Kdo je prvi izumil žarnico?

Zgodovina nam je ohranila njihova imena ki je izumil žarnico z žarilno nitko in delala na svojih začetnih modelih. Zanimiva in nenavadna je pot nastanka najbolj uporabnega izuma poznega 19. stoletja. Danes je umetna razsvetljava v hiši običajna stvar. Vendar je minilo veliko let, odkar je električna svetilka dobila svoj znani videz in je bila postavljena na proizvodni trak.

Časovnica izuma

Zgodovina žarnice z žarilno nitko se začne v 19. stoletju. Pred predstavitvijo uporabnega izuma svetu je ostalo približno 50 let. Vendar pa je angleški znanstvenik Humphry Davy v svojem laboratoriju že izvajal poskuse z žarenjem prevodnikov z električnim tokom. Vendar ni bil on tisti ki je izumil žarnico primeren za osvetlitev. Dve desetletji je vrsta vodilnih evropskih in ameriških fizikov poskušala izboljšati izkušnje Humphryja Davyja s segrevanjem kovinskih in ogljikovih vodnikov.

Nemški urar Heinrich Goebel je prvi izumil žarnico z žarilno nitko, pri čemer je uporabil metodo izdelave barometrov. Izum je bil predstavljen leta 1854 na razstavi v New Yorku. Sam dizajn je bil narejen iz steklenic kolonjske vode in steklenih cevi, v katerih je Goebel ustvaril vakuum z uporabo živega srebra. V notranjost je postavil zoglenelo bambusovo nit, ki je v bučki z izčrpanim zrakom lahko gorela do 200 ur.

Od leta 1872 sta v Sankt Peterburgu ruska inženirja elektrotehnike A. N. Lodygin in V. F. Didrikhson začela delati na žarnici z žarilno nitko. Med debele bakrene palice so položili tanko ogljevo palico. Za ta izum je A. N. Lodygin prejel nagrado Lomonosova. Leta 1875 je V. F. Didrikhson spremenil ogljeno palico v leseno. Leto kasneje je mornariški častnik in nadarjeni izumitelj N. P. Bulygin izboljšal zasnovo, ki so jo izumili njegovi rojaki. Navzven se skoraj ni spremenilo, vendar se je zaradi prevleke ogljikovih palic s plastjo bakra povečala moč toka.

Mnogi menijo, da je Thomas Edison izumitelj prve svetilke. Preden pa je naprava prišla v roke ameriškemu izumitelju, so znanstveniki v petih evropskih državah že imeli patent zanjo. Katerega leta je Edison začel razvijati električno razsvetljavo, ni natančno znano.

V 70. letih XIX stoletja je Lodyginova žarnica prišla v ZDA. Thomas Edison v napravo ruskega izumitelja ni prinesel nič novega, vendar je prišel do konstrukcijske nadgradnje: vložek in vijačno podnožje, stikala in varovalke, merilnik energije. Z delom Edisona se začne industrijska zgodovina izumov.

Prve transformacije energije v svetlobo

videz prva žarnica z žarilno nitko pred tem je največji dogodek osemnajstega stoletja - odkritje električnega toka. Prvi, ki je raziskoval električne pojave in se lotil problema pridobivanja toka iz različnih kovin in kemikalij, je bil italijanski fizik Luigi Galvani.

Leta 1802 je ruski eksperimentalni fizik V. V. Petrov zasnoval močno baterijo in z njeno pomočjo dobil električni oblok, ki je lahko proizvajal svetlobo. Pomanjkljivost Petrovega odkritja pa je bilo prehitro izgorevanje oglja, ki je bilo uporabljeno kot elektroda.

Prvo obločno svetilko, ki je lahko gorela dolgo časa, je zasnoval Anglež Humphry Davy leta 1806. Izvajal je poskuse z elektriko, izumil električno žarnico z ogljikovimi palicami. Vendar se je svetil tako močno in nenaravno, da od njega ni bilo nobene koristi.

Žarnica z žarilno nitko: prototipi

Izum žarnice z žarilno nitko pripisujejo številnim učenjakom. Nekateri med njimi so delali hkrati, vendar v različnih državah. Znanstveniki, ki so delali pozneje, so znatno izboljšali izume svojih predhodnikov. V to smer, ustvarjanje žarnice z žarilno nitko- delo več ljudi.

Neposredni razvoj struktur z žarilnimi elementi se je začel v 30. letih 19. stoletja. Belgijski znanstvenik Jobar je svetu predstavil prvo zasnovo s karbonskim jedrom. Njegova svetilka na premog ni dobila širokega razglasa le zato, ker je gorela največ 30 minut. Vendar je bil to takrat napredek.

Istočasno angleški fizik Warren de la Rue predstavi svojo svetilko s platinastim elementom v obliki spirale. Platina se je močno svetila, vakuum v stekleni balonu pa je omogočal uporabo v vseh vremenskih razmerah. Izum Warrena de la Rueja je postal prototip drugih modelov, čeprav sam zaradi visokih stroškov ni dobil nadaljnjega razvoja.

Drugi angleški fizik, Frederick de Molayne, je nekoliko spremenil zamisel de la Rue z namestitvijo platinastih niti namesto spirale. Vendar so hitro pregoreli. Malo kasneje sta fizika King in John Starr izboljšala zasnovo svojih angleških kolegov. Anglež King je zamenjal platinaste niti s premogovimi palicami, s čimer je podaljšal čas njihovega gorenja. In Američan John Starr je prišel do dizajna z ogljikovim gorilnikom in vakuumsko kroglo.

Prvi rezultati

Prvi vir svetlobe se je pojavil v delavnici Heinricha Goebela. Ni bil poklicni izumitelj, je pa odkril prvo žarnico z žarilno nitko na svetu. Goebel je v svoji trgovini z urami namestil svetila in z njimi opremil voziček, kamor je povabil vse. Vendar zaradi pomanjkanja sredstev Goebel ni mogel pridobiti patenta za svoj izum. Šele ob koncu svojega življenja je bil nemški urar priznan kot izumitelj žarnice z žarilno nitko.

V Rusiji je A. N. Lodygin postal prvi izumitelj struktur z žarilnimi elementi. Skupaj s kolegom V. F. Didrikhsonom je dal pobudo za električno osvetlitev Sankt Peterburga. Prve strukture za razsvetljavo na premog, ki so jih ustvarili ruski izumitelji, so bile nameščene v admiraliteti v Sankt Peterburgu. Leto pozneje se je v nekaterih trgovinah v prestolnici in na Aleksandrovem mostu pojavila umetna svetloba.

Boj za patente

Ker je delo na ustvarjanju električnih virov svetlobe potekalo v mnogih državah, je več znanstvenikov prejelo patente za podobne izume hkrati. Vendar pa je v ZDA večkratno odkritje povzročilo patentni boj za žarnico z žarilno nitko.

Za primat v lastništvu električne žarnice sta se borila 2 častitljiva izumitelja - Anglež Joseph Swan in Američan Thomas Edison. Anglež patentiral svetilko na oglje vlaken, ki so ga začeli uporabljati v industrijski proizvodnji na Britanskem otočju. Thomas Edison je delal na izboljšanju žarnice z žarilno nitko Aleksandra Lodygina. Kot niti je preizkusil številne kovine in se odločil za ogljikova vlakna, s čimer je čas gorenja svetilke povečal na 40 ur.

Joseph Swan je tožil ameriškega kolega zaradi kršitve avtorskih pravic, zato se je svetilka, ki jo je predstavil Edison, pozneje imenovala svetilka Edison-Swan. Ko so kasneje z Japonske pripeljali bambusova vlakna, katerih trajanje je doseglo 600 ur gorenja, so bili znanstveniki spet na sodišču, saj so ta material začeli uporabljati v svojih izumih. Afera se je končala tako, da sta Edison in Swan ustanovila skupno podjetje za proizvodnjo električnih žarnic, ki je hitro postalo vodilno v svetu.

Kovinski filamenti

Namesto sveč so se pojavile žarnice z žarilno nitko na oglje. In potem je bila struktura opremljena s kovinskimi nitmi. Konec 19. stoletja je nemški fizik Walter Nernst izdelal posebno zlitino za izdelavo filamentov. Vključevala je takšne kovine, kot so:

• itrij;
• magnezij;
• torij.

Istočasno A. N. Lodygin izumi hitro segreto volframovo nitko. Kasneje pa je ruski izumitelj svoje odkritje prodal podjetju, ki ga je ustanovil Thomas Edison. Volframove žarilne nitke so začele novo dobo električne razsvetljave.

Nadaljnji izumi

Vse do 20. stoletja zanimanje za električno razsvetljavo med znanstveniki ni bilo tako veliko. Vendar se je s prihodom novega tisočletja vse spremenilo. Za dvajseto stoletje je značilen cel val izumov različnih električnih svetilk. Leta 1901 je ameriški izumitelj Peter Hewitt svetu predstavil živosrebrno žarnico. Leta 1911 je francoski kemik Georges Claudi ustvaril neonsko svetilko.

V prvi polovici 20. stoletja so se pojavile izvedbe, kot so ksenonske, fluorescentne in natrijeve sijalke. V 60. letih prejšnjega stoletja so svet videle LED sijalke, ki so lahko osvetlile velike prostore. In leta 1983 so se pojavili varčni, ki so zmanjšali porabo električne energije. Vendar pa je prihodnost v fluorescenčnih dizajnih, ki so se pojavili pred kratkim. Ne morejo le prihraniti električne energije, ampak tudi očistiti zrak.