Inventatorul becului: care a inventat prima lampa incandescenta din lume. Totul despre crearea primului bec din lume Primul bec din lume

Este greu de imaginat cum existau oamenii fără o lampă electrică. Când curentul se stinge din motive tehnice, toți cei din jur îngheață în așteptare. Există senzația că pulsul planetei încetinește. Să încercăm să urmărim evoluția acestui dispozitiv, de care pur și simplu nu ne putem lipsi acum.

Puțină istorie

Cine a inventat primul bec incandescent? Este foarte dificil să răspunzi la această întrebare în mod specific și fără îndoială. Toate acestea se datorează faptului că mai mult de o persoană anume a luat parte la invenție. În diferite momente și în diferite stadii de dezvoltare a lămpii electrice, mulți oameni și-au contribuit cu munca și cunoștințele pentru a face ca aceasta să fie așa cum o vedem și o cunoaștem acum.

La prima vedere, lampa poate părea simplă, dar de fapt este o tehnologie destul de complexă. Chiar și în Egiptul antic și printre oamenii din Marea Mediterană uleiurile erau folosite pentru a ilumina casele, care erau turnate în vase speciale cu fitil din fire de bumbac. Pe malul Mării Caspice se folosea petrol în locul uleiurilor. Deja în acel moment, oamenii veneau cu diverse tehnologii care să-i ajute să vadă în întuneric.

Este absolut cunoscut faptul că lampa cu incandescență a fost inventată în secolul al XIX-lea. De-a lungul acestui timp, mulți oameni au încercat să inventeze și să îmbunătățească „lumânarea electrică”.

Mai multe persoane au luat parte activ la inventarea becului electric, și anume:

• Yablochkov Pavel Nikolaevici;
• Gerard;
• Delarue;
• Heinrich Goebel;
• Lodygin Alexandru Nikolaevici;
• Thomas Edison;
• William David Coolidge.

Etapele dezvoltării invenției

Prima lampă incandescentă, care semăna foarte mult cu una reală, a fost inventată de Pavel Nikolaevich Yablochkov. Și-a dedicat întreaga viață ingineriei electrice. Inventarea de inovații în acest domeniu și implementarea tuturor acestor lucruri în viață a fost principala lui ocupație. Prima lumânare electrică este și invenția lui. Datorită lumânărilor lui a devenit posibilă iluminarea orașelor noaptea. Primele lumânări electrice au apărut pe străzile din Sankt Petersburg. Această lumânare a fost ieftină și a durat o oră și jumătate. După ardere, a trebuit înlocuit cu unul nou. Servitorii orașului erau responsabili de lucrări. Ulterior, pentru a le ușura munca, au fost inventate felinarele cu schimbare automată a lumânărilor.

În 1838, belgianul Gerard a reușit să inventeze o lampă electrică în care o tijă de carbon a servit drept sursă de lumină și i-a fost furnizat un curent electric.

La doi ani după aceasta, un rezident al Angliei cu rădăcini franceze, Delarue, a venit cu ideea de a folosi un filament de platină pentru incandescență în loc de cărbune. Aceste două opțiuni au fost considerate un impuls uriaș pentru inventarea lămpii electrice cu incandescență, dar în practică la acea vreme utilizarea lor era însoțită de multe inconveniente. Lampa cu incandescenta din carbon era inconfortabil și s-a ars rapid, iar o lampă electrică care folosește un fir de platină s-a remarcat prin costul ridicat. Prin urmare, mulți au continuat să caute alte opțiuni alternative, au inventat și implementat tot mai multe surse de lumină noi. Toată lumea dorea ca lampa incandescentă să ardă cât mai mult posibil, dar mulți au eșuat în munca lor la invenție.

În 1854, omul de știință german Heinrich Goebel a venit cu ideea că o lampă cu incandescență ar arde mai mult într-un spațiu vid. Timpul de ardere al lămpii electrice a fost prelungit cu câteva ore. Oamenii de știință au petrecut încă câțiva ani încercând să asigure un vid complet în lampă.

Și abia în 1874, compatriotul nostru Alexander Nikolaevich Lodygin a reușit să inventeze și să creeze o lampă electrică ideală, care ardea constant. Creația lui a trecut toate testele. Atunci a fost inventată adevărata lampă modernă. Lodygin este deci considerat descoperitorul, deoarece becul lui ar fi putut fi aprins aproape o jumătate de oră. După ce aerul a fost pompat din ea, a continuat să lucreze din nou. În 1983, pentru prima dată, străzile din Sankt Petersburg au fost iluminate cu becuri Lodygin. Alexandru Nikolaevici provenea dintr-o familie nobilă rusă, în ciuda sărăciei familiei sale. Strămoșul său a fost un strămoș comun cu Romanov - Andrei Kobyla.

În America, au aflat despre aceste experimente și invenții ale lui Alexandru Nikolaevici, datorită ofițerului de navă N. Khotinsky. Imperiul Rus a comandat crucișătoare din America. În timpul uneia dintre vizitele ofițerului de marina în America, el a vizitat laboratorul lui Thomas Edison și i-a predat invențiile lui Yablochkov și Lodygin. Thomas Edison a început să încerce să îmbunătățească lampa incandescentă aparent perfectă. În 1879 a reușit să facă acest lucru. În loc de un tij de cărbune, Thomas Am încercat să folosesc fir de fagși a obținut rezultatul dorit. Becul a început să ardă mult mai mult.

Thomas a mers la acest rezultat multe zile. A trebuit să depășească peste 6.000 de încercări cu fire de carbon. Întotdeauna a realizat ceea ce și-a dorit și a găsit ceea ce căuta. Becurile lui puteau arde o sută de ore. În noiembrie, Thomas și-a brevetat invenția, ceea ce l-a revoltat pe Yablochkov; el a făcut acuzații împotriva americanului.

Această invenție nu a fost singurul merit al lui Thomas Edison. El a creat, de asemenea, un comutator rotativ de uz casnic, fără de care este dificil să ne imaginăm funcționarea unui bec electric, bază și priză. Numele său este asociat cu inventarea emițătorului telefonic, mimeografului și fonografului. El a fost primul care a deschis producția pe scară largă de becuri, ceea ce i-a ajutat pe mulți oameni să experimenteze frumusețea electricității. În următorii zece ani mulți oameni de știință au încercat să îmbunătățească becul, dar Thomas Edison a fost considerat inventatorul ei.

Alexandru Nikolaevici Lodygin a continuat, independent de colegul și concurentul său din America, să creeze și să-și modernizeze ideea. Căuta un filament universal și de lungă durată. A reușit să obțină un succes bun folosind filamente de wolfram și molibden. Producția de lămpi din aceste materiale era costisitoare în acel moment, așa că invenția s-a dovedit a fi ineficientă și costisitoare. În 1910, exploratorul american William David Coolidge a reușit să simplifice crearea filamentului de wolfram, acest lucru a devenit mai ieftin și a făcut posibilă producerea în masă a becurilor cu incandescență ieftine.

Să fie lumină!

Rezultatul este un bec modern cu incandescență, care constă din mai multe elemente importante.

1. Balon.
2. Cavitățile balonului (umplute cu vid sau cu gaz).
3. Corpul filamentului.
4. Electrozi (intrare de curent).
5. Cârlige pentru menținerea corpului strălucitor.
6. Picioare lămpii.
7. Legătura externă a conductorului de jos, siguranță.
8. Carcasa plintei.
9. Izolator de bază (sticlă).
10. Contactați partea inferioară a bazei.

Concluzie

Astfel, Lenin însuși nu a avut nimic de-a face cu crearea „becului lui Ilici”. Mai multe persoane au lucrat aproape simultan la această minunată invenție, care a reușit în sfârșit să risipească întunericul. Fiecare dintre ele a adus o contribuție semnificativă la crearea unui adevărat bec electric. Dacă răspundeți la întrebarea cine a inventat lampa, cu siguranță ar trebui să vă amintiți de toți acești oameni. Cu munca ta minuțioasă au ajutat la aducerea invenției din laboratoare în casele noastreși să schimbe fundamental viețile oamenilor în bine. Toți împreună și fiecare individual merită atenția, respectul și recunoștința noastră.

Oamenii moderni nu își mai pot imagina viața fără lumina strălucitoare pe care o emit becurile electrice.

Cu toate acestea, puțini oameni se gândesc la cine a inventat becul și cum s-a întâmplat.

Evoluția acestui dispozitiv electric este complexă și de lungă durată.

La lucrare au luat parte mulți oameni de știință, care au îmbunătățit treptat becul pentru a-l face așa cum îl vedem acum.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să facă dispozitive care să furnizeze lumină pe timp de noapte. Primele „becuri” cunoscute folosite pentru iluminat erau alimentate cu grăsime. În acest scop, s-a folosit orice ulei vegetal sau grăsime animală. Se turna grăsime într-un vas de lut, se scufunda în el un fitil de pânză și i se punea foc.

Mai târziu, oamenii au început să extragă ulei, iar apoi lampa cu kerosen a înlocuit „lumânarea într-un recipient”. Apoi au apărut primele lumânări pe bază de ceară de albine și grăsime de porc. Cu toate acestea, toate sursele de lumină descrise mai sus au avut dezavantaje, așa că oamenii de știință au lucrat la inventarea unor dispozitive mai sigure și mai durabile.

Acest lucru este interesant! Prima lampă sigură, care a fost utilizată pe scară largă pentru iluminat, a apărut în jurul a doua jumătate a secolului al XIX-lea. În această perioadă au avut loc un număr mare de descoperiri care au fost strâns legate de dezvoltarea energiei electrice.

Istoria inventiei

Odată cu introducerea pe scară largă a energiei electrice în diverse sectoare ale economiei și ale vieții de zi cu zi, au început să apară primele dispozitive de iluminat. Becul este o mare realizare a omenirii. În secolul al XVIII-lea au apărut 2 tipuri de lămpi: arc și filament. Primele elemente de iluminat au apărut mai devreme, au funcționat datorită fenomenului de descărcare cu arc. Se exprimă prin apariția unei descărcări electrice între doi conductori ușor separați (metal sau cărbune). Acest fenomen a fost studiat de omul de știință V. Petrov, iar puțin mai târziu de fizicianul englez Devi.

Cu toate acestea, dispozitivul cu arc a fost capabil să strălucească maxim 5 minute, motiv pentru care nu a fost folosit în practică. Becul era echipat cu un număr mare de electrozi între două tije, care trebuiau mutați frecvent unul spre celălalt, deoarece se ardeau rapid. În plus, produsul a emis periodic pâlpâire.

În 1844, Foucault a inventat un design folosind conductori de cocs dur. Acest tip de bec a început să fie folosit pentru a ilumina străzile. Cu toate acestea, bateria de mare putere a necesitat costuri mari de material, astfel încât utilizarea sa a fost pe termen scurt. Puțin mai târziu, a fost creat un dispozitiv cu mecanism de ceas care apropie automat electrozii după un anumit timp pe măsură ce ard. Cu toate acestea, astfel de lămpi nu au găsit o utilizare pe scară largă; în acest moment, oamenii de știință inventau o sursă de lumină mai atractivă.

Nu toți oamenii știu cine a inventat de fapt becul care funcționează. Cei mai mulți dintre ei atribuie titlul de inventator lui Thomas Edison, dar mulți oameni de știință (inclusiv ruși) au lucrat la crearea elementului de iluminat.

Inventatorii din diferite țări au efectuat experimente în timpul cărora filamentele au fost plasate în diferite tipuri de medii. Ei și-au propus să creeze un bec care să poată fi folosit pentru a ilumina spațiile de locuit. Pentru a face acest lucru, a fost studiat efectul incandescenței diferitelor materiale, a fost trecut curent prin ele, s-au încălzit și au emis o strălucire. A fost important pentru inventatori să prevină supraîncălzirea, topirea sau arderea conductoarelor și, de asemenea, să găsească un echilibru între filament și mediul în care se afla. A fost necesar să se protejeze conductorul de efectele distructive ale aerului, pentru aceasta au folosit un recipient, adică un bec.

Citeste si Cum să conectați două becuri sau două lămpi la un comutator

Una dintre primele lămpi cu incandescență a apărut în prima jumătate a secolului al XVIII-lea; electrozii săi erau turnați din platină. Cu toate acestea, un astfel de dirijor era destul de fragil și scump, așa că nu era popular.

Nici designul filamentului de carbon nu a devenit popular, deoarece a ars rapid din cauza prezenței oxigenului în balon. Apoi au început să folosească conductori din bambus carbonizat în dispozitiv, iar oxigenul a fost pompat din balon. Aceasta este prima lampă modernă, dar nu este încă ideală.

Spre sfârșitul secolului al XVIII-lea, oamenii de știință au inventat un bec cu filament de molibden și wolfram. A putut să lucreze timp de 30 de minute. Apoi designul a fost completat cu mai mulți fire de păr de cărbune, care au ars la rândul lor.

Apoi, oamenii de știință americani au început să perfecționeze tehnologiile existente.

Etape de dezvoltare

Dacă încă sunteți interesat de cine a inventat lampa cu incandescență, atunci acordați atenție cronologiei, care este prezentată în tabel:

După cum puteți vedea, istoria dezvoltării unei lămpi cu filament este lungă; la crearea acesteia au participat inventatori din diferite țări.

Gerard Delarue și Heinrich Goebel

În 1840, un astronom din Anglia, J. Delarue, a inventat un design care consta dintr-un tub vid și o spirală de platină în interiorul acestuia. Descoperirea sa a devenit primul bec din lume cu un filament în formă de spirală. Dispozitivul emana o strălucire strălucitoare și putea fi folosit la aproape orice temperatură. Cu toate acestea, costul său a fost ridicat și durata de viață scurtă, așa că nu a fost popular.

În 1854, G. Gebel a proiectat primul prototip al unei lămpi cu incandescență. Acesta este un dispozitiv cu un balon de vid și un element incandescent din bambus carbonizat. S-au folosit sticle de parfum în loc de baloane. Mediul de vid a fost creat prin adăugarea și turnarea mercurului. Acest dispozitiv era fragil, de scurtă durată, dar mai practic decât predecesorii săi.

Omul de știință rus Alexander Lodygin

În a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, celebrul om de știință A. Lodygin a inventat și brevetat o sursă de lumină cu filament cu electrozi de carbon. Spiralele din wolfram sau molibden au fost folosite ca element de încălzire. Pentru a prelungi durata de viață a becului, inventatorul a propus pomparea aerului din acesta, apoi conductorii s-ar oxida mai lent. Aceste elemente de iluminat au început imediat să fie folosite pentru a ilumina străzile și clădirile din Rusia.

Acest lucru este interesant! Primele becuri care au fost vândute în America au fost fabricate conform brevetului lui A. Lodygin. În plus, omul de știință a inventat dispozitive de iluminat cu cărbune, al căror bec este umplut cu azot.

Puțin mai târziu, becul lui Lodygin a fost îmbunătățit de V. Didrikhson, care a instalat mai multe filamente care arde secvențial în balon.

Un bec incandescent este un obiect familiar tuturor. Electricitatea și lumina artificială au devenit de multă vreme parte integrantă a realității pentru noi. Dar puțini oameni se gândesc la modul în care a apărut prima și familiară lampă incandescentă.

Articolul nostru vă va spune ce este o lampă cu incandescență, cum funcționează și cum a apărut în Rusia și în întreaga lume.

Ce este

O lampă incandescentă este o versiune electrică a unei surse de lumină, a cărei parte principală este un conductor refractar care joacă rolul unui corp de filament. Conductorul este plasat într-un balon de sticlă, care în interior poate fi pompat cu un gaz inert sau complet lipsit de aer. Prin trecerea curentului electric printr-un conductor de tip refractar, această lampă poate emite un flux luminos.

Lampa cu incandescenta straluceste

Principiul de funcționare se bazează pe faptul că atunci când curentul electric trece prin corpul filamentului, acest element începe să strălucească, încălzind filamentul de tungsten. Ca urmare, filamentul începe să emită radiații de tip electromagnetic-termic (legea lui Planck). Pentru a crea o strălucire, temperatura filamentului trebuie să fie de câteva mii de grade. Pe măsură ce temperatura scade, spectrul de luminiscență va deveni din ce în ce mai roșu.
Toate dezavantajele unei lămpi cu incandescență constau în temperatura filamentului. Cu cât este necesar fluxul luminos mai bun, cu atât temperatura necesară este mai mare. În acest caz, filamentul de wolfram este caracterizat de o limită de filament, peste care această sursă de lumină se defectează permanent.
Notă! Limita temperaturii de încălzire pentru lămpile incandescente este de 3410 °C.

Caracteristici de design

Deoarece lampa incandescentă este considerată prima sursă de lumină, este destul de natural ca designul său să fie destul de simplu. Mai ales în comparație cu sursele de lumină actuale, care îl împing treptat de pe piață.
Într-o lampă cu incandescență, elementele principale sunt:

• bec lampă;
• corp de filament;
• cabluri de curent.

Notă! Prima astfel de lampă avea exact această structură.

Design lampa cu incandescenta

Până în prezent, au fost dezvoltate mai multe variante de lămpi cu incandescență, dar această structură este tipică pentru cele mai simple și foarte primele modele.
Într-un bec cu incandescență standard, pe lângă elementele descrise mai sus, există o siguranță, care este o legătură. Este format dintr-un aliaj de ferronickel. Este sudat în golul unuia dintre cele două cabluri de curent ale produsului. Legătura este situată în piciorul de plumb actual. Este necesar pentru a preveni distrugerea becului de sticlă în timpul ruperii filamentului. Acest lucru se datorează faptului că atunci când filamentul de tungsten se sparge, se creează un arc electric. Poate topi firul rămas. Iar fragmentele sale pot deteriora balonul de sticlă și pot duce la un incendiu.
Siguranța rupe arcul electric. O astfel de legătură de feronic este plasată într-o cavitate în care presiunea este egală cu presiunea atmosferică. În această situație, arcul se stinge.
Această structură și principiu de funcționare au asigurat că lămpile cu incandescență sunt utilizate pe scară largă în întreaga lume, dar datorită consumului lor ridicat de energie și duratei de viață scurte, acestea sunt folosite mult mai rar astăzi. Acest lucru se datorează faptului că au apărut surse de lumină mai moderne și mai eficiente.

Istoria descoperirii

Cercetătorii atât din Rusia, cât și din alte țări ale lumii au contribuit la crearea lămpii cu incandescență în forma în care este cunoscută astăzi.

Alexandru Lodygin

Până în momentul în care inventatorul Alexander Lodygin din Rusia a început să lucreze la dezvoltarea lămpilor cu incandescență, unele evenimente importante trebuie remarcate în istoria sa:

• în 1809, celebrul inventator Delarue din Anglia a creat prima sa lampă cu incandescență echipată cu filament de platină;
• Aproape 30 de ani mai târziu, în 1938, inventatorul belgian Jobard a dezvoltat un model din carbon al unei lămpi cu incandescență;
• inventatorul Heinrich Gobel din Germania a prezentat deja în 1854 prima versiune a unei surse de lumină funcțională.

Becul în stil german avea un filament de bambus carbonizat care a fost plasat într-un vas evacuat. În următorii cinci ani, Heinrich Goebel și-a continuat munca și în cele din urmă a venit cu prima versiune experimentală a unui bec incandescent funcțional.

Primul bec practic

Joseph Wilson Swan, un fizician și chimist celebru din Anglia, a arătat lumii primele sale succese în dezvoltarea unei surse de lumină în 1860 și a fost recompensat cu un brevet pentru rezultatele sale. Dar unele dificultăți care au apărut la crearea unui vid au arătat că lampa Swan nu a funcționat eficient și nu a durat mult.
În Rusia, după cum s-a menționat mai sus, Alexander Lodygin a fost angajat în cercetări în domeniul surselor de lumină eficiente. În Rusia, el a reușit să obțină o strălucire într-un vas de sticlă al unei tije de carbon din care aerul fusese evacuat anterior. În Rusia, istoria descoperirii becului cu incandescență a început în 1872. Anul acesta, Alexander Lodygina a reușit experimentele sale cu o tijă de carbon. Doi ani mai târziu, în Rusia a primit un brevet cu numărul 1619, care i-a fost eliberat pentru un tip de lampă cu filament. A înlocuit firul cu o tijă de carbon situată într-un balon de vid.
Exact un an mai târziu, V.F. Didrikhson a îmbunătățit semnificativ aspectul lămpii cu incandescență creată în Rusia de Lodygin. Îmbunătățirea a constat în înlocuirea tijei de carbon cu mai multe fire de păr.

Notă! Într-o situație în care unul dintre ele s-a ars, celălalt s-a pornit automat.

Joseph Wilson Swan, care și-a continuat încercările de a îmbunătăți modelul existent al sursei de lumină, a primit un brevet pentru becuri. Aici, fibra de carbon a acționat ca element de încălzire. Dar aici se afla deja într-o atmosferă rarefiată de oxigen. Această atmosferă a permis o lumină foarte puternică.

Contribuțiile lui Thomas Edison

În anii 70 ai secolului trecut, un inventator din America, Thomas Edison, s-a alăturat cursei inventive pentru a crea un model funcțional al unei lămpi cu incandescență.

Thomas Edison

El a efectuat cercetări privind utilizarea filamentelor realizate dintr-o varietate de materiale sub forma unui element incandescent. Edison a primit un brevet în 1879 pentru un bec echipat cu un filament de platină. Dar după un an, revine la fibra de carbon deja dovedită și creează o sursă de lumină cu o durată de viață de 40 de ore.

Notă! Concomitent cu munca sa de a crea o sursă de lumină eficientă, Thomas Edison a creat un comutator de uz casnic de tip rotativ.

Având în vedere că becurile Edison durează doar 40 de ore, au început să înlocuiască în mod activ vechea versiune a iluminatului cu gaz de pe piață.

Rezultatele lucrării lui Alexander Lodygin

În timp ce Thomas Edison își desfășura experimentele în cealaltă parte a lumii, Alexander Lodygin a continuat să se angajeze în cercetări similare în Rusia. În anii 90 ai secolului al XIX-lea, el a inventat mai multe tipuri de becuri, ale căror filamente erau realizate din metale refractare.

Notă! Lodygin a fost primul care a decis să folosească un filament de wolfram ca corp incandescent.

Becul lui Lodygin

Pe lângă wolfram, el a propus, de asemenea, utilizarea filamentelor din molibden și, de asemenea, răsucirea lor într-o formă de spirală. Lodygin a pus astfel de fire în baloane din care era pompat tot aerul. Ca urmare a unor astfel de acțiuni, firele au fost protejate de oxidarea oxigenului, ceea ce a făcut ca durata de viață a produselor să fie mult mai lungă.
Primul tip de bec comercial produs în America conținea un filament de wolfram și era fabricat conform brevetului Lodygin.
De asemenea, merită remarcat faptul că Lodygin a dezvoltat lămpi umplute cu gaz care conțin filamente de carbon și umplute cu azot.
Astfel, autorul primului bec cu incandescență trimis în producție de masă îi aparține cercetătorului rus Alexander Lodygin.

Caracteristicile becului Lodygin

Lămpile moderne cu incandescență, care sunt descendenți direcți ai modelului lui Alexander Lodygin, se caracterizează prin:

• flux luminos excelent;
• redare excelentă a culorii;

Redarea culorii lampii incandescente

• convecție scăzută și conducție termică;
• temperatura filamentului - 3400 K;
• la nivelul maxim al indicatorului de temperatură a filamentului, coeficientul de eficiență este de 15%.

În plus, acest tip de sursă de lumină consumă multă energie electrică în timpul funcționării sale, în comparație cu alte becuri moderne. Datorită caracteristicilor lor de design, astfel de lămpi pot funcționa aproximativ 1000 de ore.
Însă, în ciuda faptului că, conform multor criterii de evaluare, acest produs este inferior surselor de lumină moderne mai avansate, datorită costului său scăzut, acesta rămâne în continuare relevant.

Concluzie

Inventatorii din diferite țări au participat la crearea unei lămpi incandescente eficiente. Dar numai omul de știință rus Alexander Lodygin a fost capabil să creeze cea mai optimă opțiune, pe care, de fapt, continuăm să o folosim până în prezent.

Secretele instalării spoturilor într-un tavan suspendat: cât de dificil este?

Concepția greșită persistentă, alimentată parțial de enciclopedii, că becul electric a fost creat de inventatorul american Thomas Edison, și nu de inginerii și inginerii electrici ruși Pavel Yablochkov și Alexander Lodygin, este încă foarte populară în rândul maselor. Ei bine, să încercăm să facem lumină asupra acestei materie foarte întunecate.

Fiecare dintre inventatorii menționați mai sus are un traseu mai mult sau mai puțin lung de invenții. Nimeni nu-l privează pe Alexander Nikolaevich Lodygin de drepturile sale asupra unui aparat de scufundări și a unui cuptor cu inducție. Pavel Nikolaevich Yablochkov nu numai că a proiectat primul generator de curent alternativ, dar a fost și primul care a folosit curent alternativ în scopuri industriale, a creat un transformator de curent alternativ, precum și un electromagnet cu o înfășurare plată și a fost primul care a folosit condensatori statici în un circuit de curent alternativ. Au existat și alte invenții care nu au supraviețuit până în zilele noastre, cu excepția menționării lor.

Se spune că locotenentul în retragere Yablochkov s-a trezit celebru într-o zi de aprilie a anului 1876, când a demonstrat o lumânare din propria sa invenție la Expoziția de la Londra. Pe piedestaluri joase de metal, la o distanță decentă unul de celălalt, stăteau patru lumânări învelite în azbest, din care duceau fire. Era un dinam în camera alăturată. Când i-ai întors mânerul, camera imensă era inundată de lumină electrică foarte strălucitoare, ușor albăstruie. Publicul a fost complet încântat de invenția rusă, iar în curând termenul la modă „lumânare Yablochkov” a apărut în presă în toate limbile europene. Dar Europa și chiar SUA, „lumina rusă” a inundat camerele regelui Cambodgiei și seraglionul șahului persan.

„Lumânarea lui Yablochkov” și „lumina rusă” nu sunt, desigur, un bec incandescent. Și nimeni nu pare să conteste prioritatea inventatorului rus în această chestiune. Dar nu ne pasă de bec sau, dimpotrivă, de el, dragă! Adevăratul rege (cum vom vedea mai jos și cel real) al becului electric ar trebui să se numească pe bună dreptate Alexander Lodygin.

Îmbunătățirile și schimbările pe care le-a făcut pot echivala de fapt cu o descoperire, în ciuda faptului că a avut predecesori. Cu o anumită convenție, invenția lui Lodygin poate fi comparată cu descoperirea Americii de către Columb, spre care au navigat vikingii și chiar fenicienii antici, dar pentru restul lumii acest lucru, în general, nu a fost important.

Ziar de mare tiraj New York Herald din 21 decembrie 1879 scria: „Până în 1873, iluminatul electric cu lămpi cu incandescență a arătat, însă, puține progrese, iar inventatorii au considerat metoda incandescenței ca meritând mult mai puțină atenție decât utilizarea arcului voltaic. În acest an, însă, interesul în metoda „Iluminatul incandescent a fost îmbunătățit datorită invenției domnului Lodygin, care a construit o lampă în care au fost depășite multe dificultăți care anterior păreau de netrecut”.

Cu toate acestea, nu se știe exact de când ziarele pariziene și americane l-au numit pe compatriotul nostru în mod francez Alexandre de Ladyguine sau Alexandru de Ladyguine. Prefixul aristocratic „de” a adăugat o picătură deosebită, ceea ce nu este surprinzător, deoarece Alexandru Nikolaevici descende dintr-o familie nobilă a Imperiului Rus. În ciuda sărăciei părinților săi, genealogia familiei Lodygin nu a fost inferioară familiei regale conducătoare, deoarece descindea dintr-un strămoș comun cu Romanov - Andrei Kobyla.

Contextul intervenției lui Yankee Edison în „istoria Rusiei” pur este următorul. În 1877, ofițerul de marină A. N. Khotinsky a primit crucișătoare în America, construite la ordinul Imperiului Rus. Când a vizitat laboratorul lui T. Edison, i-a dat acestuia din urmă o lampă cu incandescență Lodygin și o „lumânare Yablochkov”. Edison a selectat cel mai de succes material - bambusul carbonizat plasat în vid - pentru filamentul lămpii, care asigura un timp de funcționare suficient, iar în noiembrie 1879 a primit un brevet pentru invenția sa. Yablochkov a apărut în tipărire acuzându-l că și-a încălcat drepturile de autor. În următorul deceniu, becul a continuat să fie îmbunătățit, dar Edison a continuat să fie catalogat ca inventator.

Dacă Edison, furând ideea pantofilor ruși, i-ar fi transformat în adidași ca Nike, aceasta ar fi o potrivire pentru invenția lui Lodygin. Dar Thomas Alva Edison a îmbunătățit doar branțurile sau a netezit șireturile și le-a dat drept creație. Să nu fim prea duri cu yankeul întreprinzător care a bătut cu ciocanul dolarul american lung. În cele din urmă, cu ce a venit cu adevărat acest om plin de resurse și pentru ceea ce nici nu-i mulțumim, când, de fiecare dată când ridicăm telefonul, spunem în diferite limbi: „Bună ziua!”

Dar ruda regală Lodygin a avut ghinion în viață. Romanovii sunt cea mai bogată dinastie din lume, iar părinții lui abia își fac rostul. Și Alexandru însuși, Svet Nikolaevich, ne-a dezamăgit și el puțin. Capul și mâinile tale par să fie la locul lor, Dumnezeu nu te-a rănit cu talentul tău, dar de ce ești atât de ghinionist?

Proiectul de creare a unei aeronave electrice a fost de interes pentru guvernul francez, deși era destinat părții sale natale. Comitetul de Apărare Națională din Franța îi alocă lui Lodygin 50 de mii de franci, dar pe drum, fie apașii francezi, fie ziganii ruși au furat o valiză inventatorului distrat. Și la naiba cu hârtiile, deși au filigrane pe ele, toate desenele au fost furate. În loc să devină șeful biroului de proiectare, Alexander Nikolaevich s-a mulțumit cu profesia de mecanic. Și a început febril să reconstituie din memorie calculele pierdute. S-a dovedit destul de potrivit proverbului: n-ar fi existat nicio fericire, dar nenorocirea a ajutat. Astfel s-a născut ideea becului.

Am menționat deja reacția lui Lodygin la trucurile lui Edison, deoarece Alexander Nikolaevici și-a depus cererea pentru privilegiu, așa cum se numea atunci un brevet în Rus, în 1872. Cu cel puțin cinci ani înaintea arogantului workaholic Edison. Dar, vezi tu, nu este vorba doar despre bucățile de hârtie... Opt felinare cu becul lui Lodygin au iluminat străzile din Sankt Petersburg deja în 1873 - și acesta este deja un argument foarte clar. Dar, ca de obicei, atât lenea rusă, cât și prostia rusă l-au împiedicat să-l pună în locul lui pe presumptuosul yanke. Alexander Lodygin a făcut politică, alăturându-se „Voinței Poporului” care îl vâna pe țarul rus cu bombe. Evitând în mod miraculos arestarea, în 1880 Lodygin a fost ales membru al Societății Tehnice Ruse. Se pare că pentru propunerea de a înlocui vidul din balon cu un gaz inert.

Și totuși a trebuit să-și părăsească Patria. Și în timp ce talentatul inventator și-a prefăcut indignat față de regimul țarist putred, colegul său american nu i-a boicotat pe magnații de pe Wall Street. Mica lui fabrică de lumânări... scuză-mă, o fabrică de lămpi producea 500 de becuri în fiecare zi. Emigrantul politic Lodygin nu a reușit să urmărească soarta cererilor sale către Oficiul de Brevete al SUA și, de îndată ce termenele limită pentru examinarea lor s-au încheiat, Edison, care nu s-a zgâriit cu avocații inteligenți, și-a depus imediat propria petiție și a primit imediat drepturi de autor.

Istoria lămpilor cu incandescență datează din secolul al XIX-lea. Să luăm în considerare principalele puncte asociate cu această invenție unică a omenirii.

Particularități

Un bec incandescent este un obiect care este familiar multor oameni. În prezent, este dificil să ne imaginăm viața omenirii fără utilizarea luminii artificiale și electrice. În același timp, rar se gândește cineva la cum arăta prima lampă și în ce perioadă istorică a fost creată.

În primul rând, să ne uităm la designul unei lămpi cu incandescență. Această sursă de lumină electrică este un conductor cu un punct de topire ridicat, care se află într-un bec. Aerul a fost pompat anterior din el; în schimb, balonul este umplut cu un gaz inert. Trecând prin lampă, curentul electric emite un flux de lumină.

Esența operației

Care este principiul de funcționare al unei lămpi cu incandescență? Constă în faptul că atunci când curentul electric trece prin corpul filamentului, elementul se încălzește, iar filamentul de tungsten însuși se încălzește. Ea este cea care emite radiații termice și electromagnetice conform legii lui Planck. Pentru a crea o strălucire cu drepturi depline, este necesar să încălziți filamentul de tungsten la câteva sute de grade. Pe măsură ce temperatura scade, spectrul devine roșu.

Primele lămpi cu incandescență au avut multe dezavantaje. De exemplu, a fost dificil să reglați temperatura, drept urmare lămpile au eșuat rapid.

Caracteristici tehnice

Care este designul unei lămpi moderne cu incandescență? De când a devenit primul, are un design destul de simplu. Elementele principale ale lămpii sunt:

• corp de filament;
• balon;
• intrări de curent.

În prezent, au fost dezvoltate diverse modificări; o siguranță, care este o legătură, a fost introdusă în lampă. Pentru producerea acestei piese se folosește un aliaj fier-nichel. Legătura este sudată în piciorul de intrare curent pentru a preveni distrugerea becului de sticlă atunci când filamentul de tungsten este încălzit.

Având în vedere principalele avantaje și dezavantaje ale lămpilor cu incandescență, observăm că de la introducerea lor, lămpile au fost modernizate semnificativ. De exemplu, datorită utilizării unei siguranțe, probabilitatea distrugerii rapide a lămpii a fost redusă.

Principalul dezavantaj al unor astfel de elemente de iluminat este consumul lor ridicat de energie. De aceea, acum sunt folosite mult mai rar.

Cum au apărut sursele de lumină artificială?

Istoria lămpilor cu incandescență este asociată cu mulți inventatori. Înainte de momentul în care fizicianul rus Alexander Lodygin a început să lucreze la crearea sa, primele modele de lămpi cu incandescență fuseseră deja dezvoltate. În 1809, inventatorul englez Delarue a dezvoltat un model care era echipat cu o spirală de platină. Istoria lămpilor cu incandescență este, de asemenea, legată de inventatorul Heinrich Hebel. În exemplul creat de german, un fir de bambus carbonizat a fost plasat într-un vas din care aerul a fost mai întâi pompat afară. Goebel își modernizează modelul de lampă cu incandescență de cincisprezece ani. A reușit să obțină o versiune funcțională a unui bec cu incandescență. Lodygin a obținut o strălucire de înaltă calitate dintr-o tijă de carbon plasată într-un vas de sticlă din care aerul fusese îndepărtat.

Opțiune practică de model

Primele lămpi cu incandescență care puteau fi produse în cantități mari au apărut în Anglia la sfârșitul secolului al XIX-lea. Joseph Wilson Swan a reușit chiar să obțină un brevet pentru propria sa dezvoltare.

Vorbind despre cei care au inventat lampa cu incandescență, este necesar să ne oprim și asupra experimentelor conduse de Thomas Edison.

A încercat să folosească diferite materiale ca filamente. Acest om de știință a fost cel care a propus un filament de platină ca filament.

Această invenție a lămpii incandescente a marcat o nouă etapă în domeniul electricității. Inițial, lămpile lui Edison au funcționat doar patruzeci de ore, dar, în ciuda acestui fapt, au înlocuit rapid iluminatul cu gaz.

În perioada în care Edison a fost angajat în cercetările sale, în Rusia Alexander Lodygin a reușit să creeze mai multe tipuri diferite de lămpi în care metalele refractare au jucat rolul de filamente.

Istoria lămpilor cu incandescență indică faptul că inventatorul rus a fost cel care a început să folosească metale refractare sub forma unui corp incandescent.

Pe lângă wolfram, Lodygin a efectuat și experimente cu molibden, răsucindu-l sub formă de spirală.

Specificații de funcționare a lămpii Lodygin

Analogii moderni sunt caracterizați de un flux luminos excelent, precum și de o redare a culorilor de înaltă calitate. Eficiența lor este de 15% la cea mai mare temperatură de strălucire. Astfel de surse de lumină consumă o cantitate semnificativă de energie electrică pentru funcționarea lor, astfel încât funcționarea lor nu durează mai mult de 1000 de ore. Acest lucru este mai mult decât compensat de costul scăzut al lămpilor, prin urmare, în ciuda varietății de surse de iluminare artificială prezentate pe piața modernă, acestea sunt încă considerate populare și la cerere în rândul cumpărătorilor.

Fapte interesante din istoria lămpii cu incandescență

La sfârșitul secolului al XIX-lea, Didrichson a reușit să facă modificări semnificative modelului propus de inventatorul rus Lodygin. A pompat complet aerul din el și a folosit simultan mai multe fire de păr în lampă.

Această îmbunătățire a făcut posibilă utilizarea lămpii chiar dacă unul dintre firele de păr s-a ars.

Inginerul englez Joseph Wilson Swan deține un brevet care confirmă crearea unei lămpi din fibră de carbon.

Fibra a fost localizată într-o atmosferă de oxigen rarefiat, rezultând o lumină mai strălucitoare și mai uniformă.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, Edison, pe lângă lampa în sine, a inventat un comutator rotativ de uz casnic.

Aspectul la scară largă a lămpilor pe piață

De la sfârșitul secolului al XIX-lea au început să apară lămpi în care oxizii de ytriu, zirconiu, toriu și magneziu erau folosiți ca filamente.

La începutul secolului trecut, cercetătorii maghiari Sandor Just și Franjo Hanaman au primit un brevet pentru utilizarea filamentului de wolfram în lămpile cu incandescență. În această țară au fost fabricate primele copii ale unor astfel de lămpi și au intrat pe piața la scară largă.

În Statele Unite, în aceeași perioadă, au fost construite și lansate fabrici pentru a produce titan, wolfram și crom prin reducerea electrochimică.

Costul ridicat al wolframului a făcut ajustări la viteza de introducere a lămpilor cu incandescență în viața de zi cu zi.

În 1910, Coolidge a dezvoltat o nouă tehnologie pentru fabricarea filamentelor subțiri de tungsten, care a contribuit la reducerea costurilor de producere a lămpilor cu incandescență artificială.

Problema evaporării sale rapide a fost rezolvată de omul de știință american Irving Langmuir. El a fost cel care a introdus în producția industrială umplerea baloanelor de sticlă cu gaz inert, care a mărit durata de viață a lămpii și a făcut-o mai ieftine.

Eficienţă

Aproape toată energia primită de lampă se transformă treptat în radiație termică. Eficiența ajunge la 15 la sută la o temperatură de 15 la sută.

Pe măsură ce temperatura crește, eficiența crește, dar acest lucru determină o reducere semnificativă a duratei de funcționare a lămpii.

La 2700 K, perioada de utilizare completă a unei surse de lumină artificială este de 1000 de ore, iar la 3400 K - câteva ore.

Pentru a crește durabilitatea unei lămpi cu incandescență, dezvoltatorii propun reducerea tensiunii de alimentare. Desigur, și în acest caz eficiența va scădea de aproximativ 4-5 ori. Inginerii folosesc acest efect în cazurile în care este necesară o iluminare fiabilă cu luminozitate minimă. De exemplu, acest lucru este relevant pentru iluminatul de seară și de noapte a șantierelor și a scărilor.

Pentru a face acest lucru, conectați curentul alternativ al lămpii cu o diodă în serie, care garantează alimentarea cu curent a lămpii pentru jumătate din întreaga perioadă de alimentare cu curent.

Având în vedere că prețul unei lămpi cu incandescență convenționale este semnificativ mai mic decât durata medie de viață, achiziționarea unor astfel de surse de iluminat poate fi considerată o întreprindere destul de profitabilă.

Concluzie

Istoria apariției modelului de lampă electrică cu care suntem obișnuiți este asociată cu numele multor oameni de știință și inventatori ruși și străini. De-a lungul a două secole, această sursă de iluminat artificială a fost supusă unor transformări și modernizări, al căror scop a fost de a crește durata de viață a dispozitivului și de a reduce costul acestuia.

Cea mai mare uzură a filamentului se observă în cazul alimentării bruște cu tensiune a lămpii. Pentru a rezolva această problemă, inventatorii au început să echipeze lămpile cu o varietate de dispozitive care asigură pornirea lor lină.

Când este rece, filamentul de tungsten are o rezistivitate care este de numai dublul față de aluminiu. Pentru a evita vârfurile de putere, designerii folosesc termistori a căror rezistență scade pe măsură ce temperatura crește.

Lămpile de joasă tensiune cu putere egală au o durată de viață și o putere de lumină mult mai mare, deoarece au o secțiune transversală mai mare a corpului incandescent. În corpurile de iluminat proiectate pentru lămpi multiple, conectarea în serie a mai multor lămpi de tensiune mai mică este eficientă. De exemplu, în loc de șase lămpi de 60 W conectate în paralel, puteți folosi doar trei.

Desigur, în zilele noastre au apărut diverse modele de lămpi electrice, care au caracteristici mult mai eficiente decât becurile convenționale inventate pe vremea lui Lodygin și Edison.