В каком году изобрели лампу накаливания

История создания лампы накаливания

Сегодня, пользуясь всеми удобствами электричества и не представляя свою жизнь без интернета, тяжело поверить, что относительно недавно не было не только электрических приборов, но и вообще искусственного света. Неудивительно, что изобретение лампы накаливания было практически чудом в глазах людей. Ведь раньше для освещения помещений люди использовали открытый огонь.

Определение и строение лампы накаливания

Под лампочкой накаливания подразумевается источник света, излучатель которого изготовлен из тугоплавкого металла (чаще вольфрама) и имеет вид спирали или нити, накаливаемой до температуры в 2500-3000К с помощью электрического тока. Свечение происходит за счет накаливания нити. Стандартная лампа может работать от 5 до 150 часов, а отдача света от нее составляет от 10 до 35 лм/Вт.

Современные лампы накаливания различаются по конструкции, но все имеют в составе одинаковую основную часть: токовод, колба и тело накаливания. Наличие цоколей при этом вовсе не обязательно, кроме того они могут иметь любую форму. Некоторые лампы имеют и вторую колбу над основной. Колба служит для защиты нити накала от внешнего воздействия; тело накала может быть сделано в виде нити, спирали или двойной спирали.

Изобретение и этапы развития лампы накаливания

В 1872 году А.Н. Лодыгин изобрел электрическую лампу накаливания, позже в 1879 году ее усовершенствовал Том Эдисон.

В 1959 году в США и практически сразу же в СССР появились галогенные лампы накаливания, они имели вид заполненной инертным газом с примесью галогенов кварцевой колбы. Позже покрытие галогенных ламп способно было отражать инфракрасное излучение. Их появление стало важным этапом развития ламп накаливания, потому что галогенные лампы более эффективны, компактны, светят ярче и лучше передают цвета окружающих предметов, дольше служат.

Повлиявшие на развитие люди и фирмы

В конце 1890-х годов нить накаливания стали изготавливать из окиси циркония, иттрия, тория и магния (лампа Нернста), металлического осмия (лампа Ауэра), тантала (Лампа Фейерлена и Больтона).

В 1904 году в Венгрии Ханаман и Юст запатентовали применение нити накаливания из вольфрама, там же фирма Tungsram и стала их выпускать с 1905 года.

В 1906 году компания из США General Electric выкупила патент на производство вольфрамовых нитей. В 1910 году нить была усовершенствована Кулиджем.

В 1926 году Гермером была изобретена лампа дневного света. И опять компания General Electric выкупила на нее патент и наладила выпуск таких ламп в 1938 году.

В 2007 году австралийским правительством была одобрена программа полной замены ламп накаливания люминесцентными и светодиодными. Страны Европы и США, Россия и Китай тоже не остались в стороне и запретили или ограничили выпуск и продажу лампочек накаливания высокой мощности.

Виды ламп накаливания:

• вакуумные;
• криптоновые;
• аргоновые или азот-аргоновые;
• ксеноновые;
• галогенные с одной или двумя колбами;
• ксенон-галогенные без отражателя инфракрасного излучения и с ним.
• лампы накаливания, имеющие покрытие, способное преобразовать инфракрасное излучение в видимый диапазон.

Типы цоколей

Цоколь привычной для нас лампы накаливания был введен Эдисоном. Цоколи бывают следующих распространенных размеров: E14 (миньон), E27 (цоколь Эдисона), E40 (цифры – диаметр цоколя с внешней стороны). Существуют патроны без резьбы и лампы вообще без цоколей (W). Есть цоколи G – штырьковые, имеющие два и более выводов, они разделяются на: G4, GU6.35, G9, GU5.3, GU10, GU4. Различают еще цоколь с утопленными контактами (R), софитный цоколь (S), штифтовой (B), фокусирующий (P), телефонный (T), кабельный (K).

Современные лампы накаливания:

1. Простые лампы накаливания. Используются в домах в качестве общего освещения, могут подсвечивать оборудование, зеркальные поверхности.
2. Разноцветные лампы накаливания. Применяются для иллюминации, создают праздничное настроение.
3. Декоративные лампы накаливания. Применяются, когда нужно направленное освещение с целью акцентирования внимания на чем-либо.
4. Лампы с отражателями разных типов. Применяются для разнообразных целей, в зависимости от необходимости.

Мощность стандартных ламп накаливания: 25, 40, 60, 75 и 100 Вт.

Рекорды

В Книге рекордов Гиннеса оказалась лампочка, которую вкрутили в 1901 году, и она до сих пор светит. Сбои в работе были только в 1901, 1937, 1970 годах из-за проблем с электричеством. Мощность лампочки всего 60 Вт, а настроена она на выдачу мощности 4 Вт. Примечательно, что эта лампа была подарком от Адольфа Чайлета, основного конкурента Эдисона, пытавшегося создать долговечную лампочку. Лампочка имеет свой сайт в интернете, а расположенная в помещении видеокамера позволяет на нее посмотреть. Забавно, что видеокамера уже два раза ломалась, а лампочка все работает.

Светильники для ламп накаливания

По месту крепления различают следующие осветительные приборы: потолочные, настенно-потолочные, настенные, настольные, напольные и подвесные светильники.

По предназначению различают:

• светильники для освещения наружных пространств (СПО, СПП, СГ, СЗП, СВ), используются для освещения улиц, дорог, парков, скверов, подъездов, территорий предприятий, зданий;
• промышленные светильники НПП, используются для освещения помещений;
• промышленные светильники ПСХ-60, используются в качестве вспомогательного или освещения в неблагоприятных условиях;
• консольные светильники НКП, используются в качестве локального освещения;
• переносные светильники РВО, РСУ, НРП, НРБ, СРП, используются в качестве дополнительного освещения.

Достоинства ламп накаливания:

• малые габариты;
• привлекательная цена;
• моментальное зажигание;
• экологичность;
• возможность работы от постоянного и переменного тока;
• разный диапазон напряжений и рабочих температур;
• отсутствие мерцаний во время работы от переменного тока;
• возможно применение регуляторов яркости.

Недостатки ламп накаливания:

• небольшой срок службы;
• хрупкость;
• пожароопасность;
• низкий КПД.

Тренды XXI века – это светодиодные и энергосберегающие лампы. А традиционные лампы накаливания по экологическим причинам ограничивают в продаже. Но, не смотря на это, для большей части населения нашей страны “лампочка Ильича” продолжает оставаться самым простым, понятным и любимым источником света.

Источник: plama.ru

Электрическая лампочка

Изобретение электрической лампочки является одним из величайших открытий в истории человечества, имевшее огромное значение. Это привело к перевороту в области энергетики, крупнейшим сдвигам в промышленности, всеобщей электрификации. Сегодня трудно найти уголок в мире, где бы не было электричества, оно стало неотъемлемой, обязательной частью жизни любого цивилизованного человека. Однако, на вопрос о том, кто первым изобрел электрическую лампочку нельзя дать однозначный ответ. Петров, Деви, Фуко, Яблочков, Эдисон, Лодыгин, Сван и еще много изобретателей, которые приложили свой талант, ум и труд к данному изобретению.

Дуговая лампа

Процесс изобретения лампочки был довольно сложным. В XIX веке получили распространение пара типов электрических ламп, наиболее распространенные из них: дуговые и лампы накаливания. Дуговые лампы появились раньше, их работа основана на таком явлении, как вольтовая дуга. Если к сильному источнику света подключить две проволоки, соединить, а потом раздвинуть их на несколько миллиметров, то между концами проводников возникает яркий свет. Такое же свечение, но более яркое, будет наблюдаться, если вместо металлических проводов использовать два хорошо заостренных угольных стержня. В 1803 году российский ученый В. Петров первым открыл явление вольтовой дуги, в 1810 году английский ученый Деви сделал такое же открытие. Оба пришли к выводу, что вольтовую дугу можно использовать для освещения. Однако было и много неудобных моментов: стержни из древесного угля были непрактичны, из-за того, что сгорали практически за несколько минут, да и электроды нужно было постоянно продвигать навстречу друг к другу по мере их сгорания. Если не соблюдать минимально допустимое расстояние между ними, то свет тускнеет и гаснет. Необходим был механизм-регулятор, который бы поддерживал между электродами постоянное расстояние. Последовал ряд интересных предложений, однако их недостатком являлся тот факт, что нельзя было включить в одну цепь несколько ламп.

В 1856 году А. И. Шпаковский изобрел осветительную установку, включающую 11 дуговых ламп с оригинальными регуляторами. Она освещала Красную площадь при коронации Александра II. Другой русский ученый В. И. Чиколев снабдил дуговую лампу дифференциальным регулятором, который был использован и используется до сих пор в мощных морских прожекторах и прожекторных установках.

Электрический фонарь Яблочкова

В 1876 году русским электротехником П. Н. Яблочковым была изобретена надежная и простая по конструкции дуговая лампа. Свои работы он начал еще в России, однако из-за финансового краха предприятия Яблочков уехал в Париж, где продолжает свои работы в знаменитой мастерской академика Бреге. Конструкция созданной Яблочковым свечи была проста, состояла из двух угольных стержней, расположенных параллельно и разделенных изолирующим слоем каолина (глины), укрепленных на подставке, напоминающей подсвечник. Поджигала дугу тоненькая угольная перемычка, расположенная наверху между электродами, сгоравшая в момент включения. Электрод со знаком «плюс» сгорал быстрее, поэтому при использовании постоянного тока его делали толще. Гениальным решением проблемы явилось использование генератора переменного тока, который изготовил Грамм именно для Яблочкова. В 1876 году свечи Яблочкова были представлены на выставке в Лондоне и привлекли к себе внимание общественности и огромный интерес.

Дуговая лампа П. Н. Яблочкова

В 1877 году лампы Яблочкова освещали самые посещаемые места в Париже (Авеню-дель-Опера и магазин «Лувр»). Изобретение П. Н. Яблочкова сыграло основную главную роль в переходе от экспериментов и опытов к массовому освещению электричеством, началось триумфальное шествие «Русского света» по всему миру. Завоевав за два года Старый свет, свеча Яблочкова получила распространение и на Востоке. Однако, главным недостатком свечи Яблочкова была ее недолговечность, т. к. угли в ней сгорали очень быстро. Постепенно свечу Яблочкова начинает вытеснять более дешевая, надежная и долговечная лампа накаливания.

Томас Эдисон

В 1879 году американский изобретатель Эдисон занялся усовершенствованием электрической лампочки. Узнать интересные факты биографии великого изобретателя Томаса Эдисон можно на сайте о знаменитостях. Чтобы лампа имела ровный, яркий, немигающий свет и служила долго, Эдисон путем многочисленных экспериментов стремился найти подходящий материал для нити, а также научиться создавать сильно разреженное пространство внутри баллона. После многочисленных опытов он нашел наиболее подходящий материал — из обугленных бамбуковых волокон и в этом же году Эдисон в присутствии трех тысяч человек продемонстрировал первую электрическую лампочку с большим сроком службы. Так как изготовление бамбуковых нитей достаточно дорого, то Эдисон предложил изготавливать нити из специально обработанных волокон хлопка. Из лампочки с помощью ртутного насоса выкачивали воздух, запаивали, а затем для вкручивания в патрон насаживали на цоколь с контактами. Это была первая лампочка, ставшая пригодной для массового производства, срок службы которой составил 800-1000 часов. Такие лампочки изготавливались почти тридцать лет, однако будущее было за лампочками с металлической нитью, которые станут выпускать лишь в XX веке.

Источник: mirnovogo.ru

История лампы накаливания

Обыкновенная лампочка – изобретение с почти двухвековой историей. Ее современному виду предшествовали многие прототипы и десятки тысяч опытов и изысканий. Не все из вариантов оказались удачными и прижились, однако в истории возникновения привычного прибора все же можно выделить знаковые имена. Все вместе и каждый в отдельности эти ученые внесли вклад в общее дело.

Открытие Василия Петрова

В 1802 году в Санкт-Петербурге профессор физики Василий Владимирович Петров пропустил электрический ток по двум стержням из древесного угля, между ними прошло пламя, а вместе с ним явились тепло и свет. Но ученый не уделил этому явлению достойного внимания, а между тем в нашей истории его открытие имеет большое значение.

Лампа с угольным стержнем Жобара

Основоположником событий, положивших старт и развитие долгому пути, стал бельгийский ученый Жобар. Он изобрел лампу с угольным стержнем в качестве источника света в 1838 году. Угольный стержень сгорал довольно быстро на «открытом» кислороде, лампа была совсем недолговечной, но, по сути, именно она положила начало эпохе ламп накаливания.

Модель лампы от Уоррена Деларю

В 1840 году Деларю представил первую в мире модель лампы с нитью накаливания (хотя справедливости ради заметим, что изобрел он ее значительно раньше). Вместо неудобного и быстро сгораемого угля внутри стеклянной трубки была применена платиновая спираль, но и она имела свои недостатки – была хрупкой и очень дорогой, поэтому не получила признания и распространения.

«Бамбуковая» лампа Генриха Гёбеля

Его модель лампы накаливания, представленная в 1854 году, дала старт развитию изобретения в его современном виде. Гёбель пришел к выводу, что лампа будет дольше гореть в вакууме, а в качестве спирали он предложил использовать обугленную бамбуковую нить толщиной 0,2 мм. Вместо стеклянных колб изобретатель в целях экономии поначалу использовал флаконы от одеколона и только позже стеклянные трубки. Вакуум создавался методом для изготовления барометров – заполнением и выливанием ртути. Лампа Гёбеля была куда практичнее своих предшественниц – срок ее службы составлял около 200 часов. Таким образом, она представляет собой первую лампу накаливания, пригодную для применения.

Два патента Джозефа Уилсона Суона

В 1860 году английский химик и физик получил патент на лампу накаливания с углеродной нитью, которая работала недолго и неэффективно вследствие все той же проблемы создания 100-процентного вакуума в стеклянной колбе. Тем не менее Суон не остановился на достигнутом, продолжил исследования и в 1878 году получил еще один патент – на лампу с угольным волокном, которое в этот раз находилось в разреженной кислородной атмосфере. Нить доводилась до белого каления и горела ярко.

«Производственная необходимость» Александра Николаевича Лодыгина

Работая во Франции над прототипом вертолета, Лодыгин столкнулся с проблемой освещения опытных работ ночью. Вопрос настолько увлек изобретателя, что после возвращения в Россию он переключился на поиски его эффективного решения.

Лодыгин продолжил работу в направлении пропуска электрического тока через угольный стержень в вакууме. Первооткрывателем он стал в другом. Увеличение силы тока привело к интенсивной светоотдаче, однако лампа гасла при достижении температуры плавления. Лодыгину же удалось определить оптимальный режим для постоянного горения лампы. Его лампочка горела на протяжении получаса, а после откачки воздуха вновь продолжала светить. В 1874 году был получен патент, почти десятилетие спустя такими лампочками были оборудованы несколько улиц Петербурга.

Впрочем, предстояло сделать изобретение практичным и долговечным. В 1890 году Лодыгин предложил заменить угольную нить металлической из тугоплавкого вольфрама и закручивать ее в спираль. Такая модернизация поначалу была дорогостоящей, но, как показало время, эффективной – такие нити применяются до сих пор. Более того, производство вольфрамовых ламп оказалось коммерчески успешным в США после продажи патента Лодыгиным американской компании General Electric.

Василий Федорович Дидрихсон

Усовершенствовал лампу Лодыгина в 1875 году, во-первых предложив откачивать воздух из стеклянной колбы, а во-вторых – применять несколько нитей накаливания вместо одной. В случае перегорания одного «волоска» автоматически включался следующий, что увеличивало срок службы лампы.

«Электрическая свеча» Павла Николаевича Яблочкова

В это же время русский электротехник Павел Николаевич Яблочков работал над своей «электрической свечой». Его лампа оказалась недорогой, яркой, давала много тепла, но забирала кислород и требовала постоянной регуляции и замены через каждые полтора часа. В своих опытах Яблочков стал использовать электропроводный каолин для нити накала. Каолиновая лампа не нуждалась в вакууме: нить накала не перегорала на воздухе. В 1876 году был получен патент на «свечи в стеклянном шаре». С их помощью стали освещаться улицы Парижа и Лондона. Позднее Яблочков продал патент французам, однако позже выкупил его обратно, организовал лабораторию, проводил исследования – вскоре с применением ламп Яблочкова «засияли» и улицы Петербурга. Со временем эта «электрическая свеча», конечно, была вытеснена более дешевыми и долговечными лампами накаливания, но свое место в истории тем не менее заняла.

Томас Алва Эдисон

Работы проводились и на другом конце земли. Американец Томас Эдисон, усовершенствуя лампу Лодыгина, в качестве нитей накаливания пробовал использовать разные металлы. Подбирая материал, Эдисон провел около 1500 испытаний и около 6000 опытов. В 1878 году им была запатентована лампа с платиновой нитью, однако изобретатель из-за той же дороговизны материала вернулся к угольному волокну и в 1879 году запатентовал лампу с 40-часовым сроком службы.

Заслуги Эдисона в развитии систем освещения состоят еще и в том, что он изобрел поворотный выключатель, патрон-цоколь, разработал план центрального энергоснабжения и наладил производство лампочек по $2,5 за штуку, что стало настоящим коммерческим прорывом.

Другие имена и даты

Как альтернатива в качестве материала для накаливающей нити пробовались окись магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста), металлический осмий (лампа Ауэра), тантал (лампа Больтона и Фейерлейна). В 1904 году австро-венгерские инженеры Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент на использование в лампах вольфрамовой нити, а в 1905 году в Венгрии началось их производство.

Все еще актуальная на тот период проблема быстрого перегорания нити в вакууме была решена американским ученым Ирвингом Ленгмюром. Он стал наполнять колбы инертным газом аргоном, что увеличило срок службы и светоотдачу.

В 1910 году американский физик Вильям Дэвид Кулидж улучшил метод производства экономичной вольфрамовой нити.

Постепенно свет от ламп накаливания все больше и больше проникал в обычную жизнь. В дальнейшем появились флуоресцентные, диодные, энергосберегающие лампы… Казалось бы, новый виток в истории, но… 17 марта 2010 года корпорация Toshiba объявила о завершении производства лампочек накаливания. Вытеснят ли энергосберегающие приборы обычные лампы? Означает ли это конец эпохи ламп накаливания? Поживем – увидим.

Фото: свободные источники в Интернете

Источник: ikomek.kz

История создания лампы или почему лампа круглая?

Всем кто знал, но забыл, и тем,
кто хочет удовлетворить детский интерес,
посвящается.

Помните, как ребенком бежали по квартире к родителям с вопросами: какая такая нитка в лампе перегорела? И вообще, как та самая перегоревшая нитка может светиться? Почему положив лампу в рот, без врача ее нельзя достать? Почему лампа круглая, как груша? И чья все-таки лампа, какого Ильича?

А теперь мы с вами выросли и забыли про все подобные вопросы. Постараемся разобраться без заунывных научных терминов и супер-скучной теории.

Вы заходите в магазин, глаза разбегаются от количества разнообразных ламп на полках. Так кто же автор этого изобретения? На самом деле не одно поколение ученых работали над созданием освещения в наших домах.

В любых исторических фактах со временем появляются неточности, или они умышленно переворачиваются. Поверьте, создание лампы не стало исключением. Многое притянуто за уши, многое – попытка перетянуть одеяло на свою сторону. Я не буду описывать всех, кто в разное время работал над созданием лампы. Давайте остановимся на самых основных вехах развития. Из-за расхождения фактов в огромном количестве изученных источников, где-то буду указывать временной период, чтобы не допускать ошибок.

Все началось в далеком 1802 году, когда в Российской Империи были проведены опыты над таким физическим явлением, как электрическая дуга. Проводил эти опыты ученый Василий Петров. Следствием стало создание дуговой лампы на основе угольных электродов.

К началу второго десятилетия девятнадцатого века, ученый из Англии Гемфри Дэви провел очень похожие опыты. Позднее окажется, что оба, Петров и Дэви, писали научные статьи, в которых описывали возможность использования электрического тока в освещении.

Следующим витком принято считать создание лампы известным астрономом и членом-корреспондентом Петербургской академии наук – Уорреном Де Ла Рю. Его лампа выглядела как трубка с платиновой спиралью. Из трубки был максимально откачан воздух. Уже тогда считалось, что в вакууме свет лучше расходится, да и источник света не окисляется. Общепринятая версия, что лампа эта была представлена в 1820 году, но это не так. Уоррен Де Ла Рю родился в 1815, и получается, что лампу он изобрел в 5 лет. Вот так со временем и коверкаются факты. На самом деле лампа была создана в 1840 году.

Далее мы попробуем приоткрыть завесу тайны над тем, кто первый изобрел образ современной лампы – Лодыгин или Эдисон? На самом деле Лодыгин. Но не все так однозначно. В 1872 году появился первый образец лампы, похожей на современную. Она выглядела как шар с откаченным воздухом, в который между проводниками была помещена нить. Да, вы не ослышались, это и был прародитель лампы накаливания, правда в то время нить была угольной. Изобретатель получил патент за номером 1619 только спустя два года, 11 июля 1874 года. Тогда впервые была запатентована нитевая лампа накаливания, и сделал это великий русский инженер Александр Николаевич Лодыгин. Примерно через год В. Ф. Дидрихсон усовершенствовал лампу, добавив в нее еще несколько нитей, в случае перегорания одной, автоматически включалась следующая.

А вот далее в игру вступил и Томас Эдисон. Он потратил астрономическую по тем временам сумму в сто тысяч долларов, и перепробовал более шести тысяч материалов для нити, прежде чем вернется к обугленному бамбуковому волокну. Он изготовил не многим более двух десятков ламп. Но они были нереально дороги в производстве. Позднее он применил нить на основе хлопка, помещенную между платиновыми электродами. Это были очень недолговечные и дорогие лампы, но это не помешало им успешно продаваться следующие несколько десятков лет.

Одновременно с исследованиями Эдисона, Александр Николаевич Лодыгин продолжал работу над усовершенствованием лампы. Лодыгин долго исследовал лампы с нитью из тугоплавких материалов. Получил еще несколько патентов на лампы разных форм и принципов действия. Но произошли события, которые вынудили Александра Николаевича покинуть родину аж на 23 года. В 1884 году начались массовые аресты и расстрелы людей, причастных к революционному движению, среди которых много друзей нашего инженера, и это послужило причиной его отъезда. В этом же году в Париже, куда он уехал, было организованно производство ламп. Изобретатель переживал, что не сможет сам лично участвовать в Третьей электрической выставке в Петербурге, но партию ламп на выставку все-таки отправил. В 1893 году он начал производить лампы яркостью «100-400 свечей», а годом позднее будет открыл фирма по производству ламп « Лодыгин и де Лиль». В 1906 Лодыгин продал патент компании из США – General Electric. Сам же Александр Николаевич переехал в США и продолжил заниматься исследованием тугоплавких металлов, и этом же году открыл в Америке завод по обработке титана, хрома и вольфрама, который стал основным поставщиком вольфрама для ламп накаливания. Кстати есть еще один малоизвестный факт: индукционные печи и печи сопротивления, которые плавили металл на его заводе, он изобрел сам.

С момента продажи патента компании General Electric, она начала развивать производство ламп. Спустя какое-то время инженеры компании сделали лампу такой, какой мы ее видим сегодня. В России лампа накаливания появилась в каждом доме, после того как по плану Владимира Ильича Ленина была проведена электрификация всей страны. Отсюда и название – Лампочка Ильича.

Ответ на вопрос: почему же лампа круглая, на самом деле прост. Просто колба равноудалена от раскаленной нити, чтобы не перегреться с какой-то одной стороны и не лопнуть. К тому же такая форма максимально исключает оседание на какой-то одной стороне продуктов испарения вольфрама. Нить очень тонкая, так что любое резкое движение может привезти к разрыву нити. Колба заполнена инертным газом, чтобы минимизировать окисление и разрушение нити. Внутри цоколя расположены 2 провода, один – это ввод электричества с цоколя( с резьбы), а второй – под цоколем, изолированный от него вывод тока из лампы. Цоколь именно такой формы просто потому, что так проще заменить лампу.

Остался последний вопрос: почему лампу, которую ребенок (а может и не ребенок) засунул в рот, без врача не достать? На самом деле это элементарно. Просто мышцы полости рта устроены так, что открыться на максимальную ширину рот может только после того, как его полностью закрыли, в противном случае возникает мышечный спазм. И тут врачи либо откроют рот до конца специальным приспособлением, либо сделают расслабляющий укол. Не пытайтесь проверить справедливость утверждения на себе, это может быть опасно.

Надеюсь, вы хорошо провели время, до новых встреч на страницах нашего блога!

Источник: shop.p-el.ru