Кто изобрел и когда придумали лампу накаливания

Устройство и принцип работы

Как устроена лампа накаливания?

Лампа накаливания обычно состоит из стеклянного корпуса, содержащего вольфрамовую нить накаливания. Электрический ток проходит через эту нить, нагревая ее до температуры, которая производит свет. Также в лампах есть стержень или стеклянное крепление, прикрепленное к основанию лампы. Оно позволяет электрическим контактам проходить через оболочку без утечек газа или воздуха.

Небольшие провода, встроенные в стержень, поддерживают нить накала и/или ее подводящие провода. Стеклянный корпус содержит либо вакуум, либо инертный газ для сохранения и защиты нити накала от испарения.

Пример лампы накаливания со схемой, показывающей основные части современной лампы накаливания

Что внутри лампы накаливания:

1. Стеклянная колба.
2. Инертный газ.
3. Вольфрамовая нить накала.
4. Контактный провод.
5. Контактный провод (идет к основанию).
6. Опорные провода.
7. Крепление/опора для стекла.
8. Базовый контактный провод.
9. Винтовые резьбы.
10. Изоляция.
11. Электрический контакт.

Как работает лампа накаливания?

Принцип работы лампы накаливания заключается в нагреве некоего объекта. Атомы внутри него становятся термически возбужденными. Если объект не плавится, атомные электроны переходят на более высокий энергетический уровень за счет подаваемой энергии. Электроны высвобождают свою дополнительную энергию в виде фотонов. Затем эти фотоны испускаются с поверхности объекта в виде электромагнитного излучения.

Это излучение будет иметь разные длины волн. Часть длин волн находится в видимом диапазоне спектра, а значительная часть длин волн находится в инфракрасном диапазоне. Электромагнитная волна с длинами волн в инфракрасном диапазоне — это энергия тепла, а в видимом диапазоне — это энергия света. Лампа накаливания получает видимый свет путем нагрева.

Как расходуется электроэнергия в лампе накаливания?

Нить накала крепится через два подводящих провода. Один подводящий провод присоединен к ножному контакту, а другой заканчивается на металлическом основании лампы. Оба подводящих провода проходят через стеклянную опору, установленную в нижней середине лампы.

Два опорных провода, также прикрепленные к стеклянной опоре, используются для поддержки нити накала в ее средней части. Ножной контакт изолирован от металлического основания изоляционными материалами. Вся система заключена или в цветную, или покрытую фазой, или прозрачную стеклянную колбу. Она может быть заполнена инертными газами или в ней поддерживается вакуум в зависимости от мощности лампы накаливания.

Нить накаливания герметично откачивается с помощью стеклянной колбы подходящей формы и размера. Эта стеклянная колба используется для изоляции нити накала от окружающего воздуха, чтобы предотвратить ее окисление и свести к минимуму окружающий ее ток, и тем самым поддерживать высокую температуру нити накала. 

Нить накаливания не обладает постоянным сопротивлением. Действие тока в лампе накаливания увеличивается вместе с напряжением. Лампочка становится достаточно горячей, чтобы светиться.

Чем наполнены лампы накаливания?

Стеклянная колба либо находится в вакууме, либо заполнена инертными газами, такими как аргон, с небольшим процентом азота при низком давлении. Инертные газы используются для минимизации испарения нити накала во время эксплуатации ламп. Но из-за конвекционного потока инертного газа внутри колбы будет больше шансов потерять тепло нити накала во время работы.

Вакуум является отличной теплоизоляцией, но он ускоряет испарение нити накала во время работы. В случае газонаполненных ламп накаливания используется 85% аргона, смешанного с 15% азота. Иногда криптон можно использовать для уменьшения испарения нитей накала, поскольку молекулярный вес криптонового газа значительно выше. Газ заливается в колбу мощностью более 40 Вт. Но для лампы мощностью менее 40 Вт, газ не используется.

Этапы развития ламп накаливания

После патентования Т. Эдисоном долгоработающей лампы многие предприниматели принялись совершенствовать продукцию, чтобы обеспечить рынок конкурентоспособным товаром. Пик такого развития пришелся на период между 1890 и 1920 гг.

Первые образцы-подобия ламп, работающих от электричества, оснащались платиновыми нитями, а затем появились угольные виды. Но все они быстро сгорали. В 1904 г. стал популярен вольфрамовый вариант. Тогда использовали три метода работы с этим материалом для создания эффективных ламп.

Ее прокаливали в условия вакуума, кадмий и другие компоненты испарялись и оставалась чистая вольфрамовая нить. Именно эта технология была наиболее простой и давала хороший результат. Иные методы были либо слишком сложными, либо не обеспечивали чистоту нити для устройства накаливания.

Привычные приборы для освещения имеют простую конструкцию, но ее изобретение и совершенствование заняло много лет опытов и трудов. Этой теме посвящены различные научные статьи и другие материалы, которые могут напомнить историю создания. Именно лампы накаливания дали старт для быстрого развития этой сферы. Благодаря этому люди могут жить с комфортом.

Томас Эдисон и Ильич

Если принять во внимание хронологии порядок протекающих событий, то электрическую лампу создал Лодыгин. А вот Яблочков являлся основоположником серии идей, которые стали причиной появления популярного сегодня источника освещения

Именно эти русские изобретатели и последующие разработки исследователей из Великобритании и Америки первую электрическую лампочку смогли так массово использовать и он оказался обыкновенным прибором, который производил свет. Но при развитии задумок имеется тот, кто ее породил, и тот, кому достался патент. А вот изобретение дуговой лампы не так известно.

Томас Эдисон

В 1879 году впервые продемонстрировали лампочку Эдисона с платиновой нитью. Через год ему дали еще один патент на модель с угольной нитью, работавшая в течении 40 часов. К тому же он внес определенный вклад в изготовлении лампочки накаливания, создав цоколь, патроне и выключатель.

То есть Томас Эдисон получил патент на электрическую лампу накалывания как собственного изобретения спустя год, как использовали модель Максима и практически позже на 6 лет всеобщего показа лампы Лодыгина. У патентной работы Т. Эдисона были собственные результаты: при объединении с Джозефом Сваном, он основал фирму по изготовлению самой первой модели электрических лам накаливая. Т. Эдисон вместе с Х. Максимом, когда конкурировали друг против друга, были в бюрократических разбирательствах между собой.

Т. Эдисон был более доступный. Х. Максим в данной борьбе не удостоился ни единого патента, а также у него были огромные финансовые потери, по этой причине он оставил страну и отправился в Европу. С лампочкой Эдисона все понятно.

А вот кто основатель лампочки Ильича? Для нынешнего поколения ответ неоднозначный. Подобное наименование знали лишь на территории Советского Союза, этот термин оказался в лексиконе россиян. Лампочки Ильича является наименованием не просто осветительного прибора, а целого ряда явлений. В 1921 году, на территории России царил глубокий экономический кризис, разразившийся тут в результате известной всем гражданской войны. И в это время Государственная комиссия по электрификации РФ приняла план ГОЭЛРО. Он был планом по развитию хозяйства, который бал основан на создании энергетической базы. В это время стали электрифицировать страну огромными масштабами. В скором времени в поселках, в которых использовались главным образом лучные либо керосиновые лампочки стали появляться электрические лампочки.

Ленин

Идею этого плана озвучил Ленин. По этой причине лампы для накала стали именовать в его честь. Такие модели стали накаливаться очень быстро. Лампочки Эдисона известно сегодня по той причине, что он смог вовремя запатентовать свое изобретение. На территории нашей страны лампочки с накаливаемыми стержнями начали ассоциировать с именем Ленина, потому что он первый снабдил Россию экономичной электроэнергией.

Характеристики

Лампы накала обладают такими характеристиками:

Принцип действия

Суть работы всех ЛН в использовании принципа нагревания вещества при прохождении сквозь него тока. В этом случае повышается температура нити накала после замыкания электрической цепи. Как результат запускается эффект электромагнитного теплового излучения. Чтобы оно стало видимым для человека, температура нагревания должна превышать 570 ⁰C – это начало красного свечения.

Внутри лампы нить накаливания разогревается до 2000–2800 ⁰С. При разогревании до такой температуры на воздухе вольфрам превращается в оксид – на нем образуется белый налет, поэтому внутрь колбы закачиваются нейтральные газы. На заре развития данной технологи освещения в лампочке создавался вакуум, сейчас это практикуют только для изделий минимальной мощности. При закручивании в патрон цоколя лампы и замыкании цепи запускается процесс накаливания нити, и она дает свет.

Конструкция

Устройство всех ЛН схоже, в них содержаться:

1. Рабочая часть – нить из вольфрамовой проволоки, свернутая в спираль. Удельное сопротивление этого металла в 3 раза больше, чем у меди. Вольфрам используется, потому что он тугоплавкий и можно максимально уменьшить сечение нити. За счет этого повышается электрическое сопротивление. Питание спираль получает от электродов.
2. Спираль удерживают элементы из молибдена. Он также тугоплавкий, имеет низкий коэффициент теплового расширения.
3. Колба из стекла. Внутри ее инертный газ, что не дает сгореть нити накала. Именно поэтому такие лампы не вакуумные, именно газ создает давление внутри колбы.
4. Электроды соединяются с контактными элементами цоколя с помощью медных проводников.
5. Цоколь. Такой элемент есть во всех рассматриваемых лампочках, за исключением специальных автомобильных. Резьба на цоколе и его размер могут быть различными.

Цоколь

Самые привычные для нас лампочки с резьбовым цоколем, размеры их стандартизированы. Для моделей, что используются в бытовых условиях, востребованы Е 14, Е 27 и Е 40. Реже используются для таких источников света без резьбы, но они распространены в автомобильном деле.

Интересно! В Америке и Канаде используются другие стандарты цоколей по причине иного напряжения в сети. Для них привычные размеры резьбы в мм: 12, 17, 26 и 39. При отражении размера цоколя на лампочке перед цифрами стоит так же как и у нас литера Е.

Маркировка

Разобраться в маркировке ламп накаливания несложно, основные обозначения, которые можно встретить:

• Специфика конструкции и свойства. «Б» указывает на аргоновую биспиральную ЛН, «В» – на содержание внутри вакуума, «Г» – на то, что в лампу закачан газ, «БК» – биспиральная криптоновая, «МЛ» – молочный цвет колбы, «МТ» – матовая, «О» – опаловая.
• О назначении лампочки расскажет вторая часть маркировки. «Ж» – железнодорожная, «КМ» – коммутационная, «СМ» – для самолетов, «А» – для автомобилей, «ПЖ» – лампа высокой мощности для использования в прожекторах.
• Форму обозначают так: «А» – абажур, «Д» – декоративная, «В» – витая.
• Первые цифры – это номинальное напряжение.

Коэффициент полезного действия и долговечность

Существенные недостатки таких ламп – это небольшой срок эксплуатации и низкий коэффициент полезного действия. Под КПД подразумевается соотношение мощности и заметного человеку излучения. Как помним, нить разогревается до 2700 К, в этом случае ее КПД около 5%. Вся остальная энергия, которая, кстати, в полном объеме превращается в излучение, припадает на инфракрасный спектр, который невидим для человека. Мы воспринимаем его как тепло.

Теоретические повысить КПД до 20% можно, для этого следует увеличить температуру нити накала до 3400 К, получаемый свет в этом случае будет в 2 раза ярче, правда, срок эксплуатации уменьшается на 95%.

Если мощность снижать, то период эксплуатации ламп накаливания может увеличиваться в 5 и более раз. Уменьшение напряжения при этом снижает КПД, но использовать лампочку получиться в 1000 раз дольше. Этот эффект используется при создании надежного дежурного освещения. Конечно, это возможно, только если нет критических требований к освещенности.

Предшественники ламп

До изобретения электричества, жизнь людей проходила в полумраке. С наступлением темноты жилища погружались во тьму и их обитатели, чтобы хоть как-то разогнать пугающий их мрак, зажигали огонь.

Для освещения домов в разных странах использовались светильники самых разных конструкций, факелы, свечи, лучины, а на открытом воздухе, например, в дороге или в военных лагерях, разводили костры. Люди дорожили этими источниками света, о них придумывали легенды и слагали песни.

Однако пытливый человеческий ум уже в глубокой древности искал альтернативу всем этим приспособлениям. Ведь все они давали мало света, сильно чадили, заполняя помещение дымом, да к тому же ещё и могли погаснуть в любую минуту. Археологи, открывшие удивительные росписи внутри древнеегипетских пирамид, не могли не задаваться вопросом о том, как же древние художники делали эти рисунки при том, что естественный свет в пирамиды не проникал, а копоти на стенах и потолке от факелов или светильников не было обнаружено. Вероятно, что ответ на этот вопрос уже найден в городе Дендера, в храме богини Хатхор. Именно там находятся барельефы, на которых, возможно, запечатлена древняя электрическая лампа наподобие газоразрядного светильника.

Таким образом вплоть до середины XIX века наиболее популярными источниками света оставались масляные и жировые лампы, свечи, фонари и факелы, а в походных условиях — всё те же костры, что и в древности.

Керосиновая лампа, изобретённая в середине XIX столетия, потеснила все прочие источники искусственного освещения, правда ненадолго: до того времени, пока не появилась электрическая лампочка — самая обычная для нас, но совершенно удивительная для людей того времени.

Кто на самом деле изобрел лампу

Официально изобретателем и первым человеком, зарегистрировавшим патент, считается Томас Эдисон. За свою жизнь предприниматель оформил 1093 патента в США и около 3000 в иных странах на различные изделия.

Также он занимался совершенствованием киноаппаратов, телефона и телеграфа, придумал фонограф. Он же автор приветствия «алло» в телефонном разговоре.

Родился изобретатель в 1847 г. в простой семье в штате Огайо, США. Молодой Томас работал телеграфистом. После 1864 г. создал и запатентовал свой первый «электрический баллотировочный аппарат» — прибор быстрого подсчета поданных голосов «да» и «нет».

Томас Алва Эдисон

Характеризуют достижения Эдисона и награды, например, Золотая медаль Конгресса. Это высшее поощрение в США досталось ученому в 1928 г. Были в копилке и другие, а также несколько почетных должностей.

Достоинства

Электрические лампы накаливания имеют много преимуществ. Однако, самое главное заключается в их низкой стоимости. Сравнение ламп накаливания со светодиодными лампами наглядно это показывает. Кроме этого, можно выделить следующие достоинства:

• не теряют функциональности в условиях работы при низких температурах, поэтому активно используются для создания уличного освещения 
• незначительные скачки напряжения не являются причиной выхода из строя лампы
• работают даже при очень низком напряжении (но интенсивность освещения снижается)
• широкий выбор разновидности и мощности изделий, вследствие чего вы сможете выбрать необходимый вам вариант
• хорошо работают в условиях высокой влажности
• подключение к сети без дополнительного оборудования
• более безопасны, чем газозарядные. К примеру, в случае повреждения энергосберегающей лампы, нужно срочно провести комплекс мероприятий, включающих проветривание помещения и химическую обработку поверхности.

Главным недостатком можно назвать низкую световую отдачу и преобладание красных и желтых оттенков в спектре. Кроме этого выделим:

• продукт отличается маленьким ресурсом работы, который уменьшается при отклонении номинального напряжения в сети
• довольно хрупкая колба. По этой причине используют такие лампы исключительно вместе с плафоном
• работа лампы накаливания не является экономичной.

Первые опыты с дуговой лампой

1. Исследования на эту тему начинались больше полувека до самого изобретения.
2. Впервые опыты с так называемой дуговой лампочкой показаны при королевском дворе Великобритании в начале XIX века учёным по фамилии Деви. Меж тонкими угольными волосками пробегали множество электрических вспышек. Производимый свет был необычайно ярким, даже ослепляющим и очень эффектным, однако, для обычного освещения не годился. Требовался мощный генератор для подпитки лампы, а срок горения был коротким.
3. Гораздо позже, когда были изобретены генераторы, «дуговая лампа» нашла своё применение, но в очень специфической сфере — в кинотеатре или на маяках, а также в мощных прожекторах.

Как выглядит лампа накаливания

Лампа накаливания – это электрический источник света. Его основа состоит из тугоплавкого проводника, который выполняет функции тела накала. Проводник находится в стеклянной колбе, внутрь которой накачивают инертный газ или полностью выпускают воздух.

После прохождения через проводник электрического тока лампа источает световой поток. Считается, что лампочку накаливания придумал Томас Эдисон. Однако вклад в появление этого устройства внесли многие исследователи.

Как она работает

Принцип работы устройства основывается на том, что при прохождении электротока по телу канала этот элемент разогревается. Как следствие, повышается температура вольфрамовой нити. В итоге нить начинает испускать электромагнитно-тепловое излучение. Чтобы добиться свечения, температура накала должна достигать около 2000 градусов. При уменьшении температуры в свечении будет появляться все больше красноватых оттенков.

Все недостатки лампы накаливания заключаются в температуре накала. Чем лучше требуется световой поток, тем более высокая температура нужна. При этом вольфрамовая нить отличается пределом накала. Если его превысить, источник света полностью ломается

Важно учитывать, что максимально допустимый порог нагревания составляет 3410 градусов

Итак, к главным характеристикам устройств относят следующее:

1. Световая отдача – представляет собой отношение излучаемого потока света к потребляемой мощности. Этот параметр измеряется в люменах на Ватт.
2. Световой поток – это физический параметр, который характеризует количество световой мощности в определенном потоке излучения.
3. Люмен – это единица измерения потока света.

Конструкция[]

Конструкция современной лампы. На схеме: 1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые вводы); 6 — крючки-держатели ТН; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.

Конструкции ЛН весьма разнообразны и зависят от назначения конкретного вида ламп. Однако общими для всех ЛН являются следующие элементы: ТН, колба, токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели ТН различной конструкции; лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы.

Колба

Стеклянная колба защищает нить от сгорания в окружающем воздухе. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала нити. Для ламп большей мощности требуются колбы большего размера, для того чтобы осаждаемый материал нити распределялся на большую площадь и не оказывал сильного влияния на прозрачность.

Буферный газ

Колбы первых ламп были вакуумированы. Современные лампы заполняются буферным газом (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). Это уменьшает скорость испарения материала нити. Потери тепла, возникающие при этом за счёт теплопроводности, уменьшают путём выбора газа, по возможности, с наиболее тяжёлыми молекулами. Смеси азота с аргоном являются принятым компромиссом в смысле уменьшения себестоимости. Более дорогие лампы содержат криптон или ксенон (молярные массы: азот: 28,0134 г/моль; аргон: 39,948 г/моль; криптон: 83,798 г/моль; ксенон: 131,293 г/моль)

Нить накала

Двойная спираль лампы накаливания (Osram 200 Вт) с контактными проводниками и держателями нити

Нить накала в первых лампах делалась из угля (точка сублимации 3559 °C). В современных лампах применяются почти исключительно спирали из осмиево-вольфрамового сплава. Провод часто имеет вид двойной спирали, с целью уменьшения конвекции за счёт уменьшения ленгмюровского слоя.

Лампы изготавливают для различных рабочих напряжений. Сила тока определяется по закону Ома (I=UR{\displaystyle I=U/R}) и мощность по формуле P=U⋅I{\displaystyle P=U\cdot I}, или P=U2R{\displaystyle P=U^{2}/R}. При мощности 60 Вт и рабочем напряжении 230 В через лампу должен протекать ток 0,26 А, т. е. сопротивление нити накала должно составлять 882 Ома. Т. к. металлы имеют малое удельное сопротивление, для достижения такого сопротивления необходим длинный и тонкий провод. Толщина провода в обычных лампах составляет 40-50 микрон.

Т. к. при включении нить накала находится при комнатной температуре, её сопротивление много меньше рабочего сопротивления. Поэтому при включении протекает очень большой ток (в два-три раза больше рабочего тока). По мере нагревания нити её сопротивление увеличивается и ток уменьшается. В отличие от современных ламп, ранние лампы накаливания с угольными нитями при включении работали по обратному принципу — при нагревании их сопротивление уменьшалось, и свечение медленно нарастало.

В мигающих лампах последовательно с нитью накала встраивается биметаллический переключатель. За счёт этого такие лампы самостоятельно работают в мигающем режиме.

Цоколь

Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Томасом Альвой Эдисоном. Размеры цоколей стандартизированы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14 (миньон), E27 и E40. Также встречаются цоколи без резьбы.

Предохранитель

Перегорание лампы происходит во время её работы, то есть в то время, когда одновременно нить накала нагрета и через нить протекает электрический ток. Если в это время происходит разрыв нити, то между разведёнными концами нити обычно загорается электрическая дуга. В быту это можно заметить по яркой синевато-белой вспышке в момент перегорания лампы.

Для того, чтобы разомкнуть цепь при возгорании дуги и не допустить перегрузки питающей цепи, в конструкции лампы предусмотрен плавкий предохранитель. Он представляет собой отрезок тонкой проволоки и расположен в цоколе лампы накаливания. Для бытовых ламп с номинальным напряжением 220 В такие предохранители обычно рассчитаны на ток 7 А.

Как шли к открытию?

История лампы накаливания началась в начале XIX века. В школьном курсе физике принято считать изобретателем лампы накаливания Томаса Эдисона (1847–1931), однако, у изделия имелись прародители.

В 1803 году русский изобретатель Василий Владимирович Петров (1761–1834) изучая проводимость материалов, получил электрическую дугу между угольными проводниками. Он предложил пользоваться явлением для освещения пространства. Однако, из-за быстрого сгорания угля, практического применения открытие в те годы не получило.

Подробнее о В.П. Петрове рассказано в видео:

Научно описал в 1809 г. дуговой разряд между угольными стержнями сэр Гемфри Дэви (1778–1829) – создатель английской школы электрохимии. Труды стали основой для последующих открытий. Только в 1838 году бельгийцем Жобаром создан устойчиво работающий прототип лампы с угольным сердечником, горение проходило в воздушной среде, поэтому разрушение электрода завершалось очень быстро.

Вскоре, в 1840 году членкор Петербургской академии наук англичанин по происхождению Уоррен Деларю (1815–1989) в качестве материала нити накаливания использовал платину. Устройство успешно освещало помещение, но из-за дороговизны драгоценного металла и его низких прочностных свойств, до промышленного использования дело не дошло.

Устройства Жобара и Деларю стали прорывом в науке, но запатентованы не были.

Первый патент удалось получить ирландцу Фредерику де Моллейну в 1841 году. Устройство представляло собой спираль из платины, находящуюся в вакууме – это увеличивало срок использования.

Американец Джон У. Старр в 1844 г. получил американский, а в следующем году британский патент на лампочки с углеродной нитью. Работы остановились, серия лампа не пошла в связи со смертью изобретателя.

Не прошел мимо изучения электрической дуги и великий французский ученый Жан Бернар Фуко. Заменив в 1844 древесный уголь на ретортные угольные электроды, он добился увеличения срока использования устройства, придумав попутно «первый диммер» – интенсивность света регулировалась изменением длины электрической дуги.

Следующий шаг был сделан Генрихом Гебелем из Германии. Он вел эксперименты, использовав в качестве электродов обугленные палочки бамбука, находящиеся в вакууме колбы. Прибор Гебеля считается прототипом первой лампочки.

С 1860 по 1878 год англичанин Джозеф Вильсон Свон (Суон) работал над применением угольного волокна и получил в итоге патент на изобретение лампы. Особенностью прибора стала разреженная кислородная атмосфера, в которой нагревалось и излучало видимый свет угольное волокно. Технология позволила увеличить видимое свечение.

Параллельно со Своном проводил эксперименты и получил в 1874 г. патент на нитевую лампу российский ученый А.Н.Лодыгин. Василий Федорович Дидрихсон российский ученый усовершенствовал конструкцию своего соотечественника. Из колбы откачали воздух, и было установлено несколько электродов. После сгорания одного, начинал светиться следующий электрод – время службы повысилось.

В 1976 г. российский физик Павел Николаевич Яблочков, изучая изоляционные материалы, применил обмазку нити белой глиной (каолином). Лампа светилась на воздухе, не требуя создания вакуума. Для пуска приходилось подогревать нити спичками. Сам изобретатель скептически относился к  электрическому освещению и прекратил работу в этом направлении. Однако, некоторое время лампы Яблочкова выпускались в промышленном масштабе, но в итоге были вытеснены лампами накаливания. Такими приборами освещался Париж, Лондон, Санкт-Петербург, устанавливались светильники на паровозах и кораблях.

Томасу Эдисону (США) удалось усовершенствовать изобретения Лодыгина и Яблочкова. В 1880 году был получен патент на лампу с угольными электродами.

Чародей из Менло-Парка и коронация русского царя

В 1877 году в США прибыл русский лейтенант флота по фамилии Хотинский. Он был знакомым Лодыгина и гордился этим. Хотинский в Штатах познакомился с американским изобретателем и предпринимателем Томасом Эдисоном и показал ему лампу накаливания своего друга. Изобретение русского коллеги американца явно заинтересовало.

Даже наём сотрудников Эдисон контролировал лично. Он стал первым человеком, который придумал анкетировать кандидатов при приёме на работу. В анкете Эдисона могли встретиться самые неожиданные вопросы — например, где находится Волга. Изобретатель верил, что его сотрудники должны обладать эрудицией.

Кроме того, они должны быть выносливыми. Ведь в лаборатории Эдисона нередко работали так много, что буквально засыпали на рабочем месте. Сам изобретатель говорил впоследствии: «Своими успехами я обязан тому, что никогда не держал на рабочем месте часов».

Вероятно, ещё одна причина, почему Эдисон преуспел, была в том, что он чувствовал перспективные идеи и не упускал своего. Так, в 1879 году изобретатель потребовал в судебном порядке запретить производить лампы накаливания с угольным стержнем в Европе — лампы, которые изобрёл Лодыгин. Суд Эдисону отказал.

Упорство Эдисона принесло свои плоды. Усовершенствованная им лампа в итоге могла гореть и не перегорать несколько недель.

История изобретения

Многих людей интересует, кто конкретно создал это устройство. Считается, что лампу накаливания придумал Томас Эдисон. Однако вклад в разработку внесли многие ученые.

Что использовали до ламп

До появления электричества люди применяли самые простые источники света – от обыкновенной лучины до ламп, которые зажигались посредством газа, растительного масла или топленого воска. В лампу часто добавляли также животный жир, чтобы она дольше горела. К тому же в нее нередко клали тканевый фитиль и затем его поджигали. Конструкция была похожа на свечу, накрытую прозрачным куполом.

Когда люди стали заниматься добычей и переработкой нефти, началась эпоха керосиновых ламп. Они быстро превратились в народный способ освещения и заменили слабый свет лучины и дорогостоящие восковые свечи.

Первые попытки ученых

Сложно сказать, кто первым придумал это устройство. Вклад в его появление внесли разные исследователи:

1. В 1809 году английский ученый Деларю сделал первую лампу, которая имела платиновую спираль.
2. Спустя 30 лет изобретатель из Бельгии Жобар придумал угольную лампу накаливания.
3. Затем немецкий ученый Генрих Гебель представил первую версию рабочего источника света. Это произошло в 1854 году.

Лампочка немецкого образца обладала обугленной бамбуковой нитью, помещенной в вакуумированную емкость. В течение 5 следующих лет Генрих Гебель проводил исследования. В итоге он придумал первый опытный вариант рабочей лампочки накаливания.

В 1860 году английский исследователь Джозеф Суон предложил свои первые разработки в сфере источников освещения, а затем и запатентовал. Однако разработчик столкнулся со сложностями с созданием вакуума. В результате его лампы работали не слишком эффективно и не очень долго.

Изобретение Лодыгина

История лампы накаливания началась в 1872 году. Именно тогда русский исследователь Лодыгин решил пропускать электрический ток через угольный стержень. Он поместил изделие в пространство без воздуха. Для этого исследователь использовал прозрачную стеклянную колбу.

По мере повышения силы тока нарастала и интенсивность светоотдачи, пока не была достигнута температура плавления. После чего лампа гасла. Таким путем ученый установил идеальные режимы работы первых устройств. В результате в 1873 году в Петербурге было установлено несколько фонарей, оснащенных такими лампочками.

Вклад Томаса Эдисона

Одновременно с Лодыгиным работу над созданием лампы накаливания вел американский исследователь Томас Эдисон. В 1879 году ученый получил патент на модель с угольной нитью. Именно поэтому исследователя называют «отцом лампы накаливания». Однако работы над созданием такого устройства вели в различных странах почти в одинаковое время. Потому нельзя точно сказать, кто конкретно изобрел прибор.

Последующее развитие

После создания лампы с угольной нитью Лодыгин продолжил работать над ее совершенствованием. В 1890 году исследователь решил заменить нить накаливания металлической. Она изготавливалась из тугоплавкого металла – вольфрама. Его отличительной особенностью была довольно высокая температура плавления – около 3410 градусов.

Эдисон в этот период тоже занимался усовершенствованием устройства. Он предложил заменить в конструкции ламп придуманную им резьбовую систему патрон-цоколь. Такая модель применяется и сейчас почти в таком же виде.

По мере развития технологий и новых открытий в колбы герметичных ламп начали закачивать азот, а после этого их стали заполнять инертным газом. Благодаря этому удалось сделать свечение ярким и продолжительным. Это стало настоящим прорывом первой половины двадцатого века.

В 1910 году физик из США Ленгмюр сделал еще одно важное открытие. Он решил использовать вместо ровной вольфрамовой нити материал, скрученный в спираль

Это помогло уменьшить размеры стеклянной колбы, увеличить срок эксплуатации и повысить параметры светоотдачи. Впоследствии технологический потенциал развивался, и спираль была усовершенствована. Таким образом, вначале появилась биспираль, а затем – и триспираль.

Триумф плана ГОЭЛРО всего за 15 лет

Герберт Уэллс, как и многие другие люди, не поверил в эту идею и стал называть Ленина «кремлевским мечтателем». Однако в 1935 году, после реализации задуманного плана, вместо 30 электростанций в эксплуатацию было введено 40.

Реальная история развития СССР объективно показала правоту разработок команды Кржижановского и перевыполнение плана аж на треть. Страна значительно пополнилась дополнительной сетью ГЭС.

Именно этот результат позволил Советскому Союзу достичь первого места в Европе по уровню промышленного производства и экономики уже в то время.

А за лампой с нитью накала прочно закрепилось политическое выражение: «лампочка Ильича», как следствие советской пропаганды и выражение социалистической идеологии.

Новое словосочетание лампочка Ильича указывает не на создателя, а на политика, который массово внедрил полезное техническое устройство в широкие народные массы.

Освещение стало доступным там, где до этого была разруха, бедность и голод.

Видео из Видеопедии подробно рассказывает о таком феномене.

Светильники до появления электрического аналога

В мире возникновения освещение, как только стали применять огонь. Затем она начала эволюционировать, когда стали делать появилась энергетика.

Первые лампочки освещали с помощью таких средств, как:

• любое растительное масло;
• нефть;
• воск;
• животный жир;
• природный газ и так далее.

Первая керосиновая лампочка

Самые первые изобретения ламп использовали для освещения жир. В емкость с жиром клали тканевой фитиль. Жир позволял длительное время огню освещать. Выходило что-то напоминающее свечу в емкости. История лампочки прогрессировала, когда стали добывать нефть, в это время появлялись керосиновая лампа. Она за короткий промежуток времени стала так востребована. Изобретение электрической лампочки приходятся на время, когда электричество начала быстро распространяться вначале в городских просторах, а затем и в дальних уголках.