По това време вълна от различни открития, тясно свързани с електричеството, заля света. Можем да кажем, че започна своеобразна верижна реакция: едно относително малко откритие проправи пътя за още по-големи планове и грандиозни идеи.

„Автори“ на електрически крушки от различни страни

Василий Петров (Русия)

През 1803 г. той произвежда електрическа дъга с помощта на капацитивна батерия. След като конструира тази огромна и много мощна батерия, той е първият в света, който заявява, че електрическа волтова дъга може да осветява предмети и помещения през нощта. За откривателя беше трудно да провежда експерименти, тъй като въгленът, използван като електрод, изгаряше за няколко минути.

Британският изобретател Деларю

Работата по създаването и подобряването на електрическата крушка продължи. През 1809 г. британец проектира първия в света модел на лампа с нажежаема жичка, която е направена от платина. Но платинената спирала беше твърде крехка и в същото време твърде скъпа. Поради това не получи признание и активно разпространение.

Белгийският учен Джобард

Имайки предвид недостатъците на предишните дизайни на електрически крушки, той се зае да оптимизира и през 1938 г. представи въглеродната лампа с нажежаема жичка на света. Но лампата му имаше и недостатък: съдържаше кислород, така че въглеродната пръчка изгоря доста бързо.

Жан Бернар Фуко (Франция)

Поемайки „щафетата“, учен от Франция през 1844 г. заменя електродите от въглен в дъгова лампа с ретортни въглеродни електроди. Той също така оборудва лампата с ръчно управление на дължината на дъгата, докато източникът на електричество беше доста мощна батерия за това време.

Хайнрих Гьобел (Германия)

Електрическата крушка продължи да се променя. „Авторът“ на първата съвременна лампа е учен от Германия, който през 1855 г. поставя овъглена бамбукова нишка във вакуумен контейнер. Лампата все още беше далеч от съвършенството, но беше станала по-практична.

Александър Лодигин (Русия)

През 1874 г. той патентова уникална лампа с нажежаема жичка. Ученият постави пръчка въглен в вакуумирана колба. Волфрамът служи като материал за нишките. Благодарение на това беше възможно значително да се удължи животът на тези лампи.

Василий Дидрихсон (Русия)

След като подобри дизайна на своя сънародник, през 1875 г. той изпомпва въздуха от лампата. Освен това този път ученият използва няколко косъма, така че ако един от тях изгори, следващият косъм започва да работи автоматично.

Павел Яблочков (Русия)

С неговите усилия дългите и плодотворни експерименти прерастват в масово електрическо осветление. През 1875 г. той излезе с идеята за създаване на проста и в същото време много надеждна дъгова лампа. През 1876 и 1877 г. той получава няколко патента: за дизайна на самата дъгова лампа, както и за техните системи за захранване.

Скоро производството беше поставено на промишлена основа, но постепенно свещта Yablochkov беше заменена от по-издръжлива, модерна и икономична лампа с нажежаема жичка.

Джоузеф Уилсън Суон (Англия)

На фона на тези открития през 1878 г. англичанин патентова малко по-различна лампа. В изобретението си той поставя въглеродни влакна в доста разредена кислородна атмосфера. Благодарение на това светлината от лампата стана забележимо по-ярка.

Томас Едисън (САЩ)

Той усъвършенства и оптимизира технологиите, които вече съществуват по това време. През 1880 г. той патентова въглищна лампа, която може да свети около 40 часа. Той също успя да намали значително цената на лампата. Скоро неговите лампи замениха газовото осветление.

По този начин, значителен принос за развитието на технологиите има няколко трудолюбиви учени и изобретатели от Германия, Русия, Белгия, САЩ, Франция, Англия и други страни. Ето защо някои приписват авторството директно на Томас Едисън, докато други са твърдо убедени, че Александър Лодигин е прав.

Несъмнено лампата е изобретена много преди американецът да я патентова. Неговата огромна и неоспорима заслуга обаче е, че съчетавайки всичко най-добро, той отвори на света практичната лампа заедно с електрическата система. Именно за това постижение той обикновено се смята за първият автор на електрическата крушка.

И накрая, интересно видео, в което момиче „разследва“ изобретяването на лампи.

Трудно е да се срещне човек, който не е запознат с лампите с нажежаема жичка - устройствата осветяват помещенията на къщите и градските улици от 100 години. Развитието на технологиите постепенно заменя „електрическите крушки на Илич“, но те все още се срещат в живота.

Крушките са предназначени за:

• Обща употреба. Използва се за декорация и осветление.
• Декоративна, чиято крушка е направена под формата на фигури.
• Лампи за ниско напрежение - от 2,5 до 42 V. Използват се на места с повишена опасност - на открити площи, мазета.
• Цветните светлинни източници се произвеждат в цветни стъклени колби. Преди изобретяването на светодиодите те са били използвани за декоративно осветление на сцени и филмови декори, както и при организиране на презентации.
• Сигнал. Използва се за показване на данни в информационни табла.
• Лампи за автомобили. Отличават се със своята здравина и устойчивост на вибрационни натоварвания.
• Осветителни прожектори. Поради голямата си мощност те са били използвани за осветяване на открити пространства - на стадиони, гари, както и за прожектори, използвани от служителите по сигурността.
• Специални лампи за оптика - филмови проектори, измервателни и медицински инструменти.

Лампата с нажежаема жичка първоначално е изобретена; изглежда като просто устройство - но всъщност не е.

Как приехте откриването?

Историята на лампата с нажежаема жичка започва в началото на 19 век. В училищните курсове по физика Томас Едисън (1847–1931) се счита за изобретател на лампата с нажежаема жичка, но продуктът има предци.

През 1803 г. руският изобретател Василий Владимирович Петров (1761–1834), докато изучавал проводимостта на материалите, получил електрическа дъга между въглеродни проводници. Той предложи да се използва феноменът за осветяване на пространството. Въпреки това, поради бързото изгаряне на въглищата, откритието не получи практическо приложение през тези години.

Експертно мнение

Алексей Бартош

Повече за V.P. Във видеото се казва на Петров:

Дъговият разряд между въглеродните пръти е научно описан през 1809 г. от сър Хъмфри Дейви (1778–1829), основателят на английската школа по електрохимия. Творбите станаха основа за последващи открития. Едва през 1838 г. белгийският Jobard създава стабилен работещ прототип на лампа с въглеродна сърцевина; изгарянето се извършва във въздуха, така че разрушаването на електрода е завършено много бързо.

Скоро, през 1840 г., член-кореспондент на Академията на науките в Санкт Петербург, англичанин по произход, Уорън Деларю (1815–1989), използва платина като материал за нишка. Устройството успешно освети стаята, но поради високата цена на благородния метал и ниските му якостни свойства не достигна промишлена употреба.

Устройствата на Джобард и Деларю станаха пробив в науката, но не бяха патентовани.

Първият патент е получен от ирландеца Фредерик де Молан през 1841 г. Устройството беше платинена спирала, поставена във вакуум - това увеличи експлоатационния живот.

Американецът Джон У. Стар получава американски патент през 1844 г. и британски патент на следващата година за електрически крушки с въглеродна жичка. Работата е спряна, серията лампи не е пусната в производство поради смъртта на изобретателя.

Големият френски учен Жан Бернар Фуко също не пренебрегва изследването на електрическата дъга. Чрез замяната на въглен с ретортни въглеродни електроди през 1844 г. той постига увеличаване на експлоатационния живот на устройството, като същевременно изобретява „първия димер“ - интензитетът на светлината се регулира чрез промяна на дължината на електрическата дъга.

Следващата стъпка е направена от Хайнрих Г дБелем от Германия. Той провежда експерименти, използвайки овъглени бамбукови пръчици във вакуума на колба като електроди. Устройството на Гьобел се смята за прототип на първата електрическа крушка.

От 1860 до 1878 г. англичанинът Джоузеф Уилсън Суон (Swan) работи върху използването на въглеродни влакна и в крайна сметка получава патент за изобретението на лампата. Специална характеристика на устройството е разредена кислородна атмосфера, в която въглеродните влакна се нагряват и излъчват видима светлина. Технологията направи възможно увеличаването на видимия блясък.

Успоредно с Лебед руският учен А. Н. Лодигин провежда експерименти и получава патент за лампа с нажежаема жичка през 1874 г. Василий Федорович Дидрихсон, руски учен, подобри дизайна на своя сънародник. Въздухът се евакуира от колбата и се монтират няколко електрода. След като един електрод изгори, следващият електрод започна да свети - времето за обслужване се увеличи.

През 1976 г. руският физик Павел Николаевич Яблочков, докато изучава изолационни материали, използва бяла глина (каолин) за покритие на нишките. Лампата светеше във въздуха, без да се налага създаване на вакуум. За да започне, нишките трябваше да се нагреят с кибрит. Самият изобретател беше скептичен към електрическото осветление и спря да работи в тази посока. Въпреки това известно време лампите на Яблочков се произвеждат в промишлен мащаб, но в крайна сметка са заменени от лампи с нажежаема жичка. Париж, Лондон и Санкт Петербург бяха осветени с такива устройства, а лампи бяха инсталирани на локомотиви и кораби.

Томас Едисон (САЩ) успя да подобри изобретенията на Лодигин и Яблочков. През 1880 г. е получен патент за лампа с въглеродни електроди.

Изобретението, направено от A.N. Лодигин

Ученият започва работата си с разработването на лампа с въглеродни електроди. За постигнатите резултати той получава награда от Академията на науките, но продължава експериментите си. През 1874 г. Александър Николаевич Лодигин патентова лампа с тяло с нажежаема жичка. Същността на изобретението беше нагряването на платинова (волфрамова) нишка във вакуумна колба.

Изгарянето е химическа окислителна реакция с участието на кислород. Вакуумът предполага липса на кислород, поради което скоростта на окисление рязко намалява. Благодарение на това свойство лампите на Lodygin получиха увеличен експлоатационен живот. До 1890 г. са разработени лампи, подобни на днешните, с нишки, усукани в спирала, направени от волфрам или молибден, което намалява цената им в сравнение с платинените.

Приносът на Томас Едисън

В края на 1870 г. световноизвестният американски учен Томас Едисон се заема със задачата да подобри електрическите лампи.

За да се удължи експлоатационният живот на нишката, бяха направени опити за изключване на напрежението след нагряване на спиралата до максимално допустимите температури. За тази цел в колбата е вграден автоматичен превключвател. Този път обаче не доведе до приемлив резултат - виждаше се мигане.

Фокусът на изследванията се измества към експерименти с материал за производство на нишки. Проведени са около 2000 експеримента.

В резултат на това през 1879 г. Едисън получава патент за електрическа крушка с платинена спирала и време на горене до 40 часа.

Експертно мнение

Алексей Бартош

Специалист по ремонт и поддръжка на електрооборудване и индустриална електроника.

важно! Заслужава да се отбележи, че Лодигин просто нямаше достатъчно пари, за да получи патент в Америка. Следователно изобретението се приписва на Едисон.

Основната разлика от устройствата на Lodygin е създаването на вакуум с по-малко въздух, оставащ в колбата. През 1880 г. лампите на Едисон с бамбукови електроди горят около 600 часа. От не малко значение за разпространението на лампите на Едисон беше конструкцията на винтовата основа, която той изобрети, което направи възможно бързата и безопасна подмяна на повредените устройства.

Патентните войни доведоха до създаването на съвместно предприятие между Swans и Edison, което в крайна сметка се превърна в световен лидер в продажбата на електрически лампи. Увеличаването на производството доведе до намаляване на себестойността на продукта и още по-голямо разпространение.

По този начин разработването на технологията за производство на лампи с нажежаема жичка е извършено от учени от Русия, Германия, САЩ, Белгия и Великобритания. Комбинирайки най-доброто, Томас Едисън организира масовото производство на устройства на практика. Затова му се приписва авторството.

Какво представлява?

Лампата с нажежаема жичка е електрическо устройство, при което светлината се излъчва от тяло с нажежаема жичка, нагрявано от преминаващ през него електрически ток. Окисляването (изгарянето) на нишката се предотвратява чрез поставянето й във вакуум, създаден в запечатана стъклена колба. Напрежението се подава към нишката чрез контакти, разположени в основата.

Запълване на вътрешното пространство на колбата с халогенен газ. Към останалия кислород се добавят йод и бром. В естествени условия бромът е течност, а йодът е кристал. Това намалява износването на нажежаемата жичка, като позволява нагряването й до по-висока температура. Всичко това ви позволява да увеличите експлоатационния живот на продукта. Спираловидният материал в съвременните източници на светлина е волфрам, рений и рядко осмий.

Характеристики на дизайна

Дизайнът на съвременните лампи се различава в различни отношения:

• Форма на колба.
• Структурата на основата.
• Пълнителен газ.
• Наличието на предпазител вътре в конструкцията.
• Материалът на тялото на нишката.
• Характеристики в зависимост от предназначението.

Производителите предлагат разнообразие от дизайни на крушки за лампи, от които да избирате. Някои разновидности са показани на фигурата. Потребителят избира подходящата форма въз основа на допустимата мощност и размер на осветителните тела. За да се създаде насоченост на светлинния поток, вътрешността на крушката е покрита със слой алуминий.

Има лампи със и без основа.

Класическата резбова връзка е предложена за първи път от Soun, а Edison творчески развива идеята - оттам и буквеното обозначение на винтовата основа E, след първата буква от фамилното име на изобретателя.

Някои модели цокли са показани на фигурата:

В страни с различни нива на напрежение в електрическите мрежи, лампите се продават с фасунги, които не позволяват завинтване в фасунги, предназначени за други напрежения. Например в САЩ, където нивото на напрежение е 110–127 V, няма да е възможно да завиете крушка за Европа (220–240 V).

Светимостта и издръжливостта на лампата зависят от състава на газа, с който е пълна колбата. Например, халогенният газ помага за нагряване на нишката до високи температури, като същевременно поддържа експлоатационния живот. Благодарение на ефекта се появиха халогенни лампи, които със същата светимост са с по-малък размер и консумация на енергия в сравнение с вакуумните модели.

Днес лампите с пълнене на крушка са често срещани:

• Вакуум.
• Аргон или азот-аргон.
• ксенон.
• криптонски.

Предпазителят предпазва колбата от експлозия, когато спиралата изгори. Когато нишката се счупи, горещи капки волфрам падат върху стените на колбата, тя се изгаря и настъпва експлозия с разпръскване на фрагменти. Предпазителят е част от захранващия проводник, разположен в атмосферния въздух вътре в основата. Искра, която възниква във вакуум, бързо изгасва. В лампата може да се появи черен „дим“, но крушката остава непокътната.

Мащабна поява на лампи на пазара

Появата на лампи на пазара е свързана с ниска цена и лекота на използване в сравнение с газови, бензинови и маслени лампи. Човечеството продължава да подобрява устройството през цялата история след появата им. Развитието доведе до появата на продукти, които изпълняват различни функции:

• Прожекционни лампи с висока осветеност. Дизайнът на устройството елиминира появата на сенчести зони по краищата на зоната, за да се предотврати показването на изображение с лошо качество на екрана.
• Електрически крушки за осветяване на бутони и превключватели в радио оборудване.
• Фотолампи - светкавици и пилотни лампи (постоянна светлина с ниска мощност) са предназначени за мигновено или дълготрайно осветяване на фотографската локация.
• Лампата на фара е изработена в един корпус с рефлектор и фокусиращо стъкло.
• Моделите с две нишки са предназначени за използване в автомобилни фарове (къси и дълги светлини), задни светлини на автомобили (габарити и стопове). Те се инсталират в такива източници на светлина на места, където може да има нужда от резервиране. Ако една от спиралите е изгоряла, резервната се е запалвала.
• В лазерните принтери се използват нагревателни лампи.
• Лампи със специален емисионен спектър за научни инструменти.

Лампите с нажежаема жичка са преминали през дълъг еволюционен процес. В осветлението те се заменят със светодиоди, но в много области на технологиите не може без такива устройства.

За съвременния човек е трудно да си представи, че само преди малко повече от сто години електрическите крушки са направили първите си стъпки в нашето ежедневие.

Списъкът на изобретателите на повечето съвременни устройства обикновено е ограничен до един или двама души (често се случва двама талантливи изобретатели да стигнат до реализацията на една и съща идея с кратка разлика един от друг). Но има много интересни изключения от това правило. Например лампа с нажежаема жичка. Доста е трудно да се повярва, че обикновена електрическа крушка е изобретена не от един, не от двама или дори от трима, а от тринадесет учени. Но това всъщност е вярно. И причината за това е проста: факт е, че първата патентована лампа с нажежаема жичка и лампата, която използваме днес, са разделени от точно 100 години на постоянни подобрения, които са извършвани от различни изобретатели от цял ​​свят.

И всеки от тях направи своя принос в историята на изобретяването на обикновена битова крушка. Това означава, че, уви, няма да е възможно да се отговори недвусмислено на въпроса: кой е изобретил електрическата крушка.

Преобразуването на електрическата енергия в светлина започва с експериментите на учения Василий Петров, който наблюдава явлението волтова дъга през 1803 г. През 1810 г. същото откритие е направено от английския физик Деви. И двамата създадоха волтова дъга, използвайки голяма батерия от клетки между краищата на въглени.

И двамата пишат, че волтовата дъга може да се използва за осветителни цели. Но първо беше необходимо да се намери по-подходящ материал за електродите, тъй като въглените пръчки изгаряха за няколко минути и бяха малко полезни за практическа употреба.

През 19 век са широко разпространени два вида електрически лампи: лампи с нажежаема жичка и дъгови лампи. Дъговите светлини се появиха малко по-рано. Тяхното сияние се основава на такова интересно явление като волтова дъга. Ако вземете два проводника, свържете ги към достатъчно силен източник на ток, свържете ги и след това ги раздалечете на няколко милиметра, тогава между краищата на проводниците ще се образува нещо като пламък с ярка светлина. Феноменът ще бъде по-красив и по-ярък, ако вместо метални жици вземете две заточени въглеродни пръти.

Англичанинът Деларю създава първата електрическа крушка с нажежаема жичка с платинена жичка през 1809 г. Първата дъгова лампа с ръчно регулиране на дължината на дъгата е проектирана през 1844 г. от френския физик Фуко. Той замени дървените въглища с пръчици кокс. През 1848 г. той за първи път използва дъгова лампа, за да освети един от парижките площади.

През 1875 г. Павел Николаевич Яблочков предлага надеждно и просто решение за дъгови лампи. Той постави въглеродни електроди успоредно, като ги раздели с изолационен слой. Изобретението има огромен успех. През 1877 г. с тяхна помощ уличното електричество за първи път е инсталирано на Avenue de L'Opera в Париж. Световното изложение, което се откри през следващата година, даде възможност на много електроинженери да се запознаят с това прекрасно изобретение. Под името „Руска светлина“ свещите на Яблочков по-късно се използват за улично осветление в много градове по света.

През 1874 г. инженерът Александър Лодигин патентова „лампа с нажежаема жичка“. Като нишка се използва въглеродна пръчка, отново поставена в съд с вакуум. През 1890 г. Лодигин излезе с идеята да замени въглеродната нишка с тел, изработена от огнеупорен волфрам, която имаше температура на нишката от 3385 градуса. През 1906 г. Лодигин продава патент за волфрамова нишка на General Electric. Поради високата цена на волфрама, изобретението е с ограничена употреба.

Първите случаи на използване на електричество в Украйна за нуждите на осветлението са известни от 70-те години на миналия век.

През 1878 г. инженер А.П. Бородин оборудва стругарския цех на киевските железопътни работилници с четири електрически дъгови лампи. Всеки фенер имаше собствена електромагнитна машина на Грам. Фенерите бяха подредени в два реда в шахматен ред. Въглищата са предназначени за 3 часа работа.

През 1886 г. в парка Chateau de Fleurs в Киев е инсталирано електрическо осветление. През 1996 г. в същия град започва работа първата обществена електроцентрала.

Истинска революция в създаването на електрическата крушка правят опитите на американския изобретател Едисон. Преди да започне експериментите, той проучи целия опит на компаниите за газови резервоари в осветяването на градове и помещения. Той начерта на хартия подробни схеми на електроцентралата и комуникационните линии до домове и фабрики. Той изчисли цената на всички материали и изчисли, че цената на една крушка за потребителя не трябва да надвишава 40 цента.

От 1878 г. той е провел повече от 12 хиляди експеримента в своята лаборатория. Смята се, че неговите помощници са тествали най-малко 6000 различни вещества и съединения, а над 100 хиляди долара са похарчени за експерименти.

Първо, Едисон замени крехките въглища с по-здрави, направени от въглища, след това започна да експериментира с различни метали и накрая се спря на нишка, направена от овъглени бамбукови влакна. През 1879 г. в присъствието на три хиляди души Едисон демонстрира публично електрическите си крушки, осветявайки с тях дома си, лабораторията и няколко околни улици.

Това беше първата електрическа крушка с дълъг живот, подходяща за масово производство.

Заслугата на Едисън не е, че той е „изобретил“ електрическата крушка, а че е дал началото на промишленото производство на лампи и нейните компоненти: кабели, двуфазни генератори (изобретени от Едисън) и електромери. Гнездото и основата, както и много други елементи на електрическото осветление, които са оцелели непроменени до днес - ключове, предпазители, електромери и много други - също са изобретени от Едисон.
В бизнеса, след като приключи работата по изобретенията, той остана на принципа: обеща да доведе продажната цена до 40 цента. Продаде компанията си на Edison General Electric Company, когато цената на една лампа достигна 22 цента.

Таксите за електричество се начисляваха за 1 час горене на фенер. Цената не беше проблем увеличаване на броя на потребителите. Собствениците на градски къщи са били готови да инсталират електрическо осветление.

Средната продължителност на живота на крушка Едисон е 800-1000 часа непрекъснато горене. В продължение на почти тридесет години електрическите крушки се произвеждат по метода, разработен от Едисън, но бъдещето е в електрическите крушки с метална жичка.

В началото на 20-ти век се правят първите опити за стартиране на производството на електрически крушки с волфрамова жичка и организиране на масовото им производство. Уви, това стана възможно едва през 1906 г. благодарение на усилията на Александър Лодигин и Уилям Кулидж, които работиха усилено върху достъпни методи за производство на волфрамова нишка. През 1910 г. Уилям Кулидж изобретява подобрен метод за производство на волфрамова нишка. Впоследствие волфрамовата нишка измества всички останали видове нишки.

Последният етап от усъвършенстването на електрическата крушка беше използването на благородни инертни газове (по-специално аргон) за запълване на кухината на лампата. Благодарение на тази иновация, въведена от Ървинг Лангмюр, модерните електрически крушки са не само ярки, но и издръжливи.

Сега съвременната наука прави такова просто и незаменимо изобретение като електрическа крушка още по-просто и по-ефективно, но имената на онези, които са работили по нейното създаване в миналото, вече са записани със златни букви в историята на световната наука.