Kā un kad parādījās spuldze? Spuldzes izgudrojums 1 kvēlspuldze.

Jautājums ir kurš pirmais izgudroja spuldzi, Savādi, bet tas satrauc cilvēkus pat šodien. Amerikāņi un prorietumnieciskie cilvēki ir pārliecināti, ka T. Edisons bija pirmais. Krievijas patrioti pierāda, ka pirmais ir A.N. Lodigins. Bet bija arī francūzis Delarū, beļģis Džobards, anglis D.V. Gulbis, vācietis G. Gebels, krievs P.Ya. Jabločkovs un citi zinātnieki, kas piedalījās šī izgudrojuma tapšanā.

Senie spuldzes priekšteči

Seno būvju - piramīdu, pazemes gleznu, alu u.c. izpētes vēsture ir pilna ar jautājumiem un noslēpumiem. Viens no tiem ir "Kāds apgaismojums tika izmantots, lai krāsotu šīs konstrukcijas, ja telpās nebija dabiskās gaismas un sodrēju no iespējamām lāpām?" Šis jautājums pētniekus ir vajājis gadu desmitiem.

Uz pašu piramīdu sienām atrodama atbilde, kurai vēsturniekiem ir grūti noticēt – senie cilvēki izmantoja lampas, visticamāk, elektriskas, ko darbina jaudīgas baterijas.

Kā tika izgudrota mūsdienu spuldze

Elektrisko spuldžu izskatu masu mērogā sagatavoja vairāki zinātnieki un izgudrotāji. Bieži viņi veica paši savus pētījumus, bet bija arī tādi, kas uzlaboja vai ieviesa praksē savu priekšgājēju izgudrojumus. Nosauksim galvenos pavērsienus elektriskās lampas izveidē:

• 1820. gadā Delarue pārbaudīja spuldzi, kuras kvēldiegs bija platīna stieple. Platīns lieliski uzkarsēja un kvēloja, bet francūža izgudrojums palika kā prototips, pie kura autors vairs neatgriezās;
• 1838. gads iezīmēja pirmo oglekļa stieņa izmantošanu kvēlspuldžu elementa formā. Beļģu Jobards pētīja tā mirdzuma iespējas;
• 1854. gadā Gēbels veica eksperimentus ar bambusu, ko viņš izmantoja kvēldiega vietā. Viņš ir arī atbildīgs par kuģa ar evakuētu gaisu pirmo izmantošanu lampai. Gēbels bija pirmais, kas izgudroja elektrisko spuldzi, ko varēja izmantot apgaismošanai;
• 1860. gadā D.W. Gulbis patentēja lampu, kurā gaismas elements atradās vakuumā. Šo izgudrojumu nebija iespējams izmantot masveida lietojumos, jo bija grūtības iegūt vakuumu;
• 1874. gads iezīmējās ar patenta saņemšanu lampai ar oglekļa kvēldiegu, ko vakuumā ievietojis krievu pētnieks A.N. Lodigins. Šī lampa spēja degt pusstundu un tika izmantota ielu apgaismošanai. Tāpēc krievu inženieris tiek uzskatīts par to, kurš izgudroja spuldzi pirmais pasaulē;
• 1875. gadā V.F. Didrihsons, darbinieks A.N. Lodygina uzlaboja savu lampu, uzstādot vairākas viena no otras neatkarīgas oglekļa šķiedras, tādējādi pagarinot ierīces spīdēšanas periodu. Šajā lampā, kad izdega viens mati, uzreiz iedegās nākamais;
• Krievu elektroinženieris P.N. Jabločkovs 1875.–1876. gadā radīja lampu ar kaolīna pavedienu, kuras ilgstošai sadegšanai nebija nepieciešams vakuums. Jabločkova ierīce no iepriekšējām versijām atšķīrās ar nepieciešamību iepriekš uzsildīt vadītāju, piemēram, ar sērkociņa liesmu;
• 1878. gadā tika saņemts patents lampai ar oglekļa šķiedras kvēldiegu, kas ievietots retinātā skābeklī. Lampa deva spilgtu gaismu, bet ļoti īsu laiku. Izgudrojuma autors bija D.W. Gulbis;
• 1879. gadā T. Edisonam ASV tika izsniegts patents lampai ar platīna pavedienu;
• 1880. gadā T. Edisons izveido lampu ar oglekļa kvēldiegu, kuras degšanas laiks ir 40 stundas. Viņš arī izgudro slēdzi, lai ērtāk strādātu ar apgaismojumu. Tostarp T. Edisons bija atbildīgs par spuldzes pamatnes un tai paredzētās ligzdas izveidi;
• 1890. gados A.N. Lodygin izstrādā vairākas lampu versijas, izmantojot ugunsizturīgus metālus kvēldiegam. Pirmo reizi viņš ierosina pagriezt kvēldiegu spirālē un secina, ka volframs un molibdēns ir vislabākie kvēldiegu varianti. Pirmās kvēlspuldzes ar volframa pavedieniem, ko masveidā ražoja Amerikā, tika ražotas saskaņā ar krievu izgudrotāja patentu;
• kolbas piepildīšanu ar inertu gāzi, lai pagarinātu kvēldiega kalpošanas laiku un palielinātu apgaismojuma spilgtumu, pirmo reizi pēc I. Langmuira iniciatīvas 1909. gadā izmantoja General Electric.

No notikumu hronoloģijas ir skaidrs, ka daudzi zinātnieki un izgudrotāji bija piedalījušies kvēlspuldzes izgudrošanā.

T. Edisona galvenais nopelns ir tas, ka viņš, laicīgi orientējies, būdams pētnieks un uzņēmējs, patentēja pirms viņa izgudrotās ierīces, uzlaboja tās un sāka to masveida ražošanu. Tāpēc viņu nevar uzskatīt par pirmo, kurš izgudroja kvēlspuldzi. , bet T. Edisons ir tas, kurš sāka spuldzes masveida rūpniecisko ieviešanu ikdienas dzīvē. Pirmais apgaismošanai izmantotās kvēlspuldzes izgudrotājs bija un paliek A.N. Lodigins.

Pirmā kvēlspuldze kopā ar kinematogrāfiju, telefonu un radio tika izgudrota 19. gadsimtā. Šajā gadījumā nav iespējams precīzi pateikt, kurš izgudroja pirmo kvēlspuldzi, jo šis process ilgu laiku gāja vairākus ceļus vienlaikus.

Kurš pirmais izgudroja spuldzi

Darbs pie pirmajām un kvēlspuldzēm notika neatkarīgi, dažādās valstīs un dažādos laikos. Pirmos eksperimentus anglis Delaru veica 1809. gadā, kad viņam izdevās uzbūvēt pašu pirmo ierīci, kas aprīkota ar platīna vītni.

Pēc tam parādījās ogļu lampa, ko 1838. gadā izveidoja beļģu Jobards, un 1854. gadā vācietis Heinrihs Hēbels pirmo reizi izmantoja trauku ar vakuumu iekšpusē.

Vakuuma trauku beidzot 1860. gadā patentēja anglis Džozefs Vilsons Svons. Taču vakuuma iegūšanā bija tehniskas grūtības, tāpēc tās spuldzei bija raksturīga zema efektivitāte un trauslums.

1874.-1875.gadā krievu inženieri Lodigins un Didrihsons no oglekļa stieņa, kas ievietots traukā ar vakuumu, izgatavoja lampu ar kvēldiegu. Vienā no dizainiem tika izmantoti vairāki pavedieni, kas, izdeguši, dublēja viens otru.

Paralēli tos pašus eksperimentus ar kvēlspuldzēm 19. gadsimta 70. gadu beigās veica Tomass Edisons. Viņam izdevās izveidot apgaismes ierīci ar kalpošanas laiku līdz 40 stundām. Šīs lampas aizstāja gāzes apgaismojumu. Lodygin uzlabotās lampas savā dizainā sāka saturēt volframa vai molibdēna pavedienus, kas savīti spirāles formā. Tika veikta labāka gaisa sūknēšana no stikla kolbām, tādējādi pasargājot vītnes no priekšlaicīgas oksidācijas un sabojāšanās.

Līdz 20. gadsimta sākumam kvēlspuldze bija ieguvusi galīgās formas, kas tiek izmantotas joprojām. Neskatoties uz lielo modeļu daudzveidību, galvenie strukturālie elementi tajos ir tieši tādi paši.

Kvēlspuldžu elementi

Neskatoties uz to, ka jautājums par to, kurš izgudroja spuldzi, joprojām ir atklāts, šī ierīce galu galā ieguva funkcijas, kuras mēs esam pieraduši redzēt līdz šai dienai.

Lampas galvenais elements ir stikla spuldze, kas aizsargā kvēldiegu no ārējām ietekmēm. Kolbas izmēri ir atkarīgi no ātruma, ar kādu spirālveida materiāls tiek nogulsnēts uz stikla. Lielākajai daļai spuldžu spuldzes iekšpuse ir piepildīta ar inertām gāzēm. Vakuums ir atrodams mazjaudas spuldžu spuldzēs.

Kvēldiegs ir izgatavots apaļas vai lentes stieples spirāles veidā. ir vītne, kas strukturāli atšķiras atkarībā no konkrētās lampas mērķa.

Kvēlspuldžu vēsture aizsākās deviņpadsmitajā gadsimtā. Apskatīsim galvenos punktus, kas saistīti ar šo unikālo cilvēces izgudrojumu.

Īpatnības

Kvēlspuldze ir daudziem cilvēkiem pazīstams objekts. Pašlaik ir grūti iedomāties cilvēces dzīvi bez mākslīgās un elektriskās gaismas izmantošanas. Tajā pašā laikā reti kurš aizdomājas par to, kā izskatījās pirmā lampa un kādā vēstures periodā tā radīta.

Vispirms apskatīsim kvēlspuldzes dizainu. Šis elektriskās gaismas avots ir vadītājs ar augstu kušanas temperatūru, kas atrodas spuldzē. Gaiss no tā ir iepriekš izsūknēts, tā vietā kolbu piepilda ar inertu gāzi. Izejot cauri lampai, elektriskā strāva izstaro gaismas plūsmu.

Darbības būtība

Kāds ir kvēlspuldzes darbības princips? Tas slēpjas faktā, ka tad, kad elektriskā strāva plūst caur kvēldiega korpusu, elements uzsilst, un pats volframa kvēldiegs uzsilst. Tieši viņa izstaro termisko un elektromagnētisko starojumu saskaņā ar Planka likumu. Lai izveidotu pilnvērtīgu mirdzumu, volframa kvēldiegs jāuzsilda līdz vairākiem simtiem grādu. Temperatūrai pazeminoties, spektrs kļūst sarkans.

Pirmajām kvēlspuldzēm bija daudz trūkumu. Piemēram, bija grūti regulēt temperatūru, kā rezultātā lampas ātri sabojājās.

Tehniskās īpašības

Kāds ir modernas kvēlspuldzes dizains? Kopš tas kļuva par pirmo, tam ir diezgan vienkāršs dizains. Galvenie luktura elementi ir:

• kvēldiega korpuss;
• kolba;
• strāvas ievades.

Šobrīd ir izstrādātas dažādas modifikācijas, lampā ir ievietots drošinātājs, kas ir saite. Šīs daļas ražošanai tiek izmantots dzelzs-niķeļa sakausējums. Saite ir metināta strāvas ievades kājā, lai novērstu stikla spuldzes iznīcināšanu, kad tiek uzkarsēts volframa pavediens.

Ņemot vērā kvēlspuldžu galvenās priekšrocības un trūkumus, mēs atzīmējam, ka kopš to ieviešanas lampas ir ievērojami modernizētas. Piemēram, pateicoties drošinātāja izmantošanai, tika samazināta lampas ātras iznīcināšanas iespējamība.

Galvenais šādu apgaismojuma elementu trūkums ir to lielais enerģijas patēriņš. Tāpēc tagad tos izmanto daudz retāk.

Kā parādījās mākslīgie gaismas avoti?

Kvēlspuldžu vēsture ir saistīta ar daudziem izgudrotājiem. Pirms laika, kad krievu fiziķis Aleksandrs Lodigins sāka strādāt pie tā izveides, jau bija izstrādāti pirmie kvēlspuldžu modeļi. 1809. gadā angļu izgudrotājs Delarue izstrādāja modeli, kas bija aprīkots ar platīna spirāli. Kvēlspuldžu vēsture ir saistīta arī ar izgudrotāju Heinrihu Hēbeli. Vāciešu radītajā piemērā pārogļotu bambusa pavedienu ievietoja traukā, no kura vispirms tika izsūknēts gaiss. Gēbels ir modernizējis savu kvēlspuldžu modeli piecpadsmit gadus. Viņam izdevās iegūt kvēlspuldzes darba versiju. Lodygin panāca augstas kvalitātes mirdzumu no oglekļa stieņa, kas ievietots stikla traukā, no kura tika noņemts gaiss.

Praktisks modeļa variants

Pirmās kvēlspuldzes, kuras varēja ražot lielos daudzumos, parādījās Anglijā deviņpadsmitā gadsimta beigās. Džozefam Vilsonam Svanam pat izdevās iegūt patentu savai attīstībai.

Runājot par tiem, kas izgudroja kvēlspuldzi, jāpakavējas arī pie Tomasa Edisona veiktajiem eksperimentiem.

Viņš mēģināja izmantot dažādus materiālus kā pavedienus. Tas bija šis zinātnieks, kurš ierosināja platīna pavedienu kā pavedienu.

Šis kvēlspuldzes izgudrojums iezīmēja jaunu posmu elektrības jomā. Sākotnēji Edisona lampas darbojās tikai četrdesmit stundas, taču, neskatoties uz to, tās ātri nomainīja gāzes apgaismojumu.

Laikā, kad Edisons nodarbojās ar saviem pētījumiem, Krievijā Aleksandram Lodiginam izdevās izveidot vairāku veidu lampas, kurās kvēldiegu lomu spēlēja ugunsizturīgi metāli.

Kvēlspuldžu vēsture liecina, ka tieši krievu izgudrotājs vispirms sāka izmantot ugunsizturīgos metālus kvēlspuldžu korpusa formā.

Papildus volframam Lodygin veica arī eksperimentus ar molibdēnu, pagriežot to spirāles formā.

Lodygin lampas darbības specifika

Mūsdienu analogus raksturo lieliska gaismas plūsma, kā arī augstas kvalitātes krāsu atveide. To efektivitāte ir 15% augstākajā spīdēšanas temperatūrā. Šādi gaismas avoti to darbībai patērē ievērojamu daudzumu elektroenerģijas, tāpēc to darbība ilgst ne vairāk kā 1000 stundas. To vairāk nekā kompensē lampu zemās izmaksas, tāpēc, neskatoties uz mūsdienu tirgū piedāvāto mākslīgā apgaismojuma avotu dažādību, tās joprojām tiek uzskatītas par populārām un pieprasītām pircēju vidū.

Interesanti fakti no kvēlspuldžu vēstures

Deviņpadsmitā gadsimta beigās Didrihsonam izdevās veikt būtiskas izmaiņas krievu izgudrotāja Lodigina piedāvātajā modelī. Viņš pilnībā izsūknēja no tā gaisu un lampā vienlaikus izmantoja vairākus matiņus.

Šis uzlabojums ļāva izmantot lampu pat tad, ja kāds no matiņiem izdega.

Angļu inženierim Džozefam Vilsonam Svonam pieder patents, kas apstiprina viņa oglekļa šķiedras lampas izveidi.

Šķiedra atradās retinātā skābekļa atmosfērā, kā rezultātā gaisma bija gaišāka un vienmērīgāka.

Deviņpadsmitā gadsimta otrajā pusē Edisons papildus pašai lampai izgudroja rotējošu mājsaimniecības slēdzi.

Plaša mēroga lampu parādīšanās tirgū

Kopš deviņpadsmitā gadsimta beigām sāka parādīties lampas, kurās kā pavedieni tika izmantoti itrija, cirkonija, torija un magnija oksīdi.

Pagājušā gadsimta sākumā ungāru pētnieki Sandor Just un Franjo Hanaman saņēma patentu volframa kvēldiega izmantošanai kvēlspuldzēs. Tieši šajā valstī tika ražoti pirmie šādu lampu eksemplāri un tie ienāca liela mēroga tirgū.

Amerikas Savienotajās Valstīs tajā pašā laika posmā tika uzceltas un uzsāktas rūpnīcas, kas ražo titānu, volframu un hromu, izmantojot elektroķīmisko reducēšanu.

Volframa augstās izmaksas ir veikušas korekcijas kvēlspuldžu ieviešanas ātrumā ikdienas dzīvē.

1910. gadā Coolidge izstrādāja jaunu tehnoloģiju plānu volframa pavedienu izgatavošanai, kas palīdzēja samazināt mākslīgo kvēlspuldžu ražošanas izmaksas.

Tā straujas iztvaikošanas problēmu atrisināja amerikāņu zinātnieks Ērvings Langmuirs. Tieši viņš rūpnieciskajā ražošanā ieviesa stikla kolbu pildīšanu ar inertu gāzi, kas pagarināja lampas kalpošanas laiku un padarīja tās lētākas.

Efektivitāte

Gandrīz visa enerģija, ko saņem lampa, pakāpeniski pārvēršas termiskā starojumā. Efektivitāte sasniedz 15 procentus 15 procentu temperatūrā.

Palielinoties temperatūrai, efektivitāte palielinās, taču tas ievērojami samazina lampas darbības laiku.

Pie 2700 K mākslīgā gaismas avota pilnas izmantošanas periods ir 1000 stundas, bet pie 3400 K - vairākas stundas.

Lai palielinātu kvēlspuldzes izturību, izstrādātāji ierosina samazināt barošanas spriegumu. Protams, šajā gadījumā arī efektivitāte samazināsies apmēram 4-5 reizes. Inženieri izmanto šo efektu gadījumos, kad nepieciešams uzticams minimāla spilgtuma apgaismojums. Piemēram, tas attiecas uz būvlaukumu un kāpņu telpu vakara un nakts apgaismojumu.

Lai to izdarītu, virknē savienojiet lampas maiņstrāvu ar diodi, kas garantē strāvas padevi lampai pusi no visa strāvas padeves perioda.

Ņemot vērā, ka parastās kvēlspuldzes cena ir ievērojami mazāka par tās vidējo kalpošanas laiku, šādu apgaismojuma avotu iegādi var uzskatīt par diezgan izdevīgu pasākumu.

Secinājums

Mums ierastā elektriskās lampas modeļa parādīšanās vēsture ir saistīta ar daudzu Krievijas un ārvalstu zinātnieku un izgudrotāju vārdiem. Divu gadsimtu laikā šis mākslīgā apgaismojuma avots ir ticis pakļauts pārveidojumiem un modernizācijai, kuru mērķis bija palielināt ierīces darbības laiku un samazināt izmaksas.

Lielākais kvēldiega nodilums tiek novērots pēkšņas sprieguma padeves gadījumā lampai. Lai atrisinātu šo problēmu, izgudrotāji sāka aprīkot lampas ar dažādām ierīcēm, kas nodrošina to vienmērīgu iedarbināšanu.

Aukstā volframa kvēldiega pretestība ir tikai divas reizes lielāka nekā alumīnija. Lai izvairītos no jaudas maksimuma, dizaineri izmanto termistorus, kuru pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai.

Zemsprieguma lampām ar vienādu jaudu ir daudz lielāks kalpošanas laiks un gaismas jauda, ​​jo tām ir lielāks kvēlspuldžu korpusa šķērsgriezums. Gaismekļos, kas paredzēti vairākām lampām, ir efektīva vairāku zemāka sprieguma lampu sērijveida pieslēgšana. Piemēram, sešu paralēli savienotu 60 W lampu vietā var izmantot tikai trīs.

Protams, mūsdienās ir parādījušies dažādi elektrisko spuldžu modeļi, kuriem ir daudz efektīvāki raksturlielumi nekā parastajām Lodigina un Edisona laikā izgudrotajām spuldzēm.

Mūsdienās ir grūti noticēt, bet tikai pirms simts gadiem elektriskās lampas bija pieejamas tikai turīgākajiem lielo pilsētu iedzīvotājiem. Pārējā cilvēce pavadīja vakarus sveču gaismā vai labākajā gadījumā ar petrolejas lampām.


Kurš un kad izgudroja kvēlspuldzi un tādējādi ienesa mūsu mājās ērtu un spilgtu gaismu? Uz šo jautājumu ir grūti sniegt precīzu atbildi, jo šim izgudrojumam, tāpat kā daudzām citām tehniskām idejām, ir vairāki autori.

Fons

Deviņpadsmitajā gadsimtā daudzi pētnieki sāka interesēties par elektrību un iespējām, ko var realizēt, izmantojot šāda veida enerģiju. Viena no šīm funkcijām bija ērts apgaismojums. Sarkani sakarsuša vadītāja mirdzuma parādība, kad caur to iet elektriskā strāva, ir zināms jau ilgu laiku.

Vienīgais, kas bija jādara, bija atrast materiālu, kas pietiekami ilgi izturētu augstu temperatūru, nesadaloties un ir pietiekami lēts, lai to ražotu. Vispiemērotākās vielas bija platīns, ogles un, bet tikai ogles tajā laikā atbilda visām prasībām, ieskaitot izmaksas.

Pirmās elektriskās lampas

Pirmo elektrisko lampu 1820. gadā izgatavoja anglis Vorens Delarue. Kā gaismu izstarojošu elementu viņš izmantoja platīna stiepli, kas, caur to ejot strāvai, uzkarsa un izstaroja diezgan spilgtu gaismu. Delarue spuldze uzrādīja izcilus rezultātus, taču bija pārāk dārga, lai to laistu ražošanā. Viņa palika prototips.


18 gadus vēlāk Beļģijā tika izveidota elektriskā spuldze ar oglekļa kvēldiega elementu. Tās autors bija inženieris Džobars. Nākamo elektriskās lampas versiju Vācijā izgatavoja Heinrihs Gebels. Tajā gaismu izstaroja sarkanīgi karsta bambusa nūja. Lai bambuss ilgāk neizdegtu, Gebels izsūknēja gaisu no stikla trauka, t.i. Vācu izgudrotāja spuldze kļuva par pirmo moderno kvēlspuldžu prototipu.

Elektrība Sanktpēterburgas ielās

1873. gadā Krievijas galvaspilsētas centrālajās ielās tika uzstādīts elektriskais apgaismojums. Projekta autors bija krievu dizaineris Pāvels Jabločkovs, kurš radīja spuldzi, ko sauc par elektrisko sveci. Elektriskā strāva uzkarsēja speciālu dakti līdz tā kvēloja, kā dēļ tika realizēts apgaismojums. Pēc tam Jabločkovs uzlaboja sveci, jo sākotnējā versijā dakts izdega tikai pusotras līdz divu stundu laikā, un nākamajā dienā tas bija jānomaina. Turpmākajā dizainā aizdedzes sveču nomaiņa tika veikta automātiski, izmantojot īpašu mehānismu.

Tajā pašā 1873. gadā krievu elektroinženieris Aleksandrs Lodigins patentēja vakuuma elektrisko lampu ar oglekļa kvēldiega elementu, kuras dizains bija gandrīz identisks mūsdienu lampām. Pēc tam Lodigins smagi strādāja, lai uzlabotu savu lampu, eksperimentējot ar dažādiem ugunsizturīgiem metāliem. 1890. gadā viņš nonāca pie secinājuma, ka labākais oglekļa elementa aizstājējs ir plāns volframa pavediens.

Šajā gadījumā gaiss tika izsūknēts no stikla kolbas, un tā vietā lampa tika piepildīta ar inertu gāzi. Faktiski Lodyginu var uzskatīt par modernās kvēlspuldzes izgudrotāju, kas mūsu mājās tiek izmantota vairāk nekā simts gadus.

Edisona spuldze

Amerikāņu autodidakts eksperimentētājs T. Edisons, kurš Rietumos tiek uzskatīts par spuldzes izgudrotāju, 1879. gadā reģistrēja patentu ogļu lampai, t.i. sešus gadus pēc Lodigina. Tomēr viņam ir neapstrīdamas tiesības uz elektrisko lampu pamatnes un ligzdas radītāja titulu, kā arī ērta slēdža izgudrošanu.


Edisons bija ne tikai talantīgs izgudrotājs, bet arī labs uzņēmējs, pateicoties kuram viņš ātri nodibināja savu uzņēmumu un sāka ražot sava dizaina elektriskās lampas.

Mūsdienu pasaule nav iedomājama bez elektrības. Taču salīdzinoši nesen, pirms kādiem divsimt gadiem, par to varēja tikai sapņot. Māju apgaismojums naktī bija pieejams tikai turīgiem cilvēkiem: parasto zemnieku un pilsētnieku dzīve bija atkarīga no saules gaismas. Spuldzes izgudrojums pielika punktu šai nevienlīdzībai. Ierīce, pie kuras esam pieraduši, netika uzbūvēta uzreiz. Atcerēsimies ceļu, kuru izgudrotāji ir gājuši, lai nodrošinātu, ka mūsu mājās vienmēr ir gaisma.

Saturs

Lampas pirms elektriskā līdzinieka parādīšanās.

Cilvēks ir meklējis veidus, kā apgaismot nakti, kopš viņš kļuva par Homo sapiens. Ja pie ekvatora dienas gaišais laiks ir diezgan garš, tad ziemeļu platuma grādos ziemā tas ir tikai 6-7 stundas. Cilvēks nav lācis, viņš nevar gulēt atlikušās 16-17 stundas. Māju apgaismošanas tehnoloģija visā pasaulē pirmselektrības laikmetā bija vienāda: uguns. Sākumā tas bija tikai ugunsgrēks alā. Tad, civilizācijai attīstoties un dzīvesveidam kļūstot sarežģītākam, sāka parādīties lampu prototipi. Ugunsdrošā traukā ielej piemērotu sastāvu un ievietoja auduma dakts. Dažādās valstīs šiem nolūkiem tika izmantoti dažādi šķidrumi: tauki, augu un minerāleļļas, dabasgāze. Šādas lampas bija ugunsbīstamas un nežēlīgi kūpēja. Un gaisma no viņiem bija ļoti vāja.

Viduslaikos tika izgudrotas bišu vaska sveces. Viņi smēķēja mazāk. Liela skaita sveču izmantošana ļāva telpas labi apgaismot. Taču ugunsbīstamība nepārgāja – bija nepieciešams tās laikus dzēst. Protams, liela skaita sveču izmantošana bija pieejama tikai bagātiem aristokrātiem vai filisteriem. Iedzīvotājiem joprojām bija jāapmierinās ar vaska sveces vai petrolejas lampas vājo gaismu.

Kurš un kad pirmais pasaulē izgudroja elektrisko spuldzi?

Ar izgudrojumu viss mainījās elektrība. Pamazām izgudrotāji atrada veidu, kā droši, spilgti un lēti apgaismot ikviena mājas.

Jautājumā par spuldzes izgudrošanas prioritāti, tāpat kā daudzās citās, sadzīves un pasaules viedokļi atšķiras. Krievijā ir pieņemts uzskatīt pionierus Pāvels Nikolajevičs Jabločkins Un Aleksandrs Nikolajevičs Lodigins. Zinātnieki ir nākuši klajā ar dažāda veida apgaismes ierīcēm. Jabločkins iekšā 1875-1876 gadu pirmo reizi projektēts loka lampa. Tomēr vēlāk tika konstatēts, ka tas ir neefektīvs. Lodigins pirms diviem gadiem ( 1874. gads) saņēma pirmo patentu par kvēlspuldze.

Pasaulē tiek uzskatīts, ka tika izgudrota pirmā spuldze Tomass Edisons. Amerikāņu zinātnieks savu patentu saņēma 1879. gadā, piecus gadus vēlāk nekā Lodigins. Pēc ilgiem eksperimentiem Edisons izstrādāja ierīci, kas dega gandrīz 40 stundas - maksimālais iespējamais laika periods šajā laikā. Turklāt izgudrotājs padarīja ražošanu lētāku, lai katrs varētu atļauties spuldzīti.

Nav skaidras atbildes uz jautājumu par luktura izgudrojuma prioritāti. Pie tā strādāja daudzi zinātnieki dažādās valstīs, taču ne visi patentēja savus atklājumus. Spuldzīti noteikti var saukt par pasaules zinātnieku kopienas kolektīvo ideju.

Spuldzes vēsture: atklāšanas posmi.

Sīkāk apskatīsim apgaismes ierīces tapšanas vēsturi. Pazīstama lampa ir viena no vienkāršākajām elektriskām ierīcēm. Elektrotehnika kļuva par atsevišķu zinātni gandrīz uzreiz pēc elektrības atklāšanas 18. gadsimta otrajā pusē. Spuldzes vēsturei vajadzētu sākt ar ķīmiskā strāvas avota izgudrošanu - pirmo galvanisko elementu. To 1800. gadā izstrādāja itāļu zinātnieks Alesandro Volta. Gandrīz uzreiz Sanktpēterburgas akadēmija eksperimentiem iegādājās veselu elektrisko akumulatoru, kas sastāvēja no 420 galvanisko elementu pāriem. Profesors Vasilijs Petrovs vairākus gadus veica eksperimentus ar to. Tā rezultātā 1808. gadā viņš atklāja elektrisko loku: izlādi, kas rodas starp elektrodu stieņiem, kas atdalīti noteiktā attālumā. Petrovs ierosināja, ka šo mirdzumu varētu izmantot apgaismojumam. Angļu zinātnieks Hamfrijs Devijs divus gadus vēlāk nonāca pie tāda paša secinājuma. Tika izmantoti gan metāla, gan oglekļa elektrodi. Pēdējais spīdēja spožāk, bet ātri izdega. Bija arī nepieciešams pastāvīgi pārvietot elektrodus, lai saglabātu nepieciešamo attālumu. Zinātniekiem neizdevās izveidot apgaismes ierīci, taču viņu darbi kalpoja par pamatu turpmākiem pētījumiem.

IN 1838. gads Beļģu zinātnieks Jobaru izdevās izveidot strādājošu lampas prototipu ar oglekļa elektrodiem. Bet tie ātri izdega, jo svelme notika gaisā.

IN 1840. gads Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas loceklis Vorens Delaru(angļu valodā pēc dzimšanas) izstrādāja lampu ar platīna spirāli. Ierīce darbojās diezgan ilgu laiku un veiksmīgi apgaismoja telpu, taču augsto materiālu izmaksu dēļ ražošana netika tālāk par prototipu.

IN 1841. gadsĪru zinātnieks Frederiks de Mollans saņēma pirmo par apgaismes ierīci. Ierīce sastāvēja no platīna spoles, kas ievietota vakuumā.

IN 1844. gads Saņemts amerikāņu patents Džons Stārs. Viņa lampa darbojās uz oglekļa kvēldiega bāzes. Zinātnieka nāves dēļ pētījumi tika pārtraukti.

<>Pēc vēl desmit gadiem 1854. gads zinātnieks no Vācijas Heinrihs Gēbels izstrādāja pirmo modernās lampas prototipu: kā elektrodus izmantoja pārogļotus bambusa kociņus, ievietoja kolbā ar evakuētu gaisu. Zinātniekam izdevās izveidot ierīci, ar kuru viņš apgaismoja savu veikalu. Diemžēl Gēbelam neizdevās iegūt patentu savai ierīcei.

IN 1860. gads angļu fiziķis Džozefs Vilsons Gulbis iepazīstināja ar savu apgaismes ierīces versiju. Viņa patentētā lampa darbojās V vakuums ar oglekļa šķiedru. Sakarā ar grūtībām uzturēt nepieciešamo vakuumu, tehnoloģija neieguva tālāku izplatību.

Visbeidzot, iekšā 1874. gads Krievu inženieris Aleksandrs Lodigins izgudro un saņem kvēlspuldzes patentu. Kā kvēlspuldžu elementu viņš izvēlas oglekļa stieni. Kvēldiegs tika ievietots noslēgtā stikla traukā ar evakuētu gaisu. Šis risinājums nekavējoties palielināja lampas kalpošanas laiku līdz 30 minūtēm un ļāva to izmantot ārpus laboratorijas sienām. Gadu vēlāk zinātnieks Vasilijs Fedorovičs Didrihsons veica nozīmīgus Lodygina dizaina uzlabojumus: vienā ierīcē viņš ievietoja vairākus pavedienus. Kad izdega viens oglekļa stienis, automātiski sāka darboties nākamais.

Elektriķis Pāvels Jabločkovs V 1875-1876 izdarīja atklājumu, kura rezultātā tika izgudrotas loka lampas. Zinātnieks pētīja kaolīna (baltā māla) īpašības un redzēja, ka noteiktos apstākļos tas brīvā dabā spīd. “Jabločkova sveces”, kā tos sauca, dizains ir vienkāršs. Tas sastāvēja no diviem paralēliem oglekļa stieņiem, kas pārklāti ar kaolīnu. Stieņi stāvēja uz svečtura tipa statīva. Elektrodi tika savienoti ar plānu oglekļa tiltu. Tas dega brīdī, kad tika ieslēgta lampa, uzsildot kaolīnu, kas pēc tam kvēloja. Pasaules sabiedrība izrādīja lielu interesi par Jabločkova izgudrojumu. Gandrīz nekavējoties viņa lampas sāka izmantot, lai apgaismotu Parīzes ielas un pēc tam arī citas galvaspilsētas. Diemžēl Yablochkov sveces kalpošanas laiks bija īss, un tās pakāpeniski tika aizstātas ar kvēlspuldzēm.

Tikmēr Džozefs Vilsons Gulbis gadā turpināja savu darbu 1878. gads patentēja jaunu lampas dizainu ar oglekļa šķiedru, kas ievietots retinātā skābekļa atmosfērā.

Amerikāņu izgudrotājs Tomass Edisons nepalika malā no lampas izveides problēmas. Pētot pasaules pieredzi un mūsu pašu ilgtermiņa eksperimentus 1879. gads Zinātnieks patentē savu lampu. Sākumā Edisons izmantoja platīna spoli, bet pēc tam atgriezās pie oglekļa šķiedras. Un 1880. gadā viņš izveido lampu, kuras kalpošanas laiks ir pat 40 stundas. Ierīce darbojās noslēgtā korpusā ar evakuētu gaisu. m. Elektrodi tika izgatavoti, izmantojot īpašu tehnoloģiju no pārogļotām bambusa šķiedrām. Lampa spoži spīdēja un nemirgoja. Tomēr ražošana bija pārāk dārga. Lai samazinātu izmaksas, Edisons bambusu aizstāj ar kokvilnas diegiem. Pa ceļam zinātnieks izgudro slēdzi, pamatni un ligzdu spuldzēm. Pēdējā skrūves dizains ļāva ātri un droši nomainīt apgaismes ierīci.

19. gadsimta 80. gadu beigās Lodigins emigrēja uz ASV, kur turpināja zinātniskos darbus. Deviņdesmitajos gados viņš nāca klajā ar ideju izmantot ugunsizturīgos metālus kā kvēldiegus spuldzēm. Eksperimentu rezultātā Lodigins apmetās uz volframa un molibdēna pavedieniem, kas savīti spirālē. Viņš arī eksperimentēja ar gāzi pildītām lampām. Jo īpaši Lodygin izgatavoja ierīci ar oglekļa pavedienu slāpekļa atmosfērā. Pēc tam 1906. gadā zinātnieks pārdeva ideju izmantot volframa pavedienu Edisona uzņēmumam. Pats Lodygins koncentrējās uz ugunsizturīgo metālu elektroķīmisko ražošanu. Šī metode bija ļoti dārga. Šī iemesla dēļ volframa pavedieni tika reti izmantoti, līdz Viljams Kūdžs 1910. gadā padarīja tos lētākus. No šī brīža volframa pavedieni aizstāj visas pārējās kvēldiega iespējas.

Gadu iepriekš tika atrisināta kvēldiega straujas iztvaikošanas problēma vakuumā: 1909. gadā amerikāņu zinātnieks Ērvings Langmuirs sāka pildīt kvēlspuldzes spuldzi ar inertām gāzēm. Visbiežāk tika izmantots argons. Tas viss ievērojami palielināja kvēlspuldzes darbības laiku.

Pēdējo vairāk nekā simts gadu laikā to dizains nav būtiski mainījies: noslēgta stikla kolba, kas pildīta ar argonu, un volframa spirāle. Neskatoties uz jaunu apgaismes ierīču (LED, dienasgaismas un citu) parādīšanos, kvēlspuldze nezaudē savas pozīcijas un tiek plaši izmantota visā pasaulē. Vēl jo patīkamāk ir apzināties, ka daudziem krievu zinātniekiem bija roku (un galva) tik populāras apgaismes ierīces izgudrošanā..