакуумные радиолампы, все еще используются в звуковоспроизводящей аппаратуре. Лампы накаливания для освещения применяются только в быту (с малым потреблением энергии), в других сферах они активно заменяются более экономичными моделями.

Хотя изобретатель лампочки даже не предполагал такого массового использования прибора искусственного освещения, своим открытием он полностью изменил мир. Лампы накаливания отправились и в далекий космос, и в самые глубокие места мирового океана.

Лампы накаливания в мире производятся все меньше, в развитых странах их заменяют как на производствах, так и в быту. Однако, благодаря их повсеместной популярности на протяжении более века, они всё ещё остаются востребованными.

В последние годы в магазинах осветительных приборов можно купить винтажные модели ламп накаливания Эдисона. Они имеют внешний вид в стиле ретро и могут стать отличными элементами декора как в жилом доме, так и общественном месте (ресторане, кафе), стать стильным дополнением оригинального интерьера. Некоторые из моделей не имеют даже нитей накаливания, а в корпус от обычной лампы вставлены светодиоды.

Обыкновенная лампочка накаливания, которая используется практически в каждом доме, часто упоминается как лампочка Эдисона. История ее изобретения оказалась не такой простой. Прежде чем дарить искусственный свет миллиардам людей, она прошла длинный путь развития.

Лампочка Эдисона

Американец Томас Альва Эдисон – один из самых предприимчивых людей этого мира. Ему принадлежит около 4 тысяч патентов на различные изобретения. Этот человек стал автором фонографа, телеграфа, угольного микрофона, кинетоскопа, железо-никелевого аккумулятора и других приборов. Именно с его именем связывают идею создания лампочки накаливания.

Однако лампочка Эдисона с угольной нитью внутри была далеко не первой в мире. Больше десяти изобретателей работали над проблемой создания Появлялись лампы различных форм и размеров, внутри которых располагались бамбуковые, платиновые и угольные нити. Многие из них были официально зарегистрированы.

Почему среди такого количества изобретателей мировая слава досталась только Эдисону? Главная его роль проявилась не в идее создания лампы, а в разработке способа сделать механизм простым в использовании, дешевым и общедоступным.

Первые попытки

Сложно в точности сказать, кому принадлежит авторство идеи создать лампочку. Но, до того как появилась лампочка Эдисона, были проведены сотни опытов и заявлено множество схожих изобретений. Вначале появляются дуговые, а уж потом и лампочки накаливания. В XIX веке открытие явления приводит изобретателей к мысли о создании искусственного света. Для этого требовалось подключить две соединенных проволоки к электричеству, а затем немного отдалить друг от друга. Так между проволоками появлялось свечение.

Существуют сведения о том, что бельгиец Жерар первым создал лампу с угольным стержнем. К прибору подводился ток, и стержень производил свет. Позже стало известно об англичанине Деларю, который заменил уголь платиновой нитью.

Такие лампочки считались ценными открытиями, но их применение сопровождалось большими трудностями. Платиновая нить была дорогостоящим удовольствием, не все могли позволить себе пользоваться такой лампой. Угольный стержень был гораздо дешевле, но надолго его не хватало.

Твердые успехи

В 1854 году немецкий часовщик Генрих Гёбель создает лампу с тонким угольным стержнем, которая светит гораздо дольше предыдущих. Добиться этого изобретателю удалось при помощи создания вакуума. Лампа Гёбеля долгое время была незамеченной, и лишь спустя годы ее объявили первой лампочкой, годной для практического использования (признав патент Эдисона недействительным).

Над усовершенствованием механизма работали Джозеф Суон, Александр Лодыгин. Последний патентует изобретение «нитевой лампы», работающей на угольном стержне в вакууме. В 1875 году заметно отличился придумав «электрические свечи». Русский инженер использовал нить накала из каолина, которая не нуждалась в вакууме. Лампы Яблочкова применялись для уличного освещения и получили широкое распространение в Европе.

Усовершенствование механизма

Основное направление было давно известно. Стержень из определенного материала находится в вакууме и подключается к электрическому току. Оставалось выбрать правильный материал для электрода, для длительного свечения.

В 1878 году Эдисон заинтересовался поиском удачного решения для лампочек. Изобретатель действовал методом практических проб: карбонизируовал массу растений, подставлял различные материалы в качестве нити накала. После 6 тысяч опытов ему удается сделать лампу из углей бамбука, которая работает 40 часов. Лампочка Эдисона начинает производиться массово, вытесняя на рынке остальные лампы. В 1890 году инженер Лодыгин регистрирует использование стержня из вольфрама, а позже продает патент компании General Electric.

Заслуги Эдисона

Занимаясь разработкой лампы, Эдисон понимал, что кроме выбора материалов важно и оформление механизма. Так, он изобретает винтовой цоколь, создает предохранители, счетчики, первые выключатели, электрогенераторы. Многие из компонентов для освещения, которые придумал Эдисон, являются стандартными и до сих пор используются во всем мире.

Изобретатель сделал так, что лампочки стали доступны всем. Для этого он начал продавать их по заниженной цене. Эдисона стоила чуть больше доллара. В планах предприимчивого американца было сделать изобретение настолько доступным, что даже восковые свечи казались бы роскошью по сравнению с ним. Быстрая автоматизация производства позволила снизить затраты и при этом выпускать большое количество товара. Вскоре себестоимость лампы стала около 22 центов. Сбылась мечта изобретателя – лампочки появились в каждом доме.

Лампочки Эдисона в интерьере

В настоящее время лампочки являются обычным делом. Они доступны и весьма удобны в использовании. Более того, появилось множество различных типов и моделей ламп. Их практическое значение отошло на второй план, теперь они стали важным дополнением домашнего интерьера.

«Лампочка Эдисона» (фото смотрите выше) – это название определенного Они оформлены в стиле ретро и схожи с теми, что использовались во времена Томаса Эдисона. Такие лампы излучают мягкий приятный свет, имеют вид стеклянной колбы или шара на прочном шнуре. Лампочки Эдисона часто используют для дизайна общественных помещений – баров, кафе, или для оформления гостиных комнат и спален.

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.

Лампы накаливания – история создания

Сегодня сложно встретить человека, который бы ничего не знал о лампах накаливания, даже несмотря на прогресс и на изобилие других видов осветительных приборов. «Лампы Ильича» – так в народе прозвали самые обыкновенные и популярные осветительные приборы, которые по сей день пользуются большим спросом у народа. Безусловно, современный рынок светотехники предлагает огромный ассортимент альтернативных ламп, но даже новые устройства не могут в некоторых параметрах превзойти лампы накаливания. 

История

Процесс возникновения и распространения лампочек накаливания был довольно долгим и запутанным, а вклад в изобретение вложил не один ученый-изобретатель. Принятая с течением времени история появления повествует о том, что возникновение «лампочек Ильича» произошло в 1872 году благодаря русскому ученому Александру Николаевичу Лодыгину. Именно он впервые провел ток сквозь стержень из угля, который размещался в вакууме колбы, сделанной из стекла. При этом происходила большая светоотдача из-за возрастания силы тока, превышение температур плавления с последующим угасанием лампочки. На основе данного опыта были определены подходящие для функционирования лампочек режимы, а 1873 году они впервые использовались на санкт-петербургских улицах.

Именно в этот же период времени к разработке лампочек приступил Томас Эдисон, который в дальнейшем получил на них патент. Именно после этого его стали называть «отцом» самых первых электрических ламп. Но нельзя точно утверждать, кто совершил данное открытие первым, поскольку прибор был изобретен одновременно в разных странах. Зато Александру Николаевичу Лодыгину с большой вероятностью принадлежит идея замены угольной нити на вольфрамовую, которая обладает высокой температурой плавления (3410 ⁰С). В этот же период времени Томас Эдисон внес свой вклад, создав резьбовую систему «патрон-цоколь», которая дожила до наших дней практические никак не изменившись. Именно буква E в маркировке современных цоколей говорит о том, что их изобретателем был американский ученый Эдисон (Е – Edison Screw). Самыми популярными типами цоколя в России и Европе являются Е27 и Е14, а в Америке используются другие, поскольку напряжение сетей различается. Спустя 20 лет еще один американский ученый воплотил в жизнь идею замены нити спиралью, благодаря чему уменьшились габариты лампочки, улучшилась работа и увеличилась световая отдача.

Устройство 

Лампа накаливания только на первых порах для непрофессионального человека может показаться простой и незамысловатой, но это не так. Данный осветительный прибор – это совокупность различных научных достижений в области светотехники. На сегодняшний день спираль накаливания может быть не только вольфрамовой. Сейчас материалом изготовления также служит осмий, а также осмиевые соединения. Кроме того, колба сегодня перестает быть вакуумной и заполняется различными инертными газами. Именно данное нововведение помогло избежать сильное атмосферное давление на лампу, значительно увеличив продолжительность ее работы. Ведь ток, проходя через спираль, провоцирует ее сильный нагрев (до 2900 ⁰С) и активное испарение вольфрама, с его последующим оседанием на стекле. Следовательно, колба со временем перестает быть прозрачной, уменьшается ее светоотдача, понижается срок службы нити.

Лампы накаливания отличаются слишком ярким светом желтого цвета, что вызывает дискомфорт. Именно поэтому производители выпускают не только с прозрачные лампочки, но и матовые. Такое стекло рассеивает свет, делая его мягким при небольшой потере интенсивности.

Правильный выбор лампочек накаливания

Несмотря на большую популярность данной лампочки, правильный ее выбор пока еще могут сделать не все. Нередко бывает, что после покупки прибор отработал пару суток и перегорел. Но бывает и такое, что лампочка может светить в течение нескольких лет. Все это зависит от того, насколько правильно вы выбираете осветительный прибор. При покупке необходимо обращать внимание на следующие аспекты: 

• стекло не должно иметь никаких микровключений, поскольку именно их отсутствие обеспечивает надежность колбы. Качество материала легко проверяется несильными постукиваниями пальцем по колбе. Издаваемый звук должен отличаться приглушенностью;
  
• металлический цоколь должен быть без любых повреждений. Нижний контакт может быть как широким (до 7 мм), так и узким (около 5 мм). Первый вариант наиболее приемлемый, поскольку обеспечивается наиболее плотный контакт. Но современные лампочки чаще всего производятся с наличием узкого контакта;
  
• в зонах приклеивания не должны образовываться отверстия;
  
• соединение внешнего токопровода и цоколя должно осуществлять обыкновенной пайкой. Также возможно применение точеной сварки;
  
• в пайке главное – маленькие размеры и аккуратность, а также надежность крепления;
  
• исключено провисание спирали (наличие провисания означает неоднократное использование лампы).

Кроме вышеперечисленных аспектов, необходимо уделить большое внимание обжиму спирали в области ее крепления к электродам. Если обжим был недостаточным, то срок службы прибора резко снижается. 

Обязательно следуйте вышеперечисленным рекомендациям при выборе лампы накаливания. Это поможет приобрести качественный прибор, который прослужит Вам долгое время.

Торговая сеть “Планета Электрика” рада предложить лампы накаливания, а также их прямую замену – светодиодные лампы. Торговые залы представлены во всех крупных городах Сибирского Федерального округа, например в Новосибирске, Барнауле, Омске. Список не весь – полный на этой странице.

10 неизвестных изобретений Томаса Эдисона

Вне всяких сомнений, наша жизнь была бы совсем другой без изобретений Томаса Алвы Эдисона. Этот гениальный инженер самым интересным образом изменил привычный порядок вещей, наполнив наш мир бесчисленными удивительными устройствами, созданными в его лаборатории в Нью-Джерси. Однако все ли они дошли до нас? Спросите любого — от Эдисона остались только лампочки. Но это далеко не всё.

Эдисон появился на свет в Огайо в 1847 году и уже в возрасте 22 лет получил первый патент. Последний патент на его счету появляется спустя два года после его смерти в 1933 году. Всего Эдисон запатентовал 1093 устройства в США и 1200 — в других странах. Биографы отмечают, что Эдисон регистрировал новый патент каждые две недели в течение всей трудовой жизни. Такому напору позавидовала бы даже Apple. И хотя многие из изобретений Эдисона не были уникальными и он постоянно судился с другими инженерами, чьи идеи «заимствовал», маркетинговые навыки Эдисона и умение влиять на людей заслуживают уважения.

Большинство изобретений Эдисона можно разделить на восемь категорий: батареи, электрические лампы и питание, пластинки и запись звука, цемент, горная промышленность, кино, телеграфы и телефоны. Но хотя «волшебника из Менло-Парка» помнят за его основные изобретения — кино, лампу накаливания и фонограф — его неустанное сознание постоянно работало, порождая новые идеи, которые либо не прижились, либо не были приняты общественностью. Некоторые из них могли бы прижиться сегодня.

Электрографическая голосовалка

Эдисон был 22-летним телеграфистом, когда приняли его первую патентную заявку на машину, которую он назвал «электрографическим считывателем голоса». Он был одним из нескольких изобретателей, разрабатывающих инструменты для законодательных органов вроде Конгресса США, которые поспособствовали созданию системы удобного подсчета голосов, как того требовала мода и время.

Голосовалка Эдисона представляла собой устройство для голосования, подключенное к столу клерка. На столе располагались имена представителей конгресса, заключенные в металлические колонки с надписями «да» и «нет». Законодательное лицо должно было сделать свой выбор, после чего электрический сигнал поступил бы по проводам на стол клерка. После завершения голосования клерк должен был разместить химически обработанный лист бумаги на металлических панелях и провести по ним валиком. Химикаты на бумаге должны были реагировать на той колонке, куда поступил сигнал. «Да» и «нет» предопределяли результаты выборов и подсчет голосов.

Приятель Эдисона, другой телеграфист по имени Дьюитт Робертс, купил права на это устройство за 100 долларов и отвез в Вашингтон. Но Конгресс не захотел принять устройство, которое уменьшило бы время голосования — тем самым оставив меньше времени заговорщикам и политическим махинаторам, поэтому молодая голосовалка Эдисона отправилась на политическое кладбище.

Пневматическая трафаретная ручка

Эдисон стал создателем предка машинки для набивания татуировок — пневматической трафаретной ручки. Это устройство Томас Эдисон запатентовал в 1876 году, оно задействовало стержень с наконечником в виде стальной иглы для перфорации печатной бумаги. Такая ручка была первым эффективным средством для копирования документов.

В 1891 году тату-мастер Сэмюель О’Рейли первым запатентовал тату-машинку, предположительно, на основе эдисоновской ручки. О’Рейли сделал только одну подобную машинку и использовал ее в личных целях. По крайней мере, записей о том, что он их продавал, нет.

О’Рейли иммигрировал в Нью-Йорк из Ирландии в 1875 году. После разработки собственной тату-машинки, многие циркачи и представители развлекательных сфер стали завсегдатаями его дома номер 11 на Чатэм-Сквер. Машинка работала быстрее, чем обычная рука татуировщика, и как многим казалось, давала чистый результат. После смерти О’Рейли в 1908 году, машинку выкупил один из учеников мастера и работал на Кони-Айленде до 50-х годов.

Магнитный железорудный сепаратор

Пожалуй, самый крупный финансовый крах в карьере Эдисона был связан с магнитным железорудным сепаратором. Идея, которую Эдисон вынашивал с 1880 до 1890 года, заключалась в использовании магнитов для отделения железной руды от непригодных низкосортных руд. В идеале, заброшенные шахты могли стать прибыльными из-за повторного извлечения железа — тогда железная руда стоила баснословных денег.

Лаборатория Эдисона была переоборудована с целью разработки этих самых сепараторов и их применения на практике. Изобретатель купил права на 145 заброшенных шахт и запустил пилотный проект на шахте Огден в Нью-Джерси. Эдисон серьезно вложился в проект, частично разделив затраты с General Electric Company. Однако технические проблемы в работе сепаратора так и не были решены, цена на железную руду упала, вынудив Эдисона прекратить разработки железорудного сепаратора.

Электрический счетчик

Когда вы что-то делаете впервые, всегда возникает множество вопросов и проблем. Например, предоставление электричества предприятиям и жилым домам. Нужен способ определения, сколько потребляют клиенты, чтобы они могли честно платить по счетам.

Эдисон решил эту проблему, запатентовав Webermeter в 1881 году. Webermeter содержал две или четыре электролитические цинковые батарейки на обоих электродах и сульфат цинка. Цинк передавался от одного электрода к другому по мере того, как использовалось электричество. После подсчета метража (путем взвешивания батарей) батареи менялись.

Метод сохранения фруктов

Другое изобретение Эдисона родилось в результате лабораторных исследований стеклянных вакуумных труб во время разработки ламп накаливания. В 1881 году Эдисон запатентовал метод сохранения фруктов, овощей и другой органической пищи в стеклянных сосудах. В сосуд помещались фрукты и овощи, после чего воздух из банки должен был откачан насосом. Стеклянная трубка закрывалась другим куском стекла.

Другое, связанное с едой изобретение, вощеная бумага, обычно приписывают Эдисону, но она появилась во Франции еще в 1851 году, когда Эдисон еще пешком под стол ходил. Эдисон использовал вощеную бумагу при записи звуков, может отсюда у истории ноги и выросли.

Электромобиль

Эдисон верил, что электричеством должно быть оснащено практически все, в особенности — автомобили. В 1899 году он начал разрабатывать щелочные аккумуляторные батареи, которые могли бы лечь в основу электромобилей. В 1900 году около 28 % от 4000 автомобилей, произведенных в Америке, работали на электричестве. Целью Эдисона было создание батареи, которая позволила бы проезжать более 150 километров без перезарядки. Эдисон отказался от своей идеи спустя 10 лет, поскольку изобилие бензина свело к минимуму необходимость электромобилей.

Но работа Эдисона не была напрасной — аккумуляторы стали самым прибыльным его изобретением и использовались в шахтерских касках, железнодорожных сигналах и морских буях. Друг Эдисона, Генри Форд, использовал его батареи в Model Ts.

Бетонный дом

Решив, что улучшить жизнь среднестатистического американца электрическими лампами, фильмами и фонографами недостаточно, «волшебник из Менло-Парка» в самом начале 20 века решил поселить семьи рабочих людей в крепкие огнеупорные дома, которые можно было бы недорого производить большими партиями. Из чего должны были быть эти дома? Конечно, из бетона! Этот материал компания Edison Portland Cement производила в больших количествах. Однако Эдисон, сославшись на свое воспитание рабочего класса, сказал, что если бы затея удалась, он не получил бы прибыли.

План Эдисона заключался в том, чтобы залить бетон в деревянные формы размером с дом, дать ему застыть, удалить рамы — и готово. Бетонный дом с декоративным литьем, водопроводными трубами и даже ванными продавались бы по цене 1200 долларов, что составляло бы треть от обычной цены на дом в то время.

Но хотя во время строительного бума в начале 1900-х компания Edison Portland Cement была везде и всюду, бетонные дома так и не прижились. Формы и оборудование для их создания требовали огромных финансовых вложений, которые могли позволить себе далеко не все строители. Стимул тоже был слабым: немногие семьи хотели переезжать в дома, которые позиционировались как призванные вывести людей из трущоб. Другой фактор — дома попросту были некрасивыми. К 1917 году компания Эдисона построила всего 11 бетонных домов в Нью-Джерси, но они были не очень хорошо приняты, поэтому больше такие жилища не строились.

А знаете, какой интерьер хотел включить Эдисон в такие дома?

Бетонная мебель

Зачем молодой паре влезать в долги, чтобы приобрести мебель, которая проживет всего несколько десятилетий? Эдисон предложил делать бетонную мебель за полцены, которая будет вечной. Будучи сделанной из пористой пены, такая мебель весила бы всего в полтора раза больше, чем деревянная. После этого бетон полировался бы или окрашивался под дерево. Стоила бы мебель для всего дома не больше 200 долларов.

В 1911 году компания Эдисона слепила пианино, ванную и шкафы, в которых должны были размещаться фонографы. Шкафы с фонографами были разосланы по всей стране в качестве рекламного хода, а в записке, прикрепленной к шкафам, была просьба обращаться с ними как можно грубее. Шкафы должны были быть представлены на ежегодном шоу цементной промышленности в Нью-Йорке, но Эдисон не приехал, а о шкафах ничего не было слышно. Судя по всему, шкафы не пережили поездку.

Говорящие куклы и игрушки

После того, как Эдисон запатентовал свой фонограф, который в дальнейшем переродился в патефон и граммофон, изобретатель много думал над тем, где его можно использовать. Одной из идей, впервые записанной в 1877 году, но остававшейся незапатентованной до 1890 года, была миниатюризация фонографа и его включение в кукол и игрушки, тем самым давая им право голоса. Фонограф заключался в жестяной корпус в груди куклы, после этого прикреплялись руки, ноги и голова. Говорящие игрушки продавались по 10 долларов. Маленькие девочки сидели на фабриках и записывали песенки и стишки на фонографы внутри куколок с тем, чтобы ими потом занимались другие маленькие девочки.

К сожалению, идея говорящих игрушек намного опередила свое время. Звукозапись находилась в зачаточном состоянии, а шипящие и гудящие первые записи вызывали у детей скорее истерику и страх, чем удивление и радость. «Голоса маленьких монстров очень пугают, их неприятно слушать», — жаловались покупатели. Большая часть кукол не работала, либо голоса были очень слабыми. Хрупкая форма кукол не защищала хрупкий механизм от ударов, ну а дети никогда не были самыми аккуратными хозяевами своих игрушек.

Спиритический телефон

Развивая идею телефона и телеграфа, в октябре 1920 году Томас Алва Эдисон объявил, что работает над машиной, которая предоставит канал связи с миром духов. После Первой мировой войны спиритизм переживал возрождение, поскольку многие люди надеялись, что наука сможет дать им возможность пообщаться с погибшими. Будучи агностиком, сам изобретатель признался, что понятия не имел, существует загробный мир или нет, а в интервью журналу The New York Times рассказал, что машина будет измерять то, что он определил как рассеивание жизни по вселенной после смерти.

Эдисон переписывался с британским изобретателем сэром Уильямом Куком, который утверждал, что снимает души на спиритические фотографии. Эти фотографии, вроде бы, удивили Эдисона, но он никогда не показывал машину, которая могла бы общаться с мертвыми, а после смерти изобретателя в 1931 году, никаких следов такого механизма найдено не было. Многие люди решили, что он просто играл с журналистами, которые судачили о его «спиритическом телефоне».

Некоторые свидетели утверждали, что на спиритическом сеансе в 1941 году дух Эдисона рассказал, что трое из его помощников были посвящены в планы. Машина, якобы, была построена, но не работала. В другом сеансе Эдисон предложил некоторые усовершенствования. Изобретатель Дж. Гилберт Райт (не дух) работал над этой машиной вплоть до момента смерти в 1959 году, но насколько нам известно, ни один из духов на связь не вышел.

Что ж, каким бы оригинальным изобретателем Томас Алва Эдисон не был, до гения Леонардо да Винчи ему далеко. Но каждому времени — свой герой.

плюсы и минусы – Освещение

Ликбез: все о типах лампочек и их преимуществах и недостатках для использования дома

Типы лампочек

Мы каждый день дома пользуемся электрическим светом, порождаемым лампочками. Давайте познакомимся с ними поближе, узнаем каких типов бывают современные лампочки и какие из них лучше всего подойдут вам.

Содержание:

Лампы накаливания

Лампы накаливания — первые лапочки, которые вообще были придуманы для домашнего использования. Внутри стеклянной емкости в вакууме горит спираль, это и является источником света. Свет у ламп накаливания желтый, сильно искажает цвет предметов, но многим он кажется привычным и уютным.

Криптоновые и биспиральные лампы накаливания обладают повешенными характеристиками, но все же лампы накаливания в целом стремительно уходят в прошлое из-за преобладания недостатков над достоинствами.

Плюсы: очень низкая цена лампочки

Минусы: только желтый тон света, недолгий срок работы, хрупкость, нагрев (максимум 30% потребляемой энергии идет на освещение), очень энергозатратны, перегорают при перепадах электроэнергии

Галогенные лампы

«Галогенка» — это усовершенствованная лампа накаливания, внутри колбы инертный газом с примесями йода и брома, это позволяет таким лампам светить ярче и служить дольше. «Галогенки» бывают очень миниатюрных размеров, но в таком случае они работают от напряжения 12 В и требуется установка небольшого трансформатора.

Галогенные лампы часто используются для локальной подсветки за счет своей яркости и естественного тона света. Многие «галогенки» имеют штырьковый цоколь, что требует покупки специальных светильников.

Плюсы: продленный по сравнению с обычными лампочками срок службы, 2 тона света (желтый и белый), повышенная яркость, большое разнообразие форм и концентрации света позволяет достигать различных декоративных эффектов, приемлемая цена

Минусы: очень быстро нагреваются (быстро сгорают в подвесном потолке и замкнутых пространствах), устанавливаются только в перчатках, т.к. не переносят контакта с жиром, высокое энергопотребление, чувствительны к перепадам напряжения

Люминесцентные лампы

Свечение люминесцентных ламп происходит за счет люминофоров. Лампы этого вида дают мягкий, рассеянный свет, но при этом очень яркий. Из потребляемой энергии гораздо большая часть, чем у ламп накаливания, преобразуется в свет, что позволяет беречь энергию. Эти лампы бывают не только холодного, но теплого тона света, но даже от желтого тона есть ощущение некоторой холодности.

Для домашнего использования подходят не все люминесцентные лампы. Светящиеся трубки, которые можно увидеть в различных учреждениях, тоже относятся к этому типу, но требуют сложной системы подключения, делающей их невыгодными для дома.

Плюсы: умеренная цена, не нагреваются, долговечны, энергосберегающие (тратят в 5 раз меньше энергии, чем лампы накаливания)

Минусы: большие габариты как ограничение, создают вредное для глаз мерцание света, требовательны к стабильности электросети, содержат пары ртути (безопасно для пользователя, но требуют специальной утилизации), включаются с задержкой и долго набирают яркость, быстрее перегорают при частом включении-выключении

Светодиоды

Светодиодные лампочки — торжество высоких технологий. В них используется совершенно иная система: полупроводник, который светится под действием тока. Это делает светодиоды самыми экологичными и экономичными по энергии среди всех лампочек. Еще они производятся различных размеров и тонов света.

Конечно, за все хорошее приходится платить — сегодня это самые дорогие лампочки. Но технологии не стоят на месте и цена постепенно становится приемлемой, не говоря уже о том, как долго служат светодиоды и сколько дорогой энергии экономят.

Плюсы: не нагреваются, очень долго работают, максимально экономят энергию, экологичные (выброшенная лампочка не нанесет вреда земле и воздуху), прочные, спокойно переносят частое включение-выключение, интенсивность света может регулироваться с помощью диммера, многообразие размеров, форм и цветов света.

Минусы: дорого стоят, свет направленный и не слишком яркий (для достижения равномерной освещенности понадобится несколько светильников)

Фотографии: kabsvet.ru, dachaprosto.com, confidenceandlight.com, hand-build.ru, joyreactor.cc

освещение, лампочки

ЛАМПОЧКА НАКАЛИВАНИЯ. Эдисон

ЛАМПОЧКА НАКАЛИВАНИЯ

В шестидесятые годы основной областью применения электричества был телеграф. Семидесятые годы явились эпохой электрического освещения.

Растущие города, возникавшие большие здания и фабричные корпуса нуждались в новом источнике света, дающем более энергичное освещение, которое можно рассредоточить по отдельным многочисленным точкам.

Освещение становится основной областью применения электричества. Вместе с тем электрическое освещение привело к созданию промышленного типа генератора и центральной электрической станции, которые, в свою очередь, открыли электричеству путь в силовой аппарат промышленности.

На этих победоносных путях электричества в первый период его развития большую роль сыграли работы Эдисона. Эдисона прежде всего считают отцом современного электрического освещения.

Вместе с получением огня человек получил в свое распоряжение и первые источники света в виде костра, смоляных факелов и лучины. Постепенно совершенствуясь, эти первобытные источники света были заменены фитильными светильниками, получившими широкое распространение еще в глубокой древности. Столицы Египта, Ассирии и Вавилонии применяли фитильные лампы больших размеров даже для освещения улиц.

Следующим шагом явилось применение восковых, стеариновых и парафиновых свечей и усовершенствование масляных ламп.

В шестидесятые годы XVIII века были введены ламповые стекла, а в восьмидесятые — полые фитили. В середине XIX века получает распространение керосин. Это дало большой толчок дальнейшему развитию освещения. В начале XIX века было введено одновременно в Англии и во Франции газовое освещение; в России оно появилось в 1835 году в Петербурге. Впоследствии газовое освещение было усовершенствовано в очень значительной степени Ауэром, применившим в 1892 году калильные сетки. Это позволило ему еще долго выдерживать борьбу с электричеством.

Мы не будем останавливаться на истории развития освещения. Приведем лишь один факт из области борьбы против «света».

В «Кёльнише Цейтунг» за 1818 год было помещено воззвание, адресованное тем гражданам, которые являлись сторонниками уличного освещения. Оно гласило:

1. Уличное освещение с теологической точки зрения есть вмешательство в божий распорядок: ночь нельзя превращать в день.

2. С медицинской точки зрения — ночное пребывание на улицах будет увеличивать заболевания.

3. С философской точки зрения — уличное освещение должно способствовать упадку нравов.

4. С полицейской точки зрения — оно делает лошадей пугливыми, а преступникам помогает.

5. С общественной точки зрения — публичные празднества имеют назначением создать подъем национального чувства, важное значение при этом имеет иллюминация; существование же постоянного уличного освещения значительно ослабит эффект, производимый иллюминацией.

В XIX веке появился целый ряд новых достижений, обеспечивших победоносное развитие электрических источников света. Напомним основные этапы этого движения.

Тепловые действия электрического тока были замечены уже вскоре после открытия Александром Вольта в 1800 году гальванического элемента, когда представилась возможность получить ток, достаточно сильный для того, чтобы раскалить тонкий проводник, соединяющий полюсы гальванической батареи.

В 1802 году профессор физики петербургской Военно-медицинской академии В. В. Петров при опытах с батареей из большого числа медных и цинковых кружков получил вольтову дугу. Между двумя кусками угля при этом появился «весьма яркий белого цвета свет, от которого темный покой довольно ясно освещен быть мог».

В 1808 году Дэви повторяет опыт с получением вольтовой дуги. Ему почти в течение целого столетия приписывали честь этого открытия.

Впервые вне лаборатории и классной комнаты вольтова дуга была применена в 1845 году в Парижской опере, чтобы производить эффект восходящего солнца. Появление вольтовой дуги в этой роли произвело такое сильное впечатление, что более предприимчивые директора театров решили применить ее для того, чтобы при помощи линз и оптических призм воспроизвести эффект светящихся фонтанов, искусственной радуги и молнии. В то время, однако, получение постоянного и ровного света было крайне затруднительно. Концы углей сгорали, расстояние между ними увеличивалось, дуга ослабевала, а затем и совсем гасла. Необходимо было специальное механическое приспособление — регулятор, — чтобы сдвигать угли, между которыми возникала вольтова дуга, и таким образом удерживать их постоянно на одном и том же соответствующем расстоянии друг от друга. Первый регулятор был сконструирован в 1845 году Райтом в Лондоне. Далее следует целый ряд усовершенствований во взаимном расположении углей. Так, например, в 1846 году Стайт и Эдвардс в Лондоне получили патент на несколько регуляторов, причем угли помещались в наклонном положении по отношению друг к другу.

В 1876 году выдающийся русский изобретатель Павел Николаевич Яблочков получает во Франции первую привилегию на свою «электрическую свечу». Вместо того чтобы помещать стержни вольтовой дуги вертикально один над другим, Яблочков поставил их рядом, разделив тонким слоем изолирующего вещества. Благодаря такой форме вольтова дуга, образующаяся между концами стержней, напоминала пламя свечи. Угли сгорали подобно тому, как сейчас сгорает свеча. Это изобретение вскоре получило широкую известность как «свеча Яблочкова».

Яблочков применил в своей лампе (1877—1878 гг.) в качестве калильного тела стерженьки из каолина и смеси его с магнезией, которые при высокой температуре являются проводниками электрического тока. Вольтова дуга была единственным источником электрического освещения. Яблочков осветил электрическими свечами бульвары Парижа. В 1877 году во всем мире было только восемьдесят регулярно работавших электрических ламп.

В первое время дуговая лампа должна была обслуживаться отдельной динамо-машиной, соединенной с первичным двигателем. В дальнейшем Яблочкову удается разрешить задачу центрального снабжения энергией целой установки электрических ламп его системы, включенных в одну особую цепь, то есть разрешить задачу дробления электрического света.

Необходимо подчеркнуть, что многие выдающиеся физики и химики Европы и Америки решительно возражали против самой возможности «дробления световой энергии». В Англии парламент назначил даже специальную комиссию из крупнейших ученых для решения этого вопроса. Заключение ее было крайне неблагоприятно. Комиссия высказалась в том смысле, что деление электрического света представляет собой задачу, для человека непосильную.

«Свеча Яблочкова» не только открыла эпоху электрического освещения, но и была первой точкой, в которую поступала только небольшая порция всей электрической энергии, создаваемой генератором.

Дуговые лампы до сих пор применяются в прожекторах, кинопроекторах, маяках и т. п.

Однако мощность дуговых ламп была велика, стоимость эксплуатации слишком высока. Изобретательская мысль работала по пути создания электрической лампы накаливания.

Опыты показали, что большинство раскаленных проводников окисляется настолько быстро, что абсолютно невозможно продолжительно накаливать их в воздухе. В результате многочисленных исследований определенно наметились два пути, которые легли в дальнейшем в основу всех работ по созданию электрических источников света. Эти два пути, которые не потеряли своего значения и до настоящего времени, заключаются, с одной стороны, в стремлении найти тела, наиболее тугоплавкие и неизменяющиеся при высокой температуре, а с другой — в создании таких условий, при которых раскаленное тело не подвергалось бы разрушительному действию кислорода. Это последнее условие достигается либо выкачиванием из баллона лампы содержащегося в ней воздуха, либо наполнением ее инертным газом. Первым металлом, который пытались применить в качестве калильного тела в электрических лампах, была платина. Точка плавления ее сравнительно высока, около 1750° С. В то же время платина не изменяется на воздухе даже при температуре каления.

В 1840 году изобретатель гальванического элемента Грове построил лампу (очень примитивной конструкции), в которой в качестве калильного тела была применена платина в виде спирали. Дороговизна платины, а также ее способность плавиться при напряжении лампы выше известного предела заставили искать другие тела накаливания. Внимание изобретателей направилось в сторону угля, могущего при известной температуре дать высокую мощность световых излучений.

Уголь обладает свойством переносить высокую температуру, не расплавляясь. Лишь при температуре около 3 300° С он переходит в размягченное состояние. Это важное свойство угля, а также его большая распространенность в природе по сравнению с дорогою платиною делали его очень подходящим материалом для изготовления калильных тел в электрических лампах. Однако уголь, получающийся непосредственно обугливанием органических веществ, не мог быть применен для этой цели вследствие своей пористости. Пришлось заняться отысканием специальных сортов угля. С другой стороны, уголь при накаливании жадно соединяется с кислородом, в присутствии которого сгорает. Это обстоятельство требовало создания таких условий, при которых не происходило бы это окисление. Естественным в данном случае выходом являлось накаливание угольной нити в среде, лишенной кислорода. Решение этой задачи пошло прежде всего по пути создания пустотных (вакуумных) электрических ламп накаливания.

В 1846 году Гебель построил первую угольную лампу. В этой лампе впервые в качестве калильного тела была применена нить, приготовленная из обугленных волокон бамбукового тростника. Чтобы предохранить нить от сгорания, Гебель помещал ее в стеклянный баллон, из которого удалялся воздух. Для этого баллон лампочки вместе с припаянной к ней трубкой предварительно наполнялся ртутью. Затем трубка открытым концом погружалась в ртуть, налитую в широкий сосуд. Благодаря этому в баллоне образовывалась барометрическая пустота, которая является тем вакуумом, при котором изобретатели пытались достигнуть предохранения угольного стерженька от окисления. Однако получившийся таким образом в баллоне вакуум был недостаточен, и угольный стерженек быстро перегорал. Потребовалось еще свыше тридцати лет, прежде чем идея Гебеля нашла свое практическое воплощение в работах Лодыгина и Эдисона, который вывел угольную лампу из лаборатории на широкую дорогу практического ее применения.

После первых успехов фонографа Эдисон решил в июле 1878 года недолго отдохнуть. Он принял участие в научной экспедиции астрономов в Раулинс (штат Вайоминг) для специальных наблюдений солнечного затмения. Эдисон решил испытать при этом свой тазиметр, о котором мы говорили выше. Затем он отправился на охоту в Колорадо. После двухмесячного отдыха изобретатель чувствовал себя готовым к новой борьбе, к новым исследованиям.

На обратном пути Эдисон посетил в Ансонии Вильяма Валаса, который работал над электрическими дуговыми лампами с угольными электродами. Подробно ознакомившийся с работами Валаса по дуговым лампам, Эдисон откровенно сказал ему на прощание: «Мне кажется, Валас, я побью вас в области электрического освещения. Мне кажется, что вы идете по ложному пути». Валас подарил Эдисону динамо-машину вместе с комплектом дуговых ламп для освещения лаборатории в Менло-Парке.

Эдисон вернулся в Менло-Парк и со свойственной ему способностью безгранично отдаваться овладевшей им идее принялся за работу над электрической лампой накаливания. После тщательного изучения вопроса Эдисон пришел к заключению о возможности разрешения проблемы широкого дробления электрического света. До 1879 года в научных кругах, как мы уже говорили, господствовало мнение, что разрешить эту задачу невозможно. Главная причина неудач, ранее постигших целый ряд экспериментаторов в Европе и Америке, заключалась в том, что они не занимались проблемой всей системы освещения, а только отдельной лампой. Эдисон направил всю свою энергию на разрешение именно этой проблемы и со свойственным ему увлечением углубился во все многообразие вопросов, связанных с разработкой всей системы освещения. Он поставил перед собой следующую задачу: помощью электричества получить чистый, ровный и негаснущий свет и притом настолько дешево, чтобы он мог конкурировать с газом. Из двух возможных систем — вольтовой дуги и лампы накаливания — Эдисон выбрал последнюю. Он стремился создать такой прибор, посредством которого каждый мог бы иметь свой источник света, не нуждаясь в специальной для этого станции.

В начале своих работ Эдисон также стал применять платину в качестве светящегося тела. Он изготовил лампу с платиновой проволокой, диаметром в 0,25 миллиметра и длиною около 9 метров, навитой на известковый цилиндр. При дальнейших работах по усовершенствованию платиновой лампы Эдисон покрывал тонкую платиновую проволочку слоем тугоплавких веществ, как окись циркония или церия, магнезия и другие. Обстоятельные исследования и опыты Эдисона и его сотрудников, главным образом Фрэнсиса Элтона, показали, что платина все же является материалом, мало пригодным для применения ее в лампах накаливания. Тогда Эдисон направляет свое внимание на угольную нить. Предыдущие опыты Эдисона с угольными микрофонами позволили ему широко изучить различные свойства угля, его удельное сопротивление, температуру плавления. И совершенно естественно, что мысль изобретателя напряженно работала в направлении всевозможного применения угля.

Еще ранее при своих опытах с благородными металлами (платина, иридий и их сплавы), употребляемыми в качестве нити накаливания, Эдисон установил решающее значение вакуума. В апреле 1879 года он проделал следующий опыт: сначала накаливал платиновую нить в воздухе и получил силу света в 4 свечи. Когда же он нить такой же длины стал накаливать в вакууме, то получил силу света в 25 свечей.

В настоящее время пустотные приборы получили громадное значение не только в лабораторной обстановке, но и в различных отраслях техники. Когда много лет тому назад ученики известного французского электротехника Блонделя обратились к нему с вопросом о том, в какой наиболее интересной области электротехники следует сейчас работать, Блондель им ответил: «Глядите в пустотные трубки». Этими словами Блондель подтвердил предсказание Максвелла, сделанное в семидесятых годах прошлого столетия, в котором утверждалось, что пустотная трубка бросает яркий свет на всю область науки об электричестве и даже на вопрос о строении вещества. И действительно, пустотная трубка явилась могучим орудием для целого ряда революционных открытий в технике и особенно в физике.

Каждый шаг вперед в технике высокого вакуума сопровождался важнейшими научными открытиями. Вакуум открыл дорогу новейшим победам в области электрических ламп. Огромная заслуга Эдисона заключается в том, что он один из первых в области осветительной техники обратил внимание на способы повышения вакуума. Благодаря своеобразной комбинации воздушных насосов он в октябре 1879 года был уже в состоянии получить вакуум (разрежение в колбе) почти в одну миллионную долю атмосферы. Это, правда, значительно меньше того вакуума, который техника дает возможность получить сейчас. Однако по тому времени это явилось очень крупным достижением.

Разрешив проблему вакуума, Эдисон мог идти дальше и сосредоточить все свое внимание на поисках материала, наиболее пригодного для нити накаливания.

В этот период в одну из своих рабочих ночей Эдисон сидел в лаборатории, обдумывая одну из очередных своих задач, и при этом рассеянно катал между пальцами кусок смешанной со смолою спрессованной сажи, которую он употреблял для телефона. Мысли изобретателя витали далеко, а в это время его пальцы механически превратили маленький кусочек сажи со смолою в тонкую нить. Когда Эдисон случайно на нее взглянул, у него возникла мысль попытать эту нить в лампе. Немедленно был поставлен опыт, который, к большому удовольствию изобретателя, дал положительный результат. Он стал производить дальнейшие опыты. Форма и состав вещества изменялись. После многочисленных упорных опытов Эдисон изготовил лампочку с обугленной хлопчатобумажной нитью (в виде подковы), помещенной в стеклянный баллон, из которого был тщательно выкачан воздух.

21 октября 1879 года Эдисон включил лампочку в электрическую цепь. В лампочке вспыхнул свет. Изобретатель увеличил силу тока, ожидая, что хрупкая нить не выдержит накаливания. Свет стал еще ярче. Эдисон продолжал повышать силу тока, пока не достиг температуры плавления алмаза. Лампочка, наконец, оказалась побежденной и погасла. Более сорока восьми часов подряд просидели Эдисон и его ближайший ассистент Бэчлор над этим новым открытием.

Так родилась электрическая лампа накаливания с угольной нитью, одно из крупнейших изобретений XIX века. Однако потребовалось еще около тринадцати месяцев упорной работы и затраты в 40 тысяч долларов, чтобы достигнуть результатов, могущих найти широкое практическое применение.

Все эти долгие месяцы Эдисон и его помощники работали с огромным напряжением. Надежды сменялись разочарованием. Работа кипела и днем и ночью. В конце концов у Эдисона разболелись глаза. В его записной книжке мы находим запись от 27 января 1879 года:

«Из-за сильного света у меня после семи часов работы заболели глаза, и я вынужден ее прекратить».

На следующий день он записал:

«Прошлой ночью испытывал адскую боль с 10 вечера и до 4 утра, когда заснул при помощи большой дозы морфия. К 4 дня глазам стало лучше, и они не так болят, но я потерял день».

Возникли и финансовые затруднения. Собственных средств Эдисона было недостаточно. С помощью представителя компании «Вестерн Юнион» Эдисон привлек к финансированию нескольких крупных предпринимателей, связанных с фирмой «Вестерн Юнион», банкирским домом Джона Пирпонта Моргана, компанией Нью-Йоркской надземной паровой железной дороги и другими. Они образовали Эдисоновскую компанию электрического освещения с капиталом в 300 тысяч долларов. По настоянию учредителей организация этой компании держалась в секрете.

Эдисон получил в свое распоряжение первые 50 тысяч долларов. Деньги были быстро израсходованы, эксперименты продолжались, появилась нужда в новых средствах. Банкиры сердились, они требовали практических результатов и грозили отказом в финансировании.

Нервозность обстановки усугублялась травлей, начатой против Эдисона. Слухи о его деятельности, несмотря на секретность, просочились в прессу. Поднялась паника среди акционеров газовых компаний. Репортеры и многие ученые вооружились дубинками против «самонадеянного фокусника». Они пытались доказать принципиальную невозможность превращения электрической энергии в световую.

Эдисон не сдавался. Он понимал, что голоса искренних, но заблуждающихся ученых тонут в инспирированном хоре голосов, побуждаемых коммерческими интересами. Уверенность Эдисона основывалась на опыте его предшественников. Ему были известны работы первого создателя лампочки накаливания — А. Н. Лодыгина. Военный приемщик крейсеров, строившихся в США для России, лейтенант А. М. Хотинский привез с собой лампы Лодыгина. Сила Эдисона состояла в созданной им совершенно новой системе научно-экспериментальной работы. Лампу накаливания не могли создать изобретатели-одиночки в маленьких мастерских и лабораториях. Эдисон организовал изобретательскую работу по принципу крупных предприятий. Он был гениальным техником-изобретателем, вместе с тем он был пионером крупной промышленной организации научно-экспериментальной работы.

Британская энциклопедия 1929 года в статье, посвященной освещению, подчеркивала, что не Эдисон был первым изобретателем лампы накаливания. В качестве первых изобретателей лампы накаливания статья называет А. Н. Лодыгина (Россия, 1872) и Джозефа Свана (Англия, 1877). Величайшая заслуга Эдисона была в том, что он первый создал практически осуществимую, а потому и широко распространившуюся систему электрического освещения лампами накаливания с прочной, обладающей высоким сопротивлением нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью подведения электрического тока к огромному количеству независимых друг от друга и от расстояния точек освещения.

21 декабря 1879 года на первой странице газеты «Нью-Йорк Геральд» появилась большая статья: «Триумф великого изобретателя в области электрического освещения». Газета излагала краткую историю электрического освещения, говорила о работах других лабораторий, ближайших предшественников Эдисона, в том числе Яблочкова и Лодыгина, довольно подробно освещала этапы работы Эдисона с вакуумной лампочкой — сначала с платиновой, а потом с угольной нитью, описывала процесс получения последней и подробно рассказывала о «блестящих результатах» и «великом открытии». В газете сообщалось, что «первая публичная демонстрация долго ожидаемого электрического света Эдисона… должна состояться под Новый год в Менло-Парке, причем последний будет освещен этим новым светом… Ученые и весь цивилизованный мир с нетерпением ожидают результатов этого вечера».

Утром 21 декабря в контору газеты, к ее заведующему репортажем Альберту Орру вбегает редактор газеты Томас Коннери. Он взволнован. В его руках утренний выпуск газеты. Орр удивлен появлением редактора в столь необычный для него час. Коннери, указывая на первую страницу газеты, восклицает:

— Мистер Орр, объясните мне, как подобное сообщение могло появиться в газете? Кто это только мог написать: «Свет передается по проводу»? Наша газета станет теперь посмешищем для публики… Разве вам неизвестно, что давно уже была доказана невозможность такого противоестественного явления?

Не успокаивают Коннери убеждения Орра и его сообщение, что статья написана одним из наиболее крупных и хорошо зарекомендовавших себя корреспондентов — Фоксом, газетным работником, наиболее близким к вопросам науки и техники.

— Как это только Фокс решился сыграть такую штуку с газетой? — продолжает совершенно расстроенный Коннери. — Немедленно разыщите его и пришлите ко мне… Мы должны что-то предпринять, чтобы избежать скандала…

С самого начала своих опытов в области электрического освещения и до момента первой публичной демонстрации электрических ламп в Менло-Парке Эдисон не допускал никого в свою лабораторию. До 21 декабря 1879 года в печати ничего не было опубликовано о каких-либо значительных этапах его работы.

Ровно через десять дней, в канун Нового года, состоялась демонстрация нового освещения в Менло-Парке. Из Нью-Йорка были направлены специальные поезда. Около трех тысяч человек, в том числе много видных общественных деятелей, поспешили в этот день в Менло, чтобы увидеть «странный яркий свет лампочек, подвешенных на проводе, протянутом между деревьями».

Семьсот лампочек освещали в этот вечер Менло-Парк.

Толпа заполнили здания лаборатории. Эдисон и его помощники давали объяснения. Внешне Эдисон ничем не отличался от своих товарищей, он был одет в рабочий костюм. Многие, ждавшие встречи с Эдисоном, рассчитывали увидеть маститого, важного, чисто одетого господина и были поражены, узнав, что один из молодых приветливых механиков, дававших объяснения, и есть Эдисон.

Не обошлось без инцидентов. Один из посетителей пытался при помощи медного провода вызвать короткое замыкание в линии. Эдисон добродушно велел прогнать его. Несколько ламп было украдено. Несмотря на предупреждение, многие заходили в помещение динамо-машины. У всех у них намагнитились и остановились часы. Рассказывали, что у одной нарядной девушки, близко подошедшей и наклонившейся к «Мэри-Анн» (так называли динамо-машину), выпали из волос все головные шпильки.

В последующие дни газеты были полны сообщениями о событии в Менло-Парке. Триумф Эдисона был общепризнан. Тем не менее было много заметок и статей, пытавшихся дискредитировать и самую идею и ее осуществление.

Современная электрическая лампа накаливания существенно отличается от первой лампы Эдисона, но важнейшие ее элементы в основном сохранили свою принципиальную основу до наших дней.

В первый период производства ламп Эдисон сосредоточил свое внимание на исходном материале для получения угольной нити. Обугленные бумажные нити, употреблявшиеся в его первых лампах, не удовлетворяли изобретателя. Он стал искать наиболее совершенный для этой цели материал. О поражающем масштабе этих исследований свидетельствуют лабораторные дневники, куда обычно ежедневно заносились работы, выполненные за данный день, и полученные при этом результаты.

Сперва Эдисон пытался применить в качестве исходного материала шелковые нити, всякого рода картоны, рисовальную бумагу, лески удочек, хлопчатобумажные нити, фибру, целлулоид, скорлупу ореха и кедра и т. д.

Он изучал под микроскопом структуру всех этих веществ. Однажды он испробовал листья бамбука. Оказалось, что наиболее подходящей является бамбуковая нить. Он решается искать лучшие сорта бамбука. В этих поисках сотрудники Эдисона, во многих случаях с риском для здоровья и даже с опасностью для жизни, проникают в Китай и Японию, в Южную Америку, на Кубу, во Флориду . — за пальмовыми растениями, на Ямайку — за тростниками, на Цейлон, в Индию и Гвиану.

В лаборатории Эдисона было произведено за этот период около шести тысяч обугливаний разных сортов бамбука и сахарного тростника. И около десяти примерно лет основным материалом для получения угольной нити оставался японский бамбук. Эдисон никогда не считал лучшим то, что уже имеет. На все эти искания Эдисон истратил около 100 тысяч долларов, но его исследования не прекращались.

В этих поисках, в исследовании, раскинутом на громадном пространстве мира, мы имеем пример тех методов, которыми производил свои опыты великий изобретатель.

Эдисон работал и над тем, чтобы получить нить для лампочки не только обугливанием волокон бамбука, но и способом прессования. Нитроклетчатка или нитроцеллюлоза растворялась в кислоте, полученная пластичная масса продавливалась через тонкие отверстия, полученные таким образом нити промывались, навивались на деревянные планки и просушивались, а затем сгибались (для придания им необходимой формы) и обугливались.

Потребовались бы целые тома, чтобы рассказать подробно о многочисленных опытах и исканиях, которые пришлось проделать изобретателю и его сотрудникам на путях изготовления, производства и усовершенствования электрической лампы накаливания. Эдисон не остановился на электрической лампочке. Он взял ее как основу для создания практически осуществимой целой системы электрического освещения. Свои задачи он в 1880 году наметил в записке, гласящей в основном следующее:

1. Разработать широкий и основательный, правильный метод распределения тока, удовлетворительный в научном смысле и практическом, в коммерческом отношении эффективный и экономичный. Это означает систему, аналогичную газовому освещению. Сеть проводников должна быть соединена между собой так, чтобы в любой части города лампы могли питаться электричеством, поступающим по нескольким направлениям; таким образом будет предотвращен какой-либо перерыв в освещении вследствие неполадок в отдельной секции.

2. Электрическая лампа должна давать примерно такое же количество света, как газовый рожок, который привычка определила как соответствующую полезную единицу. Эта лампа должна требовать только небольших вложений в медные провода для подводки тока. Каждая отдельная лампа должна быть независима от другой. Каждая из ламп должна изготовляться и работать достаточно экономно, чтобы коммерчески конкурировать с газом. Лампа должна быть долговечна, легка и проста в обращении, длительно сохраняя постоянство потребляемой энергии и отдаваемой силы света.

3. Создать прибор-счетчик, который позволял бы на дому у каждого потребителя определять количество потребляемой им электрической энергии, подобно тому как это делается в случае применения газа.

4. Создать такую систему или сеть проводников как воздушных, так и подземных, к которой можно было бы присоединиться в любом промежуточном пункте, и чтобы проводники, ответвляющиеся от главных проводов, проходящих по улицам, можно было проводить в каждый этаж дома. Там, где эти главные линии проводов проходят под землею, как в больших городах, они должны быть защищены трубой для медных проводников, но эта труба должна допускать возможность присоединения.

5. Разработать средство для поддержания во всех пунктах обширной сети распределения тока практически одинакового его напряжения для того, чтобы все лампы, расположенные как вблизи, так и вдали от центральной станции, все время давали одинаковый свет независимо от числа включенных ламп, а также для того, чтобы предохранить лампы от быстрого перегорания вследствие внезапных и сильных колебаний напряжения тока. В месте производства (генерирования) тока должны быть устройства, регулирующие напряжение тока во всей сети освещения.

6. Сконструировать эффективную динамо-машину, которой в настоящее время не существует, для экономически выгодного превращения энергии пара в быстроходных паровых машинах в электрическую энергию. Дать полное устройство станций с паровыми машинами, электрическими аппаратами и вспомогательными приспособлениями для обеспечения эффективной и непрерывной работы, аппараты для включения и выключения отдельных потребителей энергии, средства регулировать и выравнивать нагрузку, приспособления, обеспечивающие, чтобы число работающих в данное время динамо соответствовало спросу на энергию центральной станции.

7. Изобрести предохранительное приспособление, которое препятствовало бы току возрасти чрезмерно в любом проводнике и тем вызвать пожар или другое повреждение. Изобрести выключатели для включения и выключения тока. Также изобрести средства и способ установления внутренних проводок, которые должны подавать ток к источникам света и другим приспособлениям внутри здания.

8. Сконструировать коммерчески эффективные моторы для работы элеваторов, печатных машин, самоточек, вентиляторов и т. д., моторы, работающие от тока, генерируемого на центральных станциях и распределяемого по сети главных проводов, проходящих по улицам города.

Моторы этого типа были неизвестны, когда Эдисон напечатал свою работу.

Мы видим, что Эдисон ставит перед собою огромную программу работ и изобретательства. Все в этой программе было новое: и источники электрического тока, и сама система получения и распределения энергии, и источники света, и вся аппаратура. Эдисон сам приступил к практической реализации своей программы. В этих целях он организовал в 1878 году специальную Эдисоновскую компанию электрического освещения. Контора компании была переведена в центр Нью-Йорка, на Пятую авеню, в дом № 65. Здесь находились служебные комнаты Эдисона и директора конторы. Была устроена специальная комната для посетителей, где демонстрировались различные аппараты, лампы и способы электрического освещения. Ток получали от динамо-машины, установленной в подвале дома. В верхнем этаже дома помещалась библиотека.

В течение многих месяцев тысячи людей вечерами наводняли контору Эдисоновской компании, остававшуюся открытой для посещения всех желающих до десяти-одиннадцати часов ночи. Один из ближайших сотрудников Эдисона и его биограф, Мэдкрофт, рассказывает, как он в течение четырех лет почти все свои вечера, если только они не были заняты срочными и особо важными делами, демонстрировал перед посетителями аппаратуру и давал им объяснения.

Прежде всего Эдисон открывает небольшую фабрику для производства электрических лампочек в Менло-Парке, около своей лаборатории. Этой фабрикой управляет Эптон. Хотя в самом начале лампочка обходилась Эдисону в 1,25 доллара, он подписал договор на семнадцать лет — срок действия патента — о поставке ламп по 40 центов.

Вот как об этом рассказывает сам изобретатель:

«В первом году электрические лампы стоили нам около 1 доллара 10 центов каждая. Мы продавали их по 40 центов, но их было выпущено всего 20 или 30 тысяч. В следующем году лампочка стоила нам около 70 центов, а мы продавали ее за 40 центов. В этом году было сделано много ламп, и мы потеряли денег больше, чем в первом году. В третьем году нам удалось получить машину и изменить процесс производства таким образом, что стоимость лампочки понизилась в среднем до 50 центов. Я продолжал продавать их по 40 центов и потерял еще больше денег в этом году, чем в предыдущие годы, так как продажа ламп все увеличивалась. На четвергом году я снизил себестоимость до 37 центов и в один этот год вернул все деньги, которые я раньше потерял. В конце концов я снизил себестоимость до 22 центов, а продавал их по 40 центов. Изготовлялись лампы миллионами. И тогда биржа решила, что это очень выгодное дело, и купила его».

Вскоре производство электрических лампочек было перенесено из Менло-Парка в Гаррисон (штат Нью-Джерси). Здесь Эдисон на публичных торгах купил большую фабрику, где ранее производилась клеенка.

«Мы организовали фабрику в Гаррисоне, — рассказывает Эдисон, — с первоначальным капиталом в 10 тысяч долларов, разделенным на 100 акций. Один из моих сотрудников, находясь в затруднительном положении, продал две свои акции некоему Катенгу. До того времени мы не давали никаких доходов по акциям. Теперь же мы дошли до такого состояния, что могли каждую субботу подсчитывать свои дивиденды. Катенг, увидевший, что каждую неделю в течение трех подряд мы аккуратно выплачиваем дивиденд, протелефонировал нам, а затем и лично пришел узнать, что это за фирма, которая в состоянии так аккуратно уплачивать дивиденд. В то время фабрика уже делала обороты в 1 миллион 85 тысяч долларов».

Эдисон начинает борьбу за электрическое освещение, которое на первых порах своего существования столкнулось с противодействием газовых компаний.

Ипполит Фонтэн в 1880 году (в предисловии к своей книге по газовому освещению) писал следующее:

«В жилых домах газовое освещение является наиболее приятным, удобным и дешевым способом освещения. Электрическое освещение получит доступ, возможно, для отдельных больших помещений или в особо роскошно оборудованных квартирах, но это будет столь редким исключением, что, кажется, бесполезно о нем упоминать. Несмотря на конкуренцию, которая имеет место в отдельных случаях между электрическим светом и газом, газовое производство никогда не будет заменено в своем развитии электрическим освещением. Электрическое освещение никогда (!) не нанесет ущерба газовому или масляному освещению или свечам».

Мы в данном случае имеем пример предсказания, быстро опрокинутого жизнью и прогрессом техники.

В газовую промышленность были вложены значительные суммы, и мы видим, как в целом ряде крупнейших городов и столиц, как, например, в Париже, еще очень долгое время продолжает существовать газовое освещение благодаря наличию различного рода концессий и договоров. Однако уже через несколько лет эдисоновская лампочка накаливания стала настолько «полезным общественным достоянием», что ее изобретатель получил во всех странах мира сто шестьдесят девять патентов.

В Лондоне пути новому изобретению прокладывает электрическое освещение церкви Сити Темпл.

В Америке электрическое освещение впервые вводится в здании Блу-Маунти — в отеле, расположенном высоко в горах.

4 сентября 1882 года весь Нью-Йорк, первым из городов мира, освещается электрическими лампочками накаливания от центральной электрической станции Эдисона.

Первым кораблем, оборудованным Эдисоном, было судно «Жаннетта», предназначенное для экспедиции на Северный полюс, возглавляемой капитаном Де-Лонгом. Все предприятие финансировал издатель и владелец газеты «Нью-Йорк Геральд» Джемс Беннет. Эдисон был приглашен оборудовать на судне телефонную связь. С согласия Беннета и Де-Лонга он оборудовал там также электрическое освещение, установив свой генератор. В июле 1879 года «Жаннетта» вышла из Сан-Франциско и направилась в Арктику. Вблизи Новосибирских островов судно было затерто льдами. Большинство членов экспедиции погибло.

Один из первых пароходов, использовавших электрическое освещение, была только что построенная «Колумбия» — самое большое и лучшее из курсировавших между атлантическим и тихоокеанским побережьем судов.

Железнодорожный магнат и газетный издатель Генри Виллард, владевший также пароходными линиями, предложил Эдисону заняться устройством электрического освещения на «Колумбии». Эдисон энергично принялся за дело и оборудовал корабль генераторной установкой и сетью освещения. Как обычно, консервативные «знатоки и специалисты» выступили с предсказаниями пожара и гибели корабля. Однако в 1880 году «Колумбия» вышла из Нью-Йорка и направилась на юг, к мысу Горн. Через семь недель в дом на Пятой авеню прибыла телеграмма из Сан-Франциско:

«Колумбия» прибыла сегодня, совершив первый рейс без происшествий. Ваши генераторы и электрические лампы прекрасно работали на всем пути. Все радуются и изумляются. Весь Сан-Франциско у доков, чтобы поглядеть пароход. Приветствия и лучшие пожелания».

Телеграмму прислал Виллард, бывший вместе с семьей пассажиром «Колумбии». С тех пор Эдисона и Вилларда долгие годы связывала тесная дружба. Впоследствии Виллард приобрел акции Эдисоновского лампового завода в Ньюарке и Машинного завода в Скенектади и создал в 1890 году Эдисоновскую всеобщую электрическую компанию, став ее президентом,

Эдисон оборудовал электрическое освещение в нескольких театрах в Нью-Йорке, Массачусетсе и Бостоне. Более того, в одном из нью-йоркских театров он организовал балетное ревю, в котором у каждой балерины на лбу зажигалась электрическая лампочка. Рассказывают, что однажды в Бостонском театре, освещенном эдисоновскими лампами, на представлении «Иоланты» присутствовал Эдисон с женой. Вдруг он заметил, что свет тускнеет. Выскользнув из зала, он быстро направился к силовой установке, где обнаружил, что кочегар заснул и давление в котле упало. Недолго думая, Эдисон сбросил пиджак, засучил рукава и принялся поспешно забрасывать уголь в потухавшую топку. Когда все было приведено в порядок, Эдисон, отругав кочегара и отряхнувшись, отправился на место, где Мэри Эдисон перчаткой стряхнула с него угольную пыль.

Электрический свет быстро и широко завоевывал мир.

Спустя тридцать лет, в 1910 году, 45 миллионов лампочек было уже в ежедневном употреблении в одних только США.

Мы знакомы уже с грандиозной программой Эдисона по созданию целой системы получения и распределения электрической энергии.

С разрешением основного вопроса о лампе накаливания возникло требование на улучшенный тип генератора электрической энергии — динамо-машины, изобретение которой явилось одним из самых крупных событий в истории техники.

В динамо-машине нашла свое разрешение задача преобразования механической энергии в электрическую.

В1883 году Э. X. Ленц в докладе Петербургской Академии наук формулирует принцип обратимости: генератор динамо-машины может работать и как электродвигатель. Тем самым открываются широкие перспективы для победоносного шествия электромотора. В целостной энергетической системе объединяются преобразователи энергии — генераторы и электродвигатели, Начинается новая эра в технике и мировой экономике. Электрическая энергия поднимает технику на небывалую высоту, делает для нее возможным разрешение задач столь гигантских масштабов, что тесными становятся для нее берега капиталистического хозяйства.

Электрическая машина основана на законе электромагнитной индукции Фарадея. Первые машины были сконструированы еще в 1832 году. В 1871 году Грамм сооружает первую практически пригодную электрическую машину. Однако только в период 1871 —1886 годов разработаны основные элементы конструкции электрической машины промышленного значения — прототипа ныне существующих (работы Уайльда, Сименса, Уитстона, Грамма, Пагинотти, Гефнер-Альтенека, Гопкинса, Эдисона и других).

Достигнув значительного развития к середине восьмидесятых годов прошлого века, машина постоянного тока отходит на второй план, уступая первое место системам переменного тока, которые после появления практически пригодного трансформатора начинают играть решающую роль в технике XX века.

Важно установить действительное место и роль Эдисона в длинной цепи изобретений, определивших развитие динамо-машины постоянного тока. В восьмидесятых годах прошлого века в конструкции машин постоянного тока очень серьезным являлся вопрос о массивном якоре; нагревание и реактивное действие на основное магнитное поле сильно мешали работе электрических машин. В своем британском патенте (№ 1385, от 5 апреля 1880 года) — «Усовершенствования динамо— или магнитоэлектрических машин и электрических двигателей» — Эдисон впервые дал наиболее правильное решение для конструкции тела якоря электрической машины, а также впервые предложил способ выключения электрического тока путем многократного разрыва дуги. Предложенная Эдисоном толщина листов активного железа якоря в 1/32—1/64 дюйма сохранилась и до настоящего времени.

Проблема питания большого количества приемников электрического тока одним генератором электрической энергии потребовала прежде всего соответствующего регулирования режима в работе машины. Эту задачу различные изобретатели решали разными методами. Эдисон впервые предложил метод регулирования путем изменения магнитного сопротивления машины. В своем британском патенте (№ 4552, от 18 октября 1881 года) Эдисон пишет: «…Предметом изобретения является простой и эффективный способ регулировки электродвижущей силы динамо— или магнитоэлектрической машины с целью передачи потребителю только той силы тока, которая ему нужна, и для сохранения в цепи постоянного напряжения». Способ Эдисона не получил широкого развития, но в некоторых специальных случаях, например в сварочных машинах, сохранился до наших дней.

Первая динамо-машина, которую Эдисон построил, могла питать электрическим током только 60 лампочек, каждая в 16 свечей. Эти машины присоединялись ремнем к мотору или к валу трансмиссии. Изобретатель стал работать над созданием более мощной динамо-машины. Весною 1881 года он сконструировал динамо-машину, которая непосредственно соединялась с мотором, работала без приводного ремня и была способна питать током 1 200 лампочек.

Подобного проекта в то время никто не мог бы выполнить, и нередко Эдисон подвергался насмешкам критиков, мнивших себя экспертами. Однако ни нападки критиков, ни даже насмешки не могли остановить Эдисона, когда он приходил к заключению, что та или иная задача может и должна быть решена.

Хладнокровно он шел к цели, преодолевая на пути все препятствия.

Его мастерские работали днем и ночью, пока не построили эту большую по тому времени машину. Закончили ее летом 1881 года. В Париже происходила знаменитая Международная электрическая выставка, где Эдисон установил свою систему освещения. Он обещал прислать на выставку свою динамо-машину. Машина была полностью готова и испытана, оставалось только четыре часа на то, чтобы ее запаковать и отправить на пароход, направляющийся в Европу. Эдисон, предвидя все это, заранее нанял и подготовил шестьдесят человек. Каждый получил письменные инструкции по единому плану. Каждый знал, что он должен сделать. После испытания динамо она была погружена и отправлена на пароход, причем каждый точно выполнял назначенную ему функцию. Полиция разрешила быстрый проезд по улицам. Погруженная машина следовала беспрепятственно, предшествуемая повозкой, на которой стоял колокол, звонивший, как на пожар. Динамо-машина со своим мотором без всяких повреждений и приключений в дороге прибыла своевременно на пароход. Динамо вместе с двигателем и арматурой весила 27 тонн и являлась в то время «восьмым чудом» мира науки. Она стала хорошо известна в широких кругах под названием «Джумбо», по имени огромного слона, находившегося в то время в одном из зоологических садов.

Производство динамо-машин было организовано Эдисоном в Нью-Йорке, в старом здании на Герк-стрит. Во главе этой большой фабрики он ставит Бэчлора. В дальнейшем Эдисон переносит это производство в Скенектади (в трехстах километрах от Нью-Йорка), где оно явилось одним из основных камней будущих огромных предприятий — американской Всеобщей электрической компании («Дженерал электрик компани»),

Эдисон разрабатывает и совершенствует самую систему распределения тока для целей освещения.

Изобретение, которое лишило человека сна

Это был первый “электрический” проект братьев Сименсов в России. Еще в середине XIX века Вернер фон Сименс предпринял ознакомительную поездку в Россию с целью налаживания деловых контактов и выяснения перспектив организации в стране электротехнического дела.

Свою лепту в развитие российской энергетики внес еще один иностранец – Антон Филипс. В 1898 году он прибыл с визитом в Санкт-Петербург, где договорился о продаже ламп накаливания в объеме, составляющем половину годового выпуска своих заводов. Изначально лампы в хрустальных канделябрах освещали Эрмитаж. А уже в начале XX века Филипс продавал до 2 млн лампочек ежегодно.

Два “Эдисона” российской энергетики

Впрочем, еще до того, как лампы накаливания стали массовым явлением, свой значимый вклад в их создание сделали два светила российской науки — Павел Яблочков и Александр Лодыгин.

Яблочков является автором первой электрической свечи. Одна такая свеча стоила 20 копеек и горела всего 1,5 часа, но, несмотря на значительные неудобства ее использования, именно они позволила широко применить электрическое освещение на улицах и площадях крупных городов, в театрах и магазинах.

Патент на свое изобретение Яблочков получил еще в марте 1876 года, а уже через два года “Русский свет” стал сенсаций Всемирной выставки в Париже. Площади освещали матовые стеклянные шары, внутри которых сияли электрические свечи.

Как известно, изобретателем электрической лампочки считается “гениальный” американец Томас Альва Эдисон. Между тем за 6 лет до него в 1873 году свою лампу накаливания запатентовал наш соотечественник Александр Лодыгин. Именно он первым из цепочки ученых, работавших над лампой накаливания, додумался применять в лампах вольфрамовые нити.

Триумф “русского света” был ярким, но недолгим. Уже в конце 19 века его вытеснили более экономичные лампы Эдисона. Американский ученый первым предложил готовую систему электроосвещения, решив ряд важных, сложных вопросов на пути ее воплощения.

Кто сказал “алло”?

Помимо лампы накаливания, фонографа и еще сотен изобретений Эдисону принадлежит авторство прибора для измерения количества использованной электроэнергии – электрического счетчика. Также ученый-изобретатель поспособствовал созданию электрического стула.

Когда Томас Эдисон работал над системами электрификации американских городов, ему не удавалось передать постоянный ток дальше нескольких кварталов. Решение нашел его конкурент Джордж Вестингауз, который начал использовать переменный ток. Однако пытался препятствовать распространения “тока-убийцы”. Зато когда услышал, что специальная комиссия вела поиски устройства для наиболее “гуманной” казни, порекомендовал в качестве него машину Вестингауза на переменном токе, пишет muzey-factov.ru.

Любопытно, что именно Эдисон придумал в качестве первого слова при разговоре по телефону говорить “Алло” (вместо “Эй, кто там?”).

Случайное изобретение

Не все знают, что централизованное теплоснабжение появилось как побочный продукт электрификации. В начале ХХ века электростанции использовали в качестве топлива уголь, нефть, торф. Сгорая, топливо вырабатывало тепловую энергию, которая  нагревала воду. Образовавшийся пар поступал в турбину и вращал генератор. Поначалу отработанный пар ни как не использовался и в прямом смысле слова вылетал в трубу.

Однако вскоре специалистам пришла простая до гениальности идея использовать его для обогрева помещений. Отработанный  пар нагревал воду, которая при помощи насосов приводилась в движение по трубам систем теплофикации.

Первую тепловую электростанцию построил в 1882 году в Нью-Йорке знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон, а уже через год первая тепловая электростанция появилась в России.

В Москве лишь некоторые предприятия и крупные дома пользовались услугами котельных. Причем упор делался на централизованном теплоснабжении промышленных предприятий. В Санкт-Петербурге теплофикация началась 25 ноября 1924 года, когда впервые в шестиэтажный дом на Фонтанке было подано тепло по впервые проложенному теплопроводу.

Как появилось метро?

В 1874 году русский инженер Федор Пироцкий в качестве проводника электрической энергии предложил использовать железнодорожные рельсы. Однако в то время передача электричества по проводам сопровождалась большими потерями. Тогда изобретатель попробовал использовать идею для развития городского транспорта и пустить по рельсам-проводникам небольшой вагончик. От этой идеи пришлось отказаться, поскольку она была опасна для пешеходов. Впрочем, позже предложенная Пироцким система нашла развитие в виде современного метро. Первая станция столичного метрополитена открылась 15 мая 1935 года.

Электрическая история: Освещение до лампы накаливания

Еще в середине 1800-х годов спички произвели революцию в использовании искусственного света. В то время в домах и на предприятиях масляные лампы были преобладающим источником света после захода солнца, но зажечь их было непростой задачей до тех пор, пока на месте происшествия не появилась спичка.

До совпадение, однако было предпринято несколько творческих попыток создать портативный и многоразовый осветительный прибор.

Платиновая зажигалка для губки, ок.1830 г.

Один такой попыткой была платиновая губчатая зажигалка, в которой подвешивался небольшой кусок платина похожа на стальную вату в стеклянном корпусе. Когда водородный газ был попадание в контейнер, платина спонтанно воспламенилась бы, зажигает водород и производит небольшую струю пламени. Это пламя было тогда перевели в маленькую спиртовую лампу, и водородный пожар был потушен. Затем спиртовую лампу можно было переносить по всему зданию, чтобы зажечь масло. лампы. Конечно, как вы уже догадались, устройства могли быть немного привередливый.Неправильно смешали водород и воздух, и… бум. Может быть, поэтому это Сейчас так сложно найти образцы старых водородных ламп.

В то время как повсеместная доступность серной спички сделала такие лампы-осветительные приборы устарело, набирало обороты еще одно изобретение, целью которого было поставить масляную лампу сам не у дел.

Углерод дуговая лампа была изобретена в начале 1800-х годов Хамфри Дэви, британским химиком и изобретатель. Устройство работало, пропуская электрический ток через два угля. электроды разделены воздушным зазором.Тепло испарило углерод на концах электродов, излучающих яркий свет. Со временем угольные электроды перегорят, что потребует регулировки устройства для поддержания надлежащего зазор.

В конце концов (начиная с 1870-х годов и продолжаясь в течение нескольких десятилетий после этого) дуга лампа будет широко использоваться для освещения улиц и больших зданий. Но получая потребуется преодоление некоторых ограничений устройства.

Электродуговая лампа Serrin, производство Breguet, ок.1857

К середине века многие люди оснастили дуговые лампы электромагнитными регуляторы, которые поддерживали дугу при сгорании угольных электродов. Однако для зажигания дуги угольные стержни все же нужно было коснуться. вместе ненадолго, а затем расстались. Механизмы автоматизации этого процесса не существуют, поэтому это нужно было делать вручную. Это было большой проблемой, особенно когда лампы находились в труднодоступных местах или когда они погасли после того, как начал.

француз Виктор Серрен разработал первую самозапускающуюся саморегулирующуюся дуговую лампу в г. 1850-е гг. Единственный известный пример этого устройства, построенный в 1857 г. Французский производитель инструментов Луи Клеман Франсуа Бреге находится в SPARK. Музей.

Serrin’s популярный дизайн был принят в качестве основного выбора для французских маяков, где прослужил много лет.

По времени Томас Эдисон начал серьезно работать над дизайном лампы накаливания. лампочка в конце 1870-х годов, дуговое освещение прочно закрепилось на рынке. (во многом благодаря изобретению динамо-машины, которая является темой для другой день).Лампа накаливания заменит дуговое освещение. конечно, но это уже отдельная история. Эту историю лучше всего рассказал один из Удивительные доценты SPARK, пока вы смотрите на самую редкую из всех ламп Эдисона – один показан на демонстрации Эдисона в Менло-парке в канун Нового года в 1879 году – в Музее электрических изобретений SPARK в Беллингеме.

Электрическая лампа – Документы Эдисона

Электрическая лампа

Когда Эдисон начал работать над электрическим освещением в сентябре 1878 года, он сделал свои лампы с нитью из платиновой проволоки, поскольку металл имел высокую температуру плавления.Однако в январе 1879 года он провел фундаментальное исследование нагрева платины, которое показало, что воздух поглощается ее порами при нагревании, ослабляя металл и заставляя его плавиться при более низких температурах. Эдисон даже представил доклад о своем исследовании Американской ассоциации развития науки. Чтобы решить эту проблему, Эдисон поместил металлическую нить накала в вакуумную лампу.

Хотя использование вакуума улучшило характеристики ламп Эдисона, они все еще были слишком дорогими для электрической системы, которую он проектировал.Платина не только была очень дорогим металлом, но и имела низкое сопротивление электрическому току. Это означало, что его распределительной системе потребуются большие и дорогие проводники из медных проводов. В отличие от многих своих современников в научном и техническом сообществе, Эдисон понимал, что законы Ома и Джоуля требовали, чтобы в системе освещения лампами накаливания использовались лампы с высоким сопротивлением не менее 100 Ом, чтобы уменьшить размер и, следовательно, стоимость медных проводников.

Поскольку Эдисон разработал такую ​​хорошую вакуумную лампу, он смог превратиться в углерод, который, естественно, имел высокое сопротивление, но слишком быстро сгорал в атмосфере.21-22 октября 1879 года Эдисон и его сотрудники провели свои первые успешные эксперименты с лампой с угольной нитью в вакууме. Нить была сделана из куска карбонизированной нити. Первый газетный отчет о его успешной углеродной лампе описывает момент «эврики», когда Эдисон понял, что может превратить углерод в проволочную нить, используя сажу, тот же материал, который он использовал в своем телефонном передатчике.

Сидя однажды ночью в своей лаборатории, размышляя над некоторыми незавершенными деталями, Эдисон начал рассеянно катать между пальцами кусок сжатой сажи, пока тот не превратился в тонкую нить.Когда он взглянул на нее, ему пришла в голову мысль, что она могла бы дать хорошие результаты в качестве горелки, если бы она была раскаленной. Через несколько минут эксперимент был опробован, и, к удовольствию изобретателя, были получены удовлетворительные, хотя и не удивительные результаты. Были проведены дальнейшие эксперименты с измененными формами и составом вещества, каждый эксперимент демонстрировал, что изобретатель был на правильном пути.

К началу Нового года Эдисон показывал свою лампу толпам посетителей, которые стекались в Менло-парк.Как сообщала газета New York Herald в день Нового года: «Дополнительные поезда ходили с востока и запада, и, несмотря на ненастную погоду, этой привилегией воспользовались сотни человек. Лаборатория была ярко освещена двадцатью пятью лампами. офис и счетная комната с восемью и двадцатью другими помещениями были распределены на улице, ведущей к складу, и в некоторых соседних домах. Вся система была подробно объяснена Эдисоном и его помощниками, а свет был подвергнут различным испытаниям. .”Демонстрации были изображены на первой полосе New York Daily Graphic.

В лампе, использованной во время новогодних демонстраций, использовались нити из карбонизированного картона в форме подковы. Картона оказалось достаточно для демонстрационных целей, но у него были серьезные дефекты, которые делали его нецелесообразным для использования в коммерческих лампах. Как позже рассказывал один из его помощников, Эдисон обнаружил, что «Бумага никуда не годится. Под микроскопом она выглядит как скопление палок.Есть места, где волокна упакованы, и другие места, где мало волокон, плотных пятен и больших открытых отверстий “. Если углерод был решением, ему все равно нужно было найти лучшую его форму. В типичной Эдисонской манере он сказал своим сотрудникам “Теперь я верю, что где-то в мастерской Всемогущего Бога есть овощной рост с геометрически параллельными волокнами, подходящими для нашего использования. Ищи это. Бумага сделана человеком и не годится для волокон ». Эдисон поручил одному из своих химиков, доктору Отто Мозесу, провести систематическое изучение литературы по углеродным веществам, что помогло направить исследования.Вскоре эксперименты были сосредоточены на травах и тростниках, таких как конопля, пальметто и бамбук, которые обладали длинными однородными волокнами, из которых можно было получить прочную и долговечную нить. Лучшим материалом для коммерческого светильника оказался бамбук.

История создания лампочки Хронология

1803	Первая дуговая лампа Ученые работали над электрической лампой несколько лет. Человек по имени Хамфри Дэви создал лампу, используя вольт от батареи, которая давала свет более тысячи свечей.
1835	Лампочка Джеймс Боумен Линдсей был первым человеком, у которого внутри стеклянной колбы был электрический заряд. Он с гордостью показывал свое творение другим, хотя в то время оно было очень ненадежным.
1841	Зажги ночь Используя дуговую лампу Хамфри Дэви, Париж установил новый рекорд. Они стали первым городом, который попытался осветить свои улицы электрическими уличными фонарями.
1856	Трубка Гейслера Стеклодув по профессии Генрих Гайсслер создал специальную трубку для использования с электричеством. Он может содержать электрический заряд, и это откроет путь для неонового и других видов освещения.
1879	Конструкции Томаса Эдисона Томас Эдисон посвятил свою взрослую жизнь работе с электричеством. В 1879 году он запатентовал лампу, а в 1880 году – лампочку мощностью 16 Вт.
1893	Никола Тесла Г-н Тесла тесно сотрудничал с Томасом Эдисоном, прежде чем открыл свое собственное дело. Он работал над созданием беспроводной электрической лампы.
1910	Неоновое освещение Париж продолжает создавать условия для новейших разработок в области электрического освещения. Они продемонстрировали первое неоновое освещение, которое создал Жорж Клод, на Парижском автосалоне.
1926	Флуоресцентное освещение Человек по имени Эдмунд Гермер создал лампу для люминесцентного освещения. Популярность этого нового типа освещения будет расти.
1939	Всемирная выставка На Всемирной выставке в Нью-Йорке компании продемонстрировали эффективность люминесцентных ламп. С приближением Второй мировой войны мир
1981	Энергосберегающее освещение Компания Philips создала люминесцентную энергосберегающую лампу.В нем использовался встроенный обычный балласт, но для потребителей он был дорогостоящим.
1991	Лампы с более длительным сроком службы Когда Эдисон запатентовал свою 16-ваттную лампу, ее хватило на 1500 часов. Philips создала новую люминесцентную лампу, которая может работать до 60 000 часов и производиться по разумной цене.
1995	Светодиодный свет Человек по имени Сюдзи Накамура создал новый тип освещения.Используя сине-белые светодиоды или светодиоды, он начал революцию в светодиодном освещении.
2000	Светодиоды продвигаются вперед Департамент энергетики признал необходимость повышения эффективности электрического освещения. Они создали устройство, которое объединяет светодиоды вместе для улучшения освещения.
2008	Конкурс на премию L Департамент энергетики решил провести конкурс для компаний, которые будут создавать более эффективную энергию.Компания Philips выиграла конкурс в 2011 году со своей доступной светодиодной лампой.
2012	Экономия энергии По состоянию на 2012 год в Америке использовалось более 49 миллионов светодиодных ламп. Это сэкономило около 675 миллионов долларов на энергозатратах.

Лампы накаливания – Влияние материалов на общество

В начале времен солнце было единственным источником света для живых существ на Земле.Около 350 тысяч лет назад люди обнаружили огонь, который служил их основным источником света (кроме солнца) до 19 века. В 1802 году сэр Хамфри Дэви сделал первую попытку произвести электрический свет. В 1870-х годах и сэр Джозеф Свон, и Томас Эдисон создали свои собственные модели первых лампочек, хотя Томас Эдисон считается единственным изобретателем лампочки и провозглашен «отцом электричества».

Состав лампочек сильно изменился со времен Эдисона.Стандартные лампы накаливания состоят из трех основных частей: лампы, цоколя и нити накала. Колба сделана из стекла с покрытием из диоксида кремния внутри, чтобы светящаяся нить внутри колбы не создавала бликов. Основание лампочки выполнено из латуни или алюминия, а нить накала – из вольфрама. Провода из различных материалов, таких как никель, медь и алюминий, соединяют нить с основанием. При производстве лампочек воздух удаляется из лампы и заменяется смесью аргона и азота, которая замедляет испарение нити накала и позволяет лампочке прослужить дольше.

США – 2-й по величине производитель стекла и 6-й по величине производитель алюминия и меди. Китай производит почти все мировые поставки вольфрама, что делает его материалом, который нужно будет покупать в Китае, чтобы производить лампочки в Америке.

Хотя современная конструкция ламп накаливания способна производить достаточное количество света, только около 5% энергии, используемой для питания лампы, фактически преобразуется в свет; остальные 95% энергии преобразуются в тепло, что делает его очень неэффективным с точки зрения энергопотребления.Некоторые опасения по поводу опасности ламп накаливания заключается в том, что они хрупкие и сильно нагреваются, что может привести к их взрыву. Исследования также показали, что эти лампочки могут повредить зрение и вызвать катаракту. Эти луковицы химически не опасны, поэтому их разрешается выбрасывать, как обычный мусор, на свалку. Так как они служат всего от 1000 до 2000 часов, их часто выбрасывают, и они усугубляют постоянно растущее загрязнение земли. Потенциальным способом борьбы с этим является сокращение использования ламп накаливания и переход на другую альтернативу света, например, светодиодные лампы, срок службы которых составляет от 25 000 до 50 000 часов.

Изобретение лампочки существенно дало толчок развитию экономики. Когда стало доступно электрическое освещение, предприятия смогли оставаться открытыми дольше, чем раньше. Это увеличило производство товаров и доступность услуг, поэтому деньги могут быстрее перемещаться в экономике. Лампочка позволила американскому наследию изобретательности процветать, поскольку люди продолжали разрабатывать и производить более совершенные источники света, как они это делают до сих пор.

Ссылки на источники:

http://www.madehow.com/Volume-1/Light-Bulb.html

http://home.howstuffworks.com/light-bulb.htm

http://www.mineralseducationcoalition.org/pdfs/dig/lightbulb.pdf

http://www.nationmaster.com/country-info/stats/Economy/World-trade/Exports

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_aluminium_production

http: // www.indexmundi.com/minerals/?product=tungsten

http://www.indexmundi.com/minerals/?product=copper

http://www.doityourself.com/stry/5-potential-dangers-to-consider-when-using-incandescent-light-bulbs#b

Изобретение лампочки и телефона

Изобретение лампочки, телефона и самолета изменило мир.

Узнайте предысторию этих современных чудес, узнав об изобретателях, стоящих за ними!

Урок науки: узнайте об изобретениях

Изобретение лампочки и Томас Эдисон

Пожалуй, одно из самых важных изобретений всех времен – электрическая лампочка.

Мы могли бы обойтись со свечами или фонарями в наших домах, но представьте, что вы пытаетесь делать покупки в торговом центре, работать в большом офисном комплексе или путешествовать ночью на машине или самолете без электрического освещения!

Томас Альва Эдисон, один из разработчиков современной лампочки, также является одним из самых известных и плодовитых изобретателей в истории.

За свою жизнь он запатентовал более 1000 изобретений. Эдисон родился в Огайо в 1847 году. В детстве он прошел менее года обучения в классе.

Он был на домашнем обучении.

Его родители разрешили ему создать лабораторию в своем подвале, а мать дала ему книги по химии и электронике.

Эдисон считает, что его мать “создала” его.

Когда ему было 12 лет, Эдисон устроился продавать газеты в поезде, который совершал однодневные поездки между его родным городом Порт-Гурон, штат Мичиган, и Детройтом. Он взял свою лабораторию с собой в багажную машину, чтобы иметь возможность экспериментировать во время стоянок.

Это работало, пока однажды некоторые из его химикатов не разлились и не вызвал пожар! Также во время работы в поезде Эдисон спас ребенка одного из начальников станции и в награду научился пользоваться телеграфом.

Он стал телеграфистом и начал улучшать функциональность телеграфа. Позже он изобрел способ одновременной передачи нескольких телеграфных сообщений (а не по одному).

В молодости Эдисон переехал в Нью-Йорк и в конце концов основал лабораторию.

В 1877 году он изобрел фонограф, в котором для воспроизведения звука использовалась пластинка из фольги.

В 1879 году он создал успешную лампу накаливания. Это был его самый сложный проект – с 1877 по 1880 год Эдисон и его помощники провели около 3000 экспериментов, чтобы усовершенствовать конструкцию своей лампочки.

К концу 1880 года Эдисон произвел лампу, которая прослужила 1500 часов. (В этом есть мораль: не беспокойтесь, если некоторые из ваших собственных научных экспериментов не увенчаются успехом с первого раза!)

Эдисон был не первым, кто создал рабочую лампочку: в 1860-х годах другой английский ученый, сэр Джозеф Уилсон Свон, начал экспериментировать.

Он сделал лампочку, в которой нить накаливания использовала карбонизированная бумага.

Но у Свона не было достаточно сильного вакуума внутри колбы; проблема дизайна, которую он исправил почти одновременно с Эдисоном.

После судебной тяжбы между двумя изобретателями Эдисон и Свон объединились и создали компанию Ediswan для продвижения своего изобретения.

Как именно работают лампочки?

Поскольку они являются такой важной частью нашей жизни, они имеют довольно простой дизайн.

Основание содержит два металлических контакта, которые подключаются к электрической цепи. Эти контакты прикреплены к двум проводам, которые, в свою очередь, прикреплены к нити накала в середине колбы (нить накала обычно поддерживается стеклянной опорой). Источник питания посылает электрический ток от одного контакта к другому, проходя вверх по проводам и нити накала.

Когда ток проходит через нить накала, он «возбуждает» атомы, составляющие материал нити, заставляя их излучать энергию в виде тепла и света.

Эдисон перепробовал тысячи различных материалов для своих нитей, но большинство из них давали свет лишь на короткое время. В конце концов он попробовал карбонизованную хлопковую нить, которая горела много часов.

В конце концов, для изготовления лампочек использовался металлический вольфрам в качестве нити накала. Вольфрам хорошо работает, потому что он имеет необычно высокую температуру плавления. Это важно, потому что металл должен быть нагрет до экстремальных температур, чтобы дать достаточно света.

Опасность протекания электрического тока через нить накала заключается в том, что возникающие высокие температуры могут вызвать возгорание нити накала.Это произойдет только при наличии кислорода, поэтому Эдисон высосал весь воздух из своих стеклянных колб, чтобы создать вакуум. Этот метод отлично работал, предотвращая возгорание, но он позволял атомам нити испаряться, сокращая срок службы лампы. В современных лампах стекло заполнено инертным газом, например, аргоном. Это предотвращает горение, а также помогает предотвратить испарение атомов вольфрама.

Более века мы читаем и работаем при свете лампы накаливания Эдисона. Другие источники света, такие как люминесцентные лампы и светодиоды, приобрели популярность в последние годы благодаря своей эффективности.Лампа накаливания выделяет большую часть своей энергии в виде тепла, а не света, тем самым тратя электроэнергию.

Однако люминесцентные лампы и светодиоды

намного холоднее и выделяют большую часть своей энергии в виде видимого света. Эти источники света заменили лампу накаливания для многих функций.

Хотя почти все открытия Эдисона были технологическими, а не строго научными, заслуги его изобретений включают щелочную аккумуляторную батарею, микрофон, мимеограф (копировальный аппарат) и кинетоскоп для просмотра движущихся изображений.

Он также создал первое «звуковое кино», используя свой кинетоскоп и фонограф. Он продолжал совершенствовать не только лампу накаливания, но и некоторые другие свои изобретения, например, фонограф.
Вернуться к началу

Телефон и Александр Грэм Белл

Что, если бы вы могли общаться с кем-то, живущим в другом городе, только путем отправки им письма, доставка которого может занять несколько недель?

(Даже с учетом наших современных технологий, доставка почты в некоторые страны по-прежнему занимает не менее двух недель.)

Телефон, безусловно, одно из величайших изобретений в истории связи!

Изобретатель телефона Александр Грэм Белл родился в Шотландии в 1847 году, в том же году, что и Томас Эдисон.

Он учился в университетах в Эдинбурге и Лондоне, затем иммигрировал в Канаду в 1870 году и год спустя в США. Там он использовал видимую речь (тип фонетической записи, которая показывает положение горла, рта и языка, чтобы издавать разные звуки), чтобы научить глухонемых людей говорить.

В молодости Белл заинтересовался передачей речи, как телеграфные сообщения. В 1874 году он разработал идею телефона, а два года спустя успешно создал и запатентовал его.

(Всего через два часа после того, как он подал заявку на патент, Элиша Грей заявил о своем намерении подать заявку на патент на очень похожее устройство.)

Его первое переданное предложение было его помощнику: «Ватсон, иди сюда; Я хочу вас видеть ». Белл продемонстрировал свой телефон на выставке Centennial Expo в Филадельфии и в 1877 году организовал Bell Telephone Company.

Так как же работает это удивительное изобретение?

Как вы можете разговаривать с кем-то за много миль и слышать его, как если бы он находился с вами в одной комнате?

На самом деле это довольно простой процесс. По сути, телефон состоит из коммутатора , приемника и микрофона . Коммутатор подключает ваш телефон к телефонной сети; приемник преобразует электрические сигналы в звуковые волны, чтобы вы могли слышать другого человека, а микрофон преобразует создаваемые вами звуковые волны в электрические импульсы для отправки на другой конец линии.

Микрофон содержит гранул углерода и тонкую металлическую диафрагму . Когда вы говорите, звуковые волны (колебания в воздухе) ударяют по диафрагме и заставляют ее двигаться, сжимая гранулы углерода позади нее.

Более громкий звук сжимает гранулы сильнее, чем мягкий звук. Когда углерод сжимается, электрический ток может легче проходить через него.

Аккумулятор (в вашем телефоне или в телефонной компании) пропускает электрический ток через ваш телефон; когда вы говорите, сжатие углерода изменяет силу тока.

---

Поэкспериментируйте с передачей электричества и звука с этим детским комплектом!

---

Этот процесс отменяется получателем на другом конце линии. Электрический ток протекает через электромагнит в приемнике, создавая магнитное поле.

Это магнитное поле притягивает тонкую металлическую диафрагму в приемнике, заставляя ее двигаться внутрь и наружу. При этом он толкает и втягивает воздух, создавая звуковые волны. Эти волны достигают вашего уха с той же интенсивностью, с которой они были сказаны, позволяя вам слышать, что сказал другой человек.

Процесс основан на способности иметь переменный электрический ток. В отличие от телефона, телеграф работает от постоянного электрического тока – сообщения передаются не путем изменения тока, а путем его многократного включения и выключения в определенной последовательности.

Поскольку человеческий голос не запускает и не останавливает звуковые волны так же, как нажатие на азбуку Морзе, ток должен иметь возможность регулировать изменение громкости и частоты. Угольный микрофон допускает это изменение, давая нам возможность передавать речь электрически.

Bell, вероятно, и представить не мог, какое общение мы имеем сегодня. У нас есть не только междугородные телефонные сети по всему миру, но и сотовые телефоны, которые используют радиочастоты, чтобы мы могли разговаривать по беспроводной сети, где бы мы ни находились.

Телефонная связь навсегда изменила коммуникацию, и сегодня она продолжает стремительно развиваться.

Вернуться к началу

Экспериментируйте с электричеством с помощью нашего удобного для студентов набора!

---

Самолет и братья Райт

17 декабря 1903 года Орвилл Райт управлял первым самолетом с двигателем, тяжелее воздуха, и вместе со своим старшим братом Уилбуром вошел в мировую историю.Братьям потребовались годы подготовки, чтобы добраться до того холодного и ветреного дня в Китти Хок, Северная Каролина.

Уилбур (родился в 1867 году) и Орвилл (родился в 1871 году) выросли в Дейтоне, штат Огайо, в семье служителя Объединенного братства.

Оба их родителя имели высшее образование и воспитывали в своих детях интеллектуальное любопытство и практические эксперименты.

Епископ Райт рано пробудил в своих сыновьях интерес к полетам, подарив им особую игрушку – летающий волчок.По сути, эта игрушка представляла собой вертолет с приводом от резиновой ленты. Мальчики летали на нем, пока он не развалился, а затем Уилбур построил свой собственный. Когда они подросли, мальчики тратили большую часть своего времени на конструирование, изготовление и продажу воздушных змеев.

В молодости Уилбур и Орвилл воспользовались растущей популярностью велосипедов, открыв собственную мастерскую по продаже и ремонту велосипедов. В конце концов они начали строить свои собственные велосипеды, что стало отличной тренировкой для их следующего предприятия: создания летательного аппарата.

Уилбур и Орвилл прочитали о полете все, что смогли найти. Чтобы получить дополнительную информацию, Уилбур написал в Смитсоновский институт с просьбой предоставить самые свежие материалы по изучению полета.

С помощью Смитсоновского института они изучили работу сэра Джорджа Кейли с четырьмя силами полета (подъемная сила, сила тяжести, тяга и сопротивление), эксперименты других людей с планерами и попытки полета, предпринятые секретарем Смитсоновского института Сэмюэлем Лэнгли. Вся работа, проделанная этими людьми, даже если они потерпели неудачу, оказалась незаменимой для усилий Райтов.

После тщательного изучения Уилбур и Орвилл начали свой собственный научный анализ того, что необходимо для полета, и начали проектировать свои собственные планеры. Они не просто хотели поднять в небо самолет; они хотели, чтобы управлял полетом , и для этого им нужно было освоить три оси движения: тангаж, крен и рыскание.

Шаг – это движение носа самолета вверх и вниз (набор высоты или ныряние). Roll – это самолет, который перекатывается из стороны в сторону, заставляя его крылья наклоняться вверх или вниз.Особенно это необходимо для поворотов. Когда самолет поворачивает налево, он не просто остается горизонтальным; левое крыло опустится вниз, а правое крыло поднимется. Последняя из трех осей – это рысканье и , то есть движение самолета вправо и влево.

Орвилл и Уилбур поняли, что птицы управляют тангажом, креном и рысканием, изменяя форму своих крыльев.

Братья попытались имитировать это, разработав то, что они назвали «деформацией крыла», системой тросов и шкивов, которые управляли крыльями планера, позволяя крениться влево и вправо.Сначала искривление крыла контролировалось ногами пилота, но со временем они разработали опору для бедра, которую было проще использовать.

Пилот повернул бедра вправо, тросы подтянули законцовки левого крыла вверх, и планер наклонился вправо. Деформация крыла позаботилась о крене; их передний руль высоты контролировал тангаж, и в конечном итоге братья контролировали рыскание, соединив провода от руля направления к тазобедренной опоре.

Осенью 1900 года Райт собрал планер и разбил лагерь на пустынном и ветреном пляже недалеко от Китти Хок, Северная Каролина.В течение трех недель они управляли своим планером как воздушным змеем, прежде чем попытались его пилотировать. Хотя они не достигли той подъемной силы, которую они ожидали, исходя из таблиц подъемной силы, установленных авиационными исследователями, они были очень довольны результатами своего первого визита в Китти-Хок.

Их лучший полет длился 15 секунд и прошел 300 футов.

В 1901 году братья вернулись в Китти-Хок, на этот раз с модернизированным планером.

Летные испытания прошли не так, как надеялись.

Новый планер оказался намного более сложным в управлении, и они просто не могли получить ту подъемную силу, которую они пытались достичь.Они вернулись домой в Дейтон разочарованные и готовые сдаться. Они думали, что люди обязательно будут летать, но не при нашей жизни.

В конце концов, они решили упорствовать. Подъемные столы, широко используемые другими пионерами в области полетов, должны быть неправильными.

Райт решил проверить таблицы; они построили свою собственную аэродинамическую трубу в задней части своего веломагазина и наблюдали ее влияние на 200 различных типов миниатюрных крыльев.

Используя информацию, полученную в ходе экспериментов в аэродинамической трубе, братья построили еще один планер для испытаний в 1902 году.Это был первый летательный аппарат, у которого были органы управления по всем трем осям движения.

Он летел плавно, легко управлялся и несколько раз планировал более 600 футов. У них был маневренный самолет; теперь им нужна была сила.

Верный своему правилу, Райт решил построить собственный двигатель для своего самолета (названный «Флайер»).

Готовый продукт выдавал 12 лошадиных сил и весил 180 фунтов (весь самолет весил 605 фунтов). Затем возникла настоящая задача: разработать гребные винты.Одним из их величайших вкладов в авиацию стало их пионерское исследование винтов. Их конечный продукт имел КПД 70%, что почти так же хорошо, как у современных пропеллеров!

Вернувшись в Китти Хок осенью 1903 года, они начали сборку The Flyer . Плохая погода и повреждение самолета задержали полет на несколько месяцев, но наконец в середине декабря они были готовы. Поскольку колеса делали самолет слишком тяжелым, Райт построил деревянную гусеницу, по которой самолет мог двигаться при взлете.

17 декабря Орвилл поднялся на борт Flyer и завел двигатель. Он двинулся по трассе и поднялся в воздух. Этот первый полет длился всего 12 секунд и покрыл 120 футов, но все же это был первый в истории управляемый полет тяжелее воздуха. В тот день братья управляли самолетом четыре раза, и в четвертый раз Уилбур пролетел 59 секунд, преодолев 852 фута.

После этого прорыва Райты продолжили улучшать свой самолет. Теперь, когда они не зависели от ветра в качестве источника энергии, они покинули пляжи Китти-Хок и перенесли свою работу на поля в Огайо.

К 1905 году Уилбур пролетал кругов по полю: 24,5 мили за 39 минут. Несмотря на этот успех, братья не смогли найти покупателя на свое изобретение.

Они решили прекратить полеты, пока не получат договор купли-продажи. Три года спустя, в 1908 году, они получили предложения от французов и от армии США. Уилбур собрал самолет и отправился во Францию, где стал чем-то вроде знаменитости, взлетая восьмеркой и принимая пассажиров (у этой более поздней модели было два места).

Орвилл продемонстрировал свой самолет правительству США и впечатлил его высотой 300 футов, часовыми полетами и средней скоростью 42,58 мили. Они заплатили ему за самолет 30 тысяч долларов.

Эра авиации, так сказать, «взлетела». Всего через 44 года после того первого полета с двигателем самолеты начали летать со скоростью, превышающей скорость звука; еще через 14 лет в космос летали люди; еще восемь лет спустя они гуляли по Луне.

Страсть и настойчивость братьев Райт заложили основу этого удивительного и быстрого технического прогресса.

Вернуться к началу

Научные проекты: технологические эксперименты

Сделайте лампочку

Томас Эдисон провел тысячи экспериментов, изобретая лампочку накаливания.

Вы тоже можете поэкспериментировать и узнать, как на самом деле работает лампочка, сделав свою собственную!

Вам понадобится:

• банка консервная стеклянная с крышкой
• три фута изолированного медного провода
• , аккумулятор на 6 вольт и тонкий железный провод (на распутанной картинке висит провод отлично работает).

Разрежьте медный провод на две равные части. Зачистите по крайней мере один дюйм изоляции с концов каждого отрезка провода.

Далее проделываем два отверстия в крышке банки (можно использовать для этого гвоздь).

Проденьте проволоку через каждое отверстие в крышке.

Сделайте крючок на конце каждой проволоки (конец, который будет внутри банки, когда вы закроете крышку).

Скрутите две или три жилы железной проволоки вместе, затем скрутите концы вокруг крючков медной проволоки.Железная проволока будет служить вашей нитью накала.

Установите крышку (с нитью накала) в банку и осторожно подсоедините свободные концы медного провода к 6-вольтовой батарее.

Когда оба конца соединены, ток должен течь, в результате чего нить накала нагревается и начинает светиться ярко-оранжевым светом.

Ваша самодельная лампочка заработала!

(Примечание: как только ваша нить перегорит, не трогайте ее сразу – она ​​будет очень горячей.)

Полные инструкции по изготовлению пропеллеров и экспериментам с ними см. В оставшейся части этого научного проекта!

Вернуться к началу

Историческая эволюция освещения

История осветительной техники 1: Предыстория, 2-3: Египетский (около 400 г. до н.э.), 4-5: Ассирийский, 6-13: Римский, 14-15: Карфагенский, 16-17: Меровингов, 19-20: 11 век , 21: 12 век, 22: 13 век, 23-24: 14 век, 25-27: 15 век, 28: 16 век, 29: 17 век, 30-31: 18 век, 32-54: 19 и 20 век

Появление надежного, энергоэффективного освещения в доме и в наших офисах играет и продолжает играть важную роль в современном образе жизни.Помимо влияния проточной воды на общее состояние здоровья и, возможно, Интернета на межличностное общение, трудно представить более эффективную технологию, чем освещение. Как вы можете себе представить, освещение прошло долгий путь, чтобы достичь того уровня, который есть сегодня. Взгляните на эту диаграмму французского иллюстратора 20-го века Мориса Дессертена:

Когда вы думаете об освещении, важно думать о трех разных вещах: источнике топлива, светильнике и технологии, используемой для получения видимого света.Мы коснемся этих трех вопросов, когда посмотрим на эволюцию освещения от его зарождения до современной революции, которая происходит со светодиодной технологией 21 века:

• Естественный свет: Самым важным источником света является солнце, и, пожалуй, самым недооцененным использованием этого обильного света является архитектура, созданная для его использования. Пантеон – один из самых известных примеров исторической архитектуры, в которой дневной свет используется в дизайне.Возможно, самое значительное архитектурное достижение Римской империи, Пантеон почти полностью спроектирован вокруг открытого круга на вершине его купола.

• Факелы: По данным Общества инженеров освещения, «первая попытка искусственного освещения произошла около 70 000 лет назад. Первая лампа была изобретена из ракушки, выдолбленного камня или другого подобного негорючего предмета, который был заполнен горючим материалом (вероятно, высушенной травой или деревом), сбрызнут животным жиром (исходной жидкостью для зажигалок) и воспламенен.Ручные и устанавливаемые на зданиях горелки далеко продвинулись дальше своего рудиментарного начала, но основные принципы остались прежними: источником топлива является какой-то тип масла, парафина или горючего материала, окруженный негорючим материалом.

• Свечи и фитиль: Как и следовало ожидать, такие технологии, как вентиляция (например, трубы и дымоходы), значительно улучшили способность эффективно использовать огонь для освещения. Однако, пожалуй, самым важным технологическим достижением стало внедрение фитиля для производства свечей.Фитили в сочетании с ранними материалами для свечей, такими как пчелиный воск или жир (производное животного жира), тогда представляли собой наиболее значительный технологический прогресс в области освещения с момента открытия самого огня. По словам автора Патрисии Телеско «подсвечники, датируемые четвертым веком до нашей эры. были найдены в Египте ». Она считает, что греки и римляне внедрили фитиль в египетскую идею о безвредном сальном освещении. Азиатские общества по отдельности делали свечи из китового жира еще в 200 г. до н. Э.С.

Свечи из пчелиного воска Оберфлахт, 6-7 век нашей эры, Германия

Знаете ли вы? Слово «свеча» происходит от латинского слова «incaendium», что означает лесной пожар, жар или факел. Самые старые из сохранившихся свечей из пчелиного воска – это свечи Oberflacht, которые были найдены на кладбище Alamannic в Seitingen-Oberflacht, Kreis Tuttlingen, Германия. В настоящее время они проживают в Государственном музее Вюртемберга в Штутгарте, Германия.

Следующие важные достижения в области освещения (газовые лампы и электрические лампы) произошли последовательно с интервалом почти в столетие с приходом и прогрессом промышленной революции.Основные преимущества для газа (барьеры для доступа к электричеству) включали уже существующую инфраструктуру к моменту появления электрического освещения и возможность двойного использования (газ также можно было использовать для приготовления пищи). Давайте обсудим их по очереди.

• Газовые лампы: Газовое освещение было разработано в Англии в 1790 году и вскоре после этого представлено в США Уильямом Мердоком. Пелхэм-стрит в Ньюпорте, штат Род-Айленд, была первым участком дороги в Америке, на котором были установлены газовые фонари Мердока (они были установлены в 1792 году).Всего несколько десятилетий спустя газовое топливо использовалось для уличного освещения в крупных восточных городах США, таких как Филадельфия и Балтимор. Вы можете прочитать полную историю уличного освещения в США здесь. На протяжении многих лет использовались различные типы газа, включая метан, ацетилен, бутан, пропан, водород и природный газ. Рост газовых фонарей и инфраструктуры для их поддержки в городах и пригородах отразил достижения той эпохи в производстве углеводородного топлива (добыча и дистилляция угля и нефти).

• Электрические лампы: Первый электрический свет был создан англичанином Хамфри Дэви. По данным Министерства энергетики США, Дэви «продемонстрировал Королевскому институту Великобритании первую лампу накаливания, используя батарею и два угольных стержня». Его изобретение было тем, что мы обычно называем дуговой лампой (современные версии которой все еще используются).

Лампа накаливания Хамфри Дэви

Пожалуй, самым известным человеком в области разработки электрических лампочек и инфраструктуры для их поддержки является американский изобретатель Томас Эдисон.В 1879 году Эдисон задумал изобрести долговечную электрическую лампочку, которая могла бы конкурировать с газовым освещением (особенно для использования внутри помещений). Его первый успешный прототип был 22 октября 1879 года, когда его лампа накаливания горела 13 с половиной часов. Через несколько месяцев после этого Эдисон обнаружил обугленную бамбуковую нить, которая горела 1200 часов. Это было революционное достижение, которое он искал, и оно представляло собой необходимую осветительную технологию, необходимую для того, чтобы сделать электричество основным источником энергии для внутреннего и внешнего освещения.

Рабочая копия лампы накаливания Томаса Эдисона, созданная Джоном и Линдой Кейси из Миссури

Лампы накаливания

продолжали доминировать в мире освещения до тех пор, пока люминесцентных ламп не были коммерчески представлены Дэниелом Макфарланом Муром около 1904 года. Огни были достаточно серьезной конкуренцией, чтобы побудить крупного производителя ламп накаливания General Electric улучшить свою технологию накаливания, представив вольфрамовую нить.Одновременно (около 1901 г.) изобретатель по имени Питер Купер Хьюитт разработал первый ртутный светильник , который был одновременно высокоэффективным и совместимым со стандартной электрической инфраструктурой.

20 век был веком разрядных ламп высокой интенсивности (HID) . К наиболее популярным и коммерчески успешным типам HID-ламп относятся люминесцентные, ртутные, высокие

.

натрий и металлогалогенный под давлением. Все эти лампы представляют собой один и тот же тип технологии, поскольку они работают, пропуская электрический ток между двумя металлическими электродами и через стеклянную трубку, заполненную инертным газом, что приводит к излучению видимого света.

Единственная технология освещения, которая значительно отличалась от различных ламп HID, изобретенных в 20-м веке, – это светоизлучающие диоды (LED). Светодиодное освещение – это твердотельный светильник (SSL), который не требует стеклянного корпуса, как традиционные лампы, и излучает свет путем преобразования электрического тока с помощью полупроводника. Первый светодиод был изобретен в

г.

1960-х годов ученым General Electric Ником Холоньяком, который назвал его «волшебным».

Современное освещение продолжает совершенствоваться по всему спектру (лампы накаливания, люминесцентные, металлогалогенные, светодиодные и т. Д.).). Пока что наиболее многообещающими источниками света для 21 века являются светодиоды. Современные светодиоды имеют полезный срок службы в 2-4 раза больше, чем у их среднего конкурента, при этом производя высококачественный свет гораздо более эффективно. Более подробную информацию о светодиодах вы можете прочитать здесь.

Lumeon S1000 от Philips Lumileds (рекламируется как более яркая, чем лампа мощностью 60 Вт)

Наш опыт: Stouch lighting приступила к реализации проектов модернизации светодиодов в 2008 году. Мы завершили ряд проектов в регионе Большая Филадельфия, которые включают в себя множество проектов в сфере недвижимости, образовательных кампусов, нескольких проектов муниципального уличного освещения, а также частных и общественных парковок.В какой-то момент светодиоды имели значительно более высокие первоначальные затраты, чем их конкуренты – тенденция, которая быстро меняется. Первоначальные затраты на проекты модернизации светодиодов снизились и были экономически оправданы в течение ряда лет.

Несмотря на то, что первоначальные затраты могут быть немного выше, чем у традиционных световых решений, окупаемость инвестиций со временем настолько высока, что любой, кто ищет краткосрочную экономию, долгосрочную экономию и более качественное освещение, должен серьезно затруднить использование светодиодных технологий. смотрю.

Патентный анализ: лампочка Томаса Эдисона

В этом упражнении студенты проанализируют патентный рисунок Томаса Эдисона на электрическую лампу, более известную как электрическая лампочка.

Предлагаемые инструкции для преподавателей

Это задание можно использовать во время раздела, посвященного промышленной революции, изобретениям и инновациям, и / или для развития навыков анализа документов у младших школьников. Для 3-6 классов. Приблизительное время – 15-20 минут.

Попросите студентов посмотреть на частично затемненный патентный рисунок.Без предоставления какого-либо контекста, анализ типового документа:

• Быстро отсканируйте этот документ. Что вы замечаете в первую очередь?
• Опишите документ и изобретение, которое он изображает, как если бы вы объясняли его кому-то, кто его не видит.
• На основании того, что вы видите, в чем, по вашему мнению, цель этого изобретения? Перечислите доказательства из документа, чтобы объяснить свое мнение.

После некоторого обсуждения покажите, что это чертеж патента на важное изобретение.Если студенты не знают определения патента, дайте краткое определение того, что патент дает изобретателю временную монополию на его или ее изобретение. Объясните, как в Соединенных Штатах Конституция дала Конгрессу право «содействовать прогрессу науки и полезных искусств, закрепляя на ограниченный период времени за авторами и изобретателями исключительное право на их соответствующие произведения и открытия» в разделе 8 статьи I.

Попросите учащихся предложить обоснованные предположения относительно конкретного изобретения.Если никто не догадывается о лампочке, предоставьте следующие подсказки из описания изобретения изобретателем:

• «Это изобретение состоит … из углеродной проволоки или листов, свернутых в спираль или расположенных таким образом, чтобы обеспечить большое сопротивление прохождению электрического тока …»
• «Изобретение также состоит в помещении такой горелки с большим сопротивлением в почти идеальный вакуум».

После краткого обсуждения и возможных предположений предоставьте следующий контекст для изобретения.Предоставляя эту информацию, спросите, могут ли учащиеся угадать изобретение.

Патентное ведомство выдало изобретателю патент на это усовершенствование предыдущего изобретения. Из-за изменений в конструкции и используемых материалов, таких как углеродная нить, его патент позволил сделать изобретение надежным, безопасным и практичным. Это открыло путь к его повсеместному использованию в домашних условиях.

Изобретатель и это изобретение вывели Соединенные Штаты из эры газового света в современную эпоху.Из его лабораторий в Нью-Джерси, которые сами по себе были изобретениями – тщательно оборудованными и укомплектованными персоналом, – появилось 1093 запатентованных изобретения и нововведений, которые сделали его одним из самых плодовитых изобретателей всех времен.

В 1878 году создание этого практического изобретения на десятилетия ускользало от ученых. Мечтая о преобразовании целых городов, изобретатель заручился финансовой поддержкой, собрал группу блестящих ученых и технических специалистов и применил свой гений к задаче создания эффективного и доступного изобретения.С неослабевающей решимостью он и его команда опробовали тысячи теорий, будучи убеждены, что каждая неудача приближает их на шаг к успеху.

27 января 1880 года, Томас Эдисон получил исторический патент, воплощающий принципы его лампы накаливания , проложившей путь для универсального использования электрического света в домашних условиях.