Kvēlspuldžu vēsture. Kvēlspuldžu izcelsme un radīšana

Bieži gadās, ka ikdienā lietojama ierīce, kurai ir liela nozīme visai cilvēcei, nekādā veidā neatgādina par tās radītāju. Bet mūsu mājās tas tika iedegts, pateicoties konkrētu cilvēku pūlēm. Viņu kalpošana cilvēcei ir nenovērtējama – mūsu mājas ir piepildītas ar gaismu un siltumu. Tālāk sniegtais stāsts iepazīstinās jūs ar šo lielisko izgudrojumu un to cilvēku vārdiem, ar kuriem tas ir saistīts.

Runājot par pēdējo, var atzīmēt divus vārdus - Aleksandrs Lodigins un Tomass Edisons. Lai gan krievu zinātnieka nopelns bija ļoti liels, palma pieder amerikāņu izgudrotājam. Tāpēc mēs īsi runāsim par Lodyginu un sīkāk pakavēsimies pie Edisona sasniegumiem. Kvēlspuldžu vēsture ir saistīta ar to nosaukumiem. Viņi saka, ka Edisons daudz laika pavadīja spuldzēs. Viņam bija jāveic aptuveni 2 tūkstoši eksperimentu, pirms dzima mums visiem pazīstamais dizains.

Aleksandra Lodigina izgudrojums

Kvēlspuldžu vēsture ir ļoti līdzīga citu Krievijā izgatavoto izgudrojumu vēsturei. Krievu zinātnieks Aleksandrs Lodigins stikla traukā, no kura tika izsūknēts gaiss, spēja likt mirdzēt oglekļa stienim. Kvēlspuldžu radīšanas vēsture sākas 1872. gadā, kad viņam tas izdevās. Aleksandrs saņēma patentu elektriskajai oglekļa kvēlspuldzei 1874. gadā. Nedaudz vēlāk viņš ierosināja aizstāt oglekļa stieni ar volframu. Volframa daļu joprojām izmanto kvēlspuldzēs.

Tomasa Edisona nopelns

Tomēr tieši amerikāņu izgudrotājs 1878. gadā spēja izveidot izturīgu, uzticamu un lētu modeli. Turklāt viņam izdevās organizēt tā ražošanu. Viņa pirmajās lampās kā kvēldiegs tika izmantotas pārogļotas skaidas, kas izgatavotas no japāņu bambusa. Mums pazīstamie volframa pavedieni parādījās daudz vēlāk. Tos sāka izmantot pēc iepriekš minētā krievu inženiera Lodygina iniciatīvas. Ja ne viņš, kas zina, kā turpmākajos gados būtu attīstījusies kvēlspuldžu vēsture.

Amerikāņu Edisona mentalitāte

Būtiski atšķiras no krievu valodas. ASV pilsonim Tomasam Edisonam viss gāja uz priekšu. Interesanti, ka, domājot par to, kā padarīt telegrāfa lenti izturīgāku, šis zinātnieks izgudroja vaksācijas papīru. Pēc tam šis papīrs tika izmantots kā konfekšu papīrs. Septiņus gadsimtus ilga Rietumu vēsture pirms Edisona izgudrošanas, un ne tik daudz attīstījās tehniskā doma, bet gan pakāpeniski veidojās aktīva attieksme pret dzīvi cilvēku vidū. Daudzi talantīgi zinātnieki neatlaidīgi izmantoja šo izgudrojumu. Kvēlspuldžu izcelsmes vēsture ir īpaši saistīta ar Faradeja vārdu. Viņš radīja fundamentālus fizikas darbus, bez kuru atbalsta Edisona izgudrojums diez vai būtu bijis iespējams.

Citi Edisona izgudrojumi

Tomass Edisons dzimis 1847. gadā Portheronā, nelielā Amerikas pilsētiņā. Tomasa pašrealizēšanā savu lomu spēlēja tas, ka jaunais izgudrotājs spēja acumirklī atrast investorus savām idejām, pat visdrosmīgākajām. Un viņi bija gatavi riskēt ar ievērojamām summām. Piemēram, vēl būdams pusaudzis, Edisons nolēma iespiest avīzi vilcienā, kamēr tas brauca, un pēc tam pārdot to pasažieriem. Un ziņas avīzei vajadzēja savākt tieši autobusu pieturās. Tūlīt atradās cilvēki, kas aizdeva naudu nelielas tipogrāfijas iegādei, kā arī tie, kas Edisonu ielaida bagāžas vagonā ar šo presi.

Izgudrojumus pirms Tomasa Edisona veica vai nu zinātnieki, un tie bija viņu atklājumu blakusprodukts, vai arī praktiķi, kas pilnveidoja to, ar ko viņiem bija jāstrādā. Tas bija Edisons, kurš izgudrojumu padarīja par atsevišķu profesiju. Viņam bija daudz ideju, un gandrīz katra no tām kļuva par dīgli turpmākajām, kas prasīja tālāku attīstību. Tomass visu savu garo mūžu nerūpējās par savu personīgo komfortu. Zināms, ka, viesojoties Eiropā, jau savas slavas zenītā, viņš bija vīlies par Eiropas izgudrotāju slinkumu un neprātīgumu.

Bija grūti atrast jomu, kurā Tomass nebūtu veicis izrāvienu. Tiek lēsts, ka šis zinātnieks katru gadu veica aptuveni 40 lielus atklājumus. Kopumā Edisons saņēma 1092 patentus.

Amerikāņu kapitālisma gars virzīja Tomasu Edisonu uz augšu. Viņam izdevās kļūt bagātam 22 gadu vecumā, kad viņš nāca klajā ar Bostonas fondu biržas kotāciju. Tomēr Edisona vissvarīgākais izgudrojums bija kvēlspuldzes radīšana. Ar tās palīdzību Tomasam izdevās elektrificēt visu Ameriku un pēc tam visu pasauli.

Spēkstacijas celtniecība un pirmie elektroenerģijas patērētāji

Lampas vēsture sākas ar nelielas spēkstacijas būvniecību. Zinātnieks to uzcēla savā Menlo parkā. Viņai vajadzēja kalpot viņa laboratorijas vajadzībām. Tomēr iegūtā enerģija izrādījās vairāk nekā nepieciešams. Tad Edisons sāka pārdot pārpalikumu kaimiņu zemniekiem. Diez vai šie cilvēki saprata, ka ir kļuvuši par pirmajiem elektrības patērētājiem, kas maksā pasaulē. Edisons nekad netiecās kļūt par uzņēmēju, taču, kad viņam kaut ko vajadzēja darbam, viņš Menlo parkā atvēra nelielu ražotni, kas vēlāk izauga līdz lielam un sekoja savu attīstības ceļu.

Kvēlspuldžu dizaina izmaiņu vēsture

Elektriskā kvēlspuldze ir gaismas avots, kurā elektriskās enerģijas pārvēršana gaismā notiek ugunsizturīga vadītāja kvēldiega elektriskās strāvas ietekmē. Gaismas enerģija vispirms tika ražota šādā veidā, laižot strāvu caur oglekļa stieni. Šis stienis tika ievietots traukā, no kura iepriekš tika izsūknēts gaiss. Tomass Edisons 1879. gadā izveidoja vairāk vai mazāk izturīgu dizainu, izmantojot oglekļa pavedienu. Tomēr ir diezgan sena vēsture kvēlspuldzes izskatam tās modernajā formā. Kā kvēlspuldze 1898.-1908.g. viņi mēģināja izmantot dažādus metālus (tantalu, volframu, osmiju). Volframa kvēldiegs, kas sakārtots zigzaga veidā, tiek izmantots kopš 1909. gada. Kvēlspuldzes sāka pildīt 1912.-13. (kriptons un argons), kā arī slāpeklis. Tajā pašā laikā volframa pavedienu sāka izgatavot spirāles formā.

Kvēlspuldžu izstrādes vēsturi vēl vairāk raksturo tās uzlabojumi, pateicoties uzlabotai gaismas efektivitātei. Tas tika izdarīts, palielinot kvēldiega korpusa temperatūru. Lampas kalpošanas laiks tika saglabāts. Piepildot to ar inertām lielmolekulārām gāzēm, pievienojot halogēnu, tika samazināts kolbas piesārņojums ar tajā izsmidzinātajām volframa daļiņām. Turklāt tas samazināja tā iztvaikošanas ātrumu. Kvēldiega izmantošana bispirāles un trīsspirāles veidā samazināja siltuma zudumus caur gāzi.

Šī ir kvēlspuldzes izgudrošanas vēsture. Noteikti jūs interesēs uzzināt, kādas ir tās dažādās šķirnes.

Mūsdienu kvēlspuldžu šķirnes

Daudzu veidu elektriskās lampas sastāv no noteiktām līdzīgām daļām. Tie atšķiras pēc formas un izmēra. Kvēldiega korpuss (tas ir, no volframa izgatavota spirāle) ir piestiprināts pie metāla vai stikla stieņa kolbas iekšpusē, izmantojot turētājus, kas izgatavoti no molibdēna stieples. Spirāles gali ir piestiprināti pie ieeju galiem. Lai izveidotu vakuuma necaurlaidīgu savienojumu ar asmeni, kas izgatavota no stikla, ieeju vidusdaļa ir izgatavota no molibdēna vai platinīta. Vakuuma apstrādes laikā lampas spuldze ir piepildīta ar inertu gāzi. Pēc tam kātu metina un veido snīpi. Lampa ir aprīkota ar pamatni stiprināšanai ligzdā un deguna aizsardzībai. Tas ir piestiprināts pie kolbas ar saspraušanas mastiku.

Lampu izskats

Mūsdienās ir daudz kvēlspuldžu, kuras var iedalīt pēc pielietojuma jomām (automobiļu priekšējiem lukturiem, vispārējai lietošanai utt.), pēc spuldzes apgaismojuma īpašībām vai pēc konstrukcijas formas (dekoratīvas, spogulis, ar izkliedējošu pārklājumu utt. .), kā arī pēc formas, kāda ir kvēldiega korpusam (ar bispirāli, ar plakanu spirāli utt.). Runājot par izmēriem, ir liela izmēra, normālas, mazas, miniatūras un subminiatūras. Piemēram, pie pēdējiem pieder lampas, kuru garums ir mazāks par 10 mm un kuru diametrs nepārsniedz 6 mm. Kas attiecas uz liela izmēra, tie ietver tos, kuru garums ir lielāks par 175 mm un kuru diametrs ir vismaz 80 mm.

Lampas jauda un kalpošanas laiks

Mūsdienu kvēlspuldzes var darboties ar spriegumu no vienības daļām līdz vairākiem simtiem voltu. To jauda var būt desmitiem kilovatu. Palielinot spriegumu par 1%, gaismas plūsma palielināsies par 4%. Tomēr tas samazinās kalpošanas laiku par 15%. Ja lampu uz īsu laiku ieslēdzat pie sprieguma, kas par 15% pārsniedz nominālo spriegumu, tā tiks bojāta. Tāpēc sprieguma pārspriegums tik bieži izraisa spuldžu izdegšanu. To kalpošanas laiks svārstās no piecām stundām līdz tūkstotim vai vairāk. Piemēram, lidmašīnu priekšējie lukturi ir paredzēti īsam laikam, bet transporta tie var darboties ļoti ilgu laiku. Pēdējā gadījumā tie jāuzstāda vietās, kas ļauj viegli nomainīt. Mūsdienās lampu gaismas efektivitāte ir atkarīga no sprieguma, konstrukcijas, degšanas laika un jaudas. Tas ir aptuveni 10-35 lm/W.

Kvēlspuldzes šodien

Kvēlspuldzes, ņemot vērā to gaismas efektivitāti, noteikti ir zemākas par gaismas avotiem, ko darbina gāze (luminiscences spuldze). Tomēr tos ir vieglāk lietot. Kvēlspuldzēm nav nepieciešami sarežģīti piederumi vai palaišanas ierīces. Tiem praktiski nav nekādu jaudas un sprieguma ierobežojumu. Mūsdienās pasaule katru gadu saražo aptuveni 10 miljardus lampu. Un to šķirņu skaits pārsniedz 2 tūkstošus.

LED spuldzes

Lampas izcelsmes vēsture jau ir uzrakstīta, savukārt šī izgudrojuma attīstības vēsture vēl nav pabeigta. Parādās jaunas šķirnes, kas kļūst arvien populārākas. Mēs galvenokārt runājam par LED lampām (viena no tām ir parādīta augstāk esošajā fotoattēlā). Tos sauc arī par enerģijas taupīšanu. Šo spuldžu gaismas jauda ir vairāk nekā 10 reizes lielāka nekā kvēlspuldzēm. Tomēr tiem ir trūkums - strāvas avotam jābūt zemspriegumam.