Cine a inventat și care este istoria inventării lămpii cu incandescență

Este dificil să întâlnești o persoană care nu este familiarizată cu o lampă incandescentă - dispozitivele luminează spațiile caselor și străzilor orașului de peste 100 de ani. Dezvoltarea tehnologiei înlocuiește treptat „becurile lui Ilici”, dar acestea se găsesc încă în viață.

Becurile destinate acestui scop sunt:

• Aplicatie generala. Folosit pentru decorare și iluminat.
• Decorativ, balonul în care este realizat sub formă de figuri.
• Lămpi cu tensiune de alimentare scăzută - de la 2,5 la 42 V. Sunt utilizate în locuri cu pericol crescut - în zone deschise, subsoluri.
• Sursele de lumină colorată sunt produse în baloane de sticlă colorată. Înainte de inventarea LED-urilor, acestea erau folosite în iluminatul decorativ al scenelor și al platourilor de filmare, organizând prezentări.
• Semnal. Folosit pentru afișarea datelor în panouri informative.
• Lămpi pentru vehicule. Ele se disting prin rezistență și rezistență la sarcinile de vibrație.
• Aprinderea spoturilor. Datorită puterii mari, acestea au fost folosite pentru iluminarea spațiilor deschise - la stadioane, gări, proiectoare folosite de oficialii de securitate.
• Lămpi speciale pentru optică - proiectoare de film, dispozitive de măsură și medicale.

Lampa cu incandescentă a fost inventată inițial, se pare că acesta este un dispozitiv simplu - de fapt nu este.

Cum ai mers la deschidere?

Istoria lămpii cu incandescență a început la începutul secolului al XIX-lea. Într-un curs școlar de fizică, Thomas Edison (1847–1931) este considerat a fi inventatorul lămpii cu incandescență, cu toate acestea, produsul a avut strămoși.

În 1803, inventatorul rus Vasily Vladimirovici Petrov (1761–1834), în timp ce studia conductivitatea materialelor, a obținut un arc electric între conductorii de carbon. El a sugerat folosirea fenomenului pentru a ilumina spațiul. Cu toate acestea, din cauza arderii rapide a cărbunelui, descoperirea nu a primit aplicare practică în acei ani.

Opinia expertului

Alexey Bartosh

Întrebați un expert

Mai multe despre V.P. Petrov i se spune în videoclip:

În 1809, Sir Humphrey Davy (1778–1829), creatorul școlii engleze de electrochimie, a descris științific descărcarea arcului între barele de carbon. Lucrările au devenit baza descoperirilor ulterioare. Abia în 1838, belgianul Jobar a creat un prototip de lucru stabil al unei lămpi cu miez de carbon, arderea a avut loc într-un mediu aerian, astfel încât distrugerea electrodului a fost finalizată foarte repede.

Curând, în 1840, membru corespondent al Academiei de Științe din Sankt Petersburg, englezul Warren Delarue (1815–1989), a folosit platina ca material pentru filament. Aparatul a iluminat cu succes camera, dar din cauza costului ridicat al metalului prețios și a proprietăților sale de rezistență scăzută, nu a ajuns la uz industrial.

Dispozitivele lui Jobar și Delarue au reprezentat o descoperire în știință, dar nu au fost brevetate.

Primul brevet a fost obținut de irlandezul Frederick de Mollane în 1841. Dispozitivul era o spirală de platină, care se află în vid - aceasta a mărit perioada de utilizare.

Americanul John W. Starr a primit în 1844 un american, iar în anul următor, un brevet britanic pentru becuri cu filament de carbon. Lucrările au fost oprite, seria de lămpi nu a mers din cauza morții inventatorului.

Marele om de știință francez Jean Bernard Foucault nu a trecut pe lângă studiul arcului electric. Înlocuind cărbunele cu electrozi de carbon de retortă în 1844, a obținut o creștere a duratei de viață a dispozitivului, inventând „primul dimmer” pe parcurs - intensitatea luminii a fost reglată prin modificarea lungimii arcului electric.

Următorul pas a fost făcut de Heinrich G e belem din Germania. El a efectuat experimente folosind bețișoare de bambus carbonizate în vidul balonului ca electrozi. Dispozitivul lui Goebel este considerat prototipul primului bec.

Din 1860 până în 1878, englezul Joseph Wilson Swan (Lebăda) a lucrat la utilizarea fibrei de carbon și în cele din urmă a primit un brevet pentru invenția lămpii. O caracteristică a dispozitivului a fost o atmosferă de oxigen rarefiată, în care fibra de carbon a fost încălzită și a emis lumină vizibilă. Tehnologia a permis creșterea strălucirii vizibile.

Filament de aproape

În paralel cu Swan, a efectuat experimente și în 1874 a primit un brevet pentru o lampă cu filament de către omul de știință rus A.N. Lodygin. Vasily Fedorovich Didrikhson, un om de știință rus, a îmbunătățit designul compatriotului său. Aerul a fost evacuat din balon și au fost plasați mai mulți electrozi. După arderea unuia, următorul electrod a început să strălucească - timpul de service a crescut.

În 1976, fizicianul rus Pavel Nikolayevich Yablochkov, în timp ce studia materialele izolante, a aplicat pe fir argilă albă (caolin). Lampa strălucea în aer fără a fi nevoie de un vid. Pentru început, trebuia să încălzești firele cu chibrituri. Inventatorul însuși a fost sceptic cu privire la iluminatul electric și a încetat să lucreze în această direcție. Cu toate acestea, de ceva timp lămpile lui Yablochkov au fost produse la scară industrială, dar în cele din urmă au fost înlocuite cu lămpi cu incandescență. Astfel de dispozitive au iluminat Paris, Londra, Sankt Petersburg, lămpi au fost instalate pe locomotive și nave cu abur.

Thomas Edison (SUA) a reușit să îmbunătățească invențiile lui Lodygin și Yablochkov. În 1880, a fost obținut un brevet pentru o lampă cu electrozi de carbon.

Invenția realizată de A.N. Lodygin

Omul de știință și-a început munca cu dezvoltarea unei lămpi cu electrozi de carbon. Pentru rezultatele obținute a primit un premiu de la Academia de Științe, dar a continuat experimentele. În 1874, Alexander Nikolaevich Lodygin a brevetat o lampă cu un corp incandescent cu filament. Esența invenției a fost încălzirea unui filament de platină (tungsten) într-un balon de vid.

Arderea este o reacție chimică oxidativă care implică oxigen. Vidul implică absența oxigenului, prin urmare rata de oxidare este redusă drastic. Datorită acestei proprietăți, lămpile lui Lodygin au primit o resursă sporită. Până în 1890, lămpile similare cu cele de astăzi au fost dezvoltate cu filamente spiralate din wolfram sau molibden, ceea ce le-a redus costul în comparație cu platină.

Contribuția lui Thomas Edison

La sfârșitul anilor 1870, om de știință de renume mondial din America, Thomas Edison, s-a ocupat de îmbunătățirea lămpilor electrice.

Pentru a prelungi durata de viață a firului, s-a încercat oprirea tensiunii după încălzirea spiralei la temperaturile maxime admise. Pentru a face acest lucru, în balon a fost construit un comutator automat. Cu toate acestea, această cale nu a condus la un rezultat acceptabil - clipirea era vizibilă.

Accentul cercetării s-a mutat pe experimentarea cu material filamentar. Au fost efectuate aproximativ 2000 de experimente.

Edison cu invenția sa

Drept urmare, în 1879, Edison a primit un brevet pentru un bec cu spirală de platină și un timp de ardere de până la 40 de ore.

Opinia expertului

Alexey Bartosh

Specialist in reparatii, intretinere echipamente electrice si electronice industriale.

Întrebați un expert

Important! Este de remarcat faptul că Lodygin pur și simplu nu avea suficienți bani pentru a obține un brevet în America. Prin urmare, invenția este atribuită lui Edison.

Principala diferență față de dispozitivele Lodygin este crearea unui vid cu o cantitate mai mică de aer rămasă în balon. În 1880, lămpile lui Edison cu electrozi de bambus au ars timp de aproximativ 600 de ore. De o importanță nu mică în distribuția lămpilor Edison a fost designul cu șurub inventat de el, care a făcut posibilă schimbarea rapidă și în siguranță a dispozitivelor eșuate.

Războaiele de brevete au dus la formarea unei asocieri în comun între Swans și Edison, care în cele din urmă a devenit lider mondial în vânzarea de lămpi electrice. Creșterea producției a afectat reducerea costului produsului și o distribuție chiar mai mare.

Astfel, dezvoltarea tehnologiei pentru fabricarea lămpilor cu incandescență a fost realizată de oameni de știință din Rusia, Germania, SUA, Belgia, Marea Britanie. Combinând cele mai bune, în practică, Thomas Edison a organizat producția de masă de dispozitive. Prin urmare, i se atribuie calitatea de autor.

Ce reprezintă?

O lampă cu incandescență este un aparat electric în care lumină este emisă de un corp incandescent încălzit de un curent electric care trece prin el. Oxidarea (combustia) filamentului este exclusă prin plasarea acestuia într-un vid creat într-un balon de sticlă etanș. Tensiunea este furnizată filetului prin contactele plasate în bază.

Umplerea interiorului balonului cu gaz halogen. La resturile de oxigen se adaugă iod și brom. În condiții naturale, bromul este un lichid, iar iodul este un cristal. Acest lucru reduce uzura filamentului, permițându-i să fie încălzit la o temperatură mai ridicată. Toate acestea permit creșterea duratei de viață a produsului. Materialul spiralei din sursele de lumină moderne este wolfram, reniu, rar osmiul.

Toate elementele unei lămpi cu incandescență

Caracteristici de design

Designul lămpilor moderne diferă prin diverși indicatori:

• Forma balonului.
• Construcție subsol.
• Umplere cu gaz.
• Prezența unei siguranțe în interiorul structurii.
• Materialul corpului de încălzire.
• Caracteristici specifice scopului.

Producătorii oferă o gamă de becuri cu diferite modele. Unele soiuri sunt prezentate în figură. Consumatorul alege forma potrivită în funcție de puterea admisă și dimensiunea corpurilor de iluminat. Pentru a crea o directivitate a fluxului luminos, interiorul balonului este acoperit cu un strat de aluminiu.

Variante de forme de lămpi cu incandescență

Există lămpi cu și fără soclu.

Conexiunea filetată clasică a fost propusă pentru prima dată de Soane, a dezvoltat creativ ideea de Edison - de unde și marcarea cu litere a bazei șurubului E, conform primei litere a numelui inventatorului.

Câteva modele de socluri sunt prezentate în figură:

Principalele tipuri de baze de lămpi cu incandescență

În țările cu un nivel diferit de tensiune în rețeaua electrică, vând lămpi cu prize care exclud înșurubarea în cartușe proiectate pentru alte tensiuni. De exemplu, în SUA, unde nivelul de tensiune este de 110–127 V, nu va fi posibil să înșurubați un bec pentru Europa (220–240V).

Luminozitatea și durabilitatea lămpii depind de compoziția gazului cu care se umple balonul. De exemplu, gazul halogen ajută la încălzirea filamentului la temperaturi ridicate, menținând în același timp durata de viață. Datorită efectului au apărut lămpile cu halogen, cu aceeași luminozitate, sunt mai mici ca dimensiuni și consum de energie comparativ cu modelele cu vid.

Astăzi, lămpile cu umplere cu bec sunt comune:

• Vid.
• Argon sau azot-argon.
• Xenon.
• Krypton.

O siguranță protejează balonul de o explozie atunci când bobina se arde. Când filamentul s-a rupt, picături fierbinți de wolfram au căzut pe pereții balonului, a ars, a avut loc o explozie cu o împrăștiere de fragmente. Siguranța este o parte a conductorului de alimentare, situată în aerul atmosferic din interiorul bazei. O scânteie care apare în vid se stinge rapid. Un „fum” negru poate apărea în lampă, dar becul rămâne intact.

Aspect pe scară largă a lămpilor pe piață

Apariția lămpilor pe piață este asociată cu costul scăzut, ușurința în utilizare în comparație cu lămpile cu gaz, benzină și ulei. Omenirea continuă să îmbunătățească dispozitivul de-a lungul istoriei după apariția lor. Evoluțiile au dus la apariția unor produse care îndeplinesc o varietate de funcții:

• Lămpi de proiecție de înaltă luminozitate. Designul dispozitivului elimină aspectul zonelor umbrite la marginile zonei pentru a elimina afișarea imaginilor de proastă calitate pe ecran.
• Becuri pentru iluminarea butoanelor și întrerupătoarelor în echipamente radio.
• Lămpi foto - blițurile și lămpile pilot (strălucire constantă la putere scăzută) sunt proiectate pentru iluminarea instantanee sau pe termen lung a locului de fotografiere.
• Lampa farului este realizată într-o singură carcasă cu un reflector și o sticlă de focalizare.
• Modelele cu două filete sunt concepute pentru a fi utilizate în farurile auto (faza scurtă și faza lungă), stopurile auto (dimensiuni și lumină de frână). Ele sunt instalate în astfel de surse de lumină în locuri unde poate fi nevoie de redundanță. În cazul unei arderi a uneia dintre spirale, cea de rezervă a fost aprinsă.
• Lămpile de căldură sunt folosite la imprimantele laser.
• Lămpi cu un spectru de emisie special pentru instrumente științifice.

Lămpile cu incandescență au parcurs un drum lung de evoluție. În iluminat, acestea sunt înlocuite cu LED-uri, dar în multe domenii ale tehnologiei, astfel de dispozitive sunt indispensabile.