บ้าน / อาบน้ำ / ฉันทำโคมไฟระย้า ผู้ประดิษฐ์หลอดไฟ: ผู้คิดค้นหลอดไส้เป็นรายแรกของโลก โคมไฟเอดิสัน

ฉันทำโคมไฟระย้า ผู้ประดิษฐ์หลอดไฟ: ผู้คิดค้นหลอดไส้เป็นรายแรกของโลก โคมไฟเอดิสัน

13.10.2023 อาบน้ำ

นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน โธมัส เอดิสัน ได้รับเครดิตจากการพัฒนาหลอดไฟที่ใช้งานได้จริงหลอดแรกในปี พ.ศ. 2422 อย่างไรก็ตาม เรื่องราวของการประดิษฐ์หลอดไฟนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายนัก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับนักวิทยาศาสตร์หลายคน ซึ่งแต่ละคนมีส่วนช่วยซึ่งนำไปสู่ความสำเร็จนี้ในท้ายที่สุด นั่นคือหลอดไฟไส้ที่มีราคาไม่แพง ทนทาน และปลอดภัยซึ่งให้แสงสว่างเมื่อเวลาผ่านไป

ประวัติความเป็นมาของไฟฟ้าแสงสว่าง

หากต้องการทราบว่าใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟ ก่อนอื่นเราต้องย้อนกลับไปมากกว่า 200 ปีไปยังห้องทดลองของฮัมฟรีย์ เดวี นักเคมีและนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษผู้โด่งดัง ในปี 1800 เดวีได้ติดลวดแท่งคาร์บอนสองเส้นเข้ากับแบตเตอรี่ ทำให้เขาสามารถสาธิตส่วนโค้งที่สว่างระหว่างขั้วไฟฟ้าคาร์บอนได้ สิ่งนี้นำไปสู่การแนะนำโคมไฟอาร์คไฟฟ้า ซึ่งเป็นหลอดไฟฟ้าชนิดแรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และเป็นหลอดไฟฟ้ารูปแบบแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ แน่นอนว่า นักประดิษฐ์หลายคนได้ปรับปรุงการออกแบบของ Davy โดยการเพิ่มระบบสปริง เช่นเดียวกับเกลือของธาตุหายากให้กับขั้วไฟฟ้า ซึ่งเพิ่มความสว่างของส่วนโค้ง

โคมไฟอาร์คได้รับความนิยมมานานหลายทศวรรษเนื่องจากมีความสว่างสูง ซึ่งสามารถส่องสว่างภายในโรงงานขนาดใหญ่หรือทั่วทั้งถนนได้ ตลอดศตวรรษที่ 19 นี่เป็นระบบไฟฟ้าแสงสว่างประเภทเดียวสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ และเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดสำหรับไฟถนนเมื่อเทียบกับตะเกียงแก๊สหรือน้ำมัน อย่างไรก็ตาม แท่งคาร์บอนต้องเปลี่ยนบ่อยมากจนกลายเป็นงานเต็มเวลา ยิ่งไปกว่านั้น หลอดไฟยังปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย ทำให้เกิดเสียงรบกวนและการกะพริบเมื่อถูกแสงสว่าง และก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ร้ายแรง อาคารหลายแห่ง เช่น โรงละคร ถูกไฟไหม้เนื่องจากความร้อนและประกายไฟที่เกิดจากโคมไฟอาร์คไฟฟ้า แม้ว่าโคมไฟเหล่านี้จะเหมาะกับถนนและห้องโถงขนาดใหญ่ แต่ก็ใช้ไม่ได้กับบ้านที่ให้แสงสว่างและพื้นที่ขนาดเล็กโดยสิ้นเชิง

โลกต้องการเทคโนโลยีแสงสว่างที่ดีกว่า และนักประดิษฐ์จำนวนมากทำงานอย่างหนักเพื่อค้นหาโซลูชันที่สมบูรณ์แบบ ชื่อเสียงและโชคลาภถูกสัญญาไว้กับผู้ที่ประสบความสำเร็จอย่างแน่นอน แต่เส้นทางกลับเต็มไปด้วยปัญหามากมาย

เครื่องดูดฝุ่น

ในปี ค.ศ. 1840 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Warren de la Rue เสนอการออกแบบหลอดไฟแบบใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการยิงขดลวดแพลตตินัมภายในหลอดสุญญากาศเพื่อลดการสัมผัสออกซิเจน อย่างไรก็ตาม แพลทินัมที่มีราคาสูงทำให้การออกแบบนี้ไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ในปี ค.ศ. 1841 Frederic de Moleyens ได้นำเสนอสิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับหลอดสุญญากาศแบบมีไส้

จากนั้นในปี ค.ศ. 1850 เซอร์โจเซฟ วิลสัน สวอน เริ่มทำงานเกี่ยวกับหลอดไฟโดยใช้เส้นใยกระดาษคาร์บอนแทนแพลตตินัมในหลอดแก้วสุญญากาศ ในปี ค.ศ. 1860 นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้สุญญากาศบางส่วนที่มีไส้หลอดคาร์บอน ปัญหาของอุปกรณ์นี้คือไม่มีสุญญากาศและแหล่งไฟฟ้าที่เพียงพอ ทำให้ใช้งานไม่ได้ และหลอดไฟดับเร็วเกินไป

โจเซฟ สวอนได้ทำการปรับปรุงบางอย่างในเวลาต่อมา ในตอนแรกเขาทำงานกับด้ายกระดาษคาร์บอน แต่พบว่ามันไหม้เร็ว ในที่สุด ในปี พ.ศ. 2421 Swan ได้สาธิตโคมไฟไฟฟ้าแบบใหม่ในเมืองนิวคาสเซิล ประเทศอังกฤษ ซึ่งใช้เส้นใยคาร์บอนที่ได้จากฝ้าย หลอดไฟของ Swan สามารถใช้งานได้ถึง 13.5 ชั่วโมง ทำให้บ้านของเขาเป็นบ้านหลังแรกในโลกที่ได้รับแสงสว่างจากไฟฟ้า ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2423 Swan ได้รับสิทธิบัตรในสหราชอาณาจักรสำหรับการประดิษฐ์ของเขา

นักประดิษฐ์และนักธุรกิจชาวอเมริกัน โทมัส เอดิสัน ติดตามพัฒนาการอย่างใกล้ชิด เขาตระหนักว่าปัญหาหลักของการออกแบบดั้งเดิมของ Swan คือการใช้เส้นใยคาร์บอนหนา เอดิสันเชื่อว่ามันควรจะบางและมีความต้านทานไฟฟ้าสูง เขาดัดแปลงการออกแบบจากสิทธิบัตรในปี 1875 ที่เขาได้รับจากนักประดิษฐ์ Henry Woodward และ Matthew Evans โดยสาธิตหลอดไส้ของเขาในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2422 ซึ่งสามารถอยู่ได้นาน 40 ชั่วโมง การใช้เส้นใยที่ละเอียดกว่าและสุญญากาศที่ดีกว่าของ Edison ทำให้เขาได้เปรียบในการแข่งขัน จากนั้นเขาก็ฟ้องร้อง Swan ในข้อหาละเมิดสิทธิบัตร

ภายในปี 1880 หลอดไฟของเอดิสันใช้งานได้ยาวนานถึง 1,200 ชั่วโมงและค่อนข้างเชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้านี้จำเป็นต้องมีการทดสอบอย่างกว้างขวาง โดยใช้ตัวอย่างหลอดไส้มากกว่า 3,000 ตัวอย่างระหว่างปี 1878 ถึง 1880 ยิ่งไปกว่านั้น วิศวกรของ Edison ในเมนโลพาร์กได้ทดสอบพืชมากกว่า 6,000 ต้นเพื่อพิจารณาว่าคาร์บอนชนิดใดที่จะเผาไหม้ได้ยาวนานที่สุด และสุดท้ายจะตกลงบนเส้นใยไม้ไผ่ที่อัดคาร์บอนในที่สุด หลอดไส้ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้ไส้หลอดทังสเตน

ต่อมา นักวิจัยของเอดิสันค่อยๆ ปรับปรุงการออกแบบและการผลิตด้าย ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ทีมงานของ Edison ได้แนะนำการปรับปรุงเส้นใยซึ่งหยุดยั้งไม่ให้พื้นผิวภายในของหลอดแก้วมืดลง

น่าเสียดายสำหรับเอดิสัน สิทธิบัตรของ Swan ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นข้อกล่าวอ้างที่แข็งแกร่ง อย่างน้อยก็ในสหราชอาณาจักร ในที่สุดพวกเขาก็ร่วมมือกันก่อตั้ง Edison-Swan United ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นผู้ผลิตหลอดไฟรายใหญ่ที่สุดของโลก

ในปี พ.ศ. 2423 เอดิสันยังได้ก่อตั้งบริษัท Edison Electric Illuminating Company ในนิวยอร์ก ซึ่งได้รับการสนับสนุนทางการเงินจาก JP Morgan บริษัทนี้สร้างโรงไฟฟ้าแห่งแรกที่ใช้หลอดไฟที่ได้รับสิทธิบัตรใหม่ ต่อมา Edison Electric ได้ควบรวมกิจการกับบริษัทของนักประดิษฐ์อีกสองคนคือ William Sawyer และ Albon Maine และต่อมายังคงอยู่กับบริษัท Thomson-Houston Company และในที่สุดก็กลายเป็นบริษัท General Electric ซึ่งจนถึงทุกวันนี้เป็นหนึ่งในบริษัทที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟ

เอดิสันไม่ใช่นักประดิษฐ์คนแรกที่ทำงานเกี่ยวกับหลอดไฟ ในความเป็นจริง เมื่อถึงเวลาที่เขาเริ่มทำงานในโครงการแรก หลอดไฟก็มีอยู่แล้ว และนักประดิษฐ์ประมาณ 20 คนทั่วโลกกำลังเตรียมสิทธิบัตรของตน ในเวลาเดียวกัน นักประดิษฐ์ชาวรัสเซียจำนวนมากกำลังทำงานบนอุปกรณ์ของตน (Lodygin, Kon, Kozlov และ Bulygin) การออกแบบของ Edison เป็นแบบที่ใช้งานได้จริงมากที่สุด ซึ่งอธิบายถึงความสำเร็จทั่วโลกของ Edison

มนุษยชาติพยายามส่องสว่างบ้านของตนอย่างปลอดภัยนับตั้งแต่ที่พวกเขาถูกไฟไหม้ ในตอนแรกสิ่งเหล่านี้เป็นไฟในถ้ำ ต่อมาคือคบเพลิงและวัตถุอันตรายจากไฟไหม้อื่นๆ ด้วยการพัฒนาของมนุษยชาติและเทคโนโลยี วิธีการให้แสงสว่างมีการเปลี่ยนแปลงและปรับปรุง

เราจะไม่เจาะลึกประวัติศาสตร์และค้นหาวิวัฒนาการทั้งหมดของอุปกรณ์ให้แสงสว่าง: สามารถเขียนหนังสือได้มากกว่าหนึ่งเล่มในหัวข้อนี้ เราจะพิจารณาคำถามที่น่าสนใจที่สุดข้อหนึ่ง - ใครเป็นผู้คิดค้นหรือคิดค้นหลอดไฟฟ้าแบบไส้ที่ทันสมัยและเมื่อใด

ประวัติเล็กน้อย

คำถามนี้ซึ่งถูกถามในประเทศต่างๆ สามารถให้คำตอบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ชาวอเมริกันที่มีความมั่นใจในตนเองเป็นพิเศษจะโต้แย้งว่านี่คือผู้ประดิษฐ์หลอดไส้หลอดแรก - เอดิสันเพื่อนร่วมชาติของพวกเขาซึ่งได้รับสิทธิบัตรสำหรับการประดิษฐ์ของเขาในปี พ.ศ. 2423 ชาวฝรั่งเศสจะตั้งชื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Yablochkov: ด้วยความช่วยเหลือของสิ่งประดิษฐ์ของเขาพวกเขาเริ่มส่องสว่างจัตุรัสและโรงละครในเมืองหลวงของประเทศนี้ บางทีอาจมีบางคนจำ Lodygin นักประดิษฐ์จากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กซึ่งโคมไฟเริ่มส่องสว่างตามถนนในเมืองในปี พ.ศ. 2416 เป็นไปได้มากที่จะมีคำตอบอื่น: ทั้งหมดขึ้นอยู่กับความตระหนักรู้ของบุคคลเกี่ยวกับปัญหานี้

สิ่งที่น่าแปลกใจที่สุดคือในกรณีนี้ทุกคนจะพูดถูก สิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร?

ด้วยการประดิษฐ์ไฟฟ้า (การค้นพบกระแสไฟฟ้า) การค้นพบทางวิทยาศาสตร์จึงตามมาทีหลัง ยิ่งกว่านั้นพวกมันถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงในประเทศที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง วิศวกรรมไฟฟ้ากลายเป็นวิทยาศาสตร์ที่แยกจากกันทีละน้อย (เริ่มแรกทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ทางกายภาพ)

จุดเริ่มต้นของการพัฒนาและค้นหาแนวทางแก้ไขสำหรับการประดิษฐ์หลอดไฟคือการได้รับของนักวิชาการชาวรัสเซีย Petrov ในปี 1802 จากส่วนโค้งไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไฟฟ้าที่ทรงพลังที่สุดในขณะนั้น ในทางกลับกัน การสร้างแบตเตอรี่นี้เกิดขึ้นได้ด้วยการประดิษฐ์แหล่งพลังงานเคมีโดยอิตาเลียโวลต์ - เซลล์กัลวานิก ดังนั้น สิ่งประดิษฐ์หนึ่งได้ก่อให้เกิดการค้นพบอื่นๆ ซึ่งก่อให้เกิดแนวคิดและการทดลองใหม่ๆ ตามมา

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์จำนวนมากได้ทำการทดลองเพื่อให้ได้แสงที่คงที่และยาวนาน ความหลากหลายของความคิดนำไปสู่การเกิดขึ้นของการพัฒนาสามด้าน นักวิทยาศาสตร์บางคนพยายามปรับปรุงหลอดอาร์คไฟฟ้า บ้างก็ทำงานกับหลอดไส้ และบ้างก็ทำงานกับแหล่งปล่อยก๊าซ

อย่างไรก็ตาม อาร์คไฟฟ้าถือว่ามีแนวโน้มมากที่สุดในแง่ของการให้แสงสว่าง: การวิจัยส่วนใหญ่ดำเนินการไปในทิศทางนี้และมีการทดลองต่างๆ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยทุกคนประสบปัญหาเดียวกัน: มีส่วนโค้งที่สว่างระหว่างอิเล็กโทรด และส่วนโค้งที่เสถียรจะเกิดขึ้นที่ระยะห่างระหว่างขั้วทั้งสอง การทดลองส่วนใหญ่ดำเนินการโดยใช้อิเล็กโทรดคาร์บอน ซึ่งไหม้ค่อนข้างเร็วและระยะส่วนโค้งเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

จำเป็นต้องมีตัวควบคุมอัตโนมัติ มีการเสนอตัวเลือกต่างๆ มากมาย แต่ทั้งหมดมีข้อเสียเปรียบประการหนึ่ง นั่นคือ หลอดไฟฟ้าแต่ละหลอดต้องใช้แหล่งพลังงานแยกต่างหาก ความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในทิศทางนี้เกิดขึ้นโดยนักประดิษฐ์ Shpakovsky ในปี 1856: เขาสามารถประกอบการติดตั้งโคมไฟโค้ง 11 ดวงที่ทำงานในวงจรเดียวจากแหล่งพลังงานเดียว

สิบสามปีต่อมาในปี พ.ศ. 2412 Chikolev ได้คิดค้นและทดสอบตัวควบคุมส่วนต่างสำหรับโคมไฟอาร์คได้สำเร็จ สิ่งประดิษฐ์นี้ (ในรูปแบบที่ได้รับการปรับปรุง) ประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในการติดตั้งที่ทรงพลังในปัจจุบัน ตัวอย่างอยู่ในไฟค้นหาและประภาคารทางทะเล

ความก้าวหน้าของยาโบลชคอฟ

ในช่วงกลางครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ความก้าวหน้าทางเทคนิคและสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆ ค่อนข้างสงบ นักประดิษฐ์และวิศวกรไฟฟ้ายังคงไม่สามารถแก้ปัญหาหลักได้ นั่นคือ การเผาไหม้ที่ไม่สม่ำเสมอของอิเล็กโทรดคาร์บอน นอกจากนี้ยังไม่พบตัวควบคุมที่มีประสิทธิภาพและกะทัดรัด แต่เป็นที่น่าสังเกตว่ามีความสำเร็จบางอย่าง: อิเล็กโทรดถูกวางไว้ในขวดแก้วซึ่งให้การปกป้องจากอิทธิพลทางกลและบรรยากาศ

มักจะเกิดขึ้นกับสิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ โอกาสก็ช่วยได้ ด้วยครุ่นคิดอย่างมากในการแก้ไขปัญหานี้ Yablochkov จึงออกคำสั่งให้พนักงานเสิร์ฟและเฝ้าดูเขาจัดจานและช้อนส้อมอย่างรอบคอบ ลองนึกภาพความประหลาดใจของพนักงานเสิร์ฟเมื่อจู่ๆ สุภาพบุรุษผู้น่านับถือก็กระโดดขึ้นมาและพึมพำอะไรบางอย่างเบา ๆ แล้ววิ่งออกจากร้านกาแฟ บางทีเขาอาจไม่เคยรู้เลยว่าเขาไม่ได้ตั้งใจที่จะเป็นผู้ร่วมเขียนโซลูชันปฏิวัติวงการที่ทำให้การประดิษฐ์หลอดไฟทรงประสิทธิภาพเกิดขึ้นจริง

ความจริงก็คือจนถึงเวลานั้น นักวิจัยทุกคนวางอิเล็กโทรดในแนวนอนในขวด ซึ่งนำไปสู่การสร้างส่วนโค้งที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างอิเล็กโทรด เมื่อมองไปที่มีดคู่ขนาน Yablochkov ก็เริ่มต้นขึ้น: นี่คือวิธีที่ควรวางอิเล็กโทรด ในกรณีนี้ระยะห่างระหว่างพวกเขาจะเท่ากัน: ความต้องการหน่วยงานกำกับดูแลก็หายไปเอง

แน่นอนว่าการแก้ปัญหาขั้นสุดท้ายยังอยู่ห่างไกลมาก แต่สิ่งสำคัญบรรลุผลสำเร็จแล้ว: ได้รับแรงผลักดันใหม่สำหรับความคิดสร้างสรรค์และอุปสรรคของเวลาหลายปีในการทำเครื่องหมายได้ถูกทำลายลง

  • ก่อนอื่น วิศวกรไฟฟ้าต้องเผชิญกับปัญหาใหม่: แท่งขนานเริ่มไหม้ตลอดความยาว: ส่วนโค้งยังคงกลิ้งไปทางขั้วรับกระแสไฟฟ้า ปัญหาได้รับการแก้ไขหลังจากวางแผ่นฉนวนระหว่างอิเล็กโทรดเท่านั้น หลังจากการทดลองหลายครั้ง ดินขาวได้รับการยอมรับว่ามีคุณภาพดีที่สุด โดยละลายได้เท่าๆ กันด้วยอิเล็กโทรด
  • ปัญหาต่อไปที่ทีมของ Yablochkov เผชิญคือคำถามว่าจะจุดอิเล็กโทรดได้อย่างไร วิธีแก้ไขคือวางจัมเปอร์คาร์บอนไว้บนหลอดไฟ ซึ่งเมื่อจ่ายกระแสไฟเข้าไป ไฟก็จะไหม้จนเกิดส่วนโค้ง
  • ปัญหาการทำให้อิเล็กโทรดบางไม่เท่ากันได้รับการแก้ไขโดยการสร้างแท่งบวกที่หนากว่าแท่งลบ การใช้ไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้นที่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างสมบูรณ์

เทียนของ Yablochkov นำเสนอในนิทรรศการที่จัดขึ้นในเมืองหลวงของอังกฤษในปี พ.ศ. 2419 มีการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่าย: อิเล็กโทรดสองอันที่อยู่ในแนวตั้งให้แสงที่สว่างและนุ่มนวล หนึ่งปีหลังจากนิทรรศการ บริษัทร่วมทุนได้ก่อตั้งขึ้นโดยเกี่ยวข้องกับการศึกษาระบบไฟฟ้าแสงสว่าง โดยอิงจากการวิจัยและความสำเร็จของ Yablochkov

นอกจากนี้ ในช่วงสองปีนี้ ได้รับสิทธิบัตรที่จำเป็นสำหรับการผลิตเทียน Yablochkov เพื่อเริ่มต้นในฝรั่งเศส ซึ่งในยุโรปเรียกว่า "แสงรัสเซีย" นอกจากนี้ยังมีการเปิดตัวการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งขับเคลื่อนหลอดไฟที่ผลิตจำนวนมากเครื่องแรก

หลอดไส้

เกือบจะขนานไปกับการประดิษฐ์และการวิจัยเกี่ยวกับหลอดไส้ขั้นสูง เอดิสันได้รับชื่อเสียงไปทั่วโลก: เชื่อกันว่าเขาเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟดวงแรกที่ทำงานบนหลักการของไส้หลอด ทั้งหมดนี้เป็นจริงและไม่จริงเล็กน้อย เช่นเดียวกับในกรณีก่อนหน้านี้ งานนี้ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคนในส่วนต่างๆ ของโลก การค้นพบและความสำเร็จใหม่ๆ แต่ละครั้งทำให้นักประดิษฐ์ทุกคนก้าวไปข้างหน้าหนึ่งก้าว

การทดลองกับกระแสไฟฟ้าเริ่มขึ้นทันทีหลังจากการค้นพบ เมื่อต้นศตวรรษที่ 19 มีการทดลองโดยใช้หลอดไส้ของตัวนำต่างๆ เป้าหมายของการใช้เทคนิคการให้แสงสว่างนี้ตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2387 โดยนักประดิษฐ์ de Moleyn สำหรับการจุดไฟเขาใช้ลวดทองคำขาวซึ่งเขาวางไว้ในขวดแก้ว อย่างไรก็ตามลวดดังกล่าวก็ละลายอย่างรวดเร็ว ในปีพ.ศ. 2388 คิงนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษเสนอให้เปลี่ยนแพลตตินัมเป็นแท่งคาร์บอน

G. Gebel นำเสนอหลอดไฟหลอดแรกที่เหมาะสำหรับการให้แสงสว่างและใช้งานได้ประมาณ 200 ชั่วโมงต่อสาธารณะ สำหรับการจุดไฟด้วยกระแสไฟฟ้า ได้มีการติดตั้งด้ายไม้ไผ่ในหลอดสุญญากาศ คุณอาจถามว่า เป็นไปได้อย่างไรที่จะมีสุญญากาศในตอนนั้น? จริงๆแล้วมันง่าย Goebel ใช้หลักการที่ใช้กับบารอมิเตอร์: เขาเทปรอทลงในขวด และหลังจากเทออก ก็เกิดสุญญากาศขึ้นในนั้น แต่เนื่องจากไม่มีเงินสำหรับจดสิทธิบัตร การทดลองที่ประสบความสำเร็จนี้จึงถูกลืมไปในไม่ช้า

หลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ A. Lodygin เริ่มการทดลองในสาขาไฟฟ้าแสงสว่างในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก การทดลองเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2415 และจบลงด้วยความสำเร็จอย่างแท้จริง: โคมไฟที่ออกแบบโดย Lodygin เริ่มใช้ในหลายพื้นที่และสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กยังมอบรางวัลให้กับผู้เขียนด้วยมูลค่า 1,000 รูเบิล

ในปี พ.ศ. 2418 V. Didrikhson ได้ปรับปรุงหลอดไฟของ Lodygin โดยสูบอากาศออกจากขวดซึ่งเป็นที่ตั้งของไส้หลอดคาร์บอน และยังเกิดกลไกในการเปลี่ยนไส้หลอดที่ถูกเผาไหม้โดยอัตโนมัติ ในปีเดียวกันนั้น Didrichson ได้คิดค้นวิธีการใหม่ที่ไม่เหมือนใครในขณะนั้นในการผลิตถ่านโคม ซึ่งก็คือ การทำให้ถ่านเป็นสุญญากาศโดยใช้กราไฟต์ อย่างไรก็ตาม ประธานหุ้นส่วนที่ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยทั้งหมดเสียชีวิตในไม่ช้า การทดลองและการปรับปรุงหลอดไฟเพิ่มเติมจึงหยุดลง

ในปี พ.ศ. 2419 N. Bulygin หยิบแนวคิดนี้ขึ้นมาและเริ่มพัฒนามัน เขาคิดค้นกลไกการดึงกลับตัวเอง ซึ่งเมื่อแท่งคาร์บอนไหม้หมด ก็ค่อย ๆ ดันมันเข้าไปในขวดสุญญากาศเพื่อดำเนินกระบวนการเรืองแสงต่อ เทคโนโลยีมีความซับซ้อนและมีราคาแพงในการผลิต

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 โคมไฟ Lodygin ที่ใช้เป็นพื้นฐานเป็นที่รู้จักในรัสเซียบริเตนใหญ่ฝรั่งเศสเบลเยียมและประเทศอื่น ๆ ในเวลาเดียวกัน ในอเมริกา T. Edison กำลังทำงานเกี่ยวกับการสร้างระบบแสงสว่างที่ยั่งยืนจากไฟฟ้า ในปี พ.ศ. 2421 Khotinsky เดินทางมายังอเมริกาเหนือเพื่อทำธุรกิจอย่างเป็นทางการ และเขาได้นำตะเกียงหลายดวงมาจากรัสเซียติดตัวไปด้วย ตอนนี้ไม่ทราบแน่ชัดว่าการพบกันระหว่าง Khotinsky และ Edison เกิดขึ้นโดยบังเอิญหรือไม่ แต่พวกเขาได้พบกันและ Edison ก็มีโอกาสศึกษาพัฒนาการของ Lodygin

หลังจากนั้น เอดิสันได้ปรับปรุงหลอดไฟ โดยผ่านการลองผิดลองถูก เขาได้เลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับไส้หลอด ตามที่ผู้ประดิษฐ์รายนี้กล่าวไว้ วัสดุนี้คือด้ายไม้ไผ่ ในปี พ.ศ. 2423 เอดิสันได้รับสิทธิบัตรการประดิษฐ์ของเขาและนำไปผลิตเป็นจำนวนมาก นอกจากนี้เขายังเป็นผู้คิดค้นฐานสกรูแบบอะนาล็อกที่ทันสมัยและยังได้พัฒนาและแนะนำซ็อกเก็ตหลอดไฟอีกด้วย ดังนั้นหลอดไฟฟ้าหลอดแรกที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมจึงถูกประดิษฐ์โดย Thomas Edison

ในช่วงเวลาเดียวกัน เจ. สวอนก็กำลังประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ที่คล้ายกันในอังกฤษ เขาใช้ด้ายฝ้ายเป็นเส้นใยซึ่งเรืองแสงในขวดด้วยสุญญากาศ หลังจากได้รับสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2421 โคมไฟหงส์ก็เริ่มได้รับการติดตั้งในบ้านในลอนดอน การพัฒนาด้านการผลิตกระตุ้นให้นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษสร้างบริษัทขนาดใหญ่เพื่อผลิตหลอดไส้ ต่อมาผู้ผลิตดั้งเดิมทั้งสองได้ร่วมมือกันและสร้างบริษัทร่วมเพื่อผลิตหลอดไส้

การพัฒนาต่อไป

โดยธรรมชาติแล้วการพัฒนาและปรับปรุงหลอดไส้ไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้น แต่ก็ยังไม่ได้ผลมากนัก นั่นคือมีประสิทธิภาพต่ำและอยู่ได้ไม่นาน นักพัฒนาและนักประดิษฐ์ทุกคนพยายามปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ของตน

ตัวอย่างเช่น Lodygin พบวิธีแก้ปัญหาและเริ่มใช้โลหะผสมของโลหะทนไฟต่างๆ เป็นไส้หลอด เขาใช้ทังสเตน อิริเดียม โมลิบดีนัม และโลหะอื่นๆ ในปีพ.ศ. 2433 เขาได้จดสิทธิบัตรไส้หลอดดังกล่าว และที่งานนิทรรศการปารีสเมื่อปี พ.ศ. 2443 เขาได้นำเสนอโคมไฟที่ได้รับการปรับปรุงใหม่แก่ประชาชนทั่วไป

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจในประวัติศาสตร์ทั้งหมดของการเผชิญหน้าทางจดหมายและการแข่งขันระหว่างนักประดิษฐ์สองคน - Lodygin และ Edison คือการซื้อสิทธิบัตรจาก Lodygin สำหรับการประดิษฐ์ของเขาโดย บริษัท General Electric ของอเมริกา สิ่งที่น่าสนใจไม่ใช่ความจริงของการซื้อ แต่เป็นความจริงที่ว่า Thomas Edison ผู้ก่อตั้งบริษัทนี้คือ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าเอดิสันไม่เพียงแต่ผูกขาดการผลิตหลอดไส้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความรุ่งโรจน์จากการประดิษฐ์อีกด้วย

แต่แม้แต่หลอดไฟที่นำไปใช้ในการผลิตจำนวนมากก็ยังได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ทำให้มีประสิทธิภาพและความทนทานมากขึ้น ดังนั้นในปี 1909 จึงมีการตัดสินใจใช้ไส้หลอดทังสเตนในที่สุด ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็เริ่มวางเป็นรูปซิกแซกบนแท่งฉนวนหลายอัน

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีและการค้นพบใหม่ ๆ ไนโตรเจนชนิดแรกจากนั้นจึงกลายเป็นก๊าซเฉื่อยเริ่มถูกสูบเข้าไปในขวดของหลอดไฟที่ปิดสนิทแล้ว ทำให้สามารถเพิ่มความสว่างและระยะเวลาเรืองแสงได้ ซึ่งกลายเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในช่วงต้นศตวรรษด้วย ต่อมาประมาณทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 20 ไส้หลอดทังสเตนถูกแทนที่ด้วยเกลียวที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน สิ่งนี้จะช่วยลดจำนวนการสิ้นเปลืองของไส้หลอดและเพิ่มอายุการใช้งาน ต่อจากนั้นด้วยการพัฒนาศักยภาพทางเทคนิค เกลียวได้รับการปรับปรุง: มีสองเกลียวแรกปรากฏขึ้น จากนั้นจึงมีเกลียวสามวง

มาสรุปกัน

อย่างที่คุณเห็นนักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ที่โดดเด่นหลายคนในศตวรรษที่ 19 และ 20 มีส่วนร่วมในการประดิษฐ์หลอดไฟไฟฟ้า ไม่สามารถตอบได้อย่างชัดเจนเมื่อมีการประดิษฐ์หลอดไฟดวงแรก: งานทั้งหมดดำเนินการแบบคู่ขนานและเกือบจะเป็นอิสระจากกันเพราะวิธีการสื่อสารในเวลานั้นไม่อนุญาตให้ใครแบ่งปันความสำเร็จกับบุคคลทั่วไปได้อย่างรวดเร็ว สาธารณะ. บางครั้งอาจต้องใช้เวลาหลายปีกว่าที่คนทั้งโลกจะรู้เกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์หรือการค้นพบใหม่ๆ

คำตอบสำหรับคำถามที่ดูเหมือนขั้นพื้นฐานและเรียบง่ายนี้ยังคงคลุมเครือ เชื่อกันว่าหลอดไฟถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2422 โดยชาวอเมริกัน โทมัส เอดิสัน หรืออย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่เด็กนักเรียนของเราได้รับการสอน

แต่มันก็คุ้มค่าที่จะพิจารณาปัญหาและค้นหาว่าเป็นเช่นนั้นหรือไม่ ท้ายที่สุดแล้ว ประวัติความเป็นมาของหลอดไฟที่รู้จักกันดีคือสายโซ่ของการประดิษฐ์และการค้นพบที่ต่อเนื่องกันซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาต่างๆ โดยบุคคลต่างๆ

  • เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า "ต้นกำเนิด" ของโคมไฟสมัยใหม่ปรากฏเมื่อนานมาแล้ว ตั้งแต่สมัยโบราณ มีการพยายามสร้างอุปกรณ์ที่สามารถส่องสว่างในความมืดในเวลากลางคืน และความพยายามบางอย่างก็ค่อนข้างประสบความสำเร็จและน่าประทับใจ ตามข้อมูลทางประวัติศาสตร์:
  • ไม่ไกลจาก Appian Way มีการค้นพบโคมไฟส่องสว่างในสุสานโรมันแห่งหนึ่ง ปรากฎว่าเธอทำงานโดยเฉลี่ย 1,600 ปี
  • ในเวลาเดียวกัน โคมไฟ Pollanta อันเป็นเอกลักษณ์ถูกค้นพบในสุสานอีกแห่งหนึ่งในกรุงโรม มันส่องสว่างเป็นเวลาเฉลี่ย 2,000 ปี
  • “ต้นกำเนิด” ของหลอดไฟเป็นที่รู้จักของชาวอียิปต์และชาวทะเลเมดิเตอร์เรเนียน พวกเขาเป็นคนแรกที่ใช้น้ำมันมะกอกในการส่องสว่างบ้านของตน มันถูกเทลงในภาชนะดินเผาพิเศษที่มีไส้ตะเกียงสอดอยู่ ภาพของวัตถุที่ชวนให้นึกถึงโครงสร้างของหลอดไส้ถูกพบในวิหาร Hathor ซึ่งสร้างโดยชาวอียิปต์โบราณ
  • แต่ชาวชายฝั่งทะเลแคสเปียนไม่ได้เทน้ำมันมะกอก แต่เทน้ำมันลงในภาชนะดินเผา
  • ข้อมูลการมีอยู่ของหลอดไฟที่เข้มข้นและยาวนานพบได้จากนักเขียนชื่อดังในยุคต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Aurelius Augustine, Plutarch, Lucian, Pausanias และอีกหลายคนเขียนเกี่ยวกับพวกเขา Cyrano de Bergerac ยังเขียนเกี่ยวกับ "ตะเกียงนิรันดร์" ในงานของเขาด้วย

ในยุคกลาง เทียนเล่มแรกถูกแทนที่ด้วยภาชนะดินเผา ซึ่งรวมถึงขี้ผึ้งธรรมชาติและน้ำมันหมู นอกจากนี้ ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ อัจฉริยะ และนักประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโลกของเราหลายคนได้ทำงานเกี่ยวกับการประดิษฐ์อุปกรณ์ให้แสงสว่างที่ปลอดภัย สำหรับมนุษย์

อย่างไรก็ตาม การออกแบบที่ปลอดภัยครั้งแรกที่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากปรากฏขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19

ในเวลานี้ คลื่นของการค้นพบต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าอย่างใกล้ชิดได้แพร่กระจายไปทั่วโลก เราสามารถพูดได้ว่าปฏิกิริยาลูกโซ่ชนิดหนึ่งเริ่มต้นขึ้น: การค้นพบเล็กๆ น้อยๆ ครั้งหนึ่งได้ปูทางไปสู่แผนการที่ใหญ่กว่าและแนวคิดที่ยิ่งใหญ่

“ผู้แต่ง” หลอดไฟจากประเทศต่างๆ

วาซิลี เปตรอฟ (รัสเซีย)

ในปี 1803 เขาผลิตอาร์คไฟฟ้าโดยใช้แบตเตอรี่แบบคาปาซิทีฟ หลังจากสร้างแบตเตอรี่ขนาดใหญ่และทรงพลังมากนี้ เขาเป็นคนแรกในโลกที่ประกาศว่าอาร์คไฟฟ้าสามารถให้แสงสว่างแก่วัตถุและห้องต่างๆ ในตอนกลางคืน เป็นเรื่องยากสำหรับผู้ค้นพบที่จะทำการทดลอง เนื่องจากถ่านที่ใช้เป็นอิเล็กโทรดจะไหม้หมดภายในไม่กี่นาที

เดลารู นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ

ดำเนินการสร้างและปรับปรุงหลอดไฟอย่างต่อเนื่อง ในปี ค.ศ. 1809 ชาวอังกฤษได้ออกแบบโคมไฟรุ่นแรกของโลกที่มีไส้หลอดซึ่งทำจากแพลตตินัม แต่เกลียวแพลตตินัมนั้นบอบบางเกินไปและในขณะเดียวกันก็แพงเกินไป จึงไม่ได้รับการยอมรับและเผยแพร่อย่างต่อเนื่อง

โจบาร์ด นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยียม

เมื่อพิจารณาถึงข้อบกพร่องของการออกแบบหลอดไฟรุ่นก่อนๆ เขาจึงเริ่มเพิ่มประสิทธิภาพ และในปี 1938 ก็ได้แนะนำหลอดไส้คาร์บอนให้โลกได้รับรู้ แต่ตะเกียงของเขาก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน เนื่องจากมีออกซิเจน แท่งคาร์บอนจึงไหม้ค่อนข้างเร็ว

ฌอง แบร์นาร์ด ฟูโกต์ (ฝรั่งเศส)

นักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสรับช่วงต่อ "กระบอง" ในปี 1844 โดยเปลี่ยนขั้วไฟฟ้าถ่านในโคมไฟอาร์คด้วยขั้วไฟฟ้าคาร์บอนรีทอร์ต นอกจากนี้เขายังติดตั้งโคมไฟด้วยการควบคุมความยาวส่วนโค้งด้วยตนเอง ในขณะที่แหล่งกำเนิดไฟฟ้าเป็นแบตเตอรี่ที่ทรงพลังพอสมควรในเวลานั้น

ไฮน์ริช เกอเบล (เยอรมนี)

หลอดไฟยังคงเปลี่ยนต่อไป “ผู้เขียน” โคมไฟสมัยใหม่ดวงแรกคือนักวิทยาศาสตร์จากประเทศเยอรมนี ซึ่งในปี พ.ศ. 2398 ได้วางด้ายไม้ไผ่ที่ไหม้เกรียมไว้ในภาชนะสุญญากาศ ตะเกียงยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ แต่กลับกลายเป็นประโยชน์มากขึ้น

อเล็กซานเดอร์ โลดีจิน (รัสเซีย)

ในปี พ.ศ. 2417 เขาได้จดสิทธิบัตรหลอดไส้ที่เป็นเอกลักษณ์ นักวิทยาศาสตร์วางแท่งถ่านหินลงในขวดอพยพ ทังสเตนทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับเส้นใย ด้วยเหตุนี้จึงสามารถยืดอายุของหลอดไฟเหล่านี้ได้อย่างมาก

วาซิลี ดิดริกสัน (รัสเซีย)

หลังจากปรับปรุงการออกแบบของเพื่อนร่วมชาติแล้วในปี พ.ศ. 2418 เขาได้สูบอากาศออกจากตะเกียง นอกจากนี้ ในครั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ใช้เส้นผมหลายเส้น เพื่อว่าหากเส้นใดเส้นหนึ่งไหม้ ผมเส้นถัดไปจะเริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ

พาเวล ยาโบลชคอฟ (รัสเซีย)

ด้วยความพยายามของเขา การทดลองที่ยาวนานและประสบผลสำเร็จได้เติบโตขึ้นจนกลายเป็นแสงสว่างจากไฟฟ้าจำนวนมาก ในปีพ. ศ. 2418 เขามีความคิดที่จะสร้างโคมไฟอาร์คที่เรียบง่ายและในเวลาเดียวกันก็น่าเชื่อถือมาก ในปี พ.ศ. 2419 และ พ.ศ. 2420 เขาได้รับสิทธิบัตรหลายฉบับ: สำหรับการออกแบบตัวโคมไฟอาร์ครวมถึงระบบจ่ายไฟ

ในไม่ช้าการผลิตก็วางอยู่บนพื้นฐานทางอุตสาหกรรม แต่ค่อยๆ เทียน Yablochkov ถูกแทนที่ด้วยหลอดไส้ที่ทนทาน ทันสมัย ​​และประหยัดกว่า

โจเซฟ วิลสัน สวอน (อังกฤษ)

เมื่อเทียบกับภูมิหลังของการค้นพบเหล่านี้ ในปี พ.ศ. 2421 ชาวอังกฤษคนหนึ่งได้จดสิทธิบัตรโคมไฟที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย ในการประดิษฐ์ของเขา เขาวางคาร์บอนไฟเบอร์ไว้ในบรรยากาศที่มีออกซิเจนค่อนข้างบริสุทธิ์ ด้วยเหตุนี้แสงจากตะเกียงจึงสว่างขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

โทมัส เอดิสัน (สหรัฐอเมริกา)

เขาปรับปรุงและปรับปรุงเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วในขณะนั้นให้เหมาะสมที่สุด ในปี พ.ศ. 2423 เขาได้จดสิทธิบัตรตะเกียงถ่านหินที่สามารถส่องสว่างได้ประมาณ 40 ชั่วโมง เขายังสามารถลดต้นทุนของหลอดไฟได้อย่างมาก ในไม่ช้าตะเกียงของเขาก็เข้ามาแทนที่ไฟแก๊ส

ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ที่ทำงานหนักหลายคนจากเยอรมนี รัสเซีย เบลเยียม สหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส อังกฤษ และประเทศอื่นๆ จึงมีส่วนช่วยอย่างมากต่อการพัฒนาเทคโนโลยี นั่นคือเหตุผลที่บางคนถือว่าการประพันธ์เป็นของ Thomas Edison โดยตรง ในขณะที่บางคนเชื่อมั่นอย่างแน่วแน่ว่า Alexander Lodygin นั้นถูกต้อง

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าโคมไฟนี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นมานานก่อนที่ชาวอเมริกันจะจดสิทธิบัตร อย่างไรก็ตาม ข้อดีอันมหาศาลและปฏิเสธไม่ได้ของเขาก็คือ เมื่อรวมสิ่งที่ดีที่สุดทั้งหมดเข้าด้วยกัน เขาได้เปิดโคมไฟที่ใช้งานได้จริงให้กับโลกพร้อมกับระบบไฟฟ้า สำหรับความสำเร็จนี้เขามักจะได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้เขียนหลอดไฟคนแรก

และสุดท้ายคือวิดีโอที่น่าสนใจที่เด็กผู้หญิง "สืบสวน" การประดิษฐ์โคมไฟ

เป็นการยากที่จะพบกับคนที่ไม่คุ้นเคยกับหลอดไส้ - อุปกรณ์ดังกล่าวส่องสว่างบริเวณบ้านและถนนในเมืองมาเป็นเวลา 100 ปี การพัฒนาเทคโนโลยีค่อยๆ เข้ามาแทนที่ “หลอดไฟอิลิช” แต่ก็ยังพบได้ในชีวิต

หลอดไฟมีไว้สำหรับ:

  • การใช้งานทั่วไป. ใช้สำหรับตกแต่งและแสงสว่าง
  • ตกแต่งหลอดไฟที่ทำในรูปแบบของตัวเลข
  • โคมไฟแรงดันต่ำ - ตั้งแต่ 2.5 ถึง 42 V. ใช้ในสถานที่ที่มีอันตรายเพิ่มขึ้น - ในพื้นที่เปิดโล่งชั้นใต้ดิน
  • แหล่งกำเนิดแสงสีถูกผลิตขึ้นในขวดแก้วสี ก่อนที่จะมีการประดิษฐ์ LED พวกมันเคยใช้ในการตกแต่งเวทีและฉากภาพยนตร์ และใช้ในการจัดการนำเสนอ
  • สัญญาณ. ใช้เพื่อแสดงข้อมูลในกระดานข้อมูล
  • โคมไฟสำหรับรถยนต์. มีความโดดเด่นด้วยความแข็งแกร่งและความต้านทานต่อแรงสั่นสะเทือน
  • แสงไฟสปอร์ตไลท์. เนื่องจากมีกำลังไฟสูง จึงถูกนำมาใช้เพื่อให้แสงสว่างในพื้นที่เปิดโล่ง เช่น ในสนามกีฬา สถานีรถไฟ และไฟสปอร์ตไลท์ที่เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยใช้
  • โคมไฟพิเศษสำหรับเลนส์ - เครื่องฉายภาพยนตร์ เครื่องมือวัด และเครื่องมือทางการแพทย์

เดิมทีหลอดไส้ถูกประดิษฐ์ขึ้น ดูเหมือนเป็นอุปกรณ์ง่ายๆ แต่จริงๆ แล้วไม่ใช่เลย

เป็นยังไงบ้างคะกับการเปิดเทอม?

ประวัติความเป็นมาของหลอดไส้เริ่มต้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน โทมัส เอดิสัน (พ.ศ. 2390-2474) ถือเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดไส้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์นี้มีบรรพบุรุษ

ในปี 1803 นักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย Vasily Vladimirovich Petrov (1761–1834) ขณะศึกษาการนำไฟฟ้าของวัสดุ ได้รับส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างตัวนำคาร์บอน เขาเสนอให้ใช้ปรากฏการณ์นี้ส่องอวกาศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเผาไหม้ถ่านหินอย่างรวดเร็ว การค้นพบดังกล่าวจึงไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้จริงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

อเล็กเซย์ บาร์ทอช

ถามคำถามกับผู้เชี่ยวชาญ

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวี.พี. Petrov บอกในวิดีโอ:

ส่วนโค้งที่ปล่อยออกมาระหว่างแท่งคาร์บอนได้รับการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ในปี ค.ศ. 1809 โดยเซอร์ฮัมฟรีย์ เดวี (ค.ศ. 1778–1829) ผู้ก่อตั้งโรงเรียนวิชาเคมีไฟฟ้าแห่งอังกฤษ ผลงานเหล่านี้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการค้นพบในภายหลัง เฉพาะในปี ค.ศ. 1838 ชาวเบลเยียม Jobard ได้สร้างต้นแบบการทำงานที่มั่นคงของหลอดไฟที่มีแกนคาร์บอน การเผาไหม้เกิดขึ้นในอากาศ ดังนั้นการทำลายอิเล็กโทรดจึงเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็ว

ในไม่ช้า ในปี ค.ศ. 1840 Warren Delarue (พ.ศ. 2358-2532) สมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ซึ่งเป็นชาวอังกฤษโดยกำเนิด ได้ใช้แพลตตินัมเป็นวัสดุเส้นใย อุปกรณ์ดังกล่าวส่องสว่างในห้องได้สำเร็จ แต่เนื่องจากโลหะมีค่ามีราคาสูงและคุณสมบัติด้านความแข็งแรงต่ำ จึงไม่สามารถใช้ในอุตสาหกรรมได้

อุปกรณ์ของ Jobard และ Delarue กลายเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ แต่ไม่ได้รับการจดสิทธิบัตร

สิทธิบัตรฉบับแรกได้รับโดยชาวไอริช Frederick de Mollane ในปี 1841 อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเกลียวแพลตตินัมที่วางอยู่ในสุญญากาศซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งาน

ชาวอเมริกันชื่อ John W. Starr ได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2387 และสิทธิบัตรของอังกฤษในปีถัดมาสำหรับหลอดไฟที่มีเส้นใยคาร์บอน งานหยุดลง ชุดหลอดไฟไม่ได้เข้าสู่การผลิตเนื่องจากนักประดิษฐ์เสียชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้ยิ่งใหญ่ Jean Bernard Foucault ก็ไม่ได้ละเลยการศึกษาส่วนโค้งไฟฟ้า ด้วยการแทนที่ถ่านด้วยอิเล็กโทรดคาร์บอนรีทอร์ตในปี พ.ศ. 2387 เขาสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้พร้อมกันโดยคิดค้น "เครื่องหรี่ไฟตัวแรก" - ความเข้มของแสงถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนความยาวของส่วนโค้งไฟฟ้า

ขั้นตอนต่อไปดำเนินการโดย Heinrich G จเบเลมจากเยอรมนี เขาทำการทดลองโดยใช้แท่งไม้ไผ่ที่ไหม้เกรียมในสุญญากาศของขวดเป็นขั้วไฟฟ้า อุปกรณ์ของ Goebel ถือเป็นต้นแบบของหลอดไฟดวงแรก

จากปี 1860 ถึง 1878 ชาวอังกฤษ Joseph Wilson Swan (Swan) ทำงานเกี่ยวกับการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ และในที่สุดก็ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการประดิษฐ์หลอดไฟ คุณสมบัติพิเศษของอุปกรณ์คือบรรยากาศออกซิเจนบริสุทธิ์ ซึ่งคาร์บอนไฟเบอร์ถูกให้ความร้อนและปล่อยแสงที่มองเห็นได้ เทคโนโลยีนี้ทำให้สามารถเพิ่มความเรืองแสงที่มองเห็นได้


เส้นใยอย่างใกล้ชิด

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย A.N. Lodygin ได้ทำการทดลองและได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้ในปี พ.ศ. 2417 ควบคู่ไปกับ Swan Vasily Fedorovich Didrikhson นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ปรับปรุงการออกแบบเพื่อนร่วมชาติของเขา อากาศถูกถ่ายออกจากขวด และติดตั้งอิเล็กโทรดหลายอัน หลังจากที่อิเล็กโทรดหนึ่งถูกไฟไหม้ อิเล็กโทรดถัดไปก็เริ่มเรืองแสง - เวลาในการให้บริการเพิ่มขึ้น

ในปี 1976 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย พาเวล นิโคลาเยวิช ยาโบลชคอฟ ขณะศึกษาวัสดุฉนวน ได้ใช้ดินเหนียวสีขาว (ดินขาว) เพื่อเคลือบด้าย โคมไฟเรืองแสงในอากาศโดยไม่ต้องสร้างสุญญากาศ ในการเริ่มต้น จะต้องอุ่นด้ายด้วยไม้ขีดไฟ นักประดิษฐ์เองก็สงสัยเกี่ยวกับไฟฟ้าแสงสว่างและหยุดทำงานในทิศทางนี้ อย่างไรก็ตาม ในบางครั้งโคมไฟ Yablochkov ได้ถูกผลิตขึ้นในระดับอุตสาหกรรม แต่ในที่สุดก็ถูกแทนที่ด้วยหลอดไส้ ปารีส ลอนดอน และเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กสว่างไสวด้วยอุปกรณ์ดังกล่าว และมีการติดตั้งโคมไฟบนหัวรถจักรและเรือ

Thomas Edison (USA) สามารถปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ของ Lodygin และ Yablochkov ได้ ในปี พ.ศ. 2423 ได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไฟที่มีขั้วไฟฟ้าคาร์บอน

สิ่งประดิษฐ์ของ A.N. โลดีกิน

นักวิทยาศาสตร์เริ่มทำงานโดยพัฒนาหลอดไฟที่มีขั้วไฟฟ้าคาร์บอน สำหรับผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จเขาได้รับรางวัลจาก Academy of Sciences แต่ยังคงทำการทดลองต่อไป ในปี พ.ศ. 2417 Alexander Nikolaevich Lodygin ได้จดสิทธิบัตรโคมไฟที่มีตัวไส้หลอด สาระสำคัญของการประดิษฐ์นี้คือการให้ความร้อนแก่เส้นใยแพลตตินัม (ทังสเตน) ในขวดสุญญากาศ

การเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาเคมีออกซิเดชั่นที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน สุญญากาศหมายถึงการไม่มีออกซิเจน ดังนั้นอัตราการเกิดออกซิเดชันจึงลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยคุณสมบัตินี้ โคมไฟของ Lodygin จึงมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ในปี ค.ศ. 1890 โคมไฟที่คล้ายกับปัจจุบันได้รับการพัฒนาโดยใช้ไส้หลอดบิดเป็นเกลียว ทำจากทังสเตนหรือโมลิบดีนัม ซึ่งช่วยลดต้นทุนเมื่อเทียบกับหลอดแพลตตินัม

ผลงานของโธมัส เอดิสัน

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1870 โทมัส เอดิสัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันผู้โด่งดังระดับโลก รับหน้าที่ปรับปรุงหลอดไฟฟ้า

เพื่อยืดอายุการใช้งานของเกลียว มีการพยายามปิดแรงดันไฟฟ้าหลังจากทำความร้อนเกลียวจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการสร้างสวิตช์อัตโนมัติไว้ในขวด อย่างไรก็ตาม เส้นทางนี้ไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ - มองเห็นการกะพริบได้

จุดเน้นของการวิจัยเปลี่ยนไปสู่การทดลองกับวัสดุสำหรับทำเส้นใย มีการทดลองประมาณ 2,000 ครั้ง


เอดิสันกับสิ่งประดิษฐ์ของเขา

เป็นผลให้ในปี พ.ศ. 2422 เอดิสันได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไฟที่มีเกลียวแพลตตินัมและมีเวลาในการเผาไหม้สูงสุด 40 ชั่วโมง

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

อเล็กเซย์ บาร์ทอช

ผู้เชี่ยวชาญในการซ่อมและบำรุงรักษาอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม

ถามคำถามกับผู้เชี่ยวชาญ

สำคัญ! เป็นที่น่าสังเกตว่า Lodygin ไม่มีเงินเพียงพอที่จะขอรับสิทธิบัตรในอเมริกา ดังนั้นสิ่งประดิษฐ์นี้จึงเป็นของเอดิสัน

ความแตกต่างที่สำคัญจากอุปกรณ์ของ Lodygin คือการสร้างสุญญากาศโดยมีอากาศเหลืออยู่ในขวดน้อยลง ในปี พ.ศ. 2423 ตะเกียงของเอดิสันที่มีขั้วไฟฟ้าไม้ไผ่ถูกเผาไหม้ประมาณ 600 ชั่วโมง การออกแบบฐานสกรูที่เขาคิดค้นขึ้นนั้นมีความสำคัญไม่น้อยเลยในการแพร่กระจายตะเกียงของ Edison ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนอุปกรณ์ที่เสียหายได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย

สงครามสิทธิบัตรทำให้เกิดการร่วมทุนระหว่าง Swans และ Edison ซึ่งในที่สุดก็เติบโตจนกลายเป็นผู้นำระดับโลกในการขายหลอดไฟฟ้า การเพิ่มขึ้นของการผลิตส่งผลให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ลดลงและการกระจายสินค้ามากยิ่งขึ้น

ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตหลอดไส้จึงดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์จากรัสเซีย เยอรมนี สหรัฐอเมริกา เบลเยียม และบริเตนใหญ่ เมื่อรวมสิ่งที่ดีที่สุดเข้าด้วยกัน Thomas Edison ได้จัดการผลิตอุปกรณ์จำนวนมากในทางปฏิบัติ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเขาถึงได้รับเครดิตจากการประพันธ์

มันแสดงถึงอะไร?

หลอดไส้เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แสงถูกปล่อยออกมาจากตัวหลอดซึ่งได้รับความร้อนจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน (การเผาไหม้) ของเส้นใยโดยการวางไว้ในสุญญากาศที่สร้างขึ้นในขวดแก้วที่ปิดสนิท แรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับไส้หลอดผ่านหน้าสัมผัสที่อยู่ในฐาน

เติมช่องว่างด้านในของขวดด้วยก๊าซฮาโลเจน ไอโอดีนและโบรมีนจะถูกเติมเข้าไปในออกซิเจนที่เหลืออยู่ ภายใต้สภาวะธรรมชาติ โบรมีนเป็นของเหลว และไอโอดีนเป็นผลึก ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอของเส้นใย ทำให้สามารถให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงขึ้นได้ ทั้งหมดนี้ช่วยให้คุณเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้ วัสดุรูปก้นหอยในแหล่งกำเนิดแสงสมัยใหม่ได้แก่ ทังสเตน รีเนียม และออสเมียมน้อยมาก


องค์ประกอบหลอดไส้ทั้งหมด

คุณสมบัติการออกแบบ

การออกแบบโคมไฟสมัยใหม่มีความแตกต่างกันหลายประการ:

  • รูปร่างกระติกน้ำ
  • โครงสร้างของฐาน.
  • เติมแก๊ส.
  • การมีฟิวส์อยู่ภายในโครงสร้าง
  • วัสดุของตัวฟิลาเมนต์
  • คุณสมบัติขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์

ผู้ผลิตมีหลอดไฟหลากหลายดีไซน์ให้เลือก บางพันธุ์มีแสดงในรูป ผู้ใช้บริการเลือกรูปทรงที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากกำลังไฟและขนาดของโคมไฟที่อนุญาต เพื่อสร้างทิศทางการไหลของแสง ด้านในของหลอดไฟจึงเคลือบด้วยชั้นอะลูมิเนียม


ตัวเลือกสำหรับรูปทรงของหลอดไส้

มีทั้งโคมไฟแบบมีและไม่มีฐาน

การเชื่อมต่อแบบเกลียวแบบคลาสสิกได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Soun และ Edison ได้พัฒนาแนวคิดนี้อย่างสร้างสรรค์ ด้วยเหตุนี้จึงมีการทำเครื่องหมายตัวอักษรที่ฐานสกรู E ตามอักษรตัวแรกของนามสกุลของนักประดิษฐ์

พื้นรองเท้าบางรุ่นแสดงในรูป:


ฐานหลอดไส้ประเภทหลัก

ในประเทศที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายไฟฟ้าต่างกัน โคมไฟจะจำหน่ายพร้อมเต้ารับที่ป้องกันการขันสกรูเข้ากับเต้ารับที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าอื่น ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งระดับแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 110–127 V จะไม่สามารถขันสกรูเข้ากับหลอดไฟสำหรับยุโรป (220–240V) ได้

ความส่องสว่างและความทนทานของหลอดไฟขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซที่ใช้บรรจุขวด ตัวอย่างเช่น ก๊าซฮาโลเจนช่วยให้เส้นใยร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงในขณะที่ยังคงอายุการใช้งานไว้ ด้วยเอฟเฟกต์นี้ทำให้หลอดฮาโลเจนปรากฏขึ้นโดยมีความส่องสว่างเท่ากันจึงมีขนาดเล็กลงและสิ้นเปลืองพลังงานเมื่อเทียบกับรุ่นสุญญากาศ

ปัจจุบันโคมไฟที่มีไส้หลอดเป็นเรื่องธรรมดา:

  • เครื่องดูดฝุ่น.
  • อาร์กอนหรือไนโตรเจนอาร์กอน
  • ซีนอน
  • คริปโตเนียน

ฟิวส์ป้องกันขวดจากการระเบิดเมื่อเกลียวไหม้ เมื่อไส้หลอดแตก หยดทังสเตนร้อนจะตกลงบนผนังขวด มันถูกเผาและเกิดการระเบิดโดยมีชิ้นส่วนกระจัดกระจาย ฟิวส์เป็นส่วนหนึ่งของตัวนำจ่ายที่อยู่ในอากาศภายในฐาน ประกายไฟที่เกิดขึ้นในสุญญากาศจะดับลงอย่างรวดเร็ว “ควัน” สีดำอาจปรากฏขึ้นในหลอดไฟ แต่หลอดไฟยังคงอยู่ครบถ้วน

การปรากฏตัวของโคมไฟขนาดใหญ่ในตลาด

ลักษณะของหลอดไฟในตลาดมีความสัมพันธ์กับต้นทุนต่ำและใช้งานง่ายเมื่อเปรียบเทียบกับตะเกียงแก๊สน้ำมันเบนซินและน้ำมัน มนุษยชาติยังคงปรับปรุงอุปกรณ์อย่างต่อเนื่องตลอดประวัติศาสตร์หลังจากการปรากฏตัว การพัฒนานำไปสู่การเกิดขึ้นของผลิตภัณฑ์ที่ทำหน้าที่หลากหลาย:

  • หลอดฉายภาพความสว่างสูง การออกแบบตัวเครื่องช่วยลดการปรากฏของพื้นที่เงาที่ขอบของโซน เพื่อป้องกันการแสดงภาพที่มีคุณภาพต่ำบนหน้าจอ
  • หลอดไฟสำหรับส่องสว่างปุ่มและสวิตช์ในอุปกรณ์วิทยุ
  • ไฟถ่ายภาพ - แฟลชและไฟนำร่อง (แสงคงที่ที่กำลังไฟต่ำ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างแก่สถานที่ถ่ายภาพในทันทีหรือในระยะยาว
  • ไฟหน้าทำในตัวเรือนเดียวพร้อมกระจกสะท้อนแสงและกระจกโฟกัส
  • รุ่นที่มีสองเกลียวมีไว้สำหรับใช้กับไฟหน้ารถยนต์ (ไฟต่ำและไฟสูง) ไฟท้ายรถยนต์ (ขนาดและไฟเบรก) มีการติดตั้งในแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวในสถานที่ที่อาจจำเป็นต้องมีการสำรอง หากเกลียวอันใดอันหนึ่งถูกไฟไหม้ แสดงว่าอันสำรองนั้นจะถูกจุดชนวน
  • หลอดทำความร้อนใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์
  • โคมไฟที่มีสเปกตรัมการปล่อยแสงพิเศษสำหรับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

หลอดไส้ได้ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการมายาวนาน ในการให้แสงสว่างพวกเขาจะถูกแทนที่ด้วย LED แต่ในหลาย ๆ ด้านของเทคโนโลยีเราไม่สามารถทำได้หากไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าว

เป็นเรื่องยากสำหรับคนสมัยใหม่ที่จะจินตนาการว่าเมื่อร้อยกว่าปีก่อน หลอดไฟไฟฟ้าได้ก้าวแรกในชีวิตประจำวันของเรา

รายชื่อนักประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุดมักจะ จำกัด อยู่เพียงหนึ่งหรือสองคน (บ่อยครั้งที่นักประดิษฐ์ที่มีความสามารถสองคนได้ตระหนักถึงแนวคิดเดียวกันโดยมีช่วงเวลาสั้น ๆ จากกัน) แต่มีข้อยกเว้นที่น่าสนใจมากสำหรับกฎนี้ เช่น หลอดไส้. ค่อนข้างยากที่จะเชื่อว่าหลอดไฟธรรมดาๆ ไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์เพียงสิบสามคนเท่านั้น แต่นี่เป็นเรื่องจริง และเหตุผลง่ายๆ ก็คือ ความจริงก็คือหลอดไส้ที่ได้รับสิทธิบัตรหลอดแรกและหลอดที่เราใช้ในปัจจุบันนั้นแยกจากกันด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 100 ปีพอดี ซึ่งดำเนินการโดยนักประดิษฐ์หลายคนจากทั่วโลก

และแต่ละคนก็มีส่วนสนับสนุนประวัติศาสตร์การประดิษฐ์หลอดไฟในครัวเรือนที่เรียบง่าย ซึ่งหมายความว่าอนิจจาไม่สามารถตอบคำถามได้อย่างชัดเจน: ใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟ

การเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงเริ่มต้นด้วยการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ Vasily Petrov ผู้สังเกตปรากฏการณ์ของส่วนโค้งของโวลตาอิกในปี 1803 ในปี ค.ศ. 1810 Devi นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษได้ค้นพบสิ่งเดียวกันนี้ ทั้งสองสร้างส่วนโค้งโวลตาอิกโดยใช้เซลล์แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ระหว่างปลายแท่งถ่าน

ทั้งสองคนเขียนว่าส่วนโค้งของโวลตาอิกสามารถใช้เพื่อให้แสงสว่างได้ แต่ก่อนอื่น จำเป็นต้องค้นหาวัสดุที่เหมาะสมกว่าสำหรับอิเล็กโทรด เนื่องจากแท่งถ่านจะไหม้ภายในไม่กี่นาทีและแทบไม่มีประโยชน์ในการใช้งานจริง

ในศตวรรษที่ 19 หลอดไฟฟ้าสองประเภทเริ่มแพร่หลาย: หลอดไส้และหลอดอาร์ค ไฟอาร์คปรากฏขึ้นเร็วขึ้นเล็กน้อย การเรืองแสงของพวกมันขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ที่น่าสนใจเช่นส่วนโค้งของโวลตาอิก หากคุณใช้สายไฟสองเส้นให้เชื่อมต่อเข้ากับแหล่งกำเนิดกระแสไฟที่แรงเพียงพอเชื่อมต่อแล้วแยกออกจากกันสักสองสามมิลลิเมตรจากนั้นจะเกิดเปลวไฟที่มีแสงสว่างจ้าเกิดขึ้นระหว่างปลายตัวนำ ปรากฏการณ์นี้จะสวยงามและสว่างยิ่งขึ้นหากคุณใช้แท่งคาร์บอนที่ลับคมสองอันแทนลวดโลหะ

ชาวอังกฤษ Delarue ได้สร้างหลอดไส้หลอดแรกที่มีไส้แพลตตินัมในปี 1809 โคมไฟโค้งดวงแรกที่สามารถปรับความยาวส่วนโค้งได้ด้วยตนเองได้รับการออกแบบในปี พ.ศ. 2387 โดย Foucault นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส เขาเปลี่ยนถ่านเป็นแท่งโค้กแข็ง ในปี ค.ศ. 1848 เขาใช้โคมไฟโค้งเป็นครั้งแรกเพื่อส่องสว่างจัตุรัสแห่งหนึ่งในกรุงปารีส

ในปี พ.ศ. 2418 Pavel Nikolaevich Yablochkov เสนอวิธีแก้ปัญหาที่เชื่อถือได้และเรียบง่ายสำหรับโคมไฟอาร์ค เขาวางอิเล็กโทรดคาร์บอนขนานกัน โดยแยกด้วยชั้นฉนวน การประดิษฐ์นี้ประสบความสำเร็จอย่างมาก ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา ในปี พ.ศ. 2420 มีการติดตั้งไฟฟ้าบนถนนเป็นครั้งแรกที่ Avenue de L'Opera ในปารีส งานแสดงสินค้าโลกซึ่งเปิดขึ้นในปีถัดมา เปิดโอกาสให้วิศวกรไฟฟ้าจำนวนมากได้ทำความคุ้นเคยกับสิ่งประดิษฐ์อันมหัศจรรย์นี้ ภายใต้ชื่อ "แสงรัสเซีย" ต่อมาเทียนของ Yablochkov ถูกใช้เป็นไฟถนนในหลายเมืองทั่วโลก

ในปี 1874 วิศวกร Alexander Lodygin ได้จดสิทธิบัตร "หลอดไส้" แท่งคาร์บอนซึ่งวางอีกครั้งในภาชนะที่มีสุญญากาศถูกนำมาใช้เป็นไส้หลอด ในปี พ.ศ. 2433 Lodygin มีแนวคิดที่จะเปลี่ยนไส้หลอดคาร์บอนด้วยลวดที่ทำจากทังสเตนทนไฟซึ่งมีอุณหภูมิไส้หลอดอยู่ที่ 3385 องศา ในปี 1906 Lodygin ขายสิทธิบัตรสำหรับไส้หลอดทังสเตนให้กับ General Electric เนื่องจากทังสเตนมีราคาสูง การประดิษฐ์นี้จึงมีการใช้งานอย่างจำกัด

กรณีแรกของการใช้ไฟฟ้าในยูเครนสำหรับความต้องการแสงสว่างเป็นที่ทราบกันมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษก่อนหน้านั้น

ในปี พ.ศ. 2421 วิศวกร A.P. Borodin ติดตั้งร้านกลึงของโรงรถไฟ Kyiv ด้วยโคมไฟอาร์คไฟฟ้าสี่ดวง โคมไฟแต่ละดวงมีเครื่องแกรมแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวเอง โคมเรียงกันเป็นสองแถวเป็นลายตารางหมากรุก ถ่านหินได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้ 3 ชั่วโมง

ในปี พ.ศ. 2429 ได้มีการติดตั้งระบบไฟฟ้าแสงสว่างในสวนสาธารณะ Chateau de Fleurs ในเคียฟ ในปี พ.ศ. 2539 โรงไฟฟ้าสาธารณะแห่งแรกเริ่มดำเนินการในเมืองเดียวกัน

การปฏิวัติที่แท้จริงในการสร้างหลอดไฟเกิดขึ้นจากการทดลองของนักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน เอดิสัน ก่อนที่จะเริ่มการทดลอง เขาได้ศึกษาประสบการณ์ทั้งหมดของบริษัทถังแก๊สในเมืองและสถานที่ที่มีแสงสว่าง เขาวาดไดอะแกรมโดยละเอียดของโรงไฟฟ้าและสายสื่อสารไปยังบ้านและโรงงานลงบนกระดาษ เขาคำนวณต้นทุนวัสดุทั้งหมดแล้วคำนวณว่าราคาหลอดไฟสำหรับผู้บริโภคไม่ควรเกิน 40 เซ็นต์

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2421 เขาได้ทำการทดลองมากกว่า 12,000 ครั้งในห้องทดลองของเขา คาดว่าผู้ช่วยของเขาได้ทดสอบสารและสารประกอบต่าง ๆ อย่างน้อย 6,000 รายการ และใช้เวลามากกว่า 100,000 ดอลลาร์ในการทดลอง

ขั้นแรก เอดิสันเปลี่ยนถ่านหินที่เปราะด้วยอันที่แข็งกว่าซึ่งทำจากถ่านหิน จากนั้นเขาก็เริ่มทดลองกับโลหะหลายชนิด และสุดท้ายก็ไปปักหลักบนด้ายที่ทำจากเส้นใยไม้ไผ่ที่ไหม้เกรียม ในปี 1879 เอดิสันสาธิตหลอดไฟไฟฟ้าของเขาต่อสาธารณะต่อหน้าผู้คนสามพันคน โดยใช้หลอดไฟเหล่านี้ส่องสว่างที่บ้าน ห้องทดลอง และถนนโดยรอบหลายแห่ง

เป็นหลอดไฟอายุการใช้งานยาวนานหลอดแรกที่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก

ข้อดีของเอดิสันไม่ใช่ว่าเขา "ประดิษฐ์" หลอดไฟ แต่เขาให้กำเนิดการผลิตหลอดไฟและส่วนประกอบทางอุตสาหกรรม เช่น สายไฟ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสองเฟส (คิดค้นโดยเอดิสัน) และมิเตอร์ไฟฟ้า เต้ารับและฐาน รวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ ของไฟส่องสว่างไฟฟ้าที่ยังคงหลงเหลือมาจนถึงทุกวันนี้ เช่น สวิตช์ ฟิวส์ มิเตอร์ไฟฟ้า และอื่น ๆ อีกมากมาย ก็ถูกคิดค้นโดย Edison เช่นกัน
ในธุรกิจ หลังจากเสร็จสิ้นงานประดิษฐ์ เขายังคงยึดมั่นในหลักการ: เขาสัญญาว่าจะให้ราคาขายอยู่ที่ 40 เซ็นต์ ขายบริษัทของเขาให้กับบริษัท Edison General Electric เมื่อราคาหลอดไฟสูงถึง 22 เซนต์

ค่าไฟฟ้าคิดเป็นเวลา 1 ชั่วโมงในการจุดโคมตะเกียง ราคาก็ไม่มีปัญหา ทำให้จำนวนผู้บริโภคเพิ่มมากขึ้น เจ้าของบ้านในเมืองยินดีติดตั้งระบบไฟฟ้าแสงสว่าง

อายุการใช้งานเฉลี่ยของหลอดไฟ Edison คือ 800-1,000 ชั่วโมงในการเผาไหม้ต่อเนื่อง เป็นเวลาเกือบสามสิบปีแล้วที่หลอดไฟถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการที่พัฒนาโดย Edison แต่อนาคตจะอยู่ในหลอดไฟที่มีไส้หลอดโลหะ

จุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 20 เป็นความพยายามครั้งแรกในการผลิตหลอดไฟที่มีไส้หลอดทังสเตนและจัดระเบียบการผลิตจำนวนมาก อนิจจา สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เฉพาะในปี 1906 ด้วยความพยายามของ Alexander Lodygin และ William Coolidge ซึ่งทำงานอย่างหนักเพื่อหาวิธีที่สามารถเข้าถึงได้ในการผลิตไส้หลอดทังสเตน ในปีพ.ศ. 2453 วิลเลียม คูลิดจ์ได้คิดค้นวิธีการปรับปรุงในการผลิตไส้หลอดทังสเตน ต่อจากนั้น เส้นใยทังสเตนจะเข้ามาแทนที่เส้นใยประเภทอื่นๆ ทั้งหมด

ขั้นตอนสุดท้ายในการปรับปรุงหลอดไฟคือการใช้ก๊าซเฉื่อยมีตระกูล (โดยเฉพาะอาร์กอน) เพื่อเติมช่องของหลอดไฟ ด้วยนวัตกรรมที่บุกเบิกโดย Irving Langmuir หลอดไฟสมัยใหม่ไม่เพียงแต่สว่างเท่านั้น แต่ยังทนทานอีกด้วย

ขณะนี้วิทยาศาสตร์สมัยใหม่กำลังสร้างสิ่งประดิษฐ์ที่เรียบง่ายและไม่สามารถทดแทนได้เช่นหลอดไฟที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น แต่ชื่อของผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับการสร้างสรรค์มันในอดีตได้เขียนด้วยตัวอักษรสีทองแล้วในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์โลก

© ลิขสิทธิ์ 2023 เกี่ยวกับฉนวนและความร้อนของบ้าน