Zgodovina žarnic z žarilno nitko. Izvor in nastanek žarnice z žarilno nitko

Pogosto se zgodi, da naprava, ki jo uporabljamo v vsakdanjem življenju in je izjemnega pomena za vse človeštvo, ne spominja na svojega ustvarjalca. Toda v naših domovih je zasvetilo zahvaljujoč prizadevanjem določenih ljudi. Njihova zasluga za človeštvo je neprecenljiva - naši domovi so napolnjeni s svetlobo in toplino. Spodnja zgodba vam bo predstavila ta veliki izum in imena tistih, s katerimi je povezan.

Kar zadeva slednje, lahko opazimo dve imeni - Alexander Lodygin in Thomas Edison. Čeprav je bila zasluga ruskega znanstvenika zelo velika, palma pripada ameriškemu izumitelju. Zato bomo na kratko govorili o Lodyginu in se podrobno posvetili dosežkom Edisona. Z njihovimi imeni je povezana zgodovina žarnic z žarilno nitko. Rečeno je, da so Edisonove žarnice vzele ogromno časa. Moral je izvesti približno 2 tisoč poskusov, preden se je rodil dizajn, ki ga poznamo vsi.

Izum Alexander Lodygin

Zgodovina žarnic z žarilno nitko je zelo podobna zgodovini drugih izumov v Rusiji. Ruskemu znanstveniku Aleksandru Lodiginu je uspelo ogljikovo palico zažareti v stekleni posodi, iz katere je bil izčrpan zrak. Zgodovina ustvarjanja žarnice z žarilno nitko se začne leta 1872, ko mu je to uspelo. Alexander je leta 1874 prejel patent za električno žarnico z žarilno nitko na oglje. Malo kasneje je predlagal zamenjavo ogljikove palice z volframom. Volframov del se še vedno uporablja v žarnicah z žarilno nitko.

Hvala Thomasu Edisonu

Vendar pa je bil ameriški izumitelj tisti, ki je leta 1878 uspel ustvariti vzdržljiv, zanesljiv in poceni model. Poleg tega mu je uspelo vzpostaviti njegovo proizvodnjo. V njegovih prvih žarnicah je bila žarilna nitka zogleneli ostružki iz japonskega bambusa. Volframove nitke, ki so nam znane, so se pojavile veliko kasneje. Začeli so jih uporabljati na pobudo zgoraj omenjenega ruskega inženirja Lodygina. Če ne bi bilo njega, kdo ve, kako bi se razvila zgodovina žarnic z žarilno nitko v naslednjih letih.

Ameriška Edisonova mentaliteta

Bistveno drugačen od ruskega. Z ameriškim državljanom Thomasom Edisonom je šlo vse v posel. Zanimivo je, da je ta znanstvenik med razmišljanjem o tem, kako narediti telegrafski trak trajnejši, izumil voskanje papirja. Ta papir so nato uporabili kot ovoj za bonbone. Pred izumom Edisona je bilo sedem stoletij zahodne zgodovine in ne toliko razvoj tehnične misli, ampak aktiven odnos do življenja, ki se je postopoma oblikoval v ljudeh. Mnogi nadarjeni znanstveniki so trmasto šli k temu izumu. Zgodovina izvora žarnice z žarilno nitko je povezana zlasti z imenom Faraday. Ustvaril je temeljna dela na področju fizike, brez zanašanja na katera bi bil Edisonov izum težko izvedljiv.

Drugi izumi Edisona

Thomas Edison se je rodil leta 1847 v Port Heronu, majhnem ameriškem mestu. Pri Thomasovi samouresničitvi je igralo vlogo dejstvo, da je imel mladi izumitelj sposobnost takojšnjega iskanja vlagateljev za svoje ideje, tudi tiste najbolj drzne. In bili so pripravljeni tvegati precejšnje zneske. Na primer, Edison se je kot najstnik odločil, da bo na vlaku med vožnjo natisnil časopis in ga nato prodajal potnikom. In novice za časopis bi morali zbirati kar na avtobusnih postajah. Takoj so se našli ljudje, ki so posodili denar za nakup majhnega tiskarskega stroja, pa tudi tisti, ki so Edisona s tem strojem spustili v prtljažni vagon.

Izumi pred Thomasom Edisonom so bili bodisi znanstveniki in so bili stranski produkt njihovih odkritij bodisi praktiki, ki so izpopolnili tisto, s čimer so morali delati. Edison je bil tisti, ki je izumiteljstvo naredil za ločen poklic. Imel je veliko idej in skoraj vsaka od njih je postala kalček za naslednje, ki so zahtevale nadaljnji razvoj. Thomas v svojem dolgem življenju ni skrbel za osebno udobje. Znano je, da je bil, ko je obiskal Evropo, že na zenitu slave, razočaran nad lenobo in navihanostjo evropskih izumiteljev.

Težko je bilo najti področje, na katerem Thomas ne bi naredil preboja. Ocenjuje se, da je ta znanstvenik vsako leto naredil okoli 40 velikih odkritij. Skupno je Edison prejel 1092 patentov.

Duh ameriškega kapitalizma je potisnil Thomasa Edisona navzgor. Uspelo mu je obogateti pri 22 letih, ko si je omislil kotacijo bostonske borze. Vendar je bil najpomembnejši izum Edisona ustvarjanje žarnice z žarilno nitko. Thomasu je z njegovo pomočjo uspelo elektrificirati vso Ameriko, nato pa še ves svet.

Izgradnja elektrarne in prvih porabnikov električne energije

Zgodovina svetilke se začne z izgradnjo majhne elektrarne. Znanstvenik ga je zgradil v svojem parku Menlo. Služila naj bi potrebam njegovega laboratorija. Vendar se je izkazalo, da je prejete energije več, kot je bilo potrebno. Nato je Edison začel prodajati presežek sosedom kmetom. Malo verjetno je, da so ti ljudje razumeli, da so postali prvi plačani porabniki električne energije na svetu. Edison ni nikoli želel postati podjetnik, ko pa je potreboval nekaj za svoje delo, je odprl majhno tovarno v Menlo Parku, ki je kasneje zrasla v veliko velikost in šla svojo pot.

Zgodovina sprememb v napravi žarnice z žarilno nitko

Električna žarnica je vir svetlobe, pri katerem pride do pretvorbe v električno svetlobno energijo zaradi žarenja ognjevzdržnega vodnika z električnim tokom. Svetlobno energijo so najprej pridobivali na ta način s prepuščanjem toka skozi ogljikovo palico. To palico smo dali v posodo, iz katere je bil predhodno izpraznjen zrak. Thomas Edison je leta 1879 ustvaril bolj ali manj trpežno zasnovo z uporabo ogljikovih filamentov. Vendar pa obstaja precej dolga zgodovina nastanka žarnice z žarilno nitko v njeni sodobni obliki. Kot kurilno telo v letih 1898-1908. poskušal uporabiti različne kovine (tantal, volfram, osmij). Volframova žarilna nitka, cikcak, se je začela uporabljati od leta 1909. Žarnice z žarilno nitko so začele polniti leta 1912-13. (kripton in argon), pa tudi dušik. Istočasno so začeli izdelovati volframovo nitko v obliki spirale.

Zgodovino razvoja žarnice z žarilno nitko dodatno zaznamuje njeno izboljšanje z izboljšanjem svetlobne moči. To je bilo storjeno s povišanjem temperature telesa žarilne nitke. Hkrati se je ohranila življenjska doba žarnice. Polnjenje z inertnimi visokomolekularnimi plini z dodatkom halogena je zmanjšalo onesnaženje bučke z delci volframa, razpršenimi v njej. Poleg tega je zmanjšala hitrost njegovega izhlapevanja. Uporaba filamenta v obliki dvojne spirale in trispirale je privedla do zmanjšanja toplotnih izgub skozi plin.

Takšna je zgodovina izuma žarnice z žarilno nitko. Zagotovo vas bo zanimalo, kakšne so njegove sorte.

Sodobne sorte žarnic z žarilno nitko

Številne vrste električnih svetilk so sestavljene iz določenih delov iste vrste. Razlikujejo se po obliki in velikosti. Žarno telo (to je spirala iz volframa) je pritrjeno na kovinsko ali stekleno steblo znotraj žarnice z nosilci iz molibdenske žice. Konci spirale so pritrjeni na konce vhodov. Da bi ustvarili vakuumsko tesno povezavo z rezilom iz stekla, je srednji del puš izdelan iz molibdena ali platine. Žarnica svetilke med vakuumsko obdelavo je napolnjena z inertnim plinom. Nato se steblo skuha in oblikuje se izliv. Svetilka za montažo v kartušo in zaščito izliva je priložena podstavku. Na bučko je pritrjen z osnovnim mastikom.

Videz svetilk

Danes obstaja veliko žarnic z žarilno nitko, ki jih lahko razdelimo po uporabi (za avtomobilske žaromete, splošne namene itd.), po svetlobnih lastnostih njihove žarnice ali po konstrukcijski obliki (okrasne, zrcalne, z difuzijskim premazom itd.), kot tudi po obliki, ki jo ima telo žarilne nitke (z dvojno spiralo, s ploščato spiralo itd.). Kar zadeva dimenzije, obstajajo velike, normalne, majhne, ​​miniaturne in subminiaturne. Slednje na primer vključujejo svetilke z dolžino manj kot 10 mm, katerih premer ne presega 6 mm. Kar zadeva velike, vključujejo tiste, katerih dolžina je večja od 175 mm, premer pa najmanj 80 mm.

Moč in življenjska doba žarnice

Sodobne žarnice z žarilno nitko lahko delujejo pri napetostih od delcev enote do nekaj sto voltov. Njihova moč je lahko več deset kilovatov. Če povečate napetost za 1%, se bo svetlobni tok povečal za 4%. Vendar se bo življenjska doba zmanjšala za 15%. Če žarnico za kratek čas prižgete pri napetosti, ki za 15% presega nazivno napetost, bo onemogočena. Zato tako pogosto padci napetosti povzročijo pregorevanje žarnic. Od pet ur do tisoč ali več, njihova življenjska doba je različna. Na primer, letalski žarometi so zasnovani za kratek čas, transportne svetilke pa lahko delujejo zelo dolgo. V slednjem primeru naj bodo nameščeni na mestih, ki omogočajo enostavno zamenjavo. Danes je svetlobna učinkovitost sijalk odvisna od napetosti, izvedbe, trajanja gorenja in moči. Je približno 10-35 lm/W.

Žarnice z žarilno nitko danes

Žarnice z žarilno nitko po svoji svetlobni učinkovitosti seveda izgubljajo pred plinskimi svetlobnimi viri (fluorescenčne sijalke). Vendar jih je lažje uporabljati. Žarnice z žarilno nitko ne potrebujejo zapletene opreme ali zagonskih naprav. Glede moči in napetosti zanje praktično ni omejitev. Vsako leto se danes na svetu proizvede približno 10 milijard svetilk. In število njihovih sort presega 2 tisoč.

LED žarnice

Zgodovina nastanka svetilke je že napisana, medtem ko zgodovina razvoja tega izuma še ni zaključena. Obstajajo nove sorte, ki postajajo vse bolj priljubljene. Govorimo predvsem o LED svetilkah (ena od njih je prikazana na zgornji fotografiji). Znani so tudi kot energetsko učinkoviti. Te sijalke imajo več kot 10-krat večjo svetlobno moč kot žarnice z žarilno nitko. Vendar pa imajo pomanjkljivost - vir energije mora biti nizka napetost.