- Как шли к открытию?
- Борьба за патенты
- Лампочка Лодыгина появилась в 1872 году
- Характеристики, достоинства и недостатки
- Этапы развития
- Жерар Деларю и Генрих Гебель
- Русский ученый Александр Лодыгин
- Изобретатель Павел Яблочков
- Американец Томас Эдисон
- Создание лампочки Эдисоном
- История создания электрической лампочки
- Ее внешний вид
- Кто и когда первым в мире изобрел электрическую лампочку.
- Изобретение, сделанное А.Н. Лодыгиным
- Как выглядел первый вариант лампы
- Лампа накаливания: прототипы
- Александр Лодыгин – изобретатель из России
- Металлические нити накаливания
- Первые результаты
- На заре открытия
- Предыстория появления ламп накаливания:
- Вклад Томаса Эдисона
- Электрические лампочки Эдисону передал русский офицер в 1877 году
- Первые преобразования энергии в свет
- Что собой представляет?
- Кто автор электрической лампочки?
- Конструкционные особенности
Как шли к открытию?
История лампы накаливания начинается в начале 19 века. В школьном курсе физики его считают изобретателем лампы накаливания Томас Эдисон (1847-1931), однако у продукта были предшественники.
В 1803 году русский изобретатель Василий Владимирович Петров (1761-1834), изучая проводимость материалов, получил электрическую дугу между углеродными проводниками. Он предложил использовать явление для освещения пространства. Однако из-за быстрого горения угля открытие в те годы не имело практического применения.
Научно описал в 1809 году дуговый разряд между угольными стержнями сэр Хамфри Дэви (1778-1829) — основоположник английской школы электрохимии. Работы стали основой для последующих открытий. Только в 1838 году бельгиец Джобар создал стабильно работающий прототип лампы с углеродным сердечником, горение происходило в воздушной среде, поэтому разрушение электрода завершилось очень быстро.
Вскоре, в 1840 году, член-корреспондент Петербургской Академии наук, англичанин Уоррен Деларю (1815–1989) использовал платину в качестве материала для нитей. Устройство удачно осветило помещение, но из-за дороговизны драгоценного металла и его невысоких прочностных свойств не дошло до промышленного использования.
Устройства Джобарда и Деларю были прорывом в науке, но не были запатентованы.
Первый патент был получен ирландцем Фредериком де Моллен в 1841 году. Устройство представляло собой платиновую спираль в вакууме, что увеличивало срок его службы.
Американец Джон У. Старр получил американский патент в 1844 году и британский патент на лампочки с углеродной нитью в следующем году. Работы остановились, лампы в серию не пошли из-за смерти изобретателя.
Великий французский ученый Жан Бернар Фуко не изучал электрическую дугу. Заменив угольные электроды на ретортные угольные в 1844 году, он добился увеличения срока службы устройства, попутно изобрел «первый диммер»: интенсивность света регулировалась путем изменения длины электрической дуги.
Следующий шаг сделал Генрих Гебель из Германии. Он проводил эксперименты, используя обугленные бамбуковые палочки в вакуумной колбе в качестве электродов. Устройство Гебеля считается прототипом первой лампочки.
С 1860 по 1878 год англичанин Джозеф Уилсон Свон (Swan) работал над использованием углеродного волокна и в итоге получил патент на изобретение лампы. Особенностью устройства была разреженная атмосфера кислорода, в которой углеродное волокно нагревается и излучает видимый свет. Технология позволила увеличить видимое свечение.
Параллельно с Лебедем он проводил опыты и в 1874 году получил патент на лампу накаливания от русского ученого А.Н. Лодыгина. Василий Федорович Дидрихсон, русский ученый, усовершенствовал конструкцию своего соотечественника. Баллон вакуумировали и установили несколько электродов. После сгорания одного электрода стал светиться следующий — время службы увеличилось.
В 1976 году русский физик Павел Николаевич Яблочков, изучая изоляционные материалы, применил на провод белую глину (каолин). Лампа светилась в воздухе, не создавая вакуума. Для начала необходимо было утеплить пряди спичками. Сам изобретатель скептически отнесся к электрическому освещению и прекратил работу в этом направлении. Однако какое-то время лампы Яблочкова производились в промышленных масштабах, но со временем их вытеснили лампы накаливания. Такие устройства использовались для освещения Парижа, Лондона, Санкт-Петербурга, светильники устанавливались на паровозах и кораблях.
Томас Эдисон (США) сумел усовершенствовать изобретения Лодыгина и Яблочкова. В 1880 г был получен патент на лампу с угольными электродами.
Борьба за патенты
Поскольку работы по созданию источников электрического света велись во многих странах, несколько ученых одновременно получили патенты на аналогичные изобретения. Однако в США многочисленные открытия вызвали битву за патент на лампу накаливания.
Два маститых изобретателя — англичанин Джозеф Свон и американец Томас Эдисон — боролись за первенство в обладании электрической лампочкой. Англичанин запатентовал лампу из углеродного волокна, которая использовалась в промышленном производстве на Британских островах. Томас Эдисон работал над усовершенствованием лампы накаливания Александра Лодыгина. Он попробовал использовать многие металлы в качестве нитей и осел на углеродном волокне, в результате чего лампа горела до 40 часов.
Джозеф Свон подал в суд на своего американского коллегу за нарушение авторских прав, поэтому представленная Эдисоном лампа позже была названа лампой Эдисона-Свона. Когда позже из Японии были привезены бамбуковые волокна, время горения которых достигло 600 часов, ученые снова оказались в суде, поскольку они начали использовать этот материал в своих изобретениях. Отношения закончились тем, что Эдисон и Свон основали компанию по производству лампочек, которая быстро стала мировым лидером.
Лампочка Лодыгина появилась в 1872 году
Внесенные улучшения и изменения можно приравнять к открытию, несмотря на наличие предшественников. В некотором смысле изобретение Лодыгина можно сравнить с открытием Колумбом Америки, в которой плавали викинги и даже древние финикийцы, но для остального мира это в целом не имело значения.
Большой тираж New York Herald от 21 декабря 1879 года писал:
«Однако до 1873 года электрическое освещение с помощью ламп накаливания не продвигалось вперед, и изобретатели считали, что метод лампы накаливания заслуживает гораздо меньшего внимания, чем использование электрической дуги. Однако в том году его интерес к методу освещения лампами накаливания увеличился благодаря на изобретение господина Лодыгина, построившего лампу, в которой были преодолены многие трудности, казавшиеся ранее непреодолимыми».
Однако точно неизвестно, с какого времени парижские и американские газеты называли нашего соотечественника Александром де Лодигином или Александром де Лодигином по-французски. Аристократическая приставка «де» добавляла особой пикантности, что неудивительно, ведь Александр Николаевич происходил из дворянского дворянского рода Российской Империи. Несмотря на бедность родителей, родословная рода Лодыгиных не уступала царствующей царской семье, так как происходила от общего с Романовыми предка — Андрея Кобылы.
Характеристики, достоинства и недостатки
В 21 веке многие постепенно переходят на энергосберегающие и светодиодные лампы, но у ламп накаливания есть свои преимущества:
- Мгновенное возгорание и отсутствие перебоев в работе;
- Могут работать как на постоянном, так и на переменном токе;
- Широкий ассортимент — можно выбрать лампочку подходящей температуры, напряжения, яркости;
- Маленький размер;
- Экологическая совместимость;
- Низкая цена.
Лампы могут выглядеть по-разному
К недостаткам устройств можно отнести:
- Низкая эффективность;
- Хрупкость;
- Малая продолжительность;
- Опасность пожара.
Несмотря на недостатки, лампы накаливания уже несколько десятилетий пользуются огромной популярностью и быстро вытесняют обычные источники света.
Этапы развития
Если вам все еще интересно, кто изобрел лампу накаливания, то обратите внимание на хронологию, которая представлена в таблице:
Дата в годах | Событие, связанное с разработкой лампы накаливания |
1803 г | Петров из России получил дугу от мощной батареи. |
1808 г | Дж. Дэви (Англия) также применил дуговые разряды для освещения, но ненадолго. |
1838 г | Джобар из Бельгии изобрел лампу с угольными стержнями. |
1840 г | Английский астроном Деларю представил свое изобретение в виде лампы с платиновыми проводниками. |
1841 г | Благодаря усилиям Ф. Молейна из Англии появились устройства с платиновыми стержнями и углеродным наполнителем. |
1845 г | Кинг заменил платиновые проводники угольными электродами. |
1854 г | Г. Гебель изобрел прототип современной лампочки с обугленной бамбуковой нитью. |
1860 г | Д. Свон (Англия) представил лампочку, в которой копировальная бумага использовалась в качестве проводника. |
1874 г | А. Лодыгин получил право на осветительный прибор с угольными электродами. |
1875 г | Дидрихсон приступил к оптимизации лампочки Лодыгина. |
1875–1876 гг | П. Яблочков изобрел каолиновую лампочку. |
1878 г | Д. Свон запатентовал устройство с углеродной нитью. |
1879 г | Т. Эдисон получил права на лампу с платиновыми электродами. |
1890 г | Лодыгин запатентовал устройство с катушкой из молибдена и вольфрама. |
1904 г | Ш. Юст, Ф. Ханаман закрепил за собой права на лампочку с вольфрамовой спиралью (по аналогии с лампочкой Лодыгина). |
1906 г | У. Кулидж предложил изготавливать лампочки с вольфрамовыми проводниками в форме зигзага, двойной или тройной спирали. |
Как видите, история разработки лампы накаливания долгая, в ее создании принимали участие изобретатели из разных стран.
Жерар Деларю и Генрих Гебель
В 1840 г английский астроном Дж. Деларю изобрел конструкцию, состоящую из вакуумной лампы и платиновой спирали внутри нее. Его открытие стало первой в мире лампочкой, в которой нить накала представлена в виде спирали. Устройство излучало яркое свечение и могло использоваться практически при любой температуре. Однако его стоимость была высокой, а срок службы был коротким, поэтому он не был популярен.
В 1854 г. Г. Гебель сконструировал первый прототип лампы накаливания. Это устройство с вакуумной лампой и обугленной бамбуковой нитью. Вместо фляжки использовались флаконы для духов. Вакуумная среда создавалась добавлением и заливкой ртути. Это устройство было хрупким, недолговечным, но более практичным, чем его предшественники.
Русский ученый Александр Лодыгин
Во второй половине XVIII века известный ученый А. Лодыгин изобрел и запатентовал источник света накаливания с угольными электродами. Катушки из вольфрама или молибдена использовались в качестве нагревательного элемента. Чтобы продлить срок службы лампочки, изобретатель предложил откачивать из нее воздух, чтобы проводники окислялись медленнее. Эти элементы освещения сразу же стали использовать для освещения улиц и зданий в России.
это интересно! Первые проданные в Америке лампочки были произведены по патенту А. Лодыгина. Кроме того, ученый изобрел осветительные приборы на древесном угле, колба которых заполнена азотом.
Вскоре лампочка Лодыгина была усовершенствована В. Дидрихсоном, который установил в колбе несколько нитей последовательного горения.
Изобретатель Павел Яблочков
При создании электрической свечи П. Яблочков заметил, что каолин (разновидность белой глины) хорошо проводит ток при нагревании. Затем он изобрел лампочку, нить которой была сделана из каолина. Этот прибор отличается от других тем, что может работать даже под воздействием кислорода. До этого открытия П. Яблочков работал над дуговыми лампами во Франции.
Идея разместить электроды параллельно изобретателю пришла в голову во время посещения местного кафе. Это произошло, когда П. Яблочков наблюдал, как официант кладет столовые приборы.
При параллельном расположении элементов накала существовал риск выхода из строя токоведущих зажимов. Чтобы этого не произошло, Яблочков добавил в конструкцию изолятор, который постепенно выгорал вместе с проводниками. Белая глина использовалась как изолятор. Благодаря углеродному мосту между нитями, источник света загорелся, и генератор переменного тока использовался, чтобы уменьшить беспорядочное горение проводов.
Такие лампочки стоили недорого и светили 1,5 часа, поэтому их широко использовали для уличного освещения вместо свечей.
Американец Томас Эдисон
Во второй половине 1870 г началась исследовательская работа Т. Эдисона. Главный изобретатель безуспешно тестировал лампы накаливания с разными проводящими материалами.
это интересно! К концу 1970-х гг. В руки Эдисона попали лампочки Лодыгина. По одной из версий, их привез российский лейтенант Хотинский. Это помогло американцу сделать шаг вперед в разработке ламп накаливания.
Эдисон пригласил к сотрудничеству Ф. Аптона, который предложил сосредоточить внимание на недостатках предыдущих изобретений. В 1879 году ученый получил патент на устройство с платиновыми электродами. Год спустя он обнаружил устройство, работающее на угле, которое работало без перебоев в течение 40 часов. Кроме того, Эдисон первым изобрел поворотный переключатель.
Он внес небольшие изменения в изобретение Лодыгина: он откачал из баллона больше воздуха, сконструировал винтовое основание, более известное как база Эдисона, патрон и взрыватели. Он снизил стоимость устройства и организовал его серийное производство. Новые элементы освещения заменили старые газовые. В 1880 году он увеличил бесперебойную работу лампы до 1200 часов.
Создание лампочки Эдисоном
В то же время во второй половине 19 века Томас Эдисон занимался исследовательской работой. Американский ученый активно тестировал проводники из разных материалов, пытаясь найти наиболее прочные и экономичные.
По одной из версий, к концу семидесятых к Эдисону попал экземпляр лампочки Лодыгина. Изучив его структуру, он смог совершить настоящий прорыв и стать изобретателем лампочки в том виде, который мы привыкли видеть сегодня. Результатом его работы стало устройство, которое могло светить почти 40 часов без перерыва.
Эдисон также изобрел поворотный переключатель и смог значительно улучшить изобретение Лодыгина. Он внес следующие изменения:
- откачали из баллона больше воздуха;
- разработана винтовая основа;
- придумал патрон;
- реализован предохранительный механизм.
Оптимизация устройства позволила снизить затраты и запустить серийное производство. Благодаря его работе в 1880 году Эдисон смог предложить миру лампы со сроком службы до 1200 часов.
Рассматривая вопрос о том, кто создал лампы накаливания, однозначно ответить невозможно. Исследователи из многих стран работали над проблемой целое столетие. Безусловно, наиболее значимые открытия были сделаны российскими, британскими и американскими учеными.
Если статья вам понравилась, вы можете купить для себя самые разные электрические лампочки в нашем интернет-магазине Light Depo.
История создания электрической лампочки
Конечно, история создания лампы неотделима от развития такой науки, как электротехника. Он восходит к открытию электричества в 18 веке. Это открытие способствовало тому, что выдающиеся ученые со всего мира начали изучать и развивать электротехнику, которая к тому времени превратилась в самостоятельную науку.
- XIX век стал веком глобальных открытий. В 1800-х годах был изобретен гальванический элемент, источник химического тока. Его также называют гальваническим столбом в честь итальянского ученого Алессандро Вольта.
- В следующем году в Санкт-Петербурге руководство Санкт-Петербургской медико-химической академии приобрело электрическую батарею. Это мощное устройство было куплено в кабинете профессора Василия Петрова. Батарея состояла из 420 пар гальванических элементов. Целый год профессор Петров экспериментировал с ним, пока в 1908 году не открыл знаменитую электрическую дугу. Это разряд, который возникает между угольными стержнями-электродами, расположенными на определенном расстоянии. При этом в качестве источника света предлагалось использовать электрическую дугу.
- Первым шагом к созданию современных ламп накаливания стало изобретение в 1809 году первой лампы с платиновой спиралью в основании. Это сделал англичанин Деларю.
- Спустя несколько десятилетий, в 1854 году, немецкий ученый Генрих Гебель создал похожее устройство. Основное отличие заключалось в том, что в нем использовалась обугленная бамбуковая нить, помещенная в вакуумный сосуд. То есть этот вариант уже был намного ближе к известной всем нам электрической лампе. Гебель продолжал совершенствовать свое изобретение еще пять лет, создав устройство, которое называют первой практичной лампой. К сожалению, получить патент ему не удалось, так как он был эмигрантом без денег и связей. Однако он использовал свое изобретение, чтобы осветить свой часовой магазин.
- Что касается массового электрического освещения, то здесь несомненный вклад внес наш соотечественник, выдающийся ученый Павел Николаевич Яблочков. Он начал свои эксперименты в России, а затем продолжил в Париже после эмиграции. Именно он создал простую, недорогую и долговечную «электрическую свечу». В 1876 году ученый представил свое изобретение на выставке в Лондоне. В этом же году лампы, созданные Яблочковым, сначала стали появляться на самых посещаемых улицах Парижа, а затем распространились по миру.
НА ЗАМЕТКУ! Отличительной особенностью «свечи Яблочкова» было то, что она не требовала вакуума. Каолиновая нить не горела и не теряла своих свойств на открытом воздухе.
И, конечно же, говоря об истории электротехники, нельзя не вспомнить ученых, перевернувших мир: Александру Лодыгину и Томаса Эдисона. Именно они, проводя эксперименты независимо друг от друга, создали в 70-х годах XIX века электрическую лампу.
Ее внешний вид
Самая первая — экспериментальная — электрическая лампочка представляла собой удлиненную трубку, внутри которой помещались платиновые полоски, на которые подавался ток. Позднее конструкция не претерпела изменений: нити закручивались в спирали, трубка приобрела форму груши.
Для сравнения: лампа Лодыгина была сделана в виде тонкой угольной палочки, которая перекрывалась медными стержнями. Все это было помещено в круглый стеклянный шар.
Лампа Лодыгина отличалась от современной
С другой стороны, лампа Эдисона представляла собой колбу, из которой откачивали воздух. Горел тонкий угольный стержень. Однако на лампочке изобретатель не остановился: благодаря его усовершенствованиям (изобретение винтовой цоколя, розетки, предохранителей, выключателей и т.д.) время работы ламп увеличилось.
Кто и когда первым в мире изобрел электрическую лампочку.
Все изменилось с изобретением электричества. Постепенно изобретатели нашли способ безопасно, ярко и экономично освещать дома всех людей.
В вопросе о первенстве изобретения лампочки, как и во многих других, отечественная и мировая точки зрения расходятся. В России первооткрывателями считаются Павел Николаевич Яблочкин и Александр Николаевич Лодыгин. Ученые придумали несколько типов осветительных приборов. Яблочкин в 1875–1876 годах первым сконструировал дуговую лампу. Однако позже это было признано неэффективным. Лодыгин двумя годами ранее (1874 г.) получил первый патент на лампу накаливания.
В мире считается, что первую лампочку изобрел Томас Эдисон. Американский ученый получил патент в 1879 году, через пять лет после Лодыгина. Эдисон после долгих экспериментов сконструировал устройство, которое работало почти 40 часов, максимально возможный период для того времени. Кроме того, изобретатель добился снижения производственных затрат, так что лампочку мог позволить себе каждый.
Однозначного ответа на вопрос о первенстве изобретения лампы нет. Над этим работали многие ученые в разных странах, но не все запатентовали свои открытия. Лампочку, безусловно, можно определить как коллективную идею мирового научного сообщества.
Изобретение, сделанное А.Н. Лодыгиным
Ученый начал свою работу с разработки лампы с угольными электродами. За полученные результаты он получил награду Академии наук, но продолжил эксперименты. В 1874 году Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с телом накаливания с нитью накаливания. Суть изобретения заключалась в нагреве платиновой (вольфрамовой) нити в вакуумной колбе.
Горение — это окислительная химическая реакция с участием кислорода. Вакуум подразумевает отсутствие кислорода, поэтому скорость окисления значительно снижается. Благодаря этому свойству лампы Лодыгина получили больший ресурс. К 1890-м годам лампы, подобные сегодняшним, были разработаны со спиральными нитями из вольфрама или молибдена, что сделало их дешевле, чем платиновые.
Как выглядел первый вариант лампы
В 1841 году Фредерик де Молен запатентовал угольную лампочку с платиновой нитью внутри. Три года спустя исследования проводников не удалось из-за быстрого плавления платиновой катушки. В 1845 году ученый Кинг произвел замену платиновой нити углеродным стержнем, получив патент.
В 1854 году в Америке прошла выставка по электротехнике, на которой Генрих Гебель представил свою лампу. В качестве ориентира использовалась бамбуковая нить, а в качестве тела — бутылка туалетной воды. К нему добавили ртуть, а затем вылили из контейнера, чтобы образовалось пустое пространство. Недостатком этой лампочки является ее хрупкость и непродолжительное время работы.
Лампа накаливания Томаса Эдисона была сделана из стекла с полностью откачанным воздухом, а нить накаливания была сделана из углеродного стержня. После создания собственной компании он начал производить лампочки и другие механизмы для электрических систем.
Лампа накаливания: прототипы
Изобретение лампы накаливания приписывают нескольким ученым. Некоторые из них работали одновременно, но в разных странах. Ученые, работавшие над ним, позже значительно усовершенствовали изобретения своих предшественников. Поэтому создание лампы накаливания — это работа нескольких человек.
Непосредственное развитие конструкций с элементами накаливания началось в 1830-х годах. Бельгийский ученый Джобар представил первую в мире структуру углеродного ядра. Его угольная лампа не получила широкого распространения только потому, что горела не более 30 минут. Однако в то время это тоже было прогрессом.
В то же время английский физик Уоррен де ла Рю представляет свою лампу со спиралевидным платиновым элементом. Платина ярко сияла, а вакуум внутри стеклянной колбы позволял использовать ее при любых погодных условиях. Изобретение Уоррена де ла Рю стало прототипом других проектов, хотя дальнейшего развития не получило из-за своей дороговизны.
Другой британский физик Фредерик де Молин немного изменил идею де ла Рю, установив платиновые нити вместо спирали. Однако они быстро сгорели. Вскоре после этого физики Кинг и Джон Старр улучшили конструкцию своих британских коллег. Английский король заменил платиновые нити угольными палками, увеличив продолжительность их горения. А американец Джон Старр придумал конструкцию с угольной горелкой и вакуумным шаром.
Александр Лодыгин – изобретатель из России
В 1872 году в Петербурге Александр Николаевич Лодыгин начал эксперименты с электрическим освещением.
Его первые лампы представляли собой тонкий угольный стержень, заключенный в громоздкие медные стержни. Все это было в закрытом стеклянном шаре.
Это были еще несовершенные устройства, однако их начали активно использовать для освещения домов и улиц Петербурга.
В 1875 году в сотрудничестве с Коном была выпущена усовершенствованная электрическая лампа. В нем угли заменялись автоматически, к тому же они располагались в вакууме. Эта разработка принадлежит инженеру-электрику Василию Федоровичу Дитрихсону.
В 1876 году другой исследователь, Булыгин, также внес изменения. В своем развитии уголь был представлен в том виде, в каком он горел.
В конце 70-х лампа накаливания, разработанная Лодыгиным и запатентованная в России, Франции, Великобритании, Австрии и Бельгии, наконец прибыла в США. Лейтенант Хотинский отправился к американскому побережью для приема кораблей, построенных для русского флота. Именно Хотинский посетил лабораторию и показал американскому исследователю Томасу Эдисону «лампу Лодыгина» и «свечу Яблочкова.
Доподлинно неизвестно, как это повлияло на мышление Эдисона, который в то время работал над созданием искусственного освещения. Как бы то ни было, именно Эдисон вывел конструкцию ламп накаливания на качественно новый уровень, а также сделал ее популярной, организовав массовое производство. Это помогло значительно снизить стоимость, что позволило купить лампу даже бедным.
Александр Лодыгин также не останавливался в своем рвении по усовершенствованию лампы накаливания. После переезда в США в 1890 году Лодыгин получил еще один патент — на лампу с металлической проволокой из тугоплавких металлов — октмия, иридия, родия, молибдена и вольфрама. Это был настоящий прорыв в области электротехники. Изобретение имело оглушительный успех, и в 1906 году образец был куплен General Electric. Кстати, эта компания принадлежала Томасу Эдисону.
Металлические нити накаливания
На смену свечам пришли угольные лампы накаливания. А потом конструкцию оснастили металлическими тросами. В конце 19 века немецкий физик Вальтер Нернст создал специальный сплав для производства нитей. В него вошли такие металлы, как:
- иттрий;
- магний;
- торий.
В то же время А. Н. Лодыгин изобретает быстронагревающуюся вольфрамовую проволоку. Однако российский изобретатель продал свое открытие компании, основанной Томасом Эдисоном. Вольфрамовые нити ознаменовали начало новой эры электрического освещения.
Первые результаты
Первый источник света появился в мастерской Генриха Гебеля. Он не был профессиональным изобретателем, но он открыл первую в мире лампу накаливания. Гебель установил светильники в своем часовом магазине и оснастил их коляской, куда пригласил всех. Однако из-за нехватки средств Джебель не смог получить патент на свое изобретение. Только в конце жизни немецкий часовщик был признан изобретателем лампы накаливания.
В России А. Н. Лодыгин стал первым изобретателем конструкций с элементами накаливания. Вместе со своим коллегой В.Ф.Дидрихсоном он заложил фундамент электрического освещения в Санкт-Петербурге. Первые угольные осветительные конструкции, созданные российскими изобретателями, были установлены в Адмиралтействе Санкт-Петербурга. Через год искусственное освещение появилось в некоторых магазинах столицы и на Александровском мосту.
На заре открытия
Работа первых ламп накаливания была основана на принципе свечения проводников при прохождении через них электрического тока. Это же свойство этих материалов было известно задолго до изобретения лампочки. Проблема заключалась в том, что изобретатели долгое время не могли найти подходящий материал для катушки накаливания, который обеспечивал бы длительное и эффективное, к тому же недорогое освещение.
Предыстория появления ламп накаливания:
- 1840 г. Английский изобретатель Де ла Рю изобретает первую лампу накаливания, используя платину в качестве материала для спирали.
- 1841 год. Ирландец Ф. Де Моллен получает патент на лампу с платиновой спиралью, помещенной в вакуум. Это был первый патент специально на электрическую лампу.
- 1844 год. Американец Дж. Старр получил сначала американский, а затем английский патент на лампу накаливания, в которой углеродная нить использовалась в качестве спирали.
- 1854 год. Немецкий изобретатель Генрих Гебель разработал первую современную лампу с обугленной бамбуковой нитью спиральной формы, которую он погрузил в вакуумный сосуд.
- 1860 г. Британский физик и химик Дж. В. Свон запатентовал эвакуированный корабль. Но в те годы получить вакуум было непросто, и эти трудности привели к техническим проблемам: его лампочка горела недолго и была неэффективной.
Вклад Томаса Эдисона
В конце 1870-х годов всемирно известный американский ученый Томас Эдисон начал совершенствовать электрические лампы.
Чтобы продлить срок службы нити накала, были предприняты попытки отключить напряжение после нагрева катушки до максимально допустимых температур. Для этого в баллон встроен автоматический выключатель. Однако этот путь не привел к приемлемому результату — мигание было видно.
В центре внимания исследований были эксперименты с материалом для изготовления нитей. Было проведено около 2000 экспериментов.
В результате в 1879 году Эдисон получил патент на спиральную платиновую лампу и время горения до 40 часов.
Стоит отметить, что у Лодыгина просто не хватило денег, чтобы получить патент в Америке. Поэтому изобретение приписывают Эдисону.
Основное отличие от аппаратов Лодыгина — создание вакуума с меньшим количеством воздуха, остающегося в баллоне. В 1880 году лампы Эдисона с бамбуковыми электродами горели около 600 часов. Немаловажное значение в распространении ламп Эдисона имела конструкция изобретенного им винтового цоколя, которая позволяла быстро и безопасно заменять вышедшие из строя устройства.
Патентные войны привели к созданию совместного предприятия между Swans и Edison, которое со временем выросло и стало мировым лидером по продаже электрических ламп. Увеличение производства привело к снижению стоимости продукта и еще большему распространению.
Поэтому разработкой технологии производства лампы накаливания занимались ученые из России, Германии, США, Бельгии, Великобритании. Объединив лучшее на практике, Томас Эдисон организовал серийное производство устройств. Поэтому ему приписывается авторство.
Электрические лампочки Эдисону передал русский офицер в 1877 году
Предыстория вмешательства Янки Эдисона в «чисто русскую историю» такова. В 1877 г морской офицер А. Н. Хотинский получил в Америке крейсера, построенные по заказу Российской империи. Когда он посетил лабораторию Т. Эдисона, он передал последнему лампу накаливания Лодыгина и «свечу Яблочкова». Эдисон выбрал наиболее удачный материал — обугленный бамбук, помещенный в вакуум, — для волос лампы, что обеспечило достаточную автономность, и в ноябре 1879 года он получил патент на свое изобретение. Яблочков появился в прессе по обвинению в нарушении его авторских прав. Улучшения продолжались в течение следующего десятилетия, но Эдисон продолжал считаться его изобретателем.
Если бы Эдисон, украв идею русских туфель из рафии, превратил их в кроссовки типа Nike, это было бы достойно изобретения Лодыгина. Но
Томас Альва Эдисон просто обновил стельки или разгладил шнурки и представил их как идею.
Мы не слишком серьезно относимся к авантюристам янки, которые прибивают длинную позицию по доллару США. В конце концов, что на самом деле придумал этот причудливый парень, и за это мы даже не благодарим его, когда каждый раз, поднимая трубку, мы говорим на разных языках: «Привет!»
Первые преобразования энергии в свет
Появлению первой лампы накаливания предшествовало величайшее событие 18 века: открытие электрического тока. Итальянский физик Луиджи Гальвани первым изучил электрические явления и занялся проблемой получения тока из различных металлов и химикатов.
В 1802 г русский физик-экспериментатор В. В. Петров сконструировал мощную батарею и с ее помощью получил электрическую дугу, способную генерировать свет. Однако недостатком открытия Петрова было то, что уголь, использованный в качестве электрода, горел слишком быстро.
Первую дуговую лампу, способную к долгому горению, сконструировал англичанин Хамфри Дэви в 1806 году. Он экспериментировал с электричеством, изобрел электрическую лампочку с угольными стержнями. Однако он светился так ярко и неестественно, что от него не было никакой пользы.
Что собой представляет?
Лампа накаливания — это электрическое устройство, свет которого излучается раскаленным телом, нагретым электрическим током, проходящим через него. Исключить окисление (возгорание) нити накала, поместив ее в вакуум, созданный в герметичной стеклянной колбе. Напряжение на провод подается через контакты, расположенные в цоколе.
Заполните внутреннее пространство баллона газообразным галогеном. К остаткам кислорода добавляются йод и бром. В естественных условиях бром представляет собой жидкость, а йод — кристаллы. Это снижает износ нити, что позволяет ей нагреваться до более высокой температуры. Все это позволяет увеличить срок службы изделия. Материал спирали в современных источниках света — вольфрам, рений, реже осмий.
Кто автор электрической лампочки?
Интересует ответ на вопрос: кто изобрел светильник, необходимо учитывать тот факт, что здесь происходила целая серия последующих манипуляций, когда постоянно собирались идеи предшественников, которые впоследствии развивались. Яблочков — первый русский изобретатель, который изобрел первую лампочку, а еще он изобрел электрическую свечу, благодаря которой впоследствии стали освещать улицы и площади города. Они могли светиться 1,5 часа.
Позже были изобретены приборы с автоматической заменой свечей. Яблочков создавал не очень удобные свечи. Однако они отлично справились со своей задачей.
История изобретения связана с именем такого популярного инженера из России, как Александр Лодыгин. В 1872 году он осуществил мечту каждого о непрерывном источнике света. История создания лампы накаливания на этом этапе быстро стала находить практическое применение. Горело около 30 минут. Впервые их установили на улицах северной столицы в 1873 году. В этом же году изобретатель лампочки получил патент. Мы можем сделать вывод. Первая лампа накаливания появилась благодаря изобретениям этого ученого.
Начиная с 1890-х годов Лодыгин начал экспериментировать с использованием различных тугоплавких металлов в нитях. В конце концов, он впервые смог использовать здесь вольфрам. Также по его предложению впервые из ламп был откачан воздух и залился там газом.
В 1878 году Джозеф Суонн помог создать современную модификацию лампочки. Он состоял из стеклянной колбы с углеродной нитью. Мало что известно о создателе лампы Хираме Максиме. Он создал автомат с названием «Максим». Кроме того, он является создателем оригинальной модели на таких материалах, как уголь и бензин.
Конструкционные особенности
Конструкции современных светильников различаются по нескольким параметрам:
- Форма колбы.
- Цокольная конструкция.
- Заправьте газ.
- Наличие предохранителя внутри конструкции.
- Материал корпуса нити.
- Характеристики в зависимости от назначения.
Производители предлагают на выбор лампочки различного дизайна. Некоторые разновидности представлены на картинке. Потребитель выбирает подходящую форму исходя из допустимой мощности и габаритов бытовой техники. Для создания направленного светового потока внутренняя часть колбы покрыта слоем алюминия.
Есть лампы с цоколем и без него.
Классическое резьбовое соединение было впервые предложено Соуном, творчески развившим идею Эдисона — отсюда и название основания винта E согласно первой букве фамилии изобретателя.
Некоторые модели плинтуса / плинтуса показаны на картинке:
В странах с другим уровнем напряжения в электрической сети лампы продаются с цоколями, исключающими ввинчивание в розетки, рассчитанные на другое напряжение. Например, в США, где уровень напряжения 110-127В, накрутить лампочку для Европы (220-240В) не получится).
Яркость и продолжительность работы лампы зависят от состава газа, которым наполнен баллон. Например, газообразный галоген помогает нагреть нить до высоких температур, сохраняя при этом срок ее службы. Благодаря эффекту появились галогенные лампы, при такой же яркости они имеют меньшие габариты и энергопотребление, чем модели в вакуумной упаковке.
Сегодня распространены лампы с ламповым наполнением:
- Пустой.
- Аргон или азот-аргон.
- Ксенон.
- Криптон.
Предохранитель защищает лампочку от взрыва при перегорании катушки. Когда нить разорвалась, капли раскаленного вольфрама упали на стенки шара, он перегорел, произошел взрыв с разлетом осколков. Предохранитель является частью силового проводника, находящегося в атмосферном воздухе внутри основания. Искра, возникающая в вакууме, быстро гаснет. В лампе может появиться черный «дым», но колба останется целой.