Лампа накаливания история: Лампы накаливания — история создания

Лампы накаливания — история создания

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


История

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

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


Устройство 

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

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


Правильный выбор лампочек накаливания

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

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

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

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

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

История развития ламп накаливания | Granite of science

На сегодняшний день электрическая лампа остается одним из самых популярных  электротехнических устройств.

В течение первой половины XIX века господствующее положение занимало газовое освещение, имевшее несущественные преимущества перед лампами с жидким топливом: централизация поставок установок светильным газом, сравнительная дешевизна топлива, простота газовых горелок и простота обслуживания.

Но в меру развития производства, роста городов, строительства большого количества заводов, гостиниц, магазинов, разного рода помещений оно все менее удовлетворяло практическим требованиям, поскольку было опасным в пожарном отношении, вредным для здоровья, а сила света отдельной горелки была небольшой. Особенно недостатки газового освещения стали проявляться на крупных  предприятиях с большим числом рабочих, занятых на производстве по 12-14 часов в сутки, вызывая резкое снижение производительности труда. Поэтому вполне своевременными, отвечающими социальному «заказу» общества, были попытки создать электрические источники света, которые вскоре решительно вытеснили другие источники.

Развитие электрического освещения происходило по двум направлениям: конструирование дуговых ламп и ламп накаливания.

Вполне естественно начать историю электрического освещения с упоминания об опытах Василия Владимировича Петрова в 1802 году, которыми было установлено, что с помощью электрической дуги «темный покой может быть достаточно ясно освещенным». В том же 1802 году Гемфри Дэви в Англии демонстрировал напряжение проводника током.

Электрическая или «вольтовая» дуга была в буквальном смысле ярким проявлением электрического тока, и в первой половине XIX века она часто демонстрировалась в лабораториях и на лекциях об электричестве. Принципиальными недостатками дугового источника являются: открытое пламя (и отсюда — пожарная опасность), огромная сила света и необходимость регулирования дугового промежутка по мере сгорания угля.

В 1844 году Французский физик Жан Бернар Фуко, именем которого назван открытый им вихревой ток, заменил электроды из деревянного угля электродами из угля реторты, что увеличило продолжительность горения лампы. Регулирование оставалось еще ручным. Такие лампы могли получить употребления только в тех случаях, когда требовалось непродолжительное по времени, но интенсивное освещение, например, при подсветке стекла микроскопа, при устройствах сигнализации в маяках или театральных эффектах.

Легко себе представить восторг (а возможно — и испуг) зрительного зала, когда в Парижском оперном театре в 1847 году в ходе спектакля -давали оперу Мейербера «Пророк», восход солнца имитировался с помощью дуговой лампы!

Дальнейшая история дугового электрического освещения связана с изобретениями различных механических и электромагнитных регуляторов. Идея дифференциального регулятора Чиколева, получившей широкое применение в строении прожекторов, была использована другими конструкторами, в частности немецким фабрикантом Шуккертом. Крупносерийный выпуск дуговых ламп с дифференциальным регулятором начали производить в конце 70-х годов XIX века заводы Сименса (с которыми объединились заводы Шуккерта), и такая лампа стала продаваться под наименованием «дуговая лампа Сименса».

С 80-х годов XIX века дифференциальные дуговые лампы стали единственным типом дуговых источников света, которые применялись для освещения улиц, площадей, гаваней, а также для освещения больших помещений производственного или общественного назначения. Они также  стали обычными источниками света в прожекторной и свето-проекционной технике.

Особое место среди дуговых источников света занимала «электрическая свеча» Павла Николаевича Яблочкова. Изобретение, о котором пойдет речь, не привел к массовому и устойчивого употребления именно этого источника света, но оно заслуживает особой оценки, поскольку именно «электрическая свеча» явилась тем детонатором, который вызвал бурный рост электротехнической промышленности.

Осенью 1875 года Павел Николаевич  проводил опыт электролиза поваренной соли. Два угольные электроды были расположены параллельно, и однажды, когда электроды на мгновение коснулись друг друга в нижних своих частях, между ними возникла электрическая дуга. Яблочков вместе со своим помощником как завороженные наблюдали сквозь толстое стекло стеклянного сосуда яркое в буквальном смысле слова явление и «дали углю гореть до конца, а сосуду треснуть». Увидев длительное горение дуги между параллельными стержнями, изобретатель воскликнул, обращаясь к своему коллеге: «Смотри, и регулировщика ни одного не нужно!». Изобретение было важным, но гениально простым: чтобы избавиться от дорогих регуляторов нужно просто обернуть уголь с встречного положение в параллельное. Необходимо было несколько дней, чтобы технически доработать изобретение. Но Яблочков всю жизнь был плохим предпринимателем. Его московская мастерская потерпела финансовый крах и ему грозила долговая тюрьма. Спасая свое изобретение, он срочно переехал в Париж.

В Париже Яблочков познакомил со своей идеей известного ученого и владельца завода по производству точных приборов Бреге, и уже 23 марта 1876 он получил патент на то, что стало знаменитой «электрической свечой». Одна электрическая свеча могла гореть около 2-х часов. При установке нескольких свечей в специальном фонари, оборудованном переключателем для включения очередной свечи можно было обеспечить бесперебойное освещение в течение длительного времени. Изобретение электрической свечи способствовало внедрению в практику переменного тока.

В 1876 году он организовал компанию по производству систем освещения, в которой был техническим руководителем. Первой операцией компании было освещения универсального магазина «Лувр» в Париже, затем ипподрома и, пожалуй, самое эффектное — освещение улицы Оперы. Изобретатель стал богатым человеком. Его изобретение осуществлял триумфальное шествие по всему миру.

Для внедрения своей системы в Петербурге Яблочков уехал из Парижа, заплатив компании все сбережения за право эксплуатации своих изобретений в России. Но время триумфа электрической свечи быстро кончился, появились удобные лампы накаливания, и это повлекло большие потери у компании, сопровождавшиеся у изобретателя моральными переживаниями. Умер Павел Николаевич Яблочков у себя на родине, в Саратове, в возрасте всего 47 лет, оставив семью без средств к существованию.

Дальнейший прогресс электрического освещения был связан с изобретением лампы накаливания, которая оказалась удобным источником освещения, имея лучшие и световые показатели.

Первую лампу накаливания — еще с платиновой спиралью — создал в 1809 году  англичанин Деларю. Нить из драгоценного металла стоила очень дорого, и бельгиец Жобар сделал в 1838 году гораздо более дешевую угольную лампу накаливания. Но такая лампа светила недолго: угольный стержень быстро разрушался от атмосферного воздуха в колбе.

Развивая идею о светимости раскаленного проводника, немец Генрих Гебель создал в 1854 году первую вакуумную лампу. Обугленную бамбуковую нить он поместил в сосуд, из которого было заранее выкачан воздух. Это в разы увеличило время свечения. Но угольный проводник не был идеальным источником света, и его нельзя было бы использовать в настольных лампах.

Создатель популярного в мире осветительного устройства — российский инженер, изобретатель Александр Николаевич Лодыгин. Он в качестве волосков накаливания использовал вольфрамовые нити, хотя тоже начинал с опытов с угольным стержнем. Вольфрамовая нить при отсутствии воздуха резко увеличила срок службы лампочек. А вскоре изобретатель предложил заполнять баллон инертным газом — это еще больше продлило лампам жизни. 

За свое изобретение Лодыгин получил от Петербургской академии наук почетную Ломоносовскую премию. Вскоре он запатентовал свое изобретение не только в России, но и почти во всех странах Европы: Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии. И даже в Индии и Австралии! А за участие в Венской электротехнической выставке изобретатель получил орден Станислава III степени — редкий случай для российского инженера!

Поняв, что производство ламп сулит большую выгоду, Лодыгин основывает компанию «Русское общество электрического освещения Лодыгин и К °» и в 1906 году продает патент на вольфрамовую нить американской компании General Electric. Однако вольфрам в те времена стоил дорого, и этот патент нашел весьма ограниченное применение.

Очередной прорыв наступил в 1910 году, когда Уильям Дэвид Кулидж изобрел дешевый метод производства вольфрамовой нити. Этот металл легко вытеснил все другие виды нитей накаливания. Лодыгин, побывав на Западе, вернулся в Россию, начал преподавать в Электротехническом институте и работать в строительном управлении Петербургской железной дороги. Он задумал беспрецедентный в России проект электрификации страны. Первая мировая война и революция 1917 года помешали его начинаниям. Лодыгин эмигрирует в США. В марте 1923 года он умер в Нью-Йорке.

Мировая известность тем временем достается американцу Томасу Эдисону, хотя, по сути, он не изобрел лампочку, а лишь усовершенствовал чужие разработки. Вопреки распространенному мнению, даже патрон для лампочек придумал не Эдисон, а его сотрудник Стерижер, а розетка и вилка — это опять же заслуга Лодыгина.

Однако у Эдисона был потрясающий талант применять и комбинировать изобретения. Электрическую лампочку сначала встретили нехорошо. На специально построенном полигоне, в центре которого располагалась лаборатория Эдисона, он продемонстрировал сотни горящих электрических лампочек, энергия в которых вставала от центральной динамо-машины подземными кабелями. После этого показа лампочка, созданная гением инженера Лодыгина и его предшественников, завоевала мир. С тех пор она обросла множеством легенд и интересных фактов. Например, согласно статистике, электролампа сократила сон человека на 2-3 часа: до ее изобретения люди спали по 10 часов в сутки. День рождения лампы накаливания приходится на 24 июля 1874. Прибор быстро покорил весь мир, и сегодняшнюю жизнь невозможно представить без обычной лампочки.

Если речь заходит о продолжительности служения ламп современного типа, конечно, вспоминают «Столетнюю лампу» — она ​​горит в США, в одном из пожарных отделений калифорнийского города Ливермор с 1901 года и представляет собой 4-ваттный светильник ручной работы.

Кроме ламп, наша промышленность выпускает другие. Таковы лампы-гиганты, применяемые для морских маяков. Некоторые высотой более метра, массой более 7 кг, а мощностью 50000 Вт. Есть и лампы-малютки массой 0,02 кг и мощностью 0,4 Вт. Такие лампы используют в медицине.

Современная лампа накаливания — очень удобный, безопасный и дешевый источник света. Однако в ней лишь 7% энергии преобразуется в энергию видимого света. Будущее принадлежит совсем другим лампам — лампам дневного света, которые более экономично дают свет, похожий на дневной.

Таким образом, у «электрической лампочки» нет одного-единственного создателя. История появления светящейся «груши» представляет собой целую цепь открытий и изобретений, сделанных разными людьми в разное время. 

Поделиться ссылкой:

История изобретения лампы накаливания

Сложно встретить человека не знакомого с лампой накаливания – устройства освещают помещения домов и улицы городов на протяжении 100 лет. Развитие технологий постепенно вытесняет «лампочки Ильича», но они еще встречаются в жизни.

Лампочки по назначению бывают:

  • Общего применения. Используются для декорирования и освещения.
  • Декоративные, колба у которых выполнена в виде фигур.
  • Лампы пониженного напряжения питания – от 2,5 до 42 В. Применяются в местах повышенной опасности – на открытых площадках, подвалах.
  • Цветные источники света, выпускают в колбах из окрашенного стекла. До изобретения светодиодов использовались в декоративной подсветке сцен и съемочных площадок, организации презентаций.
  • Сигнальные. Используются для отображения данных в информационных табло.
  • Лампы для транспортных средств. Выделяются прочностью и стойкостью к вибрационным нагрузкам.
  • Осветительные прожекторные. Из-за высокой мощности применялись для освещения открытых пространств – на стадионах, железнодорожных станциях, прожекторах, используемых сотрудниками охранных ведомств.
  • Специальные лампы для оптики – кинопроекторы, измерительные и медицинские приборы.

Изначально была изобретена осветительная лампа накаливания, кажется, что это простое устройство – на самом деле это не так.

Как шли к открытию?

История лампы накаливания началась в начале XIX века. В школьном курсе физике принято считать изобретателем лампы накаливания Томаса Эдисона (1847–1931), однако, у изделия имелись прародители.

В 1803 году русский изобретатель Василий Владимирович Петров (1761–1834) изучая проводимость материалов, получил электрическую дугу между угольными проводниками. Он предложил пользоваться явлением для освещения пространства. Однако, из-за быстрого сгорания угля, практического применения открытие в те годы не получило.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Это интересно! В.П. Петров занимался изобретательством в люминесценции, впоследствии также примененной в светотехнике. Опыты физика легли в основу изобретений П. Яблочковым «электрической свечи» и дуговой сварки Н.Н. Бэнардосом.

Подробнее о В.П. Петрове рассказано в видео:

Научно описал в 1809 г. дуговой разряд между угольными стержнями сэр Гемфри Дэви (1778–1829) – создатель английской школы электрохимии. Труды стали основой для последующих открытий. Только в 1838 году бельгийцем Жобаром создан устойчиво работающий прототип лампы с угольным сердечником, горение проходило в воздушной среде, поэтому разрушение электрода завершалось очень быстро.

Вскоре, в 1840 году членкор Петербургской академии наук англичанин по происхождению Уоррен Деларю (1815–1989) в качестве материала нити накаливания использовал платину. Устройство успешно освещало помещение, но из-за дороговизны драгоценного металла и его низких прочностных свойств, до промышленного использования дело не дошло.

Устройства Жобара и Деларю стали прорывом в науке, но запатентованы не были.

Первый патент удалось получить ирландцу Фредерику де Моллейну в 1841 году. Устройство представляло собой спираль из платины, находящуюся в вакууме – это увеличивало срок использования.

Американец Джон У. Старр в 1844 г. получил американский, а в следующем году британский патент на лампочки с углеродной нитью. Работы остановились, серия лампа не пошла в связи со смертью изобретателя.

Не прошел мимо изучения электрической дуги и великий французский ученый Жан Бернар Фуко. Заменив в 1844 древесный уголь на ретортные угольные электроды, он добился увеличения срока использования устройства, придумав попутно «первый диммер» – интенсивность света регулировалась изменением длины электрической дуги.

Следующий шаг был сделан Генрихом Гебелем из Германии. Он вел эксперименты, использовав в качестве электродов обугленные палочки бамбука, находящиеся в вакууме колбы. Прибор Гебеля считается прототипом первой лампочки.

С 1860 по 1878 год англичанин Джозеф Вильсон Свон (Суон) работал над применением угольного волокна и получил в итоге патент на изобретение лампы. Особенностью прибора стала разреженная кислородная атмосфера, в которой нагревалось и излучало видимый свет угольное волокно. Технология позволила увеличить видимое свечение.

Нить накаливания крупным планом

Параллельно со Своном проводил эксперименты и получил в 1874 г. патент на нитевую лампу российский ученый А.Н.Лодыгин. Василий Федорович Дидрихсон российский ученый усовершенствовал конструкцию своего соотечественника. Из колбы откачали воздух, и было установлено несколько электродов. После сгорания одного, начинал светиться следующий электрод – время службы повысилось.

В 1976 г. российский физик Павел Николаевич Яблочков, изучая изоляционные материалы, применил обмазку нити белой глиной (каолином). Лампа светилась на воздухе, не требуя создания вакуума. Для пуска приходилось подогревать нити спичками. Сам изобретатель скептически относился к  электрическому освещению и прекратил работу в этом направлении. Однако, некоторое время лампы Яблочкова выпускались в промышленном масштабе, но в итоге были вытеснены лампами накаливания. Такими приборами освещался Париж, Лондон, Санкт-Петербург, устанавливались светильники на паровозах и кораблях.

Томасу Эдисону (США) удалось усовершенствовать изобретения Лодыгина и Яблочкова. В 1880 году был получен патент на лампу с угольными электродами.

к содержанию ↑

Изобретение, сделанное А.Н. Лодыгиным

Начал работы ученый с разработки светильника с угольными электродами. За достигнутые результаты он получил премию Академии наук, но опыты продолжил. В 1874 году Александр Николаевич Лодыгин запатентовал лампу с нитевым накальным телом. Суть изобретения заключалась в накале платиновой (вольфрамовой) нити в вакуумной колбе.

Горение – химическая окислительная реакция с участием кислорода. Вакуум подразумевает отсутствие кислорода, следовательно, скорость окисления резко снижается. Благодаря такому свойству лампы Лодыгина получили увеличенный ресурс. К 1890 году разработаны похожие на сегодняшние лампы с закрученными в спираль нитями накала, производимыми из вольфрама или молибдена, что снижало их стоимость по сравнению с платиновыми.

к содержанию ↑

Вклад Томаса Эдисона

В конце 1870 годов за усовершенствование электрических светильников взялся известный на весь мир ученый из Америки Томас Эдисон.

С целью продления срока службы нити, предпринимались попытки отключать напряжение, после нагрева спирали до предельно допустимых температур. Для этого в колбу встраивался автоматический выключатель. Однако этот путь не привел к приемлемому результату – было видно мигание.

Акцент исследований сместился на эксперименты с материалом для изготовления нитей накала. Было проведено около 2000 опытов.

Эдисон со своим изобретением

В итоге в 1879 году Эдисон получил патент на лампочку платиновой спиралью и временем горения до 40 часов.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Стоит отметить, что Лодыгину на получение патента в Америке банально не хватило денег. Поэтому изобретение приписывается Эдисону.

Основное отличие от приборов Лодыгина – создание вакуума с меньшим количеством, оставшегося в колбе воздуха. В 1880 году, лампы с бамбуковыми электродами горели у Эдисона около 600 часов. Немаловажное значение в распространении ламп Эдисона имела изобретенная им же винтовая конструкция цоколя, позволявшая быстро и безопасно менять вышедшие из строя приборы.

Патентные войны привели к образованию совместного предприятия Суонса и Эдисона, выросшего со временем в мирового лидера по продаже электрических ламп. Увеличение производства сказалось на снижении себестоимости изделия и еще большему распространению.

Таким образом, разработка технологии изготовления лампы накаливания проводилась учеными из России, Германии, США, Бельгии, Великобритании. Объединив лучшее, на практике Томас Эдисон организовал массовый выпуск приборов. Поэтому ему и приписывают авторство.

к содержанию ↑

Что собой представляет?

Лампа накаливания – электроприбор, свет в котором излучает тело накала, разогреваемое проходящим через него электротоком. Исключают окисление (сгорание) нити накала, размещая его в вакууме, создаваемом в герметичной стеклянной колбе. Напряжение к нити подводится через контакты, размещенные в цоколе.

Заполняя внутреннее пространство колбы галогенным газом. К останкам кислорода добавляют йод и бром. В естественных условиях бром – жидкость, а йод – кристаллы. Это уменьшает износ нити, что позволяет ее нагреть до более высокой температуры. Все это позволяет увеличить длительность службы изделия. Материал спирали в современных источниках света – вольфрам, рений, редко осмий.

Все элементы лампы накаливанияк содержанию ↑

Конструкционные особенности

Конструкции современных ламп отличаются по разным показателям:

  • Форме колбы.
  • Строению цоколя.
  • Газу наполнителю.
  • Наличию предохранителя внутри конструкции.
  • Материалу тела накала.
  • Особенностям, зависящим от назначения.

Производители предлагают на выбор различные по исполнению колбы лампы. Некоторые разновидности показаны на рисунке. Потребитель выбирает подходящую форму, основываясь на допустимой мощности и размера светильников. Для создания направленности потока света внутреннюю часть колбы покрывают слоем алюминия.

Варианты форм ламп накаливания

Существуют лампы с цоколем и без него.

Классическое резьбовое соединение впервые предложил Соун, творчески развил идею Эдисон – отсюда и буквенная маркировка винтового цоколя Е, по первой букве фамилии изобретателя.

Некоторые модели цоколей представлены на рисунке:

Основные виды цоколей ламп накаливания

В странах с иным уровнем напряжения в электросетях продают лампы с цоколями, исключающими вкручивание в патроны, предназначенные для других напряжений. Например, в США, где уровень напряжения 110–127 В не удастся вкрутить лампочку для Европы (220–240В).

От состава газа, которым наполняют колбу, зависит светимость и долговечность лампы. Например, галогенный газ способствует разогреванию нити до высоких температур, сохраняя при этом продолжительность службы. Благодаря эффекту появились галогенные лампы, при одинаковой светимости они меньше по размерам и потреблению электроэнергии по сравнению с вакуумными моделями.

Сегодня распространены лампы с наполнением колбы:

  • Вакуумные.
  • Аргоновые или азотно-аргоновые.
  • Ксеноновые.
  • Криптоновые.

Плавкий предохранитель защищает колбу от взрыва при сгорании спирали. При обрыве нити, раскаленные капли вольфрама попадали на стенки колбы, она прожигалась, происходил взрыв с разбросом осколков. Предохранителем служит часть подводящего проводника, находящегося в атмосферном воздухе внутри цоколя. Искра, возникающая в вакууме, быстро гасится. В лампе может появляться черный «дымок», но колба остается целой.

к содержанию ↑

Масштабное появление ламп на рынке

Появление ламп на рынке связано с дешевизной, простотой использования в сравнении с газовыми, бензиновыми и нефтяными светильниками. Улучшать прибор человечество продолжает на протяжении всей истории после их появления. Разработки привели к возникновению продукции, выполняющей самые разные функции:

  • Проекционные лампы повышенной светимости. Конструкция прибора исключает появление затененных областей по краям зоны для исключения некачественного отображения картинки на экране.
  • Лампочки для подсветки кнопок и переключателей в радиотехнической аппаратуре.
  • Фотолампы – вспышки и пилотные (постоянного свечения на пониженной мощности) предназначены для мгновенного или долговременного освещения места фотосъемки.
  • Лампа фара выполняется в одном корпусе с отражателем и фокусирующим стеклом.
  • Модели с двумя нитями предназначены для использования в фарах автомобиля (ближний и дальний свет), задних фонарях авто (габариты и стоп-сигнал). Устанавливаются в такие источники света в местах, где может возникнуть потребность в резервировании. В случае перегорания одной из спиралей, зажигалась резервная.
  • Нагревательные лампы применяют в лазерных принтерах.
  • Лампы со специальным спектром излучения для научных приборов.

Лампы накаливания прошли длительный путь эволюции. В освещении им на смену приходят светодиоды, но во многих областях техники без таких устройств не обойтись.

📋 Пройдите тест и проверьте ваши знания


В чем недостаток включения лампы через конденсатор?

Лампа мерцает

Лампа светит тускло

Конденсатор сильно нагревается

Верно! Не верно!

Продолжить »

Почему колбу лампы накаливания делают из кварцевого стекла?

Ее не делают из кварцевого стекла

Чтобы колба не расплавилась от раскаленной спирали

Кварц лучше пропускает видимый свет

Верно! Не верно!

Продолжить »

Чем заполнена колба лампы накаливания?

Инертным газом или вакуумом – зависит от конструкции

Ничем, там вакуум

Парами йода

Инертным газом

Верно! Не верно!

Продолжить »

В чем недостаток включения лампы через терморезистор?

Потребляет больше энергии

Светит тускло

Резистор сильно нагревается

Лампа мерцает

Верно! Не верно!

Продолжить »

Почему чаще всего лампа сгорает в момент включения?

В момент включения через спираль течет очень большой ток

Это миф. Лампы сгорают в любое время

Из-за самоиндукции спирали на лампе появляется скачок повышенного напряжения

Верно! Не верно!

Продолжить »

В чем недостаток включения лампы через диод?

Лампа заметно мерцает и светит тускло

Сокращается срок службы лампы

Увеличивается расход энергии

Верно! Не верно!

Продолжить »

Все ли ты знаешь о лампах накаливания

Похоже ты ничего не знаешь про лампы накаливания

Слабенько, побеседуй о лампах со знакомым электриком.

Неплохо, но что-то ты не понял или еще не читал наши статьи?

Ты знаешь всё про лампы накаливания!

Share your Results:

Facebook ВКонтакте

  Перепройти тест!

Предыдущая

Виды и типы лампКак выбрать и подключить диммер для ламп накаливания

Следующая

НакаливанияЛампа накаливания и её особенности

Спасибо, помогло!Не помогло

«История лампы накаливания» доклад — Kratkoe.com

Автор J.G. На чтение 3 мин Обновлено

Доклад история лампы накаливания 7 класс кратко расскажет о том, когда изобрели лампу накаливания и кто является автором данного изобретения.

«История лампы накаливания» доклад

Лампа накаливания история изобретения начинается в 1809 году. В то время некий англичанин по имени Деларю создает первую в мире лампу накаливания, в основе которой была платиновая спираль. Ею пользовались вплоть до 1854 года, когда немецкий исследователь Генрих Гебель совершил подобное изобретение. Правда его лампа, в отличие от лампы Деларю, которая была далека от современного аналога, была более совершенной. В задумке Гебеля она предстала как вакуумный сосуд с обугленной бамбуковой нитью внутри. Следующие 5 лет ученый продолжает работы усовершенствованию лампы. 

В 1874 году изобретателем новой лампы стал Александр Лодыгин, который создал нитевую лампу и даже получил патент на нее. Его нитевая лампа представляла собой вакуумный сосуд, где роль накалывающей нити играл угольный стержень. 

Подобное изобретение вновь было совершено в 1878 году британским ученым Джозефом Вильсоном Сваном. Лампа британца представляла собой сосуд с угольным филаментом. Благодаря ему изобретение от других отличалось ярким освещением. В это же время американский исследователь Томас Эдисон проводил подобные исследования в этой области. В процессе он научился создавать лампы накаливания из разных материалов. В 1879 году методом проб и ошибок американец изобрел лампу с платиновой нитью накаливания внутри. Через год Томас Эдисон посчитал, что его изобретение не столь удачно и остановил свой выбор на сосуде, в основе которого угольное волокно. Это была первая лампа в мире, которая могла работать целых 40 минут не гаснув. Именно благодаря американскому ученому мы обязаны появлению ламп накаливания в том виде, в котором они сегодня освещают наши дома, а также патрону, цоколю и выключателю.

С появлением лампочки Эдисона русский ученый Лодыгин несколькими годами позже изобрел несколько видов ламп, в основе которых были металлические нити накаливания. Самое яркое его изобретение – это лампа с вольфрамовой нитью. Патент на нее ученый продал известной компании «Дженерал Електрик». Однако высокая себестоимость продукта привела к тому, что его практически не выпускали.

В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж стал автором усовершенствованной нити из вольфрама, которая вытеснила все остальные нити и заняла лидирующие позиции в сфере производства ламп. 

Последний изобретатель, внесший вклад в развитие производства ламп, это ИрвингЛенгмюр. Благодаря его усилиям лампа накаливания приобрела современный вид. За основу ученый взял вакуумную колбу, наполнил ее инертным газом и снабдил улучшенной вольфрамовой нитью. Так срок ее действия значительно увеличился и новые лампы стали доступны каждому человеку в виду надежности и дешевизны. 

Надеемся, что «История лампы накаливания» краткое сообщение помогло Вам подготовиться к занятию. А краткое сообщение на тему «История лампы накаливания» Вы можете сократить на свое усмотрение.

Первая лампа накаливания: история изобретения

 

Лампочка накаливая – предмет, знакомый всем. Электричество и искусственный свет уже давно стали для нас неотъемлемой частью действительности. Но мало кто задумывается, как появилась та самая первая и привычная нам лампа накаливания.

Наша статья расскажет вам, что собой представляет лампа накаливания, как она работает и как появилась в России и во всем мире.

Что собой представляет

Лампа накаливания — электрический вариант источника света, основная часть которого представляет собой тугоплавкий проводник, играющий роль тела накала. Проводник размещен в колбе из стекла, которая внутри бывает накаченной инертным газом или полностью лишенной воздуха. Пропуская через тугоплавкий тип проводника электрический ток, данная лампа может испускать световой поток.

Свечение лампы накаливания

Принцип функционирования базируется на том, что когда электрический ток течет по телу накала, данный элемент начинает накаливаться, нагревая вольфрамовую нить. Вследствие этого нить накала начинает испускать излучение электромагнитно-теплового типа (закон Планка). Для создания свечения температура накала должна составлять пару тысяч градусов. При снижении температуры спектр свечения будет становиться все более красным.
Все минусы, имеющиеся у лампы накаливания, кроются в температуре накала. Чем лучше нужен световой поток, тем большая температура потребуется. При этом вольфрамовая нить характеризуется пределом накала, при превышении которого этот источник света навсегда выходит из строя.
Обратите внимание! Температурный предел нагрева для ламп накаливания — 3410 °C.

Конструкционные особенности

Поскольку лампа накаливания считается самым первым источников света, то вполне закономерно, что ее конструкция должна быть достаточной простой. Особенно, если сравнивать с нынешними источниками света, которые ее постепенно вытесняют с рынка.
В лампе накаливания ведущими элементами считаются:

  • колба лампы;
  • тело накала;
  • токовводы.

Обратите внимание! Первая подобная лампа имела именно такое строение.

Конструкция лампы накаливания

На сегодняшний день разработано несколько вариантов ламп накаливания, но такое строение характерно для самых простых и самых первых моделей.
В стандартной лампочке накаливания, кроме вышеописанных элементов имеется предохранитель, который представляет собой звено. Оно состоит из ферроникелевого сплава. Его вваривают в разрыв одного из двух токовводов изделия. Звено размещается в ножке токоввода. Оно нужно для того, чтобы предупредить разрушение стеклянной колбы во время прорыва нити накала. Это связано с тем, что при прорыве вольфрамовой нити создается электрическая дуга. Она может оплавить остатки нити. А ее фрагменты могут повредить колбу из стекла и привести к возникновению возгорания.
Предохранитель же разрушает электрическую дугу. Такое ферроникелевое звено размещается в полости, где давление равняется атмосферному. В данной ситуации дуга гаснет.
Такое строение и принцип работы обеспечили лампе накаливания широкое распространение по миру, но из-за их высокого энергопотребления и непродолжительному сроку службы, она сегодня стали использоваться гораздо реже. Связано это с тем, что появились более современные и эффективные источники света.

История открытия

В создание лампы накаливания в том виде, в котором она известна на сегодняшний день, сделали свой вклад исследователи, как из России, так и из других стран мира.

Александр Лодыгин

До момента, когда изобретатель Александр Лодыгин из России начал трудиться над разработкой ламп накаливания, в ее истории нужно отметить некоторые важные события:

  • в 1809 году известный изобретатель Деларю из Англии создал свою первую лампу накаливания, оснащенную платиновой спиралью;
  • через почти 30 лет в 1938 году уже бельгийский изобретатель Жобар разработал угольную модель лампы накаливания;
  • изобретатель Генрих Гёбель из Германии в 1854 году уже представил первый вариант рабочего источника света.

Лампочка немецкого образца имела обугленную нить из бамбука, которая помещалась в вакуумированный сосуд. В течение пяти последующих лет Генрих Гёбель продолжал свои наработки и в конечном счете пришел к первому опытному варианту рабочей лампочки накаливания.

Первая практичная лампочка

Джозеф Уилсон Суон, знаменитый физик и химик из Англии, в 1860 году явил миру свои первые успехи в области разработки источника света и за свои результаты был вознагражден патентом. Но некоторые трудности, которые возникли с созданием вакуума, показали неэффективную и не долгосрочную работу лампы Суона.
В России, как уже отмечалось выше, исследованиями в области эффективных источников света занимался Александр Лодыгин. В России он смог добиться свечения в стеклянном сосуде угольного стержня, из которого предварительно был откачен воздух. В России история открытия лампочки накаливания началась в 1872 году. Именно в этом году Александру Лодыгины удались его эксперименты с угольным стержнем. Через два года он в России получает патент под номером 1619, который был выдан ему на нитевой вид лампы. Нить он заменил на стержень из угля, находившийся в вакуумной колбе.
Ровно через год В. Ф. Дидрихсон значительно улучшил вид лампы накаливания, созданную в России Лодыгином. Усовершенствование заключалось в замене угольного стержня на несколько волосков.

 

Обратите внимание! В ситуации, когда один из них перегорал, происходило автоматическое включение другого.

Джозеф Уилсон Суон, который продолжал свои попытки усовершенствовать уже имеющеюся модель источника света, получает патент на лампочки. Здесь в качестве нагревательного элемента выступало угольное волокно. Но здесь оно располагалось уже в разреженной атмосфере из кислорода. Такая атмосфера позволила получить очень яркий свет.

Вклад Томаса Эдисона

В 70-х года позапрошлого столетия в изобретательскую гонку по созданию работающей модели лампы накаливания включился изобретатель из Америки — Томас Эдисон.

Томас Эдисон

Он проводил исследования в вопросе применения в виде элемента накаливания нитей, произведенных из разнообразных материалов. Эдисон в 1879 году получает патент на лампочку, оснащенной платиновой нитью. Но через год он возвращается к уже проверенному угольному волокну и создает источник света со сроком эксплуатации в 40 часов.

Обратите внимание! Одновременно с работой по созданию эффективного источника света, Томас Эдисон создал поворотный тип бытового выключателя.

При том, что лампочки Эдисона работают всего лишь 40 часов, они начали активно вытеснять с рынка старый вариант газового освещения.

Результаты работ Александра Лодыгина

В то время, как на другом конце мира Томас Эдисон проводил свои эксперименты, в России аналогичными изысканиями продолжал заниматься Александр Лодыгин. Он в 90-х годах 19 века изобрел сразу несколько видов лампочек, нити которых были изготовлены из тугоплавких металлов.

Обратите внимание! Именно Лодыгин первым решился использовать вольфрамовую нить в качестве тела накаливания.

Лампочка Лодыгина

Кроме вольфрама он также предлагал использовать нити накаливания, изготовленные из молибдена, а также скручивать их в форме спирали. Такие свои нити Лодыгин размещал в колбах, из которых откачивался весь воздух. Вследствие таких действий нити предохранялись от кислородного окисления, что делало срок службы изделий значительно продолжительным.
Первый тип коммерческой лампочки, произведенный в Америке, содержала вольфрамовую нить и изготавливалась по патенту Лодыгина.
Также стоит отметить, что Лодыгиным были разработаны газонаполненные лампы, содержащие угольные нити и заполненные азотом.
Таким образом, авторство первой лампочки накаливания, отправленной в серийное производство, принадлежит именно российскому исследователю Александру Лодыгину.

Особенности работы лампочки Лодыгина

Для современных ламп накаливания, которые являются прямыми потомками модели Александра Лодыгина, характерны:

  • отменный световой поток;
  • отличная цветопередача;

Цветопередача лампы накаливания

  • низкий показатель конвекции и проводимости тепла;
  • температура накала нити — 3400 K;
  • при максимальном уровне показателя температуры накала коэффициент для полезного действия составляет 15 %.

Кроме этого данный тип источника света в ходе своей работы потребляет много электроэнергии, по сравнению с другими современными лампочками. Из-за конструкционных особенностей такие лампы могут работать примерно 1000 часов.
Но, несмотря на то, что по многим критериям оценки данная продукция уступает более совершенным современным источникам света, она, благодаря своей дешевизне, все еще остается актуальной.

Заключение

В создании эффективной лампы накаливания участвовали изобретатели из разных стран. Но только российский ученый Александр Лодыгин смог создать самый оптимальный вариант, которым мы, собственно, и продолжаем пользоваться по сегодняшний день.

 

Электрические лампы накаливания — история, устройство, выбор

Автор Светозар Тюменский На чтение 5 мин. Просмотров 4.5k. Опубликовано Обновлено

История возникновения. Устройство. Выбор качественной лампы.

История ламп

В настоящее время сложно встретить человека, который не был бы знаком с лампами накаливания. Прогресс в области приборов освещения предложил альтернативные источники света – люминесцентные и диодные лампы, однако по некоторым параметрам им пока не удается превзойти обыкновенную «лампочку Ильича». История лампы накаливания очень запутана и ее появлению предшествовали изобретения многих ученых-изобретателей.

По общепринятой версии, она началась в далеком 1872 году, когда русский ученый А. Н. Лодыгин догадался пропустить электрический ток через угольный стержень.

Сам стержень находился в безвоздушном пространстве стеклянной прозрачной колбы. Увеличение силы тока вызывало более интенсивную светоотдачу, пока не была достигнута температура плавления и лампа погасла. Так опытным путем были установлены оптимальные режимы работы для первых ламп накаливания и уже через год – в 1873 г. в Санкт-Петербурге были впервые опробованы несколько фонарей с такими лампами.

В это же самое время параллельно с Лодыгиным разработкой лампы накаливания занимался американский изобретатель Томас Эдисон. Он в 1879 году первым запатентовал лампу накаливания с угольной нитью, что впоследствии и послужило причиной, что именно его многие считают настоящим «отцом лампы накаливания».

На самом деле, как это часто бывает в области технических изобретений, лампа была изобретена в разных странах почти одновременно, поэтому нельзя с уверенностью утверждать, кому принадлежит авторство. Работая над усовершенствованием лампы с угольной нитью, Лодыгин в 1890 году предложил заменить нить накаливания металлической, изготавливаемой из тугоплавкого металла – вольфрама. В отличие от других проводящих электрический ток материалов, вольфрам обладает очень высокой температурой плавления – около 3410°C.

В это же время Эдисон предлагает использовать в конструкции ламп изобретенную им резьбовую систему патрон-цоколь. Эта конструкция дошла до нашего времени практически, не претерпев никаких существенных изменений. Цоколь ламп накаливания обозначается «Е-XX», где «Е» — цоколь Эдисона (Edison Screw), а «XX» — внешний диаметр в мм. В Европе и на территории постсоветского пространства широкое распространение получили Е27 и Е14.

На американском континенте применяются другие размеры цоколя, чтобы избежать совместимости с европейскими аналогами, так как напряжение в электросетях различается (120 В. против 220 В., соответственно). В 1910 г. американский физик Ленгмюр предложил заменить вольфрамовую нить скрученной в тонкую спираль, что позволило уменьшить габариты стеклянной колбы, улучшить режим работы лампы и увеличить светоотдачу.

Устройство

Современная лампа накаливания, несмотря на кажущуюся простоту, на самом деле воплощает в себе множество изобретений и открытий. Для изготовления спирали накаливания в настоящее время кроме дорогостоящего вольфрама используют осмий или их соединение. Колба перестала быть просто вакуумной – очень часто ее стали заполнять инертным газом (аргон, криптон, ксенон и).

Подобное решение позволило устранить давление атмосферы на вакуумированную колбу, а также увеличить суммарную продолжительность работы лампы. Дело в том, что электрический ток, проходящий по вольфрамовой спирали, вызывает ее нагрев и свечение. При нагреве до столь высоких температур (до 2900°С) в безвоздушной колбе вольфрам начинает интенсивно испаряться и оседать на стекле. Стекло постепенно теряет прозрачность, и интенсивность светоотдачи уменьшается, а продолжительность работы нити падает.

Все мы знаем, как неприятно смотреть на яркий свет прозрачной лампы накаливания, поэтому промышленностью выпускаются не только прозрачные колбы, но и матовые. Благодаря этому, свет получается немного рассеянным и более мягким, хотя при этом незначительно теряет в интенсивности. Выбор качественной лампы накаливания – не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. У многих в домах до сих пор горят лампочки с пятилетним и более стажем работы, а бывает, что совсем недавно купленная лампа перегорает. Устройство обыкновенной лампы накаливания показано на рисунке:

где: 1 — стеклянная колба; 2 — наполненная инертным газом полость колбы; 3 — спираль накаливания; 4, 5 — электроды; 6 — дополнительные опоры спирали; 7 — стеклянная ножка; 8 — внешний токопровод; 9 — цоколь; 10 — изолятор цоколя; 11 — нижний контакт цоколя.

 

Выбор лампы накаливания

При покупке лампы следует проверить стекло колбы на наличие посторонних вкраплений, так как только в этом случае обеспечивается его достаточная прочность. При должной практике качество используемого стекла можно проверить легким постукивание по нему фалангой пальца – звук должен быть немного приглушенным, «прочным». На металлическом цоколе не должно быть повреждений – отверстий или вмятин.

Наличие небольшого отверстия на цоколе еще не означает полной неработоспособности лампы, но заставляет задуматься о правильности процессов производства или транспортировки. Нижний контакт цоколя может быть широким – с диаметром около 7 мм, а может – узким 5 мм. Широкий контакт более предпочтителен, так как обеспечивает качественный контакт в патроне даже при небольшом смещении внутренней контактной пластины (язычка).

Однако, большинство современных ламп поставляется именно с узкими нижними контактами, поэтому может сложиться ситуация, когда выбирать не из чего. Колба должна быть надежно закреплена с патроном и не отставать в местах приклеивания. Внешний токопровод (8) может соединяться с цоколем либо обычной пайкой, либо точечной сваркой.

Пайка должна быть небольшой и аккуратной, а при сварке – крепко держаться. Спираль накаливания (3) не должна слишком провисать. Если такое происходит, значит, лампа уже эксплуатировалась и спираль немного растянулась. Очень важным моментом является осмотр качества обжима спирали в местах соединения с ней электродов (4, 5).

При недостаточном обжиме срок службы лампы существенно снижается. У качественных ламп ножка (7) сбоку не имеет отверстий. Указанное рабочее напряжение должны быть выше, чем фактическое. То есть, несмотря на стандарт 220 В., выгоднее выбирать лампы с на 230-240 В. Особо следует отметить, что завышенное свыше 240 В. напряжение резко сокращает срок службы лампы.

Следование вышеприведенным рекомендациям позволит выбрать качественную лампу общего назначения с прозрачной колбой, которая прослужит многие годы.

Лампа накаливания


История лампы накаливания для детей


7.3. Лампы накаливания — Энергетика: история, настоящее и будущее

7.3. Лампы накаливания

Изучение теплового действия электрического тока дает второй способ получения света электрическим путем, а именно нагреванием твердого тела при помощи тока до каления.

Мысль таким способом пользоваться электрическим током для освещения появилась в начале 80-х годов XIX века. В 1837 г. Жобар в Брюсселе предложил доводить током до каления и свечения угольную палочку в безвоздушном пространстве. В 1840 г. Грове устроил первую электрическую лампу накаливания, в которой телом нагрева служила платиновая проволока. В 1859 г. проф. Фермер осветил, как он сам утверждал, свой дом в Ньюпорте 42 лампами накаливания и, таким образом, устроил первую домашнюю установку электрического освещения. Первые опыты с электрическими лампами накаливания позволили определить их несомненное преимущество в сравнении с дуговыми, особенно в решении проблемы «дробления электрического света» и использовании маломощных ламп для бытового освещения. Получение слабых источников света при помощи дуговых ламп оказалось невозможным. Лампы накаливания имели лучшие экономические и световые показатели (в особенности после замены угольных нитей вольфрамовыми).

В России первым изобретателем лампы накаливания был инженер Александр Лодыгин, разработавший в 1870–1875 гг. несколько таких ламп.

Его первая лампа представляла собой герметически закупоренный стеклянный цилиндр. Сквозь его крышки были пропущены металлические проводники. Горела первая лампа Лодыгина всего 30–40 мин. Стремясь увеличить время горения, Лодыгин предложил устанавливать несколько угольных стерженьков, расположенных так, чтобы при сгорании одного автоматически включался следующий. Первая публичная демонстрация лампы Лодыгина состоялась в 1870 году.

Александр Николаевич Лодыгин (1847–1923) – известный русский электротехник, изобретатель лампы накалывания. Вначале он экспериментировал с железной проволокой. Потерпев неудачу, он воспользовался угольным стержнем, помещенным в стеклянный баллон. Позже Лодыгин первым предложил использовать в качестве нити накала вольфрамовую проволоку. Именно вольфрам используется в современных электрических лампах. Кроме того, Лодыгин конструировал приборы электрического отопления, электрические печи для плавки металлов из руд и другие электрические устройства. 

Впоследствии, в 1893–1894 гг., живя уже в Соединенных Штатах Америки, Лодыгин запатентовал лампу накаливания с нитями из тугоплавких металлов, в том числе с вольфрамовой нитью. Это был прообраз лампы накаливания, известной теперь всему миру.

Рис. 7.9. Лампа накаливания Эдисона

Томас Алва Эдисон (1847–1931) – американский изобретатель в области электротехники и предприниматель, основатель крупных электротехнических компаний. В течение жизни Эдисона Бюро патентов в США выдало ему 1093 патента – такого количества никогда не получал ни один человек. 

В конце 70-х годов XIX века за решение задачи производства небольших электрических ламп накаливания с нескольких сторон принялись в Англии и Америке.

В 1878 г. к проблеме электрического освещения обратился великий американский изобретатель Томас Эдисон.

Ознакомившись с лампой Лодыгина, Эдисон заинтересовался проблемой электрического освещения. При этом он понимал, что электрическим светильникам нужно было выдержать конкуренцию в цене, яркости, удобстве и надежности с газовым рожком. Проведя огромное количество опытов и перепробовав более шести тысяч разновидностей материалов, Эдисон определил наиболее надежный на то время материал для нитей накаливания, которым оказался уголь. В 1879 году им была предложена достаточно хорошая конструкция вакуумной лампы с угольной нитью и винтовым цоколем. Через год Эдисон завершил практическую разработку своих ламп накаливания (рис. 7.9) и устроил их презентацию на пароходе «Колумбия», развесив на нем 115 зажженных ламп. Поняв, что задача практически решена, в последний день 1879 года он устроил шоу. На заказанных Эдисоном специальных поездах три тысячи человек прибыли поглядеть на сотни электрических лампочек, которые горели в его мастерской и на окрестных дорогах. Энергия к ним подводилась от центральной динамомашины по подземным кабелям.

Эдисон изобрел патрон к электрической лампочке и увеличил разряжение в баллоне, что позволило значительно продлить срок службы ламп. Однажды в качестве нити накаливания он использовал бамбуковые волокна, выяснив, однако, что нити необходимо придать возможно большее сопротивление.

27 января 1880 года Эдисон получил патент на новую конструкцию электрической осветительной лампы с патроном, что повлекло за собой резкое падение акций газовых компаний. Но планы Эдисона были значительно шире, чем просто усовершенствование электрической лампы накаливания. «Все это настолько ново, – говорил Эдисон, – что каждый шаг делаешь в потемках. Нужно создавать специальную динамомашину, лампы, проводники и думать о тысяче вещей, о которых еще никто никогда не слышал». Им были изобретены винтовой цоколь лампы, поворотный выключатель, предохранитель с плавкой вставкой и штепсельное соединение. Образованная для реализации идеи массового электрического освещения корпорация получила название «Эдисон дженерал электрик компани».

В 1881 г. в Париже состоялись международный электротехнический конгресс и крупная электрическая выставка, на которой Эдисон продемонстрировал свои электрические лампочки накаливания. С этого времени освещение накаливанием начало быстро распространяться. Электрические лампочки накаливания стали очень удобны для освещения жилых помещений, фабричных и заводских цехов; получили возможность работать при ярком электрическом освещении водолазы.

Количество излучаемого света в современных лампах накаливания зависит от рабочей температуры вольфрамовой спирали, которая нагревается электрическим током. Самый яркий свет излучается при температуре нагрева 2700°С.

История ламп накаливания – BulbAmerica


Знаете ли вы, что Томас Эдисон не изобретал лампу накаливания, а лишь модифицировал изобретение, чтобы сделать его лучше? Проверьте этот график.
1809 — английский химик Хамфри Дэви изобрел первый электрический свет. Дэви подключил два провода к батарее и прикрепил угольную полоску между другими концами проводов. Заряженный углерод светился, создавая первую дуговую лампу.

1820 г. — Уоррен Де ла Рю поместил платиновую катушку в вакуумную трубку и пропустил через нее электрический ток. Его конструкция лампы была разработана, но стоимость платины из драгоценного металла сделала это изобретение невозможным для широкого использования.

1835 — Джеймс Боумен Линдсей продемонстрировал систему постоянного электрического освещения с использованием прототипа лампочки.

1850 — Эдвард Шепард изобрел электрическую дуговую лампу накаливания с использованием угольной нити. В том же году Джозеф Уилсон Свон начал работать с карбонизированными бумажными нитями.

1854 — Хенрик Глобель, немецкий часовщик, изобрел первую настоящую лампочку. Он использовал карбонизированную бамбуковую нить, помещенную внутрь стеклянной колбы.

1875 — Герман Шпренгель изобрел ртутный вакуумный насос, что позволило разработать практичную электрическую лампочку. Возможно создание действительно хорошего вакуума внутри колбы.
1875 — Генри Вудворд и Мэтью Эванс запатентовали лампочку.

1878 — Сэр Джозеф Уилсон Свон (1828-1914), английский физик, первым изобрел практичную и долговечную электрическую лампочку (13.5 часов). Лебедь использовал нить из углеродного волокна, полученную из хлопка.

1879 — Томас Алва Эдисон изобрел углеродную нить, которая горела сорок часов. Эдисон поместил свою нить накаливания в бескислородную лампочку. (Эдисон усовершенствовал свою конструкцию лампочки на основе патента 1875 года, который он приобрел у изобретателей Генри Вудворда и Мэтью Эванса.)

1880 — Эдисон продолжал улучшать свою лампочку, пока она не смогла проработать более 1200 часов, используя нить накаливания из бамбука.

1903 — Уиллис Уитнью изобрел нить накала, которая не делала внутреннюю часть лампочки темной.Это была углеродная нить с металлическим покрытием (предшественник вольфрамовой нити).

1906 — Компания General Electric первой запатентовала метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. Нити стоили дорого.

1910 — Уильям Дэвид Кулидж (1873-1975) изобрел усовершенствованный метод изготовления вольфрамовых нитей. Вольфрамовая нить пережила все другие типы нитей, и Кулидж сделал затраты практичными.

1925 — Произведены первые матовые лампочки.

1991 — Компания Philips изобрела лампочку со сроком службы 60 000 часов. Лампа использует магнитную индукцию.

Источник: Об изобретателях

История лампы накаливания

2. История и разработки

история лампы накаливания сосредоточена на разработке типов нитей, поэтому мы организуем их по нитям.

Платина и иридиевые нити: 1802–1880-е годы

Хамфри Дэви создал первую лампу накаливания, пропустив ток через платиновую полоску.Это вызвало свечение и не длились долго, но положили начало развитию ламп накаливания. В течение следующих 70 лет экспериментаторы продолжали использовать платину. и иридий. Frederick de Moleyns использовал платиновую нить. в вакуумированной стеклянной трубке, чтобы сделать лампочку. Это было лишь слегка успешный из-за почернения лампочки, которая блокировала свет выход. Возгорание материала нити и почернение на верхняя сторона лампочки была неприятной постоянной проблемой для первых изобретателей ламп.Платиновый материал также был дорогим.

Ранний изобретатели знали, что создание вакуума в колбе поможет уменьшить чернение и продление срока службы лампы, проблема заключалась в том, чтобы улучшить создание вакуума должно было быть разработано. Генрих Гейсслер был одним из первых физиков разработать хороший насос и систему. Еще, У первых изобретателей лампочек в 1802–1879 годах не было достаточно хорошей системы.Как это обычно бывает с изобретательством, многие знают ответ, но другие технологические разработки необходимы для движения вперед.

Чернение лампы накаливания, видео:


Карбонизированный Нитки и бумага: 1860-е — 1883

Джозеф Свон и Томас Эдисон независимо друг от друга успеха, сделав лампочку, которая прослужила бы разумное количество часы.

Свон использовал карбонизированную бумагу для создания своих первых нитей.

Эдисон впервые использовал карбонизированную швейную нить в качестве нити, ему удалось чтобы получить его в вакууме. Это сделало его первую практическую лампочку. Он использовал карбонизированные швейные нитки до 1880 года. Затем он использовал бумагу. бристольский картон. (Карбонизированная бумага) Этот шаг увеличил срок службы лампы до 600 часов.

Почему Триумф Эдисона: Джозеф Свон работал над лампой накаливания идея с 1850 года.Лебедю это не удалось, потому что он использовал только частичное вакуум в его лампе. Он также использовал карбонизированную бумажную нить. Эдисон придумал, как создать чистый вакуум в своих лампах. Он сделал это, нагревая лампочку в то же время, когда он накачивал из воздуха. Он использовал Sprengle насос.

Спрингл Насос слева использовался Свон и Эдисон для перекачивания воздуха. от первых лампочек.Подробнее о насосе см. нажав на Статья в журнале Scientific American выше.

Выше: Посмотрите нашу коллекцию лампочек в Эдисон Технический центр на выставке.


Бамбук приносит большие улучшения: 1883: Как гласит история, Эдисон использовал вентилятор в жаркий день. размотанный тонкий бамбук на складном восточном веере. Он обуглен его и протестировали как нить накала. Он отправил помощников в Японию, чтобы найдите тип бамбука, который использовался в этом вентиляторе. Они нашли это и импортировал нити.

первые бамбуковые нити имели квадратную форму, потому что их разрезали из более крупных кусков с использованием определенного процесса.Он гальванизировал бамбук непосредственно к свинцу в проводах, чтобы избежать высокой стоимости платиновые хомуты. Позже он использовал угольную пасту, чтобы приклеить бамбук. к свинцу в проводах.

Наш видео о ранних лампах Эдисона с целлюлозными и бамбуковыми нитями:

 

Целлюлоза Нити: 1881 — 1904

Сэр Джозеф Свон разработал целлюлозную нить в 1881 году, однако Эдисон продолжал использовать бамбуковые нити до создания Дженерал Электрик в 1892 году.Целлюлозные нити были заменены Нити лампы GEM Уиллиса Уитни.

Видео о лампочке Mazda:

 

переход на металлические нити: эра тантала


Танталовые нити:
1902 — 1911

Тантал была первой металлической нитью на рынке.Как вольфрам у него очень высокая температура плавления, поэтому его можно нагревать накалить, не разрушая себя, как большинство металлов. Тантал намного превосходил все другие нити. что он стал королем с 1902 по 1909 год. После 1909 года спеченный вольфрамовая лампа действительно начала набирать популярность. Прибытие пластичного вольфрама, наконец, положило конец господству тантала.

Вернер фон Болтон (грузин живущие в Германии) обнаружили, что использование тантала для нить позволила снизить потребление энергии и увеличить яркость. Siemens и Halske Company произвели эти луковицы. Танталовая нить стала успешной и стала серьезная угроза продажам General Electric. Это стимулировало GE инвестирует больше в свою недавно созданную исследовательскую лабораторию попытаться придумать лучшую лампу.

Слева: Зажженная танталовая лампа на выставке Siemens Forum в Мюнхене. Германия

Ниже: Крючки для удержания нити

 

Слева: WOTAN Лампа , изготовленная из тянутого вольфрама
WOTAN была торговая марка, принадлежащая Siemens & Halske

Драгоценный камень Металлизированные нити лампы: 1904 — 1907

Willis Уитни из GE Schenectady разрабатывает способ обжига углерода. нить при 3000 C, чтобы создать нить, которая ведет себя так же, как металл.Это повышает эффективность на 25 %. Эта нить использовалась в знаменитой мазде лампы которые давали очень яркий свет.

Спеченный Вольфрамовые нити: 1904 -1911

В 1904 Александр Юст и Франц разработали спеченный вольфрам. Ханаман (Австрия). Вольфрам повышает КПД ламп на 100 % и используется GE в 1907 году после покупки прав на него.
*Вольфрамовые и молибденовые нити использовались А.Н. Лодыгин (Россия) на «Всемирной выставке» 1900 года в Париже

Ковкий Вольфрамовые нити: 1908 — сегодня

Уильям Д. Кулидж работал с вольфрамом, что оказалось быть превосходным материалом для долговечной лампочки по сравнению с любым другим материал на сегодняшний день. Предыдущие спеченные вольфрамовые нити были эффективный, но хрупкий и непрактичный.Кулидж понял как нагреть вольфрам и вытянуть его через нагретые фильеры уменьшения диаметр. Результатом его работы стал работоспособный, гнущийся (пластичный) проволока, обладающая высокой прочностью и являющаяся отличным волокнистым материалом. Новый материал был использован в лампах в 1911 году и используется до сих пор. сегодня. См. раздел наших изобретателей ниже для большего продвижения в лампе накаливания.

будущее ламп накаливания:

Лампа накаливания используется в среднем домашнем хозяйстве уже более 120 лет .В последнее десятилетие крупная инициатива по развитию более эффективные лампочки заменили большую часть лампочек в мире с компактными люминесцентными лампами. Было значительное сопротивление к запретам на лампы накаливания

История лампочки: первые дни светодиодов

Благодаря развитию в 19 веке и окончательному упадку в 21 веке, лампы накаливания доминировали как в домашнем, так и в общественном освещении на протяжении всего 20 века.Это была технология, которая изменила то, как мы жили, работали и развлекались.

Часть первая: ранние разработки

Без технологического и делового чутья одного человека — Томаса Эдисона — мир сегодня выглядел бы совсем по-другому. Еще в 19 веке путешествие к свету представляло собой призрачную последовательность событий.

Электрическая лампочка — или лампа, как ее называют инженеры, — была так важна, что это выражение вошло в язык как синоним изобретения.Однако его путь к превосходству был грязной уличной борьбой, в которой доминировал один человек — Томас Алва Эдисон, — который, несмотря на все свое дальновидное мастерство и деловую хватку, не мог предсказать, что столетие спустя развитие его идеи, озарившей мир, приведет к успеху. практически устарели с появлением светодиодной технологии.

По одному из самых изящных поворотов технологической судьбы, так называемое «изобретение» лампочки никогда не имело «момент лампочки». Как и многие важные инновации, имевшие далеко идущие последствия для коммерческого и культурного развития человечества, электрическая лампочка — или, точнее, в данном случае «лампа накаливания» — была продуктом серии независимых и поэтапных прорывов инженеров. и ученые, разделенные как временем, так и географией.Хотя лавры за изобретение лампочки традиционно воздаются великому американскому изобретателю и предпринимателю Эдисону, почетный куратор Смитсоновского института Бернард С. Финн говорит, что мы совершенствовали одно из наших самых важных открытий с тех пор, как ранние люди узнали, что контролируемые огонь может производить свет, а также тепло.

Роль Эдисона в освещении современного мира заключалась в том, что он был разработчиком идей других инженеров, появившихся до него в 19 веке.«Томас Эдисон предложил коммерчески жизнеспособное решение, — говорит Финн. В 1879 году, в канун Нового года, Эдисон осветил свою лабораторию в Менло-Парке — дисплей был виден на расстоянии более 20 миль — и буквально началась эра электрического освещения. Эдисон, всегда готовый высказаться, предсказал, что электрический свет станет «настолько дешевым, что только богатые будут жечь свечи».

Настоящая ценность достижения Эдисона заключалась в том, что оно ознаменовало конец пробной фазы создания света из электричества путем утверждения лампы накаливания в качестве передовой технологии.В книге Эдисона «Электрический свет: искусство изобретательства» историки Роберт Фридель и Пол Исраэль называют 22 изобретателя ламп накаливания, опередивших Эдисона, и тем не менее твердо ставят его во главе семьи. Это связано с сочетанием трех критических факторов, которые Эдисон уловил одновременно: материал накаливания, высокий уровень вакуума и высокое сопротивление.

Именно в последнем из этих трех Эдисон действительно разбирался лучше, чем его предшественники. При высоком сопротивлении тепло (и, следовательно, свет) будет накапливаться в элементе вместо питающих проводов, идущих от удаленных электрогенераторов.После тестирования сотен материалов, говорит Финн, «он остановился на тонкой полоске или нити из углерода». Поскольку углеродная нить могла сгореть при контакте с воздухом, стеклянный корпус или «колбу» необходимо было откачать с помощью вакуумного насоса. Ранние версии ламп накаливания (слово происходит от латинского «incandescens», что означает «светящийся») имеют «наконечник», показывающий, где первоначально был подключен насос. К 1881 году на электрическом конце был стандартный разъем, куда теперь можно было вкрутить лампочку в патрон и включить и выключить.

Именно стоя на плечах тех, кто был до него, Эдисон смог так далеко заглянуть в будущее электрического света. Он неустанно совершенствовал инновации других ученых, таких как Хамфри Дэви, Джеймс Боумен Линдсей, Мозес Г. Фармер, Уильям Э. Сойер, Джозеф Свон и Генрих Гёбель, чьи идеи были коммерчески непрактичными. Понимая, что платина является слишком дорогим товаром, чтобы использовать ее в электрическом освещении, он пошел по пути создания бамбуковой нити с углеродным покрытием (как ни странно, у него возникла идея использовать бамбук, наблюдая за своей удочкой во время экскурсии по наблюдению за затмением). ).

Он также крутил и торговал, скупая патенты других инженеров, при этом формируя стратегические союзы, особенно со своим британским конкурентом, Джозефом Суоном (который, во многих отношениях, был игроком равной важности, чей дом первым зажег лампочка). Эдисон заручился существенной финансовой поддержкой как семьи Вандербильтов — самой богатой в Америке, заработавшей деньги на судоходстве и железной дороге, — так и корпоративного финансиста Дж. П. Моргана. Тем не менее, главным образом благодаря чистой дальновидной изобретательности человек с более чем тысячей патентов на свое имя стал движущей силой, осветившей 20-й век.

Часть вторая: доминирование на рынке

На протяжении большей части 20 века казалось, что у ламп накаливания нет серьезных конкурентов. Тем не менее, с растущим давлением на повышение энергоэффективности в последние десятилетия письмо было на стене.

Еще в 1835 году шотландский изобретатель Джеймс Боумен Линдсей продемонстрировал свою раннюю версию постоянного электрического света, заявив, что с помощью такой технологии он смог «читать книгу на расстоянии полутора футов». Он вряд ли мог ожидать, что через столетие лампочка накаливания, в создание которой он так много вложил, превратит ночь в день.Это осветило бы нашу жизнь, продлило бы часы работы и заставило бы футбольные стадионы светиться в темноте. Он обеспечит безопасность и освещение общественных зданий и прожекторов для управления зенитным вооружением военного времени. Дороги будут освещены, чтобы приспособиться к неумолимому росту автомобилей, а готовые к ночи аэропорты произведут революцию в сфере международных грузоперевозок.

На заре 20-го века перед разработчиками недавно созданной лампы накаливания появилась беспрецедентная возможность.Применения были безграничны, начиная от очень скромных (таких как велосипедные фары) и заканчивая национальной инфраструктурой (например, дорожное освещение). Поле было открыто, и вскоре рынок наводнили производители, надеющиеся нажиться на золотой лихорадке искусственного освещения.

Тем не менее, к Рождеству 1924 года такие известные имена, как Osram, Philips и General Electric, начали нервничать. Это произошло потому, что рынок, хотя и процветал, становился непредсказуемым. Увидев, что его продажи упали с 63 миллионов единиц в 1922-23 годах более чем наполовину в следующем году, глава Osram Уильям Мейнхардт предложил ему встретиться со своими конкурентами, чтобы договориться о торговых принципах, которые защитят их будущее.Пока гирлянды рождественской елки украшали швейцарский город Женева, 23 декабря 1924 года высшее руководство мирового сообщества производителей ламп накаливания вступило в сговор, чтобы сформировать картель Феба, чтобы установить квоты и территории, поделиться знаниями и согласовать стандарты (такие как винт Эдисона). в разъеме).

Тем не менее, скрытой целью была защита доходов на рынке, где производители становились жертвами собственного успеха. Еще в третьем десятилетии 20-го века производство лампочек было настолько развито, что их срок службы составлял 2500 часов, а это означало, что до замены блоков требовались годы.Одним из основных (и все же менее широко освещаемых) результатов «Конвенции о развитии и прогрессе международной индустрии электрических ламп накаливания» было то, что ожидаемый срок службы должен был быть ограничен до 1000 часов. Чтобы убедиться, что компании соблюдают новые правила устаревания, они были обязаны отправлять свою продукцию на независимое тестирование в Швейцарию. Если продукты демонстрировали нежелательную долговечность, производителям грозили большие штрафы.

Несмотря на то, что картель намеренно тормозил технологическое развитие, лампа накаливания завоевала популярность как одно из величайших нововведений того времени.К концу Первой мировой войны, когда стоимость электроэнергии резко упала, она также представляла собой серьезную альтернативу газовому освещению.

Эдисон не ошибся, когда сказал, что только богатые будут жечь свечи. Согласно исследовательским данным, опубликованным Фуке и Пирсоном, стоимость искусственного света за столетия упала с тысяч фунтов за люмен-час до долей пенни по мере того, как мы переходили от использования свечей ручной работы к массовому производству лампочек. Это падение стоимости привело к тому, что потребление искусственного света в 20 веке было в 100 000 раз больше, чем в 18 веке.

Энергии и света было так много, что рынок мог себе это позволить и стал успокаиваться. Вольфрамовая нить могла поглотить удар от зарождающейся флуоресцентной технологии «полосового света», которая появилась на фабриках и в офисах. Стоимость искусственного освещения была такова, что не было реального давления с целью изменить статус-кво до нефтяного кризиса середины 1970-х годов. Это привело к появлению компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), энергоэффективность которых в пять раз выше, чем у ламп накаливания, что сделало их серьезным соперником.Когда Philips и Osram вывели их на рынок к началу 1980-х годов, появились первые трещины в превосходстве ламп накаливания.

Эффективность стала модным словом. Новые технологии стояли в очереди, чтобы стать следующей большой вещью. Начинало происходить немыслимое: правительства принимали законы о поэтапном отказе от ламп накаливания.

Часть третья: светодиодная революция

Теперь, когда лампа накаливания фактически стала динозавром, а все внимание обращено на появляющуюся светодиодную технологию как на экологическую панацею, следующий этап эволюции освещения связан с эффективностью и законодательством.

По данным производителя лампочек Philips, сегодня на освещение приходится 19 процентов мирового потребления электроэнергии. Учитывая, что лампы накаливания фактически тратят до 95 процентов своей энергии на производство тепла, а не света, существует огромный потенциал для энергосбережения в мире, где снижение спроса на ресурсы становится все более законодательным. Глядя на рынок лампочек в США в 2010 году — примерно в то время, когда во всем мире разрабатывался закон о поэтапном отказе от ламп накаливания, — было продано восемь миллиардов ламп, половина из которых были накаливания, из которых едва ли 10 процентов составляли светодиоды.

В то время казалось, что потребители не готовы к светодиодной революции, несмотря на исследования, проведенные Кембриджским университетом, предсказывающие потенциальную экономию энергии при переходе на светодиоды как «огромную». Повторяя базовые показатели энергосбережения, в исследовательской работе под названием «Освещение для 21 века» говорится, что в Великобритании освещение потребляет более пятой части всей электроэнергии, вырабатываемой на электростанциях, и светодиоды могут снизить этот показатель на не менее 50 процентов. Статистические данные Министерства энергетики США согласны с тем, что к 2025 году «твердотельное освещение, такое как светодиоды, может сократить глобальное количество электроэнергии, используемой для освещения, на 50 процентов и может устранить 258 миллионов метрических тонн выбросов углерода, уменьшить потребность в 133 новых электростанции и приводят к совокупной финансовой экономии более ста миллиардов долларов».

При всеобщем согласии с тем, что можно добиться значительной экономии энергии, мир, похоже, готов к спонтанным изменениям в том, как мы его освещаем. Тем не менее, эта предсказанная рыночная революция была медленной и неохотной, что заставило правительства вмешаться, чтобы ускорить изменение наших моделей производства и потребления. За последнее десятилетие ЕС постепенно запретил различные типы ламп накаливания, а в сентябре этого года был поэтапный отказ от галогенных и компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) — фактически конец лампы накаливания, какой мы ее знаем.

Организация Energy Saving Trust использует более сдержанные тона, заявляя, что, хотя исторически мы, возможно, имели «мало беспокойства» по поводу того факта, что «лампочки были всего на 10% эффективнее… в последние несколько лет возникло совершенно другое отношение к освещению годы». В своем официальном документе «Правильный свет» Доверительный фонд говорит, что это новое отношение лишь частично определяется законодательством, а добрая воля от «растущего общественного признания той роли, которую хорошее освещение может сыграть в улучшении их домов», обеспечивает оставшуюся часть сдвиг рынка.

Реальность такова, что промышленное и домашнее хозяйство только сейчас начинает серьезно меняться, движимое желанием поэтапно внедрять новые энергоэффективные технологии, такие как светодиоды, за счет ламп накаливания, а теперь и галогенных и компактных люминесцентных ламп.

Сегодня, несмотря на затянувшуюся борьбу на руках по поводу переговоров о Brexit, Великобритания по-прежнему является членом Европейского Союза, и мы сталкиваемся с тем, что средства массовой информации назвали «запретом на лампочки», а наиболее возбужденные ежедневные газеты регулярно сообщают о (практически несуществующее) публичное накопление ламп накаливания в качестве гарантии от будущего, освещенного светодиодами.Возражение против этого неясно, если не считать смутного ощущения, что светодиодное освещение не такое «теплое», как лампы накаливания. Этот «запрет на лампы» на самом деле представляет собой набор проектов европейских правил по эффективности, которые предусматривают отказ от вольфрамовых галогенных ламп и компактных люминесцентных ламп в качестве источников света к 2020 году.

В рамках пересмотра своих законов об экодизайне ЕС опубликовал требование о необходимости замены источников света с минимальной эффективностью 85 люмен на ватт и максимальной мощностью в режиме ожидания 0,5 Вт. Требования экодизайна обязательны для всех стандартных ламп, люминесцентных ламп и прожекторов, продаваемых в ЕС.Эти правила устанавливают требования к энергоэффективности и другие факторы, такие как срок службы лампы, время прогрева и маркировка энергоэффективности. По данным ЕС, «с энергоэффективным освещением счета за электроэнергию для домашних хозяйств могут снизиться на 25 евро в год. Заменив галогенную лампу на светодиодную, вы можете сэкономить до 100 евро за срок службы изделия, составляющий около 20 лет. Энергосберегающее освещение могло бы сэкономить достаточно энергии, чтобы обеспечить питанием 11 миллионов домохозяйств в течение одного года и избежать выбросов 12 миллионов тонн CO2 в Европе.

Тем не менее, не все с таким же энтузиазмом относятся к преимуществам технологии замены светодиодов или требованиям экодизайна, поскольку индустрия развлечений заявляет, что директива ЕС станет похоронным звоном для драматического освещения. Генеральный директор немецкой компании GLP, занимающейся сценическим освещением, Удо Кюнцлер предсказывает «исчезновение театров, концертных площадок и других разделов исполнительского искусства, поскольку никакие вольфрамовые светильники и многие светодиодные развлекательные приборы не соответствуют этим требованиям».

Чтобы защитить индустрию профессионального сценического освещения, он надеется «убедить Европейскую комиссию ратифицировать исключение для нашей отрасли. Нельзя терять время. Нам нужно действовать как единая отрасль, чтобы эти предложения не закрепились на законодательном уровне».

Хронология

Долгая дорога к лампочке 20-го века

1761
Эбенезер Киннерсли демонстрирует накал от нагретой проволоки.

1802
Хамфри Дэви использует «батарейку огромных размеров» для создания лампы накаливания, пропуская электрический ток через платиновую нить.

1835
Джеймс Боуман Линдсей демонстрирует постоянный электрический свет, при котором можно было «читать книгу на расстоянии полутора футов».

1838
Марселин Джобард изобретает лампу накаливания с вакуумной атмосферой, используя углеродную нить.

1840
Уоррен де ла Рю изобретает и заключает в вакуумную трубку спиральную платиновую нить.Разработка отложена из-за стоимости платины.

1841
Фредерик де Молейнс получает первый патент на лампу накаливания, в конструкции которой используются платиновые провода внутри вакуумной колбы.

1845
Джон У. Старр получает патент на свою лампу накаливания с использованием углеродных нитей.

1851
Жан Эжен Робер-Уден публично демонстрирует лампы накаливания в своем поместье в Блуа, Франция.

1859    
Мозес Г. Фармер изготавливает лампу накаливания с платиновой нитью.Томас Эдисон покупает более поздний патент Фармера на лампочку.

1872
Русский Александр Лодыгин изобретает лампу накаливания, использующую азот в стеклянном корпусе, и получает российский патент в 1874 году. стеклянный баллон, наполненный азотом. Позже патент был продан Эдисону.

1878     
Томас Эдисон начинает серьезные исследования по разработке практической лампы накаливания.

1879
Джозеф Свон демонстрирует работу своей дуговой лампы с углеродным стержнем. Мосли-стрит в Ньюкасл-апон-Тайн становится первой в мире автомагистралью, освещенной лампой накаливания.

1879
Эдисон подает патент США на электрическую лампу, использующую «углеродную нить или полосу, свернутую в спираль и соединенную с платиновыми контактными проводами».

1880
Пароход Oregon Railroad and Navigation Company Columbia становится первым приложением для электрических ламп накаливания Эдисона.

1881     
Лондонский театр Savoy, освещенный лампами накаливания Swan, становится первым в мире общественным зданием с электрическим освещением.

1882     
Компании Эдисона и Свона сливаются, образуя Объединенную электрическую компанию Эдисона и Свона (позже Эдиван), которая позже включается в Thorn Lighting.

1883     
Генрих Гобель утверждает, что в 1854 году сконструировал первую лампу накаливания с тонкой карбонизированной бамбуковой нитью высокого сопротивления, платиновыми проводами в цельностеклянной оболочке и высоким вакуумом.

1883
Патентное ведомство США постановило, что патенты Эдисона основаны на «известном уровне техники» Уильяма Сойера и поэтому недействительны.

1889
Судья США постановил, что патент Эдисона на «углеродную нить с высоким сопротивлением» действителен.

1896
Артуро Малиньяни запатентовал метод массового производства лампочек. Патент куплен Эдисоном в 1898 году.

Подпишитесь на электронную рассылку E&T News, чтобы каждый день получать подобные замечательные истории на свой почтовый ящик.

Лампа накаливания. История ламп накаливания. Сопротивление, нить накала, электричество и ток

В 1802 году сэр Хамфри Дэви показал, что электричество, проходящее через тонкие полоски металла, может нагреть их до температуры, достаточно высокой, чтобы они излучали свет; это основной принцип работы всех ламп накаливания. В 1820 году Де Ла Рю продемонстрировал лампу, сделанную из намотанной платиновой проволоки в трубке из стекла с латунными крышками.Когда ток был включен, электричество проходило через торцевые крышки и по проводу (нити накала). Проволока нагревалась за счет сопротивления току, пока не раскалилась добела, излучая свет. Между этим временем и 1870-ми годами хрупкие лампы были ненадежными, недолговечными и дорогими в эксплуатации. Срок службы был коротким, потому что нить накала сгорала на воздухе. Чтобы бороться с коротким сроком службы, первые разработчики использовали толстые нити накала с низким сопротивлением, но для их нагрева до накала требовались большие токи, а генерация больших токов была дорогостоящей.

Томас Эдисон хорошо известен как «изобретатель лампочки», но на самом деле он был лишь одним из нескольких исследователей, создавших первые электрические лампы накаливания в 1870-х годах. Среди этих исследователей Джозеф Свон, Фредерик ДеМойлинс и Сент-Джордж Лейн-Фокс в Англии, а также Моисей Фармер, Хирам Максим и Уильям Сойер в Соединенных Штатах.

Вклад Эдисона заключался в понимании необходимых электрических свойств ламп. Он знал, что для того, чтобы сделать лампы практичными, нужна система подачи электричества; что он должен быть спроектирован таким образом, чтобы лампы работали параллельно , а не последовательно; и что нить накала лампы должна иметь высокое, а не низкое сопротивление.Поскольку напряжение в цепи равно произведению тока на сопротивление, можно уменьшить величину тока, увеличив сопротивление нагрузки. Увеличение сопротивления также уменьшает количество энергии , необходимой для нагрева нити накала до накала.

Edison заменил углеродные нити с низким сопротивлением или платиновые нити на углеродные нити с высоким сопротивлением. Эта лампа имела электрические контакты, соединенные с хлопковой нитью , которая была сожжена до обугливания (обуглена) и помещена в стеклянный контейнер, из которого был откачан весь воздух.Вакуум , созданный насосом, разработанным всего десятью годами ранее Германом Шпренгелем, значительно увеличил срок службы нити накала. Первая практическая версия электрической лампочки была зажжена 19 октября 1879 года, она горела 40 часов и производила 1,4 люмена на ватт электроэнергии.

Неэлектрическая лампа накаливания, которая до сих пор используется, — это горелка Вельсбаха, которую обычно можно увидеть в фонарях для кемпинга. Эта горелка, изобретенная в 1886 году Карлом Ауэром, бароном фон Вельсбахом, состоит из мантии из трикотажного хлопка, пропитанного оксидами (первоначально использовались нитраты), которая сгорает до пепла при первом зажигании.Пепел сохраняет свою форму и раскаляется, если его поместить над пламенем, и намного ярче, чем само пламя.


Кто на самом деле изобрел лампочку накаливания?

Электрическая лампочка, особенно лампа накаливания, уже много лет является синонимом термина «лампочка». Хотя это всего лишь одно из различных доступных решений искусственного освещения, именно о нем чаще всего думают, когда используется термин «лампочка».

СВЯЗАННЫЕ: 19 ВЕЛИКИХ ИЗОБРЕТЕНИЙ, ИЗМЕНИВШИХ ИСТОРИИ

Но кто это изобрел и когда? Был ли это Томас Эдисон, как утверждает большинство, или Джозеф Свон, как утверждают другие? Приложил ли к этому руку Никола Тесла?

Как вы скоро узнаете, ответ на эту загадку далеко не однозначен.Это также зависит от того, что вы считаете «настоящей» лампочкой. Но, как и многие изобретения в разные периоды времени, конечный продукт — это совокупная работа многих изобретателей на протяжении всей истории, то же самое верно и для лампочки.

В следующей статье мы совершим краткий экскурс в историю электрической лампочки и остановимся на некоторых ключевых игроках. Держись крепче.

Действительно ли Томас Эдисон изобрел лампочку? Источник:   Wikimedia Commons

Кто изобрел лампочку и когда?

Изобретение лампочки (в частности, лампы накаливания) является довольно спорным вопросом, если не сказать больше.В то время как Thomas Alva Edison часто получает все кредиты, правда ли это на самом деле?

Как и многие изобретения в истории, современная лампочка на самом деле представляет собой комбинацию множества крошечных шагов. Многие историки утверждают, что задолго до Эдисона не менее 20 изобретателей создали различные конструкции ламп накаливания.

СВЯЗАННЫЕ: 85 ЛЕТ НАСЛЕДИЯ: КАК ТОМАС ЭДИСОН ОСВЕЩАЛ МИР

Вклад Томаса Эдисона в эволюцию лампочки заключался в производстве первой коммерчески практичной лампочки.Поскольку его дизайн был настолько успешным, он эффективно доминировал на рынке и опередил все другие версии.

В этом смысле правильнее было бы назвать его «совершенствователем лампочки». Но давайте сначала копнем немного глубже.

Одним из самых важных шагов до Эдисона была работа великого британского ученого сэра Хамфри Дэви . В 1802 году ему удалось произвести первый в мире настоящий искусственный электрический свет.

Дуговая лампа Дэви и батарея Источник: Chetvorno/Wikimedia Commons

Используя свою недавно изобретенную электрическую батарею, Дэви соединил к ней набор проводов с куском углерода.Дэви был поражен, обнаружив, что кусок углерода начал светиться и излучал много света.

Только что был создан первый в мире дуговой фонарь. Единственная проблема заключалась в том, что это длилось недолго, а испускаемый свет был слишком ярким для практического использования.

В течение следующих 70 лет многие другие изобретатели создали свои собственные версии лампочек. Хотя все они были многообещающими, большинство, если не все, оказались слишком дорогими в производстве или имели другие проблемы, которые не позволили им стать коммерчески жизнеспособными.

Одна из самых примечательных версий была создана другим британским ученым Уорреном де ла Рю в 1840 году. Он поместил катушку из платиновой нити накаливания внутрь вакуумной трубки и пропустил через нее ток.

Поскольку платина была таким дорогим металлом, это серьезно ограничивало коммерческую жизнеспособность его конструкции.

Джозеф Свон изобрел лампочку до Эдисона?

В 1850 году другой британский изобретатель, Джозеф Уилсон Свон , бросил вызов своим значительным талантам.Чтобы справиться с проблемами, с которыми столкнулся де ла Рю, Свон решил поэкспериментировать с менее дорогими материалами накаливания.

Лампы накаливания Swan с угольной нитью. Источник: Ulfbastel/Wikimedia Commons

В конце концов он остановился на использовании карбонизированной бумаги вместо платины, что подавало некоторые надежды.

К 1860 году у него был работающий прототип, но из-за отсутствия хорошего вакуума и адекватной подачи электричества лампа, срок службы которой была слишком короткой, чтобы считаться эффективным источником света.

Он также имел тенденцию к почернению или копоти внутри вакуумной трубки, что было далеко от идеала (как вы можете видеть на изображении выше).

Несмотря на эти неудачи, Лебедь продолжал работать над своим дизайном.

По мере совершенствования технологии электронных ламп в 1870-х годах Свон смогла сделать еще несколько значительных прорывов.

Кульминацией всей его работы стала разработка в 1878 году долговечной лампочки. Как и его предшественники, в нем использовалась нить, содержащаяся в вакуумной трубке, за исключением того, что он заменил карбонизированную бумагу хлопковой нитью.

Он запатентовал свой дизайн в 1879 году и позже вступил в прямой конфликт с Томасом Эдисоном.

Еще одна интересная попытка была предпринята в 1874 году парой канадских изобретателей. Генри Вудворд и Мэтью Эванс , оба из Торонто, спроектировали и построили свои собственные лампочки.

Пара создала ряд ламп разных размеров и форм, в которых использовались углеродные стержни, удерживаемые между электродами в стеклянных цилиндрах, заполненных азотом. Вудворд и Эванс пытались коммерциализировать свою лампу, но безуспешно.

В конце концов они продали свой патент Томасу Эдисону в 1879 году.

Как Томас Эдисон изобрел лампочку?

В 1879 году, в том же году, когда Свон подал и получил свой патент в Англии, Томас Эдисон решил обратить свое внимание на разработку электрических лампочек. Эдисон, всегда увлеченный бизнесмен, хотел разработать коммерчески жизнеспособную и практичную версию для вывода на рынок.

Он надеялся получить прибыль на прибыльном рынке газового и масляного освещения в Соединенных Штатах.Если бы он смог сломить гегемонию этих двух систем, он мог бы разбогатеть.

В октябре 1879 года он, наконец, запатентовал свою первую заявку на «Улучшение электрического освещения» в патентном бюро. Но он не остановился на достигнутом.

Эдисон продолжал работать над своими проектами и совершенствовать их. Он экспериментировал с различными металлами для нитей, чтобы улучшить характеристики своего первоначального патента.

Первая успешная конструкция лампочки Эдисона. Источник: Alkivar/Wikimedia Commons

В 1879 году Эдисон подал еще один патент на электрическую лампу, в которой использовалась «углеродная нить или полоса, намотанная и соединенная…… к платиновым контактным проводам». Это решение звучит очень похоже на решение Joseph Swan почти 20 годами ранее.

В этом патенте также описаны возможные средства создания указанной углеродной нити. , деревянные щепки и бумага, свернутая различными способами». 1200 часов .

Это открытие положило начало промышленному производству лампочек, и в 1880 году компания Томаса Эдисона Edison Electric Light Company начала продавать свой новый продукт.

Впечатляюще, но не все было гладко.

Собственное изобретение Эдисона было настолько похоже, что Свон решил подать на Эдисона в суд за нарушение авторских прав. Британские суды вынесли решение против Эдисона, и в качестве наказания Эдисону пришлось сделать Свана партнером в своей электрической компании.

Источник: Wikimedia Commons

Позднее даже U.Патентное бюро С. в 1883 году решило, что патент Эдисона недействителен, так как он также дублировал работу другого американского изобретателя. Но, несмотря на все это, Эдисона навсегда запомнят как изобретателя лампочки.

Томас Эдисон стал одним из самых плодовитых изобретателей и бизнесменов 19 и 20 веков. К моменту своей смерти он приобрел умопомрачительные 2332 патента , из них 389 только на электроосвещение и электроэнергию.

Кто изобрел лампочку Тесла или Эдисон?

В то время как Томас Эдисон, по праву, получает немного «накала» за «кражу» многих изобретений и разработок Николы Теслы, лампочка не входит в их число.На самом деле Тесла тратил мало времени, если вообще тратил его, на разработку ламп накаливания для электрического освещения любого типа.

Однако Тесла внес вклад в развитие дугового освещения. Он также провел несколько интересных экспериментов с возможностью беспроводного освещения.

Но утверждения относительно собственного изобретения Эдисоном лампочки, как мы видели, спорны. Но что нельзя отрицать, так это тот факт, что Эдисон, в отличие от всех изобретателей лампочки до него, смог создать коммерчески жизнеспособную и надежную конструкцию.

По этой причине, а также благодаря его деловой хватке в целом, именно дизайн Эдисона (и Джозефа Свона) станет повсеместным во всем мире.

Электрическая история: Освещение перед лампой накаливания

Еще в середине 1800-х спичка произвела революцию в использовании искусственного света. В то время в домах и на предприятиях масляные лампы были преобладающим источником света после захода солнца, но зажечь их было непросто, пока на сцену не прибыла спичка.

Перед совпадают, однако был предпринят ряд творческих попыток создать портативный и многоразовая зажигалка.

Платиновая губчатая зажигалка, ок. 1830 г.

Один такой Попыткой была зажигалка из платиновой губки, на которой был подвешен небольшой кусочек платина похожа на стальную вату в стеклянном корпусе. Когда газообразный водород был попадание в контейнер, платина самопроизвольно воспламенится, воспламенение водорода и создание небольшой струи пламени. Это пламя было тогда переносили в небольшую спиртовку и гасили водородный огонь.После этого спиртовку можно было нести по всему зданию, чтобы зажечь масло. лампы. Конечно, как вы могли догадаться, устройства могут быть немного привередливый. Неправильно смешайте смесь водорода и воздуха, и… бум. Может поэтому это так трудно найти образцы старых водородных ламп в наши дни.

Пока широкое распространение серных спичек сделало такие лампы-осветительные приборы устарело, набирало обороты другое изобретение, целью которого было поставить масляную лампу сам не при делах.

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

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

Дуговая электрическая лампа Serrin производства Breguet, ок. 1857

К середине века многие люди оснастили дуговые лампы электромагнитными регуляторы, которые поддерживали бы дугу при сгорании угольных электродов. Однако для того, чтобы зажечь дугу, к угольным стержням все же нужно было прикоснуться. ненадолго вместе, а затем расстались. Механизмы для автоматизации этого процесса не существуют, поэтому это нужно было сделать вручную. Это было большой проблемой, особенно когда лампы находились в труднодоступных местах или когда они погасли после начал.

француз Виктор Серрин разработал первую самозапускающуюся и саморегулирующуюся дуговую лампу в 1850-е годы. Единственный известный образец этого устройства, построенный в 1857 году великим Французский производитель инструментов Луи Клеман Франсуа Бреге находится в SPARK. Музей.

Серрин популярный дизайн был принят в качестве основного выбора для французских маяков, где он служил много лет.

К тому времени Томас Эдисон начал серьезно работать над своими конструкциями ламп накаливания. лампочка в конце 1870-х годов, дуговое освещение прочно закрепилось на рынке (во многом благодаря изобретению динамо-машины, которая является темой для другой день).Лампа накаливания придет на смену дуговому освещению, конечно, но это история для другого дня. Эту историю лучше всего рассказал один из Удивительные доценты SPARK, пока вы смотрите на самую редкую из всех ламп Эдисона — один, показанный на демонстрации Эдисона в Менло-Парке в канун Нового года в 1879 году — в Музее электрических изобретений SPARK в Беллингеме.

Томас Эдисон демонстрирует лампу накаливания

Во время первой публичной демонстрации своей лампы накаливания американский изобретатель Томас Альва Эдисон освещает улицу в Менло-Парке, штат Нью-Джерси.Железнодорожная компания Пенсильвании отправила специальные поезда в Менло-Парк в день демонстрации в ответ на общественный энтузиазм по поводу мероприятия.

Хотя первая лампа накаливания была произведена 40 лет назад, ни один изобретатель не смог придумать практичную конструкцию, пока Эдисон не принял вызов в конце 1870-х годов. После бесчисленных испытаний он разработал высокоомную углеродную нить накаливания, которая стабильно горела в течение нескольких часов, и электрический генератор, достаточно сложный для питания большой системы освещения.

Родившийся в Милане, штат Огайо, в 1847 году, Эдисон не получил формального образования, что было обычным для большинства американцев в то время. В раннем возрасте у него развились серьезные проблемы со слухом, и эта инвалидность послужила мотивом для многих его изобретений. В возрасте 16 лет он нашел работу телеграфистом и вскоре посвятил большую часть своей энергии и природной изобретательности совершенствованию самой телеграфной системы. К 1869 году он полностью посвятил себя изобретениям, а в 1876 году переехал в лабораторию и механический цех в Менло-Парке, штат Нью-Джерси.

В своих экспериментах Эдисон руководствовался своей удивительной интуицией, но он также позаботился о том, чтобы нанять помощников, которые предоставили математические и технические знания, которых ему не хватало. В Менло-Парке Эдисон продолжил работу над телеграфом, и в 1877 году он наткнулся на одно из своих великих изобретений — фонограф — во время работы над способом записи телефонных разговоров. Публичные демонстрации фонографа сделали изобретателя-янки всемирно известным, и его прозвали «Волшебником Менло-Парка».

Хотя открытие способа записи и воспроизведения звука обеспечило ему место в анналах истории, фонограф был лишь первым из нескольких творений Эдисона, которые изменили жизнь конца 19 века.Среди других известных изобретений Эдисон и его помощники разработали первую практическую лампочку накаливания в 1879 году и предшественника кинокамеры и проектора в конце 1880-х годов. В 1887 году он открыл первую в мире промышленную исследовательскую лабораторию в Вест-Ориндже, штат Нью-Джерси, где нанял десятки рабочих для систематического исследования заданного предмета.

Возможно, самым большим его вкладом в современный индустриальный мир стала работа в области электричества.

0 comments on “Лампа накаливания история: Лампы накаливания — история создания

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.