Kdo je izumil prvo električno žarnico?

Žarnico je leta 1879 izumil Thomas Edison, kajne? Veliko ljudi to ve in učijo v šoli. Vendar je ta pomemben in zelo potreben predmet več kot samo ime njegovega ustvarjalca, gospoda Edisona. Zgodovina žarnice se je pravzaprav začela skoraj 70 let prej. Leta 1806 je Humphry Davy, Anglež, kraljevi družbi demonstriral močno električno svetilko. Davyjeva svetilka je ustvarila osvetlitev z ustvarjanjem slepih električnih isker med dvema ogljikovima palicama. Ta naprava, znana kot "obločna svetilka", je bila nepraktična za široko uporabo. Svetloba, kot iz varilne gorilnice, je bila premočna za uporabo v bivalnih in delovnih prostorih. Naprava je zahtevala tudi ogromen vir energije in baterijo, ki ju je Davyjev model hitro porabil.

Sčasoma so bili izumljeni električni generatorji, ki so lahko napajali električni oblok. To je našlo svojo uporabo tam, kjer je bil svetel vir svetlobe preprosto potreben: v svetilnikih in v javnih ustanovah. Kasneje so obločne svetilke uporabljali v vojni, saj so močni reflektorji lahko sledili sovražnikovim letalom. Danes lahko vidite podobno osvetlitev v bližini kinematografov ali ob odprtju novih trgovin.

1. Kdo je izumil žarnico z žarilno nitko?

Izumitelji v 19. stoletju so želeli najti način za uporabo svetilke tako doma kot v službi. Potreben je bil popolnoma nov način ustvarjanja električne svetlobe. Ta metoda ustvarjanja svetlobe je znana kot "filament".

Znanstveniki so vedeli, da se bodo segreli, če vzamete nekaj materialov in skozi njih napeljete dovolj električne energije. Pri določeni temperaturi segrevanja začnejo svetiti. Težava pri tej metodi je bila, da bi lahko ob dolgotrajni uporabi material zagorel ali se stopil. Če bi bila žarnica z žarilno nitko bolj praktična, bi bila ta dva problema rešena.

Izumitelji so ugotovili, da je edini način, da jih preprečijo gorenje, ta, da jim preprečijo stik s kisikom. Kisik je nujna sestavina v procesu zgorevanja. Ker je v ozračju prisoten kisik, je bil edini način, da bi se izognili požaru, da bi gorilnik zaprli v stekleno posodo ali »svetilko«. To je omejitev stika z zrakom. Leta 1841 je britanski izumitelj Frederick de Molains patentiral svetilko s to tehniko v kombinaciji s platinasto nitko in ogljikom. Američan John Starr je leta 1845 prejel tudi patent za svetilko, ki uporablja vakuum v kombinaciji z ogljikovim gorilnikom. Številni drugi, med njimi tudi angleški kemik Joseph Swan, so izboljšali in patentirali različice vakuumskih žarnic z gorilniki različnih materialov in oblik. Vendar nobeden ni imel praktične uporabe za vsakodnevno uporabo. Labodova svetilka je na primer uporabljala karbonski papir, ki se je po gorenju hitro sesul.

2. Kdo je izumil žarnico Edison ali Yablochkov?

Jasno je bilo, da bi žarnice z žarilno nitko prinesle velik finančni uspeh, če bi jih izboljšali. Zato so številni izumitelji nadaljevali z iskanjem rešitve. Mladi in drzni izumitelj Thomas Edison je leta 1878 vstopil v tekmovanje za ustvarjanje najboljše svetilke. Edison je bil v svetu znan že po ustvarjanju telefonskega oddajnika in fonografa. Oktobra istega leta, ko je na projektu delal več mesecev, je v časopisih izjavil: "Rešil sem problem električne svetlobe!" Ta obsežna izjava je bila dovolj, da je padla vrednost delnic plinskih podjetij, katerih svetilke so poskrbele za osvetlitev dneva.

Kot se je izkazalo, je bila Edisonova napoved preuranjena. Imel je le idejo, kako rešiti probleme električnih žarnic z žarilno nitko. Edison je mislil, da bo težavo rešil tako, da bo v svetilko vgradil temperaturno občutljivo stikalo, ki bi se izklopilo, ko bi bila temperatura previsoka. Bila je dobra ideja, a žal ni delovala. Da bi svetilka ostala dovolj hladna, so se stikala sprožila prehitro. To je vodilo do stalnega utripanja, zaradi česar so bile lučke neuporabne (isti princip se zdaj uporablja v božičnih girlandah).

Kmalu je vsem, ki so delali v Edisonovem laboratoriju, postalo jasno, da je potreben drugačen pristop. Edison se odloči za delo pri projektu najeti mladega fizika Francisa Uptona z Univerze Princeton. Do te točke je osebje Edisonovega laboratorija preizkušalo idejo za idejo. Pod Uptonovim vodstvom so začeli posvečati pozornost tudi obstoječim patentom in dosežkom, da bi se izognili tovrstnim napakam. Ekipa je prav tako začela izvajati osnovne raziskave o lastnostih materialov, s katerimi je delala.

Eden od rezultatov testiranja lastnosti materialov je bilo spoznanje, da ima vsaka nit visoko električno upornost. Vsi materiali imajo določeno količino "trenja", ko elektrika prehaja skozi njih. Materiali z visoko odpornostjo se lažje segrejejo. Edison je moral le preizkusiti materiale z visoko odpornostjo, da je našel tisto, kar je iskal.

Izumitelj je začel razmišljati ne samo o električni luči posebej, ampak tudi o celotnem električnem sistemu. Kako velik mora biti generator, da osvetli bližnjo okolico? Kakšna napetost je potrebna za osvetlitev hiše?

Do oktobra 1879 je Edisonova ekipa začela opažati prve rezultate. 22. je tanka ogljikova nitka gorela 13 ur poskusa. Daljši čas smo dosegli z ustvarjanjem boljšega vakuuma v luči (manj kisika v luči je upočasnilo gorenje). Organski materiali iz oglja so bili testirani in japonski bambus je bil najboljši. Do konca leta 1880 so zoglenela bambusova vlakna gorela skoraj 600 ur. Filamenti so se izkazali za najboljšo obliko za povečanje električne upornosti materialov.

Zoglenel bambus je imel visoko odpornost in se je dobro ujemal s shemo gradnje celotnega električnega sistema. Leta 1882 je bilo ustanovljeno podjetje Edison Electrical Light Company, ki je imelo svoje postaje na Pearl Street, ki so New Yorku zagotavljale svetlobo. Leta 1883 je Macyjeva trgovina prva vgradila nove žarnice z žarilno nitko.

3. Edison proti Swanu.

Medtem je Joseph Swan v Angliji nadaljeval z delom na električnih žarnicah, potem ko je videl, da nove črpalke omogočajo boljši vakuum. Swan je ustvaril svetilko, ki je bila dobra za razstavo, a nepraktična v dejanski uporabi. Swan je uporabil debelo karbonsko palico, ki je pustila saje v svetilki. Poleg tega je nizek upor palice pomenil, da je svetilka porabila preveč energije. Ko je videl uspeh Edisonovih svetilk, je Swan ta napredek uporabil za ustvarjanje lastnih svetilk. Po ustanovitvi svojega podjetja v Angliji je Edison tožil Swana zaradi kršitve avtorskih pravic. Na koncu sta se izumitelja odločila prekiniti spor in združiti moči. Ustanovili so Edison-Swan United, ki je postal eden največjih svetovnih proizvajalcev žarnic.

Torej je Edison izumil električno svetilko? res ne. Žarnica z žarilno nitko je bila izumljena pred njim. Ustvaril pa je prvo praktično svetilko skupaj z električnim sistemom, kar je njegov velik dosežek.

Edisonovo ime je povezano tudi z izumom telefonskega oddajnika, fonografa in mimeografa. In njegova žarnica z žarilno nitko se uporablja še danes. To je dokaz, kako odlično je delo Edisona in njegove ekipe. Navsezadnje so ta izum prenesli iz laboratorija v hišo.