Koje godine je izumljena sijalica sa žarnom niti? Ko, gdje i kada je izumio sijalicu?

Sijalicu je izumeo Thomas Edison 1879. godine, zar ne? Mnogi ljudi znaju za ovo i podučavaju to u školi. Međutim, iza ovog važnog i takvog neophodna tema vredi nešto više od samog imena svog tvorca, gospodina Edisona. Priča sijalica zapravo počelo skoro 70 godina ranije. Godine 1806. Humphrey Davy, Englez, pokazao je moć električna lampa kraljevsko društvo. Davyjeva lampa je proizvodila osvjetljenje stvarajući zasljepljujuće električne iskre između dvije karbonske šipke. Ovaj uređaj, poznat kao "lučna lampa", bio je nepraktičan za široku upotrebu. Svjetlo, kao iz baklje za zavarivanje, bilo je previše jako za korištenje u životnim i radnim prostorima. Uređaj je također zahtijevao ogroman izvor napajanja i bateriju, koju je Davyjev model brzo potrošio.

Kako je vrijeme prolazilo, izmišljeni su električni generatori, koji bi mogao hraniti električne lukove. Ovo je našlo svoju primjenu tamo gdje je izvor jakog svjetla bio jednostavno neophodan: u svjetionicima iu javne institucije. Kasnije su u ratu korištene lučne lampe, jer su snažni reflektori mogli pratiti neprijateljske avione. Danas možete vidjeti slično osvjetljenje u blizini bioskopa ili na otvaranju novih radnji.

Lampa sa žarnom niti.

Pronalazači u 19. veku želeli su da pronađu način da koriste lampu i kod kuće i na poslu. Bilo je apsolutno neophodno nova metoda stvaranje električnog svjetla. Ova metoda generiranja svjetlosti poznata je kao "filament".

Naučnici su znali da će se zagrijati ako uzmete neke materijale i kroz njih provučete dovoljno struje. Na određenoj temperaturi grijanja počinju svijetliti. Problem sa ovom metodom je bio u tome dugotrajna upotreba materijal bi se mogao zapaliti ili otopiti. Kada bi se lampa sa žarnom niti učinila praktičnijom, ova dva problema bi bila riješena.

Izumitelji su shvatili da je jedini način da ih spriječe od izgaranja spriječiti da dođu u kontakt s kisikom. Kiseonik je neophodan sastojak u procesu sagorevanja. Budući da je kisik prisutan u atmosferi, jedini način da se izbjegne požar bio je zatvaranje gorionika u staklenu posudu, odnosno "lampu". To znači da se ograniči kontakt sa vazduhom. Godine 1841. britanski izumitelj Frederick de Molains patentirao je lampu koristeći ovu tehniku ​​u kombinaciji s platinastim filamentom i ugljikom. Amerikanac John Starr je također 1845. godine dobio patent za lampu koja koristi vakuum u kombinaciji sa gorionikom od ugljenika. Mnogi drugi, uključujući engleskog hemičara Josepha Swan-a, poboljšali su i patentirali verzije vakuumskih lampi sa gorionicima od različitih materijala i raznim oblicima. Međutim, niko nije praktična primjena za svakodnevnu upotrebu. Labudova lampa je, na primjer, koristila karbonski papir, koji se brzo raspao nakon izgaranja.

Edison se pridružuje!

Bilo je očito da će žarulje sa žarnom niti donijeti ogroman financijski uspjeh ako se poboljšaju. Stoga su mnogi pronalazači nastavili raditi na pronalaženju rješenja. Mladi i drski pronalazač Thomas Edison ušao je u trku 1878. za stvaranje najbolja lampa. Edison je već bio poznat u svijetu po stvaranju telefonskog predajnika i fonografa. U oktobru te godine, radeći na projektu nekoliko mjeseci, izjavio je u novinama: "Riješio sam problem električnog svjetla!" Ova brza primjedba bila je dovoljna da snizi dionice gasnih kompanijačije su lampe davale tadašnju rasvjetu.

Kako se ispostavilo, Edisonova najava je bila preuranjena. Imao je samo ideju kako da reši probleme električnih sijalica sa žarnom niti. Edison je mislio da će riješiti problem ugradnjom prekidača osjetljivog na temperaturu u lampi koji bi se isključio kada je temperatura previsoka. Bilo je dobra ideja ali nažalost nije uspjelo. Da bi lampa bila dovoljno hladna, prekidači su se aktivirali prebrzo. To je dovelo do stalnog treperenja, zbog čega su lampe bile neupotrebljive (isti princip se sada koristi u božićnim vijencima).

Ubrzo je svima koji su radili u Edisonovoj laboratoriji postalo jasno da je potreban drugačiji pristup. Edison odlučuje da unajmi mladog fizičara Francisa Uptona sa Univerziteta Princeton da radi na projektu. Sve do ove tačke, osoblje Edisonove laboratorije pokušavalo je ideju za idejom. Pod Uptonovim vodstvom, također su počeli obraćati pažnju na postojeće patente i dostignuća kako bi izbjegli takve greške. Tim je također počeo raditi osnovna istraživanja o svojstvima materijala s kojima je radio.

Jedan od rezultata ispitivanja svojstava materijala bila je spoznaja da bilo koja nit ima visok električni otpor. Svi materijali imaju određenu količinu "trenja" kada struja prolazi kroz njih. Materijali visokog otpora se lakše zagrijavaju. Edisonu je trebalo samo da testira materijale visoke otpornosti kako bi pronašao ono što je tražio.

Pronalazač je počeo razmišljati ne samo o tome električno svjetlo pojedinačno, ali i o cijelom električnom sistemu. Koliko veliki generator treba da bude da bi osvetlio obližnje područje? Koji napon je potreban za osvjetljavanje kuće?

Do oktobra 1879. Edisonov tim je počeo da vidi prve rezultate. Dana 22. tanka karbonska nit je gorjela 13 sati eksperimenta. Više dugo vremena je postignut stvaranjem boljeg vakuuma unutar lampe (manje kiseonika unutar lampe usporavalo je proces gorenja). Testirani su organski materijali od drvenog uglja i pokazalo se da je japanski bambus najbolji. Do kraja 1880. godine, ugljenisana bambusova vlakna su gorjela skoro 600 sati. Ispali su konci najbolja forma za povećanje električnog otpora materijala.

Ugljeni bambus je imao visoku otpornost i dobro se uklapao u šemu izgradnje čitavog električnog sistema. Godine 1882. osnovana je kompanija Edison Electrical Light Company, koja je imala svoje stanice smještene u Pearl Streetu, osiguravajući New York svjetlom. Godine 1883. Macy's shop je bio prvi koji je instalirao nove sijalice sa žarnom niti.

Edison protiv Swan.

U međuvremenu u Engleskoj, Joseph Swan je nastavio da radi na električnim sijalicama nakon što je vidio da nove pumpe čine bolji usisivač. Swan je stvorio lampu koja je bila dobra za izlaganje, ali nepraktična u stvarnoj upotrebi. Swan je koristio debelu karbonsku šipku koja je ostavljala čađ unutar lampe. Takođe, nizak otpor štapa značio je da lampa koristi previše energije. Vidjevši uspjeh Edisonovih lampi, Swan je iskoristio ove napretke da stvori svoje vlastite lampe. Nakon što je osnovao svoju kompaniju u Engleskoj, Edison je tužio Swana zbog kršenja autorskih prava. Na kraju su dva pronalazača odlučila prekinuti spor i udružiti snage. Osnovali su Edison-Swan United, koji je postao jedan od najvećih svjetskih proizvođača sijalica.

Dakle, Edison je izumio električnu lampu? Ne baš. Lampa sa žarnom niti je izumljena prije njega. Ipak, stvorio je prvu praktičnu lampu zajedno sa električnim sistemom, što je njegovo veliko dostignuće.

Edisonovo ime se takođe povezuje sa pronalaskom telefonskog predajnika, fonografa i mimeografa. A njegova lampa sa žarnom niti se koristi do danas. Ovo je dokaz koliko je Edison i njegov tim sjajan. Uostalom, oni su ovaj izum prenijeli iz laboratorije u kuću.

Odgovor na ovo naizgled elementarno i jednostavno pitanje je još uvijek nejasan. Vjeruje se da je sijalicu izumio ne tako daleke 1879. godine Amerikanac Thomas Edison. Pa, ili se barem tako uče naši studenti.

Ali vrijedi razumjeti problem i saznati: je li tako? Zaista, u stvari, istorija dobro poznate sijalice jeste serijski sklop izume i otkrića koja su nastala u drugačije vrijeme od raznih ljudi.

• Pouzdano je poznato da se "progenitor" moderne lampe pojavio davno. Od davnina su se pokušavali stvoriti uređaji sposobni da osvjetljavaju tamu noću. A neki pokušaji su bili prilično uspješni i impresivni. Prema istorijskim podacima:
• Nedaleko od Apijevog puta, u jednoj od rimskih grobnica, pronađena je užarena lampa. Ispostavilo se da je radila, u prosjeku, 1.600 godina.
• Istovremeno, u još jednoj grobnici u Rimu otkriven je jedinstven fenjer Pollanta. Sjala je u prosjeku 2.000 godina.
• "Progenitor" sijalice bio je poznat Egipćanima i stanovnicima Mediterana. Oni su bili prvi koji su koristili za osvjetljavanje stanova. maslinovo ulje. Sipao je u posebne zemljane posude sa umetnutim pamučnim fitiljem. Slika objekta, koji svojom strukturom vrlo podsjeća na lampu sa žarnom niti, pronađena je u hramu Hator koji su izgradili stari Egipćani.
• Ali stanovnici obale Kaspijskog mora u glinene posude ulijevali su ne maslinovo ulje, već ulje.
• Podaci o postojanju intenzivnih i izdržljivih lampi nalaze se kod poznatih autora iz različitih epoha. O njima su posebno pisali Aurelije Augustin, Plutarh, Lucijan, Pausanija i mnogi drugi. O " vječna lampa“ pisao je i Cyrano de Bergerac u svojim spisima.

U srednjem vijeku, glinene posude zamijenile su prve svijeće, koje su uključivale i prirodne pčelinji vosak Dalje, vekovima su mnogi od najvećih naučnika, genija i pronalazača naše Zemlje radili na pronalasku uređaja za osvetljenje koji je siguran za ljude.

Ipak, prvi siguran dizajn pogodan za masovnu proizvodnju pojavio se otprilike sredinom 19. stoljeća.

U to vrijeme svijet je zahvatio val raznih otkrića usko povezanih s elektricitetom. Može se reći da je nekako otišao lančana reakcija: jedno relativno malo otkriće utrlo je put za još veće planove i grandiozne ideje.

"Autori" sijalica iz različitih zemalja

Vasilij Petrov (Rusija)

Godine 1803. dobio je električni luk koristeći kapacitivnu bateriju. Dizajnirajući ovu ogromnu i vrlo moćnu bateriju, on je prvi u svijetu izjavio da je moguće noću osvjetljavati objekte i prostorije električnim naponskim lukom. Otkrivaču je bilo teško provoditi eksperimente, jer je ugljen koji se koristio kao elektroda izgorio za nekoliko minuta.

Britanski pronalazač Delarue

Nastavljen je rad na stvaranju i poboljšanju sijalice. Godine 1809., Britanac je dizajnirao prvu svjetsku lampu sa žarnom niti, koja je bila napravljena od platine. Ali platinasti kalem je bio previše krhak i preskup. Stoga nije dobio priznanje i aktivnu distribuciju.

Belgijski naučnik Jobar

S obzirom na nedostatke prijašnjih dizajna sijalica, on se dao na optimizaciju i 1938. godine uveo karbonske žarulje sa žarnom niti. Ali i njegova lampa je imala nedostatak: sadržavala je kiseonik, tako da je karbonski štap prilično brzo pregorio.

Jean Bernard Foucault (Francuska)

Presrevši "štafetnu palicu", naučnik iz Francuske je 1844. zamenio elektrode iz ugalj na retortnim ugljenim elektrodama. Lampu je opremio i ručnim podešavanjem dužine luka, dok je prilično moćna baterija za to vrijeme služila kao izvor električne energije.

Heinrich Goebel (Njemačka)

Sijalica je nastavila da se menja. „Autor“ prve moderne lampe bio je naučnik iz Nemačke, koji je 1855. godine stavio ugljenisanu bambusovu nit u vakuumski kontejner. Lampa je još uvijek bila daleko od savršene, ali je postala praktičnija.

Aleksandar Lodygin (Rusija)

Godine 1874. patentirao je jedinstvenu lampu sa žarnom niti. Naučnik je stavio štapić uglja u evakuisanu bocu. Volfram je služio kao materijal za filamente. Zahvaljujući tome, bilo je moguće značajno produžiti vijek trajanja ovih lampi.

Vasilij Didrikhson (Rusija)

Pošto je poboljšao dizajn svog sunarodnika, 1875. godine ispumpao je vazduh iz lampe. Osim toga, ovaj put je naučnik koristio nekoliko vlasi, tako da ako jedna od njih izgori, sljedeća kosa počinje automatski raditi.

Pavel Jabločkov (Rusija)

Njegovim naporima, dugi i plodni eksperimenti prerasli su u masovnu električnu rasvjetu. Godine 1875. došao je na ideju da stvori jednostavnu, ali vrlo pouzdanu lučnu lampu. Godine 1876. i 1877. dobio je nekoliko patenata: za dizajn same lučne sijalice, kao i za njihove sisteme napajanja.

Ubrzo je pokrenuta proizvodnja industrijska osnova, ali postepeno je "Svijeća Yablochkov" zamijenjena trajnijom, modernijom i ekonomičnijom lampom sa žarnom niti.

Joseph Wilson Swan (Engleska)

Na pozadini ovih otkrića, 1878. godine jedan Englez je patentirao nešto drugačiju lampu. U svom izumu, stavio je karbonska vlakna u prilično razrijeđenu atmosferu kisika. Zahvaljujući tome, svjetlost lampe je postala primjetno svjetlija.

Tomas Edison (SAD)

On je finalizirao i optimizirao tehnologije koje su već postojale u to vrijeme. Godine 1880. patentirao je lampu na drveni ugalj koja je mogla svijetliti oko 40 sati. Također je uspio značajno smanjiti cijenu lampe. Njegove lampe su ubrzo zamijenile plinsko osvjetljenje.

Tako je nekoliko vrijednih naučnika-pronalazača iz Njemačke, Rusije, Belgije, SAD-a, Francuske, Engleske i drugih zemalja dalo značajan doprinos razvoju tehnologije. Zato neki pripisuju autorstvo direktno Tomasu Edisonu, dok su drugi čvrsto uvjereni da je Alexander Lodygin u pravu.

Bez sumnje, lampa je izumljena mnogo prije nego što ju je patentirao jedan Amerikanac. Međutim, njegova je velika i neosporna zasluga što je, spojivši sve najbolje, otvorio svijetu praktičnu lampu uz električni sistem. Za ovo ostvarenje obično mu se pripisuje uloga prvog autora sijalice.

I na kraju zanimljiv video, gde devojka "istražuje" pronalazak lampe.

Mnogo se priča i neosnovanih sporova oko ovog pitanja. Ko je izmislio lampu sa žarnom niti? Neki tvrde da je ovo Lodygin, drugi da je Edison. Ali sve je mnogo komplikovanije, pogledajmo hronologiju istorijskih događaja.

Postoji mnogo metoda transformacije električna energija u svetlost. To uključuje lampe lučnog principa rada, plinskog pražnjenja i one kod kojih je izvor sjaja grijaća nit. U stvari, sijalica sa žarnom niti može se smatrati i umjetnim izvorom osvjetljenja, jer se za njegov rad koristi učinak zagrijanog vodiča kroz koji prolazi struja. Metalna spirala ili karbonska nit najčešće djeluje kao užareni element. Pored provodnika, dizajn sijalice uključuje sijalicu, strujni vod, osigurač i postolje. Međutim, sve ovo već znamo. Ali ne tako davno bilo je vrijeme kada se nekoliko naučnika istovremeno razvijalo u području umjetnih izvora svjetlosti i borilo se za titulu izumitelja sijalice.

Ako želite stvarno razumjeti, preporučujemo da pročitate članak u cijelosti.

Prve transformacije energije u svjetlost

U 18. vijeku dogodilo se značajno otkriće koje je označilo početak ogromnog niza izuma. Otkrivena je struja. Na prelazu sledećeg veka bio je italijanski naučnik Luiđi Galvani izmišljena metoda prima električnu struju od hemijske supstance- voltni stupac ili galvanska ćelija. Već 1802. godine fizičar Vasilij Petrov otkrio je električni luk i predložio da se koristi kao rasvjetni uređaj. Nakon 4 godine, kraljevsko društvo je vidjelo električnu lampu Humphreya Davyja, koja je osvijetlila prostoriju zbog varnica između ugljenih šipki. Prve lučne lampe bile su previše svijetle i skupe, što ih je činilo neprikladnim za svakodnevnu upotrebu.

Žarulja sa žarnom niti: prototipovi

Prvi razvoj događaja rasvjetne lampe sa užarenim elementima počela je sredinom 19. veka. Da, u 1838 Belgijski pronalazač Jobar predstavio je projekat žarulje sa žarnom niti sa karbonskim jezgrom. Iako vrijeme rada ovog uređaja nije prelazilo pola sata, to je bio dokaz tehnološkog napretka u ovoj oblasti. IN 1840 godine, Voren de la Ru, engleski astronom, proizveo je sijalicu sa platinastom spiralom, prvu lampu u istoriji elektrotehnike sa elementom sa žarnom niti u obliku spirale. Pronalazač je propuštao električnu struju kroz vakuumsku cijev sa namotajem platinaste žice u nju. Kao rezultat zagrijavanja, platina je emitirala jarki sjaj, a gotovo potpuni nedostatak zraka omogućio je korištenje uređaja u bilo kojem temperaturni uslovi. Zbog visoke cijene platine u komercijalne svrhe, bilo je nelogično koristiti takvu lampu, čak i uzimajući u obzir njenu efikasnost. Međutim, u budućnosti se upravo uzorak ove sijalice počeo smatrati predkom drugih žarulja sa žarnom niti. Warren de la Rue decenijama kasnije (in 1860 -x) počeo aktivno proučavati fenomen sjaja plinskog pražnjenja pod utjecajem struje.

IN 1841 Frederick de Moleyn, Englez, patentirao je lampe, koje su bile tikvice s platinastim vlaknom ispunjenim ugljikom. Međutim, testovi koje je sproveo 1844. godine u odnosu na dirigente nisu bili okrunjeni uspjehom. To je bilo zbog brzog topljenja platinaste niti. Godine 1845, drugi naučnik, King, zamenio je platinaste užarene elemente ugljeničnim štapićima i dobio patent za svoj izum. Iste godine u inostranstvu, u SAD-u, John Starr je patentirao sijalicu sa vakuum sferom i ugljeničnim plamenikom.

IN 1854 godine, nemački časovničar Heinrich Goebel osmislio je uređaj koji se smatra prototipom moderne lampe bodova. Demonstrirao ga je na izložbi elektrotehnike u Sjedinjenim Državama. Bila je to vakuumska žarulja sa žarnom niti, koja je zaista bila pogodna za upotrebu u većini raznim uslovima. Heinrich je predložio korištenje bambusove niti koja je bila ugljenisana kao izvor svjetlosti. Umjesto boce, naučnik je uzeo jednostavne boce toaletne vode. Vakuum u njima nastao je dodavanjem i izlivanjem žive iz tikvice. Nedostatak izuma je bila prekomjerna krhkost i vrijeme rada od samo nekoliko sati. Tokom godina aktivnog istraživačkog života, Goebel nije mogao steći dužno priznanje u društvu, ali je u 75. godini nazvan izumiteljem prve praktične žarulje sa žarnom niti na bazi ugljične niti. Inače, upravo je Goebel prvi koristio rasvjetna tijela u reklamne svrhe: vozio se po New Yorku na kolicima ukrašenim sijalicama. Na invalidska kolica je postavljena špijunska stakla koja je privlačila pažnju izdaleka, kroz koju je naučnik uz naknadu dozvolio da gleda u zvjezdano nebo.

Prvi rezultati

Najefikasnije rezultate u oblasti dobijanja vakuumske sijalice postigao je poznati hemičar i fizičar iz Engleske - Joseph Swan (Swan). IN 1860 Godine dobio je patent za svoj izum, iako lampa nije dugo radila. To je bilo zbog upotrebe karbonskog papira - brzo se pretvorio u mrvice nakon spaljivanja.

Sredinom 70-ih. U 19. veku, paralelno sa Labudom, ruski naučnik je takođe patentirao nekoliko izuma. Izumio je izvanredni naučnik i inženjer Aleksandar Lodigin 1874 žarulja sa žarnom niti koja je koristila karbonsku šipku za grijanje. Počeo je eksperimente na proučavanju rasvjetnih uređaja 1872. godine, dok je bio u Sankt Peterburgu. Kao rezultat toga, zahvaljujući bankaru Kozlovu, osnovano je društvo za rad sijalica na ugalj. Za svoj izum, naučnik je dobio nagradu na Akademiji nauka. Ove lampe su odmah počele da se koriste za ulično osvetljenje i zgrada Admiraliteta.

Aleksandar Nikolajevič Lodigin

Lodygin je također bio prvi koji je došao na ideju korištenja volframovih ili molibdenskih niti uvijenih u spiralu. TO 1890 -m god. Lodygin je imao na rukama nekoliko vrsta lampi sa žarnom niti od različitih metala. Predložio je ispumpavanje zraka iz sijalice kako bi proces oksidacije bio sporiji, što znači da bi vijek trajanja lampe bio duži. Prva komercijalna lampa sa spiralnim volframovim vlaknom u Americi je naknadno proizvedena prema Lodyginovom patentu. Čak je izumio i plinske sijalice punjene karbonskim vlaknima i dušikom.

Lodyginova ideja 1875 godine poboljšao još jedan ruski mehaničar-pronalazač Vasilij Didrikhson. Ugljevlje je proizvodio ugljenisanjem drvenih cilindara u grafitnim loncima. On je bio taj koji je prvi uspio da ispumpa zrak i ugradio je više od jednog navoja u sijalicu da bi došlo do zamjene kada pregori. Takva lampa je proizvedena pod upravom Kona, a velika prodavnica platna i podvodni kesoni počeli su da je osvetljavaju tokom izgradnje mosta u Sankt Peterburgu. Godine 1876. lampu je poboljšao Nikolaj Pavlovič Buligin. Naučnik je usijao samo jedan kraj uglja, koji se neprestano kretao napred u procesu sagorevanja. Međutim, uređaj je bio složen i skup.

IN 1875-76 gg. Inženjer elektrotehnike Pavel Yablochkov, stvarajući električnu svijeću, otkrio je da kaolin (vrsta bijele gline) dobro provodi struju pod utjecajem visoke temperature. Izumio je kaolinsku sijalicu sa žarnom niti od odgovarajućeg materijala. Prepoznatljiva karakteristika Ova lampa je činjenica da za njen rad nije bilo potrebno stavljati kaolinsku nit u vakum tikvicu - ostala je u funkciji i u kontaktu sa vazduhom. Stvaranju sijalice prethodio je dug rad naučnika na lučnim sijalicama u Parizu. Jednom je Jabločkov posetio lokalni kafić i, gledajući kako konobar postavlja pribor za jelo, došao je na novu ideju. Odlučio je postaviti karbonske elektrode paralelno jedna s drugom, a ne horizontalno. Istina, postojala je opasnost da izgori ne samo luk, već i provodne stezaljke. Dilema je riješena dodavanjem izolatora koji je nakon elektroda postepeno izgarao. Ovaj izolator je postao bijela glina. Da bi sijalica zasvijetlila, između elektroda je postavljen ugljeni džamper, a neravnomjerno sagorijevanje samih elektroda je minimalizirano korištenjem alternatora.

Yablochkov je demonstrirao svoj izum na tehnološkoj izložbi u Londonu 1876 godine. Godinu dana kasnije, jedan od Francuza, Deneyruz, osnovao je dioničko društvo za proučavanje Jabločkovovih svjetlosnih tehnologija. Sam naučnik nije vjerovao u budućnost žarulje sa žarnom niti, ali Jabločkovove električne svijeće bile su veoma popularne. Uspjeh je osiguran ne samo niskom cijenom, već i vremenom gorenja od 1,5 sata. Zahvaljujući ovom izumu, pojavili su se lampioni sa zamjenom svijeća, a ulice su počele biti znatno bolje osvijetljene. Istina, nedostatak takvih svijeća bio je prisustvo samo promjenjivog toka svjetlosti. Nešto kasnije, fizičar iz Njemačke, Walter Nernst, razvio je sijalicu istog principa, ali je užarenu nit napravio od magnezija. Lampa se palila tek nakon što se žarna nit zagrijala, za šta su prvo korištene šibice, a zatim električni grijači.

Borba za patente

Do kraja 1870-ih. moj istraživačke aktivnosti započeo je izvanredni inženjer i pronalazač Thomas Edison, koji je živio u Sjedinjenim Državama. U procesu stvaranja lampe, isprobao je različite metale za filamente. U početku je naučnik vjerovao da bi rješenje problema električnih sijalica moglo biti zbog njihovog automatskog gašenja kada visoke temperature. Ali ova ideja nije uspjela, jer je stalno gašenje hladne lampe rezultiralo samo treperavim zračenjem koje nije bilo konstantno. Postoji verzija da je krajem 70-ih. Poručnik ruske flote Khotinski donio je nekoliko Lodyginovih sijalica sa žarnom niti i pokazao ih Edisonu, što je utjecalo na njegov daljnji razvoj.

Ne zadržavajući se na svojim dostignućima u Engleskoj, Joseph Swan, u to vrijeme već poznat u naučnim krugovima, patentirao je lampu s karbonskim vlaknima 1878. godine. Postavljen je u razrijeđenu atmosferu s kisikom, tako da je svjetlost ispala vrlo sjajna. Godinu dana kasnije, električna rasvjeta se pojavila u većini kuća u Engleskoj.

Thomas Alva Edison

U međuvremenu, Thomas Edison je unajmio Francisa Uptona da radi u njegovoj laboratoriji. Zajedno s njim materijali su se počeli preciznije testirati, a pažnja je bila usmjerena na nedostatke prethodnih patenata. Godine 1879. Edison je patentirao sijalicu sa platinastim postoljem, a godinu dana kasnije naučnik je stvorio lampu sa karbonskim vlaknima i neprekidnim radom 40 sati. Tokom svog rada, Amerikanac je proveo 1,5 hiljada testova i bio je u stanju da stvori rotacioni prekidač tip domaćinstva. U principu, Thomas Edison nije napravio nikakve nove izmjene na Lodyginovoj električnoj sijalici. Samo je iz njegove staklene sfere ispumpana velika količina zraka pomoću karbonske niti. Što je još važnije, američki naučnik je razvio supersistem za sijalicu, izumeo bazu sa šrafom, uložak i osigurače, a potom organizovao masovnu proizvodnju.

Novi izvori svjetlosti uspjeli su istisnuti plinske, a sam izum se neko vrijeme zvao Edison-Swan lampa. 1880. Thomas je uspostavio najprecizniju vrijednost vakuuma, što je stvorilo najstabilniji prostor bez zraka. Vazduh je evakuisan iz sijalice pomoću živine pumpe.

Do kraja 1880. bambusova vlakna u sijalicama mogla su gorjeti oko 600 sati. Ovaj materijal iz Japana prepoznat je kao najbolja ugljikova komponenta organskog tipa. Budući da su bambusove niti bile prilično skupe, Edison je predložio da se naprave od obrađenih pamučnih vlakana posebne načine. Prve kompanije koje su gradile velike električni sistemi nastali su u Njujorku 1882. Tokom ovog perioda, Edison je čak tužio Swan zbog kršenja autorskih prava. Ali na kraju, naučnici su stvorili zajedničko preduzeće pod nazivom Edison-Swan United, koje je brzo izraslo u svetskog lidera u proizvodnji električnih sijalica.

Tokom svog života, Tomas Edison je uspeo da dobije 1093 patenta. Među njegovim poznatim izumima: fonograf, kinetoskop, telefonski predajnik. Jednom su ga pitali nije li šteta pogriješiti 2.000 puta prije nego što stvori sijalicu. Naučnik je odgovorio: "Nisam pogrešio, ali sam otkrio 1999 načina kako ne napraviti sijalicu."

Metalni filamenti

Krajem 1890-ih Stižu nove sijalice. Dakle, Walter Nernst je predložio izradu užarenih niti od posebne legure, koja je uključivala okside magnezija, itrijuma, torija i cirkonija. U Auer lampi (Karl Auer von Welsbach, Republika Austrija) osmijumska nit je djelovala kao emiter svjetlosti, a u Bolton i Feuerlein lampi tantalna nit. Aleksandar Lodygin je 1890. godine patentirao žarulju sa žarnom niti, u kojoj je korištena brzozagrijava volframova nit (korišteno je nekoliko vatrostalnih metala, ali je volfram, prema rezultatima istraživanja, imao najbolje performanse). Važno je napomenuti da je 16 godina kasnije prodao sva prava na svoj revolucionarni izum industrijskom gigantu General Electric, kompaniji koju je osnovao veliki Thomas Edison.

Međutim, u istoriji elektrotehnike poznata su dva patenta volframova lampa- 1904. godine duet naučnika Sandora Yusta i Franje Hanamana registrirao je izum sličan Lodyginovom. Godinu dana kasnije, Austro-Ugarska je započela masovnu proizvodnju ovih lampi. Kasnije je General Electric počeo proizvoditi sijalice s inertnim plinovima. Naučnik iz ove organizacije, Irving Langmuir, uspio je 1909. godine modernizirati Lodyginov izum dodavanjem argona kako bi produžio trajanje i povećao izlaz svjetlosti.

Godine 1910. William Coolidge je poboljšao procese industrijska proizvodnja volframove niti, nakon čega je počela proizvodnja svjetiljki ne samo sa žarnom niti u obliku spirale, već i u obliku cik-cak, dvostruke i trostruke spirale.

Daljnji izumi

• Od nastanka prvih električnih rasvjetnih tijela, proučavanja svojstava lampe na pražnjenje, međutim, sve do početka 20. veka naučnici su pokazivali malo interesovanja za njih. Primjer je činjenica da su prvi primitivni prototipovi živinih svjetiljki konstruirani u Velikoj Britaniji još 1860-ih, ali je Peter Hewitt izumio tek 1901. živina lampa nizak pritisak. Pet godina kasnije, analozi su ušli u proizvodnju visokog pritiska. A 1911. godine Georges Claudy, hemijski inženjer iz Francuske, pokazao je svijetu neonsku sijalicu, koja je odmah postala centar pažnje svih oglašivača.
• U 1920-40-im godinama. su izmišljeni natrijumske lampe, fluorescentna i ksenon. Neki od njih počeli su se masovno proizvoditi čak i za kućnu upotrebu. Do danas je poznato oko 2 hiljade vrsta izvora svjetlosti.
• U SSSR-u je izraz "Iljičeva sijalica" postao kolokvijalni naziv za lampu sa žarnom niti. Upravo je ovaj idiom postao domaći seljacima i kolektivnim farmerima tokom ere univerzalne elektrifikacije. Godine 1920. Vladimir Lenjin je posjetio jedno od sela kako bi pokrenuo elektranu, a onda se pojavilo popularni izraz. Međutim, u početku se ovaj izraz koristio za označavanje plana za elektrifikaciju Poljoprivreda, gradovi i sela. Iljičeva lampa je bila patrona, slobodno okačena žicom sa plafona i visila dole bez plafona. Dizajn kertridža je uključivao i prekidač, a ožičenje je položeno otvoreni put duž zidova.
• LED lampe su razvijene 60-ih godina. za industrijske svrhe. Imali su malu snagu i nisu mogli dobro osvijetliti prostor. Međutim, danas se upravo ovaj smjer smatra najperspektivnijim.
• 1983. godine pojavile su se kompaktne fluorescentne sijalice. Njihov izum bio je posebno važan u kontekstu potrebe za uštedom električne energije. Osim toga, ne zahtijevaju dodatnu opremu za pokretanje i odgovaraju standardnim žaruljama sa žarnom niti.
• Ne tako davno, dvije kompanije iz Amerike odjednom su stvorile fluorescentne lampe za potrošače sa mogućnošću pročišćavanja zraka i uklanjanja neprijatnih mirisa. Njihova površina je prekrivena titan dioksidom, koji kada se ozrači, pokreće fotokatalitičku reakciju.

Video kako se prave žarulje sa žarnom niti u starim fabrikama.

Žarulja sa žarnom niti je predmet poznat svima. Struja i umjetno svjetlo odavno su za nas sastavni dio stvarnosti. Ali malo ljudi razmišlja o tome kako se pojavila prva i poznata lampa sa žarnom niti.

Naš članak će vam reći šta je žarulja sa žarnom niti, kako radi i kako se pojavila u Rusiji i širom svijeta.

Šta je

Žarulja sa žarnom niti je električna verzija izvora svjetlosti, čiji je glavni dio vatrostalni provodnik koji igra ulogu tijela niti. Provodnik se stavlja u staklenu tikvicu, koja se unutra pumpa inertnim gasom ili potpuno bez vazduha. Propuštanjem električne struje kroz vatrostalni tip provodnika, ova lampa može emitovati svjetlosni tok.

Sjaj lampe sa žarnom niti

Princip rada temelji se na činjenici da kada električna struja teče kroz tijelo niti, ovaj element počinje svijetliti, zagrijavajući volframovu nit. Kao rezultat toga, filament počinje emitovati zračenje elektromagnetsko-termalnog tipa (Planckov zakon). Da bi se stvorio sjaj, temperatura sjaja mora biti nekoliko hiljada stepeni. Kako se temperatura smanjuje, spektar sjaja će postajati sve crveniji.
Svi nedostaci žarulje sa žarnom niti leže u temperaturi žarulje. Što je potreban bolji svjetlosni tok, potrebna je viša temperatura. Istovremeno, volframova nit karakteriše granica filamenta, iznad koje ovaj izvor svjetlosti trajno prestaje.
Bilješka! Temperaturna granica grijanja za žarulje sa žarnom niti je 3410 ° C.

Karakteristike dizajna

Budući da se žarulja sa žarnom niti smatra prvim izvorom svjetlosti, sasvim je prirodno da njen dizajn bude prilično jednostavan. Pogotovo kada se uporedi sa sadašnjim izvorima svetlosti, koji ga postepeno istiskuju sa tržišta.
U lampi sa žarnom niti, vodeći elementi su:

• žarulja;
• tijelo sjaja;
• trenutni tragovi.

Bilješka! Prva takva lampa imala je upravo takvu strukturu.

Dizajn žarulje sa žarnom niti

Do danas je razvijeno nekoliko varijanti žarulja sa žarnom niti, ali takva je struktura tipična za najjednostavnije i prve modele.
U standardnoj žarulji sa žarnom niti, pored gore opisanih elemenata, nalazi se osigurač, koji je veza. Izrađen je od legure feronikla. Zavaren je u otvor jednog od dva strujna provodnika proizvoda. Veza se nalazi u kraku trenutnog odvoda. Neophodan je kako bi se spriječilo uništavanje staklene sijalice prilikom probijanja niti. To je zbog činjenice da kada se volframova nit probije, stvara se električni luk. Može otopiti ostatke konca. Njegovi fragmenti mogu oštetiti staklenu bocu i izazvati požar.
Osigurač uništava električni luk. Takva feronikel karika se postavlja u šupljinu u kojoj je pritisak jednak atmosferskom. U ovoj situaciji, luk se gasi.
Takva struktura i princip rada omogućili su žarulji sa žarnom niti široku distribuciju širom svijeta, ali zbog velike potrošnje energije i kratkog vijeka trajanja, danas se koriste mnogo rjeđe. To je zbog činjenice da su se pojavili moderniji i efikasniji izvori svjetlosti.

Istorija otkrića

Istraživači iz Rusije i drugih zemalja svijeta dali su svoj doprinos stvaranju žarulje sa žarnom niti u obliku u kojem je danas poznata.

Alexander Lodygin

Sve do trenutka kada je pronalazač Aleksandar Lodigin iz Rusije počeo da radi na razvoju sijalica sa žarnom niti, u njegovoj istoriji treba napomenuti neke važne događaje:

• 1809. godine, poznati izumitelj Delarue iz Engleske stvorio je svoju prvu lampu sa žarnom niti opremljenu platinastom spiralom;
• skoro 30 godina kasnije, 1938. godine, belgijski pronalazač Jobar razvio je karbonski model žarulje sa žarnom niti;
• Izumitelj Heinrich Goebel iz Njemačke je 1854. godine već predstavio prvu verziju radnog izvora svjetlosti.

Sijalica u njemačkom stilu imala je ugljenisanu bambusovu nit koja je bila stavljena u evakuiranu posudu. U narednih pet godina, Heinrich Goebel je nastavio svoj razvoj i na kraju došao do prvog prototipa radne sijalice sa žarnom niti.

Prva praktična sijalica

Joseph Wilson Swan, poznati fizičar i hemičar iz Engleske, 1860. godine pokazao je svijetu svoje prve uspjehe u razvoju izvora svjetlosti i za svoje rezultate bio nagrađen patentom. Ali neke od poteškoća koje su nastale stvaranjem vakuuma pokazale su neefikasan i ne dugotrajan rad Swan lampe.
U Rusiji, kao što je gore navedeno, Alexander Lodygin se bavio istraživanjem u oblasti efikasnih izvora svjetlosti. U Rusiji je uspio postići sjaj u staklenoj posudi od karbonske šipke, iz koje je prethodno bio ispumpan zrak. U Rusiji je istorija otkrića sijalice sa žarnom niti počela 1872. Upravo je ove godine Alexander Lodygin uspio u svojim eksperimentima s karbonskom šipkom. Dvije godine kasnije, u Rusiji, dobija patent pod brojem 1619, koji mu je izdat za žarulju sa žarnom niti. Zamijenio je nit štapom uglja, koji je bio u vakuumskoj tikvici.
Tačno godinu dana kasnije, V. F. Didrikhson je značajno poboljšao izgled lampe sa žarnom niti koju je u Rusiji stvorio Lodygin. Poboljšanje se sastojalo u zamjeni karbonske šipke s nekoliko dlačica.

Bilješka! U situaciji kada je jedan od njih izgorio, drugi se automatski uključio.

Joseph Wilson Swan, koji je nastavio svoje pokušaje da poboljša već postojeći model izvora svjetlosti, dobija patent za sijalice. Ovdje kao grijaći element karbonska vlakna. Ali ovdje se već nalazio u razrijeđenoj atmosferi kisika. Takva atmosfera omogućila je dobijanje veoma jakog svetla.

Doprinos Tomasa Edisona

Sedamdesetih godina prošlog vijeka izumitelj iz Amerike, Thomas Edison, pridružio se inventivnoj utrci da stvori radni model žarulje sa žarnom niti.

Thomas Edison

Sproveo je istraživanje o upotrebi filamenata napravljenih od različitih materijala kao užarenog elementa. Edison 1879. godine dobija patent za sijalicu opremljenu platinastim vlaknom. Ali godinu dana kasnije, vraća se na već dokazana karbonska vlakna i stvara izvor svjetlosti s vijekom trajanja od 40 sati.

Bilješka! Istovremeno sa radom na stvaranju efikasnog izvora svjetlosti, Thomas Edison je kreirao rotirajući tip kućnog prekidača.

Unatoč činjenici da Edisonove žarulje rade samo 40 sati, počele su se aktivno istiskivati ​​s tržišta stara verzija gasno osvetljenje.

Rezultati rada Aleksandra Lodygina

Dok je Thomas Edison provodio svoje eksperimente na drugom kraju svijeta, Alexander Lodygin je nastavio da radi slična istraživanja u Rusiji. Devedesetih godina 19. vijeka izumio je nekoliko vrsta sijalica odjednom, čiji su navoji bili napravljeni od vatrostalnih metala.

Bilješka! Lodygin je prvi odlučio da koristi volframovu nit kao užareno tijelo.

Bulb Lodygin

Osim volframa, predložio je i upotrebu niti od molibdena, kao i njihovo uvijanje u spiralu. Lodygin je takve svoje niti stavljao u tikvice iz kojih je ispumpavan sav vazduh. Kao rezultat takvih radnji, niti su zaštićene od oksidacije kisika, što je produžilo vijek trajanja proizvoda.
Prvi tip komercijalnih sijalica proizvedenih u Americi sadržavao je volframovu nit i napravljen je prema Lodyginovom patentu.
Također je vrijedno napomenuti da je Lodygin razvio lampe punjene plinom koje sadrže karbonska vlakna i punjene dušikom.
Dakle, autorstvo prve sijalice sa žarnom niti poslate u serijsku proizvodnju pripada ruskom istraživaču Aleksandru Lodyginu.

Karakteristike Lodygin sijalice

Moderne žarulje sa žarnom niti, koje su direktni potomci modela Aleksandra Lodygina, odlikuju se:

• odličan svjetlosni tok;
• odlična reprodukcija boja;

Prikaz boja žarulje sa žarnom niti

• niska brzina konvekcije i provođenja topline;
• temperatura filamenta filamenta - 3400 K;
• na maksimalnom nivou indikatora temperature žarne niti, koeficijent za korisna akcija iznosi 15%.

Osim toga, ovaj tip izvora svjetlosti troši dosta električne energije tokom svog rada u odnosu na druge moderne sijalice. Zbog karakteristike dizajna takve lampe mogu raditi oko 1000 sati.
Ali, uprkos činjenici da po mnogim kriterijumima ocjenjivanja ovaj proizvod inferiorniji od savršenijih savremeni izvori svjetlo, zbog svoje jeftinosti i dalje ostaje relevantno.

Zaključak

Inventori iz različite zemlje. Ali samo je ruski naučnik Aleksandar Lodigin mogao da stvori najviše najbolja opcija koje, zapravo, i danas koristimo.

promeni veličinu

Koji su bili prvi izvori svjetlosti?

Pitanje: "Ko je izumeo prvu električnu sijalicu?" - pitaju se mnogi, ali malo ko zna tačan odgovor na to. Mnogi ljudi pripisuju ovaj izum naučnicima svoje zemlje, ali, u stvarnosti, malo ljudi zna pravog tvorca ovog uređaja.

Čak iu davnim vremenima antike bilo je pokušaja da se prostorije osvijetle Različiti putevi. Egipćani su koristili maslinovo ulje za rasvjetu u svojim domovima.

Ulje se sipalo u glinene posude, koje su imale fitilje od posebnih pamučnih niti.

Takav jednostavan uređaj učinio je njihovu sobu svjetlijom.

Za rasvjetu su koristili uljane lampe.

Potonji je izliven u lampe i zapaljen.

Ako pitanje ko je izumio sijalicu ostavimo u pozadini, onda se postavlja drugo pitanje: kada se pojavila prva svijeća?

Već u srednjem vijeku od poznatog pčelinjeg voska izrađivale su se svijeće.

Ali stvari se nisu zaustavile sa svijećama, a naučnici su pokušali smisliti univerzalnije sredstvo za rasvjetu. Čak je i Leonardo da Vinci radio na izumu kerozinske lampe.

O prvom rasvjetno tijelo uz maksimalnu sigurnost, možete razgovarati samo od početka 19. vijeka. Ali sijalica, kakvu smo danas navikli da vidimo, izumljena je tek tri decenije kasnije.

Ko je izumio prvu električnu svijeću?

Jedan od odgovora na pitanje ko je izumeo sijalicu biće - Pavel Nikolajevič Jabločkov, ruski pronalazač, inženjer elektrotehnike. Zašto jedan od odgovora? A sve zato što Yablochkov nije izumio prvu električnu sijalicu kao takvu, već samo njen prototip. Zasluge ovog pronalazača pripadaju pronalasku prve električne svijeće. Vrijeme gorenja svijeće bilo je samo sat i po.

Nakon svijeća, izumi lampiona sa automatskom zamjenom svijeća u pravo vrijeme. Iako Yabločkovov izum zaslužuje poštovanje, nije bio vrlo nezgodan za korištenje. Svijeće su mogle trajati samo kratko vrijeme, a onda ih je trebalo zamijeniti. Iako to nije spriječilo njihovu aktivnu upotrebu u rasvjeti pozorišta, trgovačkih centara i tako dalje.

Ko je izmislio sijalicu?

Počevši od 1840. godine, 30 godina, mnogi naučnici su tražili savršena opcija za rasvjetu, ali nisu uspjeli. Danas već svi znaju ko je izumeo prvu električnu sijalicu na svetu. Ova titula pripada ruskom naučniku, inženjeru i pronalazaču Lodyginu Aleksandru Nikolajeviču.

Modernu sijalicu, koju pokreće električna energija, izumio je on. Svi prethodni pokušaji drugih pronalazača nisu prošli potrebne testove. Šta se ne može reći o izumu Lodygina. Njegova sijalica je tiho gorjela pola sata. Kasnije su drugi naučnici razmišljali da iz njega ispumpaju vazduh, što je značajno povećalo vreme rada sijalice.

Kada je izumljena prva sijalica sa karbonskom niti?

U vrijeme kada je Lodygin aktivno razvijao svoju sijalicu, američki naučnik Thomas Edison pažljivo je pratio njegov rad.

Već nakon 9 godina, tačnije 1879. godine, počeo je koristiti ugljičnu nit za sijalice, koja je napravljena od bukove dlake. velika gustoća. Za njegov pronalazak bile su potrebne hiljade vrsta bambusa. Poznato je da je Edison proveo oko 6 hiljada testova i tek nakon toga uspio je postići željeni rezultat. Njegova sijalica je mogla da gori veoma dugo.

Slika iznad pokazuje:

1. Kućište lampe sa karbonskom niti
2. Cijev za napajanje od karbonskih vlakana
3. Solenoid
4. Prigušivači

Paralelno s Edisonom, engleski naučnik Joseph Swan bavio se izumom svjetiljke. Njegov izum je bio u obliku staklene tikvice, unutar te boce nalazila se ista karbonska nit. Nekoliko godina kasnije, naučnici su udružili svoje napore i ubrzo otvorili sopstvenu kompaniju za proizvodnju električnih sijalica.

Kao što vidite, nemoguće je dati nedvosmislen odgovor na pitanje ko je izumio prvu sijalicu. Mnogi naučnici su proveli godine svog života izmišljajući preko potrebno savremeni život instrument