Історія ламп розжарювання. Походження і створення лампи розжарювання

Нерідко буває так, що використовується в побуті пристрій, що має велике значення для всього людства, нічим не нагадує нам про його творця. А адже в наших будинках електрична лампочка запалилася завдяки зусиллям конкретних людей. Їх заслуга для людства неоціненна - наші будинки наповнилися світлом і теплом. Історія ламп розжарювання, представлена нижче, познайомить вас з цим великим винаходом і з іменами тих, з ким воно пов'язане.

Що стосується останніх, можна відзначити два імені - Олександра Лодигіна і Томаса Едісона. Хоча заслуга російського вченого була дуже велика, пальма першості належить саме американському винахіднику. Тому ми коротко розповімо про Лодигін і докладно зупинимося на досягненнях Едісона. Саме з їх іменами зв'язується історія ламп розжарювання. Кажуть, що на винахід електричної лампочки в Едісона пішла величезна кількість часу. Йому довелося провести близько 2 тисяч дослідів, перш ніж на світ з'явилася знайома нам всім конструкція.

Винахід, зроблений Олександром Лодигіним

Історія ламп розжарювання дуже схожа на історії інших зроблених в Росії винаходів. Олександр Лодигін, російський вчений, зміг змусити вугільний стрижень світитися в скляній посудині, звідки був відкачано повітря. Історія створення лампи розжарювання починається в 1872 році, коли йому вдалося це зробити. Олександр отримав патент на електричну вугільну лампу розжарювання в 1874 році. Трохи пізніше він запропонував замінити вольфрамовим вугільний стрижень. Вольфрамова деталь і зараз використовується в лампах розжарювання.

Заслуга Томаса Едісона

Однак саме Томас Едісон, американський винахідник, зміг створити довговічну, надійну і недорогу модель в 1878 році. Крім того, йому вдалося налагодити її виробництво. У його перших лампах в ролі нитки розжарювання була обвуглена стружка, зроблена з японського бамбука. Вольфрамові нитки, звичні нам, з'явилися значно пізніше. Вони стали використовуватися з ініціативи Лодигіна, згадуваного вище російського інженера. Не будь його, хто знає, як склалася б історія ламп розжарювання подальших років.

Американський менталітет Едісона

Американський менталітет істотно відрізняється від російської. У громадянина США Томаса Едісона у справу йшло все. Цікаво, що, розмірковуючи про те, як зробити більш міцною телеграфну стрічку, цей учений винайшов вощіння паперу. Потім цей папір використовувалася у вигляді обгортки для цукерок. Сім століть західної історії передували винаходу Едісона, і не стільки розвитком технічної думки, скільки поступово формировавшимся у людей активним ставленням до життя. Багато талановиті вчені наполегливо йшли до цього винаходу. Історія походження лампи розжарювання пов'язана, зокрема, з ім'ям Фарадея. Він створив фундаментальні праці з фізики, без опори на які навряд чи було б здійсненно винахід Едісона.

Інші винаходи, зроблені Едісоном

Томас Едісон з'явився на світ в 1847 році в Порт-Херон, невеликому американському містечку. У самореалізації Томаса зіграло роль те, що молодий винахідник мав здатність миттєво знаходити інвесторів для своїх ідей, навіть найзухваліших. І вони були готові ризикнути чималими сумами. Наприклад, ще будучи підлітком, Едісон вирішив друкувати газету в поїзді під час руху і потім продавати її пасажирам. А новини для газети випливало збирати прямо на зупинках. Відразу ж знайшлися люди, які позичили гроші на покупку невеликого друкарського верстата, а також ті, які пустили Едісона в багажний вагон з цим верстатом.

Винаходи до Томаса Едісона робилися або вченими і були побічним продуктом здійснених ними відкриттів, або практиками, які вдосконалювали те, з чим їм доводилося працювати. Саме Едісон зробив винахідництво окремою професією. У нього було безліч ідей, і практично кожна з них робилася паростком для наступних, які вимагали подальшої розробки. Томас протягом усього свого довгого життя не дбав про свій особистий комфорті. Відомо, що, коли він відвідав Європу, будучи вже в зеніті слави, то був розчарований лінню і чепуристого європейських винахідників.

Складно було знайти область, в якій Томас не вчинив би прорив. Підраховано, що цей учений щорічно робив близько 40 великих відкриттів. У загальній складності Едісон отримав тисячі дев'яносто два патенту.

Дух американського капіталізму штовхав вгору Томаса Едісона. Йому вдалося розбагатіти ще у віці 22 років, коли він придумав котирувального "тиккер" для бостонської біржі. Однак найважливішим винаходом Едісона було саме створення лампи розжарювання. Томасу вдалося з її допомогою електрифікувати всю Америку, а потім і весь світ.

Будівництво електростанції і перші споживачі електроенергії

Історія створення лампи починається з будівництва невеликої електростанції. Вчений спорудив її у себе в Менло-Парку. Вона повинна була обслуговувати потреби його лабораторії. Однак одержуваної енергії виявилося більше, ніж було необхідно. Тоді Едісон почав продавати надлишок сусідам-фермерам. Навряд чи ці люди розуміли, що стали першими платними споживачами електроенергії в світі. Едісон ніколи не прагнув стати підприємцем, проте коли він потребував для своєї роботи в чому-небудь, він відкривав невелике виробництво в Менло-Парку, згодом разраставшееся до великих розмірів і що йшло своїм шляхом розвитку.

Історія зміни пристрою лампи розжарювання

Електрична лампа розжарювання являє собою джерело світла, де перетворення в світлову енергію електричної відбувається через розжарювання тугоплавкого провідника електричним струмом. Світлова енергія вперше була отримана таким способом при пропущенні струму крізь вугільний стрижень. Цей стрижень був поміщений в посудину, з якої попередньо був відкачано повітря. Томас Едісон в 1879 році створив більш-менш довговічну конструкцію з використанням вугільної нитки. Проте є досить тривала історія виникнення лампи розжарювання в сучасному вигляді. В якості тіла напруження в 1898-1908 рр. намагалися застосовувати різні метали (тантал, вольфрам, осмій). Вольфрамову нитку, зигзагоподібно розташовану, почали використовувати з 1909 року. Лампи розжарювання почали наповнювати в 1912-13 рр. інертними газами (криптоном і аргоном), а також азотом. В цей же час вольфрамову нитку стали робити у вигляді спіралі.

Історія розвитку лампи розжарювання далі відзначена її удосконаленням шляхом поліпшення світлової віддачі. Це здійснювалося за допомогою підвищення температури тіла напруження. Термін служби лампи при цьому зберігався. Заповнення її інертними високомолекулярними газами з додаванням галогену призвело до зменшення забруднення колби частинками вольфраму, розпорошували всередині неї. Крім того, це зменшило швидкість його випаровування. Застосування тіла напруження у вигляді биспирали і тріспіралі призвело до скорочення тепловтрат через газ.

Така історія винаходи лампи розжарювання. Напевно вам цікаво буде дізнатися і про те, що являють собою різні її різновиди.

Сучасні різновиди ламп розжарювання

Безліч різновидів електричних ламп складається з певних однотипних частин. Вони розрізняються формою і розмірами. На металевому або скляному Штенгеля усередині колби закріплено тіло напруження (тобто зроблена з вольфраму спіраль) з допомогою власників, виконаних з молібденового дроту. До кінців вводів прикріплені кінці спіралі. Для того щоб створити вакуумноплотное з'єднання з лопаткою, виконаної з скла, середня частина вводів виконується з молібдену або платинита. Колба лампи під час вакуумної обробки наповнюється інертним газом. Потім штенгель заварюється і утворюється носик. Лампа для кріплення в патроні та захисту носика забезпечується цоколем. Він прикріплюється цоколевочной мастикою до колби.

Зовнішній вигляд ламп

Сьогодні існує безліч видів ламп розжарювання, які можна розділити по областях застосування (для автомобільних фар, загального призначення та ін.), По світлотехнічним властивостям їх колби або по конструктивній формі (декоративні, дзеркальні, з розсіює покриттям та ін.), А також по формі, яку має тіло напруження (з біспіралью, з плоскою спіраллю і ін.). Що стосується габаритів, виділяють великогабаритні, нормальні, малогабаритні, мініатюрні і надмініатюрні. Наприклад, до останніх відносяться лампи, що мають довжину менше 10 мм, діаметр яких не перевищує 6 мм. Що стосується великогабаритних, до них належать такі, довжина яких складає більше 175 мм, а діаметр - не менше 80 мм.

Потужність ламп і термін служби

Сучасні лампи розжарювання можуть працювати при напрузі від часток одиниці до декількох сотень вольт. Їх потужність може становити десятки кіловат. Якщо збільшити напругу на 1%, світловий потік підвищиться на 4%. Однак при цьому термін служби скоротиться на 15%. Якщо включити лампу на короткий термін на напругу, яка перевищує на 15% номінальну, вона буде виведена з ладу. Саме тому так часто перепади напруги викликають перегоряння лампочок. Від п'яти годин до тисячі і більше коливається термін їх служби. Наприклад, на короткий час розраховані літакові Фарн лампи, а транспортні можуть працювати дуже довго. В останньому випадку їх слід встановлювати в місцях, які забезпечують легкість заміни. Сьогодні світлова віддача ламп залежить від напруги, конструкції, тривалості горіння і потужності. Вона становить близько 10-35 лм / Вт

Лампи розжарювання сьогодні

Лампи розжарювання за своєю світловий віддачі, безумовно, програють джерелам світла, що працює від газу (люмінесцентна лампа). Проте вони простіше в експлуатації. Для ламп розжарювання не вимагається складної арматури або пускових пристроїв. За потужністю і напрузі для них практично не існує обмежень. У світі сьогодні щороку виробляється близько 10 млрд ламп. А число їх різновидів перевищує 2000.

Світлодіодні лампи

Історія походження лампи вже написана, тоді як історія розвитку цього винаходу ще не завершена. З'являються нові різновиди, які стають все більш популярними. Мова йде в першу чергу про світлодіодних лампах (одна з них представлена на фото вище). Вони відомі також як енергозберігаючі. Ці лампи володіють світловіддачею, що перевищує більш ніж у 10 разів світловіддачу ламп розжарювання. Однак у них є недолік - джерело живлення повинен бути низьковольтним.