من هو مخترع أول مصباح كهربائي. تم اختراع المصباح الكهربائي المتوهج في روسيا. تاريخ اختراع المصباح الكهربائي

يمكنك سماع إجابات مختلفة عن هذا السؤال الذي يبدو بسيطًا. لا شك أن الأمريكيين سيصرون على أنه كان أديسون. سيقول البريطانيون أن هذا هو مواطنهم سوان. قد يتذكر الفرنسيون "النور الروسي" للمخترع يابلوشكوف ، الذي بدأ إنارة شوارع وساحات باريس عام 1877. سوف يقوم شخص ما بتسمية مخترع روسي آخر - Lodygin. ربما ستكون هناك إجابات أخرى. إذن من على حق؟ نعم ، ربما هذا كل شيء. تاريخ المصباح الكهربائييمثل سلسلة كاملة من الاكتشافات والاختراعات التي قام بها أشخاص مختلفون في أوقات مختلفة.

قبل الانتقال إلى التسلسل الزمني لاختراع المصباح الكهربائي ، أود أن أشير إلى ما نعنيه بمفهوم "المصباح الكهربائي". بادئ ذي بدء ، إنه مصدر ضوء ، جهاز ، جهاز يتم فيه تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. لكن طرق التحويل يمكن أن تكون مختلفة. في القرن التاسع عشر ، عُرف العديد من هذه الأساليب. لذلك ، حتى ذلك الحين ، كان هناك عدة أنواع من المصابيح الكهربائية: القوس ، والمصابيح المتوهجة ، وتفريغ الغاز. المصباح الكهربائي هو نظام تقني أي مجموعة من العناصر الفردية اللازمة لأداء الوظيفة المفيدة الرئيسية - الإضاءة.

لا ينفصل تاريخ ظهور المصباح الكهربائي وتطوره عن تاريخ الهندسة الكهربائية ، الذي يبدأ باكتشاف التيار الكهربائي في القرن الثامن عشر. في وقت لاحق ، في القرن التاسع عشر ، اجتاحت موجة من الاكتشافات المتعلقة بالكهرباء حول العالم. كان الأمر أشبه بتفاعل متسلسل ، عندما فتح أحد الاكتشافات الطريق أمام اكتشاف آخر. ظهرت الهندسة الكهربائية من قسم الفيزياء إلى علم مستقل ، عملت على تطويره مجموعة كاملة من العلماء والمخترعين: الفرنسي أندريه ماري أمبير ، والألمان جورج سيمون أوم وهاينريش رودولف هيرتز ، والبريطاني مايكل فاراداي وجيمس ماكسويل و الآخرين.

بدأ القرن التاسع عشر المذهل ، الذي وضع الأسس للثورة العلمية والتكنولوجية التي غيرت العالم ، باختراع مصدر تيار كيميائي (عمود فولتية). مع هذا الاختراع المهم للغاية ، التقى العالم الإيطالي أ. فولتا بعام 1800 الجديد. وبالفعل في عام 1801 ، تمكن الأستاذ في أكاديمية سانت بطرسبرغ للطب الجراحي فاسيلي بتروف من إقناع رؤسائه بشراء أقوى بطارية كهربائية لمكتبه في ذلك الوقت ، والتي تتكون من 4200 زوج من الخلايا الجلفانية. أثناء إجراء تجارب على هذه البطارية ، اكتشف بتروف في عام 1802 قوسًا كهربائيًا - وهو تفريغ لامع يحدث بين قضبان الكربون والأقطاب الكهربائية المجمعة معًا على مسافة معينة. كما اقترح استخدام قوس للإضاءة.

ومع ذلك ، في التطبيق العملي لهذه الفكرة ، نشأت العديد من الصعوبات. أظهرت التجارب أن القوس يحترق بشكل ساطع وثابت فقط على مسافة معينة بين الأقطاب الكهربائية. وأثناء احتراق القوس الكهربائي ، تحترق أقطاب الكربون تدريجياً ، مما يزيد من فجوة القوس. كانت هناك حاجة إلى آلية تنظيم للحفاظ على مسافة ثابتة بين الأقطاب الكهربائية.

قدم المخترعون حلولاً مختلفة. لكن عيبهم جميعًا أنه كان من المستحيل تضمين عدة مصابيح في دائرة واحدة. اضطررت إلى استخدام مصدر طاقة مختلف لكل وحدة إنارة. تم حل هذه المشكلة في عام 1856 من قبل المخترع A. أضاء هذا التركيب الساحة الحمراء في موسكو أثناء تتويج الإسكندر الثاني.

في عام 1869 ، قام مخترع روسي آخر V.I. Chikolev بتطبيق منظم تفاضلي على مصباح القوس واستخدمه في الكشافات البحرية القوية. لا تزال ضوابط مماثلة مستخدمة اليوم في منشآت الأضواء الكاشفة الكبيرة. لسوء الحظ ، كانت جميع وحدات التحكم بالقوس غير موثوقة ومكلفة.

لعب المهندس الكهربائي الروسي بافيل نيكولايفيتش يابلوشكوف الدور الحاسم في الانتقال من التجارب على الكهرباء إلى الإضاءة الكهربائية الجماعية. بدأ يابلوشكوف عمله في روسيا ، بعد أن نظم ورشة عمل للآلات المادية في سانت بطرسبرغ عام 1875. في نفس العام ، خطرت له فكرة إنشاء مصباح قوسي بسيط وموثوق. ومع ذلك ، أجبر الانهيار المالي للمشروع يابلوشكوف على المغادرة إلى باريس في عام 1876 ، حيث واصل عمله على المصباح القوسي في شركة Breguet الشهيرة للساعات والأدوات الدقيقة.

كانت المشكلة هي نفسها - كانت هناك حاجة إلى منظم. جاءت الفكرة بشكل غير متوقع كالعادة. ساعدت القضية. بالتفكير الجاد في هذه المشكلة ، ذهب يابلوشكوف لتناول الطعام في مقهى باريسي صغير. جاء النادل. استمر يابلوشكوف في التفكير في نفسه ، وشاهد ميكانيكيًا وهو يضع الطبق ، والملعقة ، والشوكة ، والسكين ... وفجأة ... نهض يابلوشكوف فجأة من الطاولة وذهب إلى المخرج. سارع إلى ورشته. تم العثور على الحل! بسيط وموثوق! وصل الأمر إليه بمجرد أن نظر إلى أدوات المائدة الملقاة بجانب بعضها البعض ، بالتوازي مع بعضها البعض.

نعم ، هذه هي الطريقة التي يجب أن توضع بها أقطاب الكربون في المصباح - ليس أفقيًا ، كما هو الحال في جميع التصميمات السابقة ، ولكن بالتوازي (!). ثم سيحترق كلاهما تمامًا ، وستظل المسافة بينهما ثابتة دائمًا. وليست هناك حاجة إلى هيئات تنظيمية معقدة.

لم يشك النادل الباريسي في أنه أصبح ، كما كان ، مؤلفًا مشاركًا للاختراع. لكن من يدري ، إذا لم يكن قد وضع السكين والملعقة بدقة شديدة أمام يابلوشكوف ، فربما لم يكن من الممكن تخمين المخترع. صحيح أن "تلميح" النادل وجد أرضًا خصبة. بعد كل شيء ، كان Yablochkov يبحث عن حله حتى على طاولة مقهى ، في انتظار أمر. بالمناسبة ، هذا مثال ممتاز على استخدام التفكير النقابي في حل مشكلة تقنية معقدة. من ناحية أخرى ، هذه الحالة هي مثال على حل لمشكلة تقنية ، عندما يكون الجهاز المثالي (في هذه الحالة ، المنظم) شيئًا غير موجود في الواقع ، ولكن يتم تنفيذ الوظائف.

بالطبع ، كانت هذه مجرد فكرة ، وليست حلاً كاملاً للمشكلة - إنشاء مصباح غير مكلف وموثوق به. استغرق الأمر الكثير من العمل لتحقيق ذلك. بادئ ذي بدء ، مع الترتيب المتوازي للأقطاب الكهربائية ، يمكن للقوس أن يحترق ليس فقط في نهايات الأقطاب الكهربائية ، ولكن أيضًا بطولها بالكامل ، وعلى الأرجح ، سوف يتدحرج إلى قاعدتهم - إلى المشابك الحاملة للتيار. تم حل هذه المشكلة عن طريق ملء الفراغ بين الأقطاب الكهربائية بعازل ، والذي يحترق تدريجيًا مع الأقطاب الكهربائية.

لا يزال يتعين اختيار تكوين هذا العازل ، والذي تم باستخدام الطين (الكاولين) لهذا الغرض. كيف تضيء المصباح؟ ثم ، في الجزء العلوي ، بين الأقطاب الكهربائية ، تم وضع جسر كربوني رفيع ، والذي تم حرقه في لحظة التبديل ، مما أدى إلى اشتعال القوس. لا تزال هناك مشكلة الاحتراق غير المتكافئ للأقطاب المرتبطة بقطبية التيار. لأن تم حرق القطب "+" بشكل أسرع ، في البداية كان لا بد من جعله أكثر سمكًا. حل مبتكر آخر لهذه المشكلة هو استخدام التيار المتردد.

اتضح أن تصميم المصباح القوسي بسيط: قضبان كربونية مفصولة بطبقة عازلة من الكاولين ومثبتة على حامل بسيط يشبه الشمعدان. احترقت الأقطاب الكهربائية بالتساوي ، وأعطى المصباح ضوءًا ساطعًا ، ولفترة طويلة نوعًا ما. كان من السهل صنع هذه "الشمعة الكهربائية" ورخيصة الثمن.

في عام 1876 ، قدم مخترع روسي اختراعه في معرض لندن. بعد مرور عام ، حقق الفرنسي المغامر ، Deneiruz ، إنشاء شركة مساهمة "جمعية دراسة الإضاءة الكهربائية بطرق Yablochkov". ظهرت مصابيح Yablochkov في أكثر الأماكن زيارة في باريس ، في الشارع - Avenue de l'Opera وفي ساحة Place de l'Opera ، وكذلك في متجر اللوفر ، حلت الإضاءة السائلة والغازات الخافتة محل الكرات غير اللامعة ، التي كانت متوهجة أبيض ، ضوء خافت. موكب النصر "La lumiere russe" (الضوء الروسي) حول العالم. في غضون عامين ، غزت شمعة Yablochkov العالم القديم بأكمله ، وانتشرت في الشرق إلى قصور الشاه الفارسي وملك كمبوديا .

أرز. 1. بافل نيكولايفيتش يابلوشكوف وشمعته.

في 1876-1877 ، تم الحصول على العديد من براءات الاختراع الفرنسية ، سواء لتصميم المصباح الكهربائي نفسه أو لأنظمة الإمداد بالطاقة الخاصة بهم. تم وضع الإنتاج على أساس صناعي. أنتج مصنع صغير في باريس أكثر من 8000 شمعة في اليوم وعدة عشرات من المولدات الكهربائية شهريًا. ومع ذلك ، سرعان ما انتهى كل هذا الازدهار. بدأ استبدال شمعة Yablochkov تدريجياً بمصباح متوهج أرخص وأكثر متانة.

ويعتقد أن مخترع المصباح المتوهج هو المخترع الأمريكي الشهير توماس ألفا إديسون. في 21 ديسمبر 1879 ، ظهر مقال في صحيفة نيويورك هيرالد عن اختراع جديد لـ T. حضروا عرض الإضاءة الكهربائية للمنازل والشوارع في مينلو بارك (الولايات المتحدة الأمريكية) ، وفي 27 يناير من نفس العام ، حصلوا على براءة اختراع أمريكية رقم 223898 "مصباح كهربائي" (انظر الشكل 2.). ولكن في الواقع ، القصة مع براءة الاختراع هذه والمصباح المتوهج أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام.

أرز. 2. براءة اختراع توماس أديسون للمصباح الكهربائي

تم إجراء التجارب الأولى مع موصلات التسخين بالتيار الكهربائي في بداية القرن التاسع عشر بواسطة العالم الإنجليزي همفري ديفي. واحدة من أولى المحاولات لتطبيق التوهج الحالي للموصلات ، على وجه التحديد لغرض الإضاءة ، تم تنفيذه في عام 1844 من قبل المهندس دي مولين ، الذي وضع سلك بلاتيني متوهج داخل كرة زجاجية. هذه التجارب لم تحقق النتائج المرجوة ، منذ ذلك الحين ذاب سلك البلاتين بسرعة كبيرة.

في عام 1845 ، في لندن ، استبدل كينج البلاتين بعصي من الفحم وحصل على براءة اختراع لـ "استخدام المعادن الساخنة والموصلات الكربونية للإضاءة".

في عام 1954 ، أي قبل 25 عامًا من إديسون ، قدم صانع الساعات الألماني هاينريش غوبل في نيويورك أول مصابيح خيوط متوهجة عملية من الكربون بعمر احتراق يصل إلى حوالي 200 ساعة. كخيط ، استخدم خيطًا من الخيزران بسمك 0.2 مم ، تم وضعه في فراغ. بدلاً من القارورة ، استخدم جبل ، لأسباب اقتصادية ، قوارير الكولونيا لأول مرة ، ولاحقًا - الأنابيب الزجاجية. لقد صنع فراغًا في دورق زجاجي عن طريق ملء الزئبق وصبه ، أي باستخدام الطريقة المستخدمة في صناعة البارومترات.

استخدم جبل المصابيح التي تم إنشاؤها لإضاءة متجر ساعاته. لتحسين وضعه المالي ، تجول في نيويورك على كرسي متحرك ودعا الجميع للنظر إلى النجوم من خلال التلسكوب. لكن العربة كانت مزينة بمصابيحه. وهكذا ، أصبح جبل أول شخص يستخدم الضوء لأغراض الدعاية. بسبب قلة المال والصلات ، لم يتمكن المهاجر الألماني من الحصول على براءة اختراع للمصباح الخاص به من خيوط الكربون وسرعان ما نسي اختراعه.

منذ عام 1872 ، بدأ الكسندر نيكولايفيتش لودين تجارب على الإضاءة الكهربائية في سانت بطرسبرغ. في مصابيحه الأولى ، كانت عصا رقيقة من الفحم محصورة بين قضبان نحاسية ضخمة في كرة زجاجية محكمة الإغلاق. على الرغم من النقص في المصباح ، في نفس العام ، أسس المصرفي كوزلوف ، بالشراكة مع Lodygin ، مجتمعًا لاستغلال هذا الاختراع. منحت أكاديمية العلوم Lodygin جائزة لومونوسوف البالغة 1000 روبل.

تم استخدام المصابيح المتوهجة بقضيب الكربون التي بناها Lodygin في عام 1874 لإلقاء الضوء على سانت بطرسبرغ الأميرالية. في عام 1875 ، أصبح كون رئيسًا للشراكة ، حيث أطلق تحت اسمه مصباح Lodygin المحسن ، الذي صممه V.F. Didrikhson. في هذا المصباح ، تم وضع الجمر في فراغ ، وتم استبدال الجمرة المحترقة تلقائيًا بأخرى. ثلاثة مصابيح من هذا القبيل لمدة شهرين أضاءت متجر فلوران للكتان في سانت بطرسبرغ في عام 1875 ، وأيضًا ، بناءً على اقتراح P. Struve ، تم إضاءة القيسونات تحت الماء أثناء بناء جسر الإسكندر عبر نهر نيفا.

في عام 1875 ، بدأ ديدريشسون في صنع الفحم من الخشب عن طريق تفحم الأسطوانات الخشبية دون وصول الهواء في بوتقات الجرافيت المليئة بمسحوق الفحم. في عام 1876 ، بعد وفاة كوهن ، انهارت الشراكة. تم إجراء مزيد من التحسينات على المصباح بواسطة N.P. بوليجين في عام 1876. في مصباحه ، كانت نهاية فحم طويل متوهجًا ، تم سحبه تلقائيًا مع احتراق نهايته. اتضح أن تصميم المصابيح صعب الصنع ومنخفض التقنية ، وبالتالي ليس رخيصًا ، على الرغم من أنه كان يتم تحسينه باستمرار.

في أواخر السبعينيات من نفس القرن ، تم بناء السفن لروسيا في أحد أحواض بناء السفن في أمريكا الشمالية ، وعندما حان الوقت لقبولهم ، ذهب ملازم الأسطول الروسي أ.ن.خوتنسكي إلى هناك. أخذ معه عدة مصابيح متوهجة Lodygin. تم تسجيل براءة الاختراع بالفعل في فرنسا وروسيا وبلجيكا والنمسا وبريطانيا العظمى. عرض مصابيح روسية على مخترع يدعى توماس إديسون ، كان يعمل أيضًا على مشكلة الإضاءة الكهربائية في ذلك الوقت.

من الصعب الآن تحديد مدى تأثير الظرف الموصوف على اختراع إديسون. ومع ذلك ، في النهاية ، بفضل عمله ، تم تحقيق نقلة نوعية في تحسين المصباح المتوهج. لم يقم إديسون بإجراء أي تغييرات ثورية على مصباح Lodygin. كان مصباحه عبارة عن قارورة زجاجية بخيط كربوني ، يُضخ منها الهواء ، ولكن بعناية أكبر بكثير من مصباح لوديجين. لكن ميزة Edison ، أولاً وقبل كل شيء ، هي أنه اخترع وأنشأ نظامًا فائقًا لهذا المصباح وبدء إنتاجه ، مما أدى إلى انخفاض كبير في التكلفة. اخترع قاعدة لولبية للمصباح ومقبسًا لها ، واخترع الصمامات ، والمفاتيح ، وأول عداد للطاقة. لقد أصبحت الإضاءة الكهربائية ضخمة حقًا بفضل لمبة إديسون الكهربائية ، حيث وصلت إلى منازل الناس العاديين.

وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى نهج إديسون لحل مشكلة العثور على مادة للخيوط. لقد ذهب للتو من خلال استعراض جميع المواد والمواد المتاحة له (التجربة والخطأ). جرب إديسون 6000 مادة تحتوي على الكربون ، من خيوط الخياطة العادية المطلية بالفحم إلى الطعام والقطران. واتضح أن أفضل ما في الأمر هو الخيزران ، حيث صنعت منه حالة مروحة النخيل اليابانية. استغرق هذا العمل العملاق حوالي عامين.

على الجانب الآخر من المحيط الأطلسي ، في إنجلترا ، في نفس الوقت تقريبًا مع Lodygin و Edison ، كان السير جوزيف ويلسون سوان يعمل على مصباح كهربائي. استخدم خيطًا قطنيًا متفحمًا كعنصر تسخين وقام أيضًا بضخ الهواء خارج القارورة. حصل سوان على براءة اختراع بريطانية لجهازه في عام 1878 ، قبل حوالي عام من إديسون. ابتداء من عام 1879 ، بدأ في تركيب المصابيح الكهربائية في المنازل الإنجليزية. أسس شركة Swan Electric Light في عام 1881 ، وبدأ الإنتاج التجاري للمصابيح. تعاونت Swan لاحقًا مع Edison لتسويق علامة Edi-Swan التجارية.

يستنتج مما قيل أن المصباح الكهربائي المتوهج كان له العديد من المخترعين في مرحلة مبكرة جدًا. جميعهم تقريبًا لديهم براءات اختراع. أما أشهرها ، وهي براءة اختراع إديسون الأمريكية ، فقد أعلنت المحكمة بطلانها حتى انتهاء حقوق الحماية. وجدت المحكمة أن المصباح المتوهج اخترعه هاينريش جيبل قبل عدة عقود من إديسون.

في عام 1890 ، حصل Lodygin على براءة اختراع في الولايات المتحدة لمصباح به خيط معدني مصنوع من معادن مقاومة للصهر - الأوكتيوم والإيريديوم والروديوم والموليبدينوم والتنغستن. عُرضت مصابيح Lodygin مع خيوط الموليبدينوم في معرض باريس عام 1900 وحققت نجاحًا كبيرًا لدرجة أن شركة جنرال إلكتريك الأمريكية اشترت براءة الاختراع منه في عام 1906. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن شركة جنرال إلكتريك أسسها توماس إديسون بنفسه. كانت هذه نهاية الخلاف بين كبار المخترعين.

ومع ذلك ، فإن تحسين المصباح المتوهج لم ينته عند هذا الحد. منذ عام 1909 ، تم استخدام المصابيح المتوهجة مع خيوط التنجستن المتعرجة ، وفي 1912-1913 ظهرت مصابيح مليئة بالنيتروجين والغازات الخاملة (Ar ، Kr). وأخيرًا ، التحسين الأخير في بداية القرن العشرين - بدأ صنع خيط التنغستن ، أولاً ، على شكل حلزوني ، ثم على شكل دوامة ثنائية (جرح حلزوني من لولب) و ثلاثي. أخيرًا حصل المصباح الكهربائي المتوهج على الشكل الذي اعتدنا رؤيته.

إذن من اخترع المصباح الكهربائي؟ تم بالفعل تسمية الأسماء: بتروف ، شباكوفسكي ، تشيكوليف ، يابلوشكوف ، إديسون ، ديفي ، كينغ ، جبل ، لوديجين ، سفان. يبدو كافيا. ولكن إذا أخذت "القاموس الموسوعي الصغير لبروكهاوس وإيفرون" المنشور في بداية القرن العشرين ، فيمكنك أن تقرأ هناك: المصابيح المتوهجة عبارة عن غطاء زجاجي يُضخ منه الهواء ، وحيث يوجد خيط فحم أو معدن يوضع ، يسخن بواسطة تيار كهربائي. يتم استخراج خيوط الكربون عن طريق تفحيم ألياف الخيزران (مصباح إديسون) والحرير والورق القطني (لمبة Swann). منذ نهاية تسعينيات القرن التاسع عشر. ظهرت المصابيح المتوهجة الجديدة: بدلاً من خيوط الكربون ، يتعرض قضيب مضغوط من مواد مقاومة للحريق للتوهج: أكسيد المغنيسيوم والثوريوم والزركونيوم والإيتريوم (مصباح Nernst) أو خيط من الأوزميوم المعدني (مصابيح Auer) والتنتالوم ( مصابيح بولتون وفيورلين).

كما ترون ، ظهرت أسماء جديدة - Nernst و Auer و Bolton و Feuerlein. إذا كنت ترغب في ذلك ، من خلال إجراء بحث أكثر تعمقًا ، لا يزال من الممكن تجديد هذه القائمة.

ربما يكون من غير المجدي البحث عن إجابة لا لبس فيها على سؤال "من اخترع المصباح الكهربائي". لقد طبق العديد من المخترعين ذكائهم ومعرفتهم وعملهم ومواهبهم على ذلك. وهذا ينطبق فقط على أنواع المصابيح الكهربائية التي تم تطويرها في المرحلة الأولى من إدخال الإضاءة الكهربائية: القوس والمتوهج.

في بداية تطوير المصابيح المتوهجة ، لوحظ أن لديها كفاءة منخفضة ، أي يتم تحويل نسبة صغيرة جدًا من طاقة التيار الكهربائي إلى طاقة ضوئية. لذلك استمر البحث عن طرق أخرى لتحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء ، وجرت محاولات لاستخدامها في أنواع جديدة من مصادر الضوء الكهربائي. مصابيح تفريغ الغاز - الأجهزة التي يتم فيها تحويل الطاقة الكهربائية إلى إشعاع ضوئي عندما يمر تيار كهربائي عبر الغازات والمواد الأخرى (على سبيل المثال ، الزئبق) - أصبحت من مصادر الضوء هذه.

بدأت التجارب الأولى لمصابيح تفريغ الغاز بشكل متزامن تقريبًا مع المصابيح المتوهجة. في عام 1860 ، ظهرت أول مصابيح تصريف للزئبق في إنجلترا. ومع ذلك ، حتى بداية القرن العشرين ، كانت كل هذه التجارب قليلة وظلت مجرد تجارب ، دون تطبيق عملي حقيقي.

في العقد الأول من القرن العشرين ، خلال فترة الإدخال الهائل للإضاءة الكهربائية باستخدام المصابيح المتوهجة ، تكثف العمل على مصابيح تفريغ الغاز ، مما أدى إلى عدد من الاختراعات والاكتشافات. في عام 1901 ، اخترع بيتر كوبر هيويت مصباح الزئبق منخفض الضغط. في عام 1906 ، تم اختراع مصباح الزئبق عالي الضغط. 1910 - افتتاح دورة الهالوجين. طور الفيزيائي الفرنسي جورج كلود مصباح النيون عام 1911 وسرعان ما وجد طريقه إلى الإعلان.

في العشرينات والأربعينيات من القرن الماضي ، استمر العمل في مصابيح تفريغ الغاز في العديد من البلدان ، مما أدى إلى تحسين أنواع المصابيح المعروفة بالفعل واكتشاف مصابيح جديدة. تم تطوير: مصباح الصوديوم منخفض الضغط ، مصباح الفلورسنت ، مصباح الزينون وغيرها. في الأربعينيات ، بدأ الاستخدام المكثف لمصابيح الفلورسنت للإضاءة.

في وقت لاحق ، تم اختراع أنواع أخرى من المصابيح الكهربائية: ضغط مرتفع للصوديوم ؛ الهالوجين. الفلورسنت المدمجة؛ مصادر ضوء LED وغيرها. يوجد الآن في العالم حوالي 2000 نوع من مصادر الضوء.

على الرغم من هذا العدد الهائل من أنواع المصابيح الكهربائية ، فإن الفكرة الإبداعية لا تزال قائمة. يستمر تحسين مصادر الضوء المعروفة بالفعل. مثال على هذا التحسين هو إنشاء مصابيح الفلورسنت المدمجة في عام 1983 ، والتي أصبحت بحجم المصباح المتوهج العادي. لتشغيلها ، لا يلزم وجود معدات بدء خاصة ، فهي متصلة بمقبس قياسي للمصابيح المتوهجة ، والأهم من ذلك ، مع نفس القدر من الضوء المتولد ، تستهلك هذه المصابيح كهرباء أقل عدة مرات وتستمر عدة مرات. في السنوات الأخيرة ، وجدت مثل هذه المصابيح الموفرة للطاقة المزيد والمزيد من الاستخدام ، على الرغم من تكلفتها لا تزال أعلى من المصابيح المتوهجة التقليدية.

ومع ذلك ، فإن الفكرة الإبداعية لا تتوقف عند هذا الحد أيضًا. في وقت واحد تقريبًا ، أطلقت شركتان أمريكيتان ، هما Technical Consumer Products (TCP) و O · ZONELite ، مصابيح الفلورسنت الموفرة للطاقة بخصائص جديدة غير متوقعة. وفقًا لهؤلاء المصنّعين ، فإن لمبات Fresh2 و O · ZONELite (كلا الاسمين علامات تجارية مسجلة) ، بالإضافة إلى إضاءة الغرفة ، تقضي أيضًا على الروائح الكريهة وتنقية الهواء وتقتل البكتيريا والفيروسات والفطريات. أليست معجزة؟

السر هو أن المصابيح الكهربائية مغطاة بثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) ، عند تعريضها للإشعاع بضوء الفلورسنت ، يحدث تفاعل ضوئي. أثناء هذا التفاعل ، يتم إطلاق جسيمات سالبة الشحنة - الإلكترونات - تاركة "ثقوبًا" موجبة الشحنة في مكانها. نظرًا لظهور مجموعة من المزايا والعيوب على سطح المصباح الكهربائي ، يتم تحويل جزيئات الماء في الهواء إلى مواد مؤكسدة قوية جدًا - جذور الهيدروكسيد (HO) ، ولهذا السبب تتمتع هذه المصابيح بخصائص غير عادية ورائعة.

أرز. 3. مصابيح الفلورسنت الموفرة للطاقة التي تعمل بتفريغ الغاز Fresh2 و O.ZONELite

كما يتضح من الشكل 3 ، فإن هذه المصابيح متشابهة جدًا ظاهريًا ، وخصائصها متشابهة تقريبًا. وتجدر الإشارة إلى الشكل الحلزوني لكلا المصباحين. سعى منشئوهم إلى زيادة إنتاج الضوء ، تمامًا مثل أسلافهم - مبتكري المصابيح المتوهجة. في الواقع ، التاريخ يتحرك في دوامة.

يمكن الاستنتاج أن مصابيح تفريغ الغاز في السنوات الأخيرة تكتسب شعبية متزايدة حتى في الإضاءة المنزلية ، مما يؤدي إلى إزاحة المصابيح المتوهجة. إنها تستهلك طاقة أقل ، كما أنها سهلة الاستخدام ويمكن أن تحتوي على عدد من الخصائص الرائعة والمفيدة الأخرى. السعر الأعلى ، الذي لا يزال يعيق انتشار هذه المصابيح ، يقابله 8-10 مرات من العمر الافتراضي و 3-5 أضعاف الكفاءة. ومع زيادة الإنتاج الضخم ، سينخفض ​​السعر تدريجياً. وعندما تأخذ في الحسبان مشاكل الطاقة والبيئة المتزايدة باستمرار التي تزيد من تكلفة الكهرباء وتفرض اتخاذ تدابير تقشفية ، يصبح من الواضح أن احتمالات مصابيح الفلورسنت المدمجة مشرقة للغاية. وفي السنوات القادمة ليس لديهم أي بديل عمليًا.

لكن ، لا شيء يقف ساكنا. على الرغم من مرور المائة عام الماضية في تطوير تكنولوجيا الإضاءة في ظل المسيرة المظفرة لمصابيح تفريغ الغاز ، ظهرت أنواع أخرى من مصادر الضوء. يبدو أن الاتجاه الواعد الآن هو الاتجاه المرتبط باستخدام مصادر ضوء LED ، لأنه إنها أكثر كفاءة من مصابيح تفريغ الغاز.

ظهرت أول مصابيح LED صناعية في الستينيات من القرن العشرين. ومع ذلك ، لم تسمح الطاقة المنخفضة باستخدامها للإضاءة. لقد وجدوا التطبيق كمؤشرات في مختلف الأجهزة الإلكترونية ، ولا سيما في الآلات الحاسبة الدقيقة والساعات والأجهزة المنزلية والعلمية الأخرى.

لذلك كان كل شيء سيستمر إذا لم تواجه البشرية مشكلة الحفاظ على الطاقة. اتضح أن LEDs اليوم لديها أعلى نسبة من تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. كان من المستحيل عدم محاولة استخدام مصابيح LED كمصادر للضوء. وجدوا ، في البداية ، تطبيقًا في المصابيح الكهربائية المحمولة باليد. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هذه مصابيح يدوية صغيرة ، لم تتألق كثيرًا ، ولكنها كانت مصغرة ، مما جعل من الممكن استخدامها حتى كسلاسل مفاتيح.

بالطبع ، لا تزال هناك العديد من المشكلات المتعلقة بمصابيح LED. يتم حل العديد منها بنجاح ، خاصة وأن رأس المال الكبير الآن يستثمر الكثير من الأموال في هذا الاتجاه. والنجاح واضح بالفعل - ظهرت بالفعل مصابيح LED الموفرة للطاقة معروضة للبيع.

المؤلفات

* 1. N.A. Kaptsov، Pavel Nikolaevich Yablochkov 1894-1944. OGIZ. دار النشر الحكومية للأدب الفني والنظري. موسكو ، لينينغراد ، 1944.

* 2. في مالوف ، كيف ساعد نادل باريسي مخترعًا روسيًا. / سبوتنيك يوتا - ملخص العلوم الشعبية / №4، 2001 / http://jtdigest.narod.ru/dig4_01/offic.htm

* 3. Ya.I. خورجين ، نعم ، لا ، ربما ... - موسكو ، نووكا ، 1977 ، ص .208

* 4. تاريخ تكنولوجيا الإضاءة. / 2003-2005 ZAO NPK Daleks / http://www.daleks.ru

* 5. تزيل مصابيح الفلوريسنت المدمجة Fresh2 الرائحة بينما تصدر ضوءًا موفرًا للطاقة. / http://www.fresh2.com/

* 6. المستقبل المشرق لجودة الهواء الداخلي! / http://www.ozonelite.com/index.html

من المستحيل بالتأكيد الإجابة على السؤال من اخترع المصباح الكهربائي. سيجيب سكان الولايات المتحدة بالتأكيد على أن إديسون ، بريطانيا العظمى - أن سوان ، والروس سوف يسمون اسمي لوديجين ويابلوشكوف.

إذن من اخترع هذا الشيء أولاً ، دعنا نكتشفه أدناه.

المصابيح وخصائص عملها

المصباح الكهربائي هو أحد تركيبات الإضاءة التي يتم فيها تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية. ولكن هناك عدة طرق للتحويل ، بناءً على ذلك ، تكون المصابيح من الأنواع التالية:

• تصريف الغاز
• ساطع؛
• قوس.

بعد أن اكتشف مخترعو القرن الثامن عشر التيار الكهربائي ، كانت هناك موجة من جميع أنواع الاختراعات التي كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًامع هذه الظاهرة. عمل هؤلاء العلماء المشهورون على تطوير التكنولوجيا الكهربائية:

في بداية القرن التاسع عشر ، تم اختراع خلية جلفانية تعمل كمصدر تيار كيميائي. في الوقت نفسه ، اكتشف العالم الروسي بيتروف قوسًا كهربائيًا - وهو تفريغ يظهر بين قضبان الكربون والأقطاب الكهربائية ، مجتمعة على مسافة معينة. مثل هذا القوس المقترحة للاستخدامللإضاءة. ومع ذلك ، كان من الصعب تنفيذ ذلك عمليًا في ذلك الوقت ، نظرًا لأن القوس لا يمكن أن يحترق بشكل ساطع إلا إذا لوحظت مسافة معينة بين الأقطاب الكهربائية ، كما تحترق أقطاب الكربون ببطء وتزداد فجوة القوس. لذلك ، من أجل الحفاظ على مسافة ثابتة بين الأقطاب الكهربائية ، هناك حاجة إلى منظم خاص.

قدم المخترعون في ذلك الوقت أفكارهم ، لكنهم كانوا جميعًا غير كاملين ، حيث كان من المستحيل تشغيل عدة مصابيح في وقت واحد في دائرة واحدة. لكن هذا ما قرره المخترع شباكوفسكي ، الذي اخترع تركيبًا بمصابيح قوسية ، مزودة بمنظمين ، يمكن أن تضيء الساحة الحمراء في موسكو في منتصف القرن التاسع عشر.

يابلوشكوف كأول مخترع للمصباح الكهربائي

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، اخترع المخترع بافل يابلوشكوف بدأ تطوير مصباح القوس... في روسيا ، لم يكن معروفًا كثيرًا ، حيث قدم أعماله في فرنسا ، حيث عمل في ورشة ساعات Breguet الشهيرة.

عندما كان Yablochkov يعمل على تطوير منظم كهربائي ، فكر في مكانه أقطاب الكربون في المصباحليس أفقيًا كما كان من قبل ، ولكن بشكل موازٍ. في هذه الحالة ، بدأوا في الاحتراق بنفس الطريقة ، وتم الحفاظ على المسافة بينهم باستمرار.

لكن الحل لا يزال بعيدًا عن التنفيذ. مع وضع الأقطاب الكهربائية بشكل متوازٍ ، يمكن أن يحترق القوس ليس فقط في نهاياتها ، ولكن أيضًا بطول الطول بالكامل. تم حل هذه المشكلة بسبب حقيقة أنه تم وضع عازل في الفراغ بين الأقطاب الكهربائية ، والتي تحترق تدريجيًا مع الأقطاب الكهربائية.

تم صنع العازل على أساس الكاولين. ولإشعال مصباح كهربائي بين الأقطاب الكهربائية ، كان هناك وصلة كربونية رفيعة ، احترقت في لحظة التشغيل ، واشتعل القوس في نفس الوقت. لكن أيضا كانت هناك مشكلة واحدة- هذا احتراق غير متساوٍ للأقطاب الكهربائية ، والذي ارتبط بقطبية التيار. منذ أن احترق القطب الموجب بشكل أسرع ، كان لا بد من جعله أكثر سمكًا في البداية. واقترح أيضًا استخدام التيار المتردد.

كان للمصباح القوسي لأحد المخترعين الأوائل التصميم التالي:

تم تقديم اختراع يابلوشكوف في لندن في معرض عام 1876. ثم لمبات هذا مخترع الفولاذ تظهر في شوارع باريس، ثم انتشروا في جميع أنحاء العالم. استمر هذا الأمر حتى قدم مخترعون آخرون مصباحًا متوهجًا أرخص سعرًا ، والذي سرعان ما حل محل اختراع يابلوشكوف.

من هو أول من اخترع المصباح المتوهج؟

إذن ، من كان أول من ابتكر جهازًا مثل المصباح الكهربائي المتوهج ، والذي لا يزال الكثيرون يستخدمونه حتى اليوم؟

يُعتقد أن أول مخترع لمثل هذا المصباح هو توماس إديسون. حقيقة أنه هو من اخترع المصباح الكهربائي المتوهج ، في عام 1879 ، ظهر مقال في مطبوعة أمريكية كبيرة ، وتم استلام براءة الاختراع المقابلة لهذا الاختراع.

لكن هل كان إديسون هو الأول؟ في الواقع ، تم إجراء تجارب على موصلات التسخين باستخدام تيار كهربائي في بداية القرن التاسع عشر بواسطة العالم ديفي من بريطانيا العظمى. وفي منتصف القرن المهندس مولينبدأ أولاً في ممارسة موصلات التسخين باستخدام تيار للإضاءة عن طريق تسخين سلك بلاتيني داخل كرة زجاجية. لكن هذه التجربة انتهت بالفشل ، حيث تمت إعادة صهر السلك البلاتيني بسرعة.

في عام 1845 ، حصل العالم اللندني كينغ على براءة اختراع لاختراعه طريقة جديدة لاستخدام موصلات الفحم والمعادن المتوهجة لأغراض الإضاءة ، واستبدال البلاتين بعصي الفحم.

اخترع Heinrich Gebel أول مصابيح خيوط كربونية عملية في ألمانيا قبل 25 عامًا من اختراع إديسون الشهير. كانت ملامح عملهم على النحو التالي:

• كان وقت الاحتراق حوالي 200 ساعة ؛
• كان الخيط مصنوعًا من الخيزران وسمكه 0.2 ، وكان في فراغ ؛
• بدلاً من القارورة ، تم استخدام زجاجات العطور أولاً ، ثم الأنابيب الزجاجية ؛
• تم إنشاء الفراغ في الدورق الزجاجي عن طريق ملء الزئبق وصبه.

على الرغم من حقيقة أن جبل كان من أوائل من اخترع المصباح المتوهج ، إلا أنه سرعان ما تم نسيانه لأنه لم يحصل على براءة اختراع لاختراعه.

Lodygin - مخترع المصباح المحسن

بدأ المخترع ألكسندر لودين في إجراء تجاربه على الإضاءة الكهربائية في سبعينيات القرن التاسع عشر في سانت بطرسبرغ. تم تجهيز المصابيح الأولى التي اخترعها بقضبان نحاسية كبيرة كانت موجودة في كرة زجاجية محكمة الإغلاق، تم وضع عصا فحم رفيعة بينهما. كان المصباح الكهربائي بعيدًا عن الكمال ، ثم تم إطلاقه في الإنتاج الضخم ، ومنحت أكاديمية العلوم Lodygin جائزة لهذا الاختراع.

بعد ذلك بقليل ، تم تحسين المصباح بواسطة ديدريشسون. في ذلك ، كان الفحم في فراغ ، وسرعان ما تم استبدال الفحم المحترق بآخرين. بدأ استخدامها لإضاءة الشوارع والمتاجر. ثم خضعت للعديد من التغييرات.

في أواخر السبعينيات ، تم إحضار عينات من المصابيح المتوهجة الكهربائية إلى الولايات المتحدة من قبل ممثلي البحرية ، قبل أن يتم تسجيل براءة اختراعها في بلدان أخرى غير روسيا:

• النمسا ؛
• بلجيكا ؛
• فرنسا؛
• بريطانيا العظمى.

فهل كان إديسون هو الأول؟

في الولايات المتحدة في ذلك الوقت ، عمل المخترع توماس إديسون الذي تعاملت مع القضاياالإضاءة الكهربائية. رأى عينات تم إحضارها من روسيا ، وكان مهتمًا جدًا بها.

كيف اختلف اختراع إديسون عن مصابيح Lodygin:

• مثل اختراع Lodygin ، كان مصباح Edison على شكل مصباح زجاجي بخيط كربوني ، يتم ضخ الهواء منه ، ولكن تم التفكير فيه بعناية أكبر ؛
• بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز المصباح بقاعدة ومقبس ؛
• كانت هناك مفاتيح وفتيل.
• ظهر أول عداد للطاقة.

وضع إديسون اللمسات الأخيرة على اختراع Lodygin ووضع إنتاج المصابيح الكهربائية في التيار الكهربائي ، وتحويل الإضاءة الكهربائية من ترف إلى ظاهرة جماعية.

ألقى إديسون أيضًا نظرة فاحصة على مسألة العثور على مادة للخيوط. لقد ذهب للتو فوق كل شيء المواد والمواد الممكنةفي المجموع ، جرب حوالي 6 آلاف مادة بها محتوى كربوني: هذه خيوط حياكة بالفحم والراتنج وحتى المنتجات الغذائية. تبين أن الخيار الأنسب هو الخيزران.

في الوقت نفسه ، كان جوزيف سوان يعمل على اختراع المصباح الكهربائي في بريطانيا العظمى. تم استخدام خيط قطني متفحم لعنصر التسخين ، وتم ضخ الهواء خارج الدورق. في الثمانينيات من القرن التاسع عشر ، أسس Swann شركته الخاصة ، وبدأ إنتاج المصابيح الكهربائية. ثم قام هو وإديسون بدمج الإنتاج ، وظهرت علامة Edi-Swan التجارية.

ولوديجين نفسه ، الموجود بالفعل في الولايات المتحدة ، حيث انتقل من روسيا ، حصل على براءة اختراع في التسعينيات لمصباح كهربائي بخيط معدني يعتمد على مواد مقاومة للحرارة:

• التنغستن.
• إيريديوم.
• الأوكتيوم.
• الروديوم.
• الموليبدينوم.

تم تقديم المصابيح التي اخترعها Lodygin بنجاح في معرض باريس عام 1900 ، وفي عام 1906 حصلت شركة جنرال إلكتريك الأمريكية على براءة الاختراع. تم تنظيم هذه الشركة من قبل توماس إديسون.

في هذه المرحلة ، لم يتوقف تطوير الاختراع. تم اختراع المصابيح المتوهجة بالفعل عام 1909 ، مجهزة بخيوط التنغستنمرتبة في نمط متعرج. بعد بضع سنوات ، تم اختراع المصابيح التي تحتوي على النيتروجين والغازات الخاملة. صُنع خيط التنغستن أولاً على شكل حلزوني ، ثم صُنع خيط التنغستن. نتيجة لذلك ، تم الحصول على المظهر الحديث للمصباح الكهربائي المتوهج.

في مرحلة مبكرة ، كان للمصباح الكهربائي العديد من المخترعين في وقت واحد ، وجميعهم تقريبًا براءة اختراعلاختراعك. أما بالنسبة لبراءة الاختراع التي حصل عليها توماس إديسون ، فقد أعلنت محكمته بطلانها حتى انتهاء مدة حقوق الحماية. وفقًا لقرار المحكمة ، تم الاعتراف بأن المصباح المتوهج الأول اخترعه Heinrich Goebel قبل وقت طويل من Edison.

لا أحد يستطيع أن يجيب على من كان من أوائل من اخترع المصباح الكهربائي. كل من عمل على هذا ساهم في القضية المشتركة. وهذا ينطبق فقط على تلك الأنواع من المصابيحالتي ظهرت في بداية تطور الإضاءة الكهربائية. وسيكون من المستحيل ببساطة سرد كل من عمل كذلك على تطوير أجهزة الإضاءة الكهربائية في إطار مقال واحد.

من الصعب على الشخص الحديث أن يتخيل أنه منذ ما يزيد قليلاً عن مائة عام ، اتخذت المصابيح الكهربائية خطواتها الأولى في حياتنا اليومية.

تقتصر قائمة مخترعي معظم الأجهزة الحديثة ، كقاعدة عامة ، على شخص واحد أو شخصين (يحدث غالبًا أن يتجسد مخترعان موهوبان نفس الفكرة بفجوة زمنية صغيرة من بعضهما البعض). لكن هناك بعض الاستثناءات المثيرة للاهتمام لهذه القاعدة. على سبيل المثال ، مصباح وهاج. من الصعب نوعًا ما تصديق أن المصباح الكهربائي البسيط قد اخترعه ليس واحدًا أو اثنان أو حتى ثلاثة ، ولكن ثلاثة عشر عالمًا. لكن هذا هو الحال في الواقع. والسبب بسيط: الحقيقة هي أن أول مصباح متوهج حاصل على براءة اختراع ، والمصباح الذي نستخدمه اليوم ، هما بالضبط 100 عام من التحسين المستمر ، قام بهما مجموعة متنوعة من المخترعين حول العالم.

وساهم كل منهم في تاريخ اختراع المصباح الكهربائي المنزلي البسيط. هذا يعني أنه لا يمكنك الإجابة بشكل لا لبس فيه على السؤال: من اخترع المصباح الكهربائي ، للأسف ، لن يعمل.

تم وضع بداية تحول الطاقة الكهربائية إلى ضوء من خلال تجارب العالم فاسيلي بتروف ، الذي لاحظ ظاهرة القوس الفولتية في عام 1803. في عام 1810 ، قام الفيزيائي الإنجليزي ديفي بنفس الاكتشاف. حصل كلاهما على قوس فولتية باستخدام بطارية كبيرة من الخلايا بين نهايات قضبان الفحم.

كتب هو والآخر أنه يمكن استخدام القوس الفولتية لأغراض الإضاءة. ولكن كان من الضروري أولاً العثور على مادة أكثر ملاءمة للأقطاب الكهربائية ، حيث احترقت قضبان الفحم في بضع دقائق ولم تكن ذات فائدة تذكر للاستخدام العملي.

في القرن التاسع عشر ، انتشر نوعان من المصابيح الكهربائية: المصابيح المتوهجة والقوسية. ظهرت المصابيح القوسية قبل ذلك بقليل. يعتمد توهجها على ظاهرة مثيرة للاهتمام مثل القوس الفولتية. إذا كنت تأخذ سلكين ، فقم بتوصيلهما بمصدر تيار قوي بدرجة كافية ، وقم بتوصيلهما ، ثم حركهما بعيدًا عن بعضهما ببضعة ملليمترات ، يتشكل شيء مثل اللهب بضوء ساطع بين طرفي الموصلات. ستكون الظاهرة أكثر جمالًا وإشراقًا إذا أخذت قضيبين من الكربون المشحَّذين بدلاً من الأسلاك المعدنية.

ابتكر الإنجليزي ديلارو أول مصباح متوهج بخيوط بلاتينية في عام 1809. تم تصميم أول مصباح قوس يتم التحكم فيه يدويًا في عام 1844 من قبل الفيزيائي الفرنسي فوكو. استبدل الفحم بعصي من الكوكا الصلب. في عام 1848 ، استخدم لأول مرة مصباحًا مقوسًا لإضاءة أحد المربعات الباريسية.

في عام 1875 ، اقترح Pavel Nikolaevich Yablochkov حلاً موثوقًا وبسيطًا لمصابيح القوس. وضع أقطاب الكربون على التوازي ، وفصلها بطبقة عازلة. حقق الاختراع نجاحًا هائلاً. في عام 1877 ، وبمساعدتهم ، تم تركيب كهرباء الشوارع لأول مرة في Avenue de L'Opera في باريس. أتاح المعرض العالمي ، الذي افتتح في العام التالي ، فرصة للعديد من المهندسين الكهربائيين للتعرف على هذا الاختراع الرائع. تحت اسم "الضوء الروسي" ، تم استخدام شموع يابلوشكوف لاحقًا لإضاءة الشوارع في العديد من المدن حول العالم.

في عام 1874 ، حصل المهندس ألكسندر لودين على براءة اختراع "مصباح خيطي". تم استخدام قضيب الكربون كخيط ، ووضع مرة أخرى في وعاء به فراغ. في عام 1890 ، جاء Lodygin بفكرة استبدال سلك الكربون بسلك مصنوع من التنجستن المقاوم للحرارة ، والذي تبلغ درجة حرارة التسخين فيه 3385 درجة. في عام 1906 ، باع Lodygin براءة اختراع لخيوط التنجستن لشركة جنرال إلكتريك. نظرًا لارتفاع تكلفة التنجستن ، وجد الاختراع تطبيقًا محدودًا.

عُرفت الحالات الأولى لاستخدام الكهرباء في أوكرانيا لاحتياجات الإضاءة منذ سبعينيات القرن الماضي.

في عام 1878 ، تولى المهندس أ. قام بورودين بتجهيز ورشة المخرطة في ورش السكك الحديدية في كييف بأربعة مصابيح قوسية كهربائية. كل فانوس كان له آلة الجرام الكهرومغناطيسية الخاصة به. كانت الفوانيس متداخلة في صفين. تم تصميم الفحم لمدة 3 ساعات من العمل.

في عام 1886 ، تم تركيب الإضاءة الكهربائية في حديقة Château de Fleur في كييف. في عام 1996 ، بدأت أول محطة كهرباء عامة تعمل في نفس المدينة.

تم إجراء ثورة حقيقية في إنشاء المصباح الكهربائي من خلال تجارب المخترع الأمريكي إديسون. قبل الشروع في التجارب ، درس التجربة الكاملة للشركات الحاملة للغاز في إنارة المدن والمباني. قام بتطوير مخططات ورقية تفصيلية لمحطة الطاقة وخطوط الاتصال للمنازل والمصانع. لقد حسبت تكلفة جميع المواد وحسبت أن سعر المصباح الكهربائي للمستهلك يجب ألا يتجاوز 40 سنتًا.

منذ عام 1878 ، أجرى أكثر من 12 ألف تجربة في معمله. تشير التقديرات إلى أن مساعديه اختبروا ما لا يقل عن 6000 مادة ومركب مختلف ، وأنفق أكثر من 100000 دولار على التجارب.

أولاً ، استبدل إديسون الجمرة الهشة بأخرى أكثر متانة مصنوعة من الفحم ، ثم بدأ في إجراء تجارب على معادن مختلفة ، وأخيراً استقر على خيط مصنوع من ألياف الخيزران المتفحمة. في عام 1879 ، بحضور ثلاثة آلاف شخص ، عرض إديسون علنًا لمباته الكهربائية ، وأضاء منزله ومختبره وعدة شوارع مجاورة معهم.

كانت أول لمبة طويلة العمر مناسبة للإنتاج بالجملة.

لم تكن ميزة إديسون في أنه "اخترع" المصباح الكهربائي ، بل في أنه أدى إلى الإنتاج الصناعي للمصابيح ومكوناتها: الكابلات ، والمولدات ثنائية الطور (اخترعها إديسون) ، وعدادات الكهرباء. تم اختراع المقبس والقاعدة ، بالإضافة إلى العديد من عناصر الإضاءة الكهربائية الأخرى التي لم تتغير حتى يومنا هذا - المفاتيح ، والصمامات ، وعدادات الكهرباء وأكثر من ذلك بكثير - من قبل Edison.
في مجال الأعمال التجارية ، بعد الانتهاء من العمل على الاختراعات ، ظل على المبدأ: لقد وعد برفع سعر البيع إلى 40 سنتًا. باع شركته لشركة Edison General Electric عندما وصل المصباح إلى 22 سنتًا.

تم تحصيل رسوم الكهرباء لمدة ساعة من حرق مصباح الفانوس. الثمن لم يثبط زيادة عدد المستهلكين. قام أصحاب المنازل في المدن بتوفير الإضاءة الكهربائية عن طيب خاطر.

كان متوسط ​​عمر المصباح الكهربائي من إديسون 800-1000 ساعة من الاحتراق المستمر. منذ ما يقرب من ثلاثين عامًا ، تم تصنيع المصابيح الكهربائية بالطريقة التي طورها إديسون ، لكن المستقبل كان باستخدام المصابيح ذات الفتيل المعدني.

بداية القرن العشرين هي المحاولة الأولى لوضع إنتاج المصابيح الكهربائية مع خيوط التنغستن "في التيار" ، لتأسيس إنتاجها الضخم. للأسف ، أصبح هذا ممكنًا فقط في عام 1906 بفضل جهود ألكسندر لودين وويليام كوليدج ، اللذين عملا بجد على الطرق المتاحة للحصول على خيوط التنجستن. في عام 1910 ، اخترع ويليام كوليدج طريقة محسنة لإنتاج خيوط التنجستن. بعد ذلك ، يزيح خيوط التنجستن جميع أنواع الخيوط الأخرى.

كانت المرحلة الأخيرة في تحسين المصباح الكهربائي هي استخدام الغازات الخاملة النبيلة (خاصة الأرجون) لملء تجويف المصباح. بفضل هذا الابتكار ، الذي اقترحه Irving Langmuir ، لم تعد المصابيح الحديثة ساطعة فحسب ، بل متينة أيضًا.

في الوقت الحاضر ، يجعل العلم الحديث اختراعًا بسيطًا ولا يمكن الاستغناء عنه مثل المصباح الكهربائي أبسط وأكثر كفاءة ، ولكن أسماء أولئك الذين عملوا على إنشائها في الماضي قد تمت كتابتها بالفعل بأحرف ذهبية في تاريخ علوم العالم.

تحاول البشرية أن تضيء منزلها بأمان منذ أن اشتعلت النيران في يديها. في البداية ، كانت هذه نيران في الكهف ، ثم المشاعل وغيرها من المواد الخطرة للحريق. مع تطور البشرية والتكنولوجيا ، تغيرت طرق الإضاءة وتحسنت.

لن نقوم برحلات عميقة في التاريخ ، ونكتشف التطور الكامل لأجهزة الإضاءة: يمكن كتابة أكثر من كتاب حول هذا الموضوع. سنأخذ في الاعتبار أحد الأسئلة الأكثر إثارة للاهتمام ، والتي ربما تكون مثيرة للاهتمام - من ومتى اخترع أو اخترع المصباح الكهربائي المتوهج الحديث.

القليل من التاريخ

يمكن الإجابة على هذا السؤال ، الذي يتم طرحه في بلدان مختلفة ، بشكل مختلف تمامًا. سوف يجادل الأمريكيون بثقتهم بأنفسهم المعتادة بأنهم مخترع المصباح المتوهج الأول - مواطنهم إديسون ، الذي حصل على براءة اختراع لاختراعه في عام 1880. سوف يسمي الفرنسيون العالم الروسي يابلوشكوف: بمساعدة اختراعه ، بدأوا في إلقاء الضوء على الساحات والمسارح في عاصمة هذا البلد. ربما يتذكر شخص ما لودين ، المخترع من سانت بطرسبرغ ، الذي بدأت مصابيحه في عام 1873 في إلقاء الضوء على شوارع المدينة. على الأرجح ، ستكون هناك إجابات أخرى: كل هذا يتوقف على وعي الشخص بهذه المشكلة.

الأكثر إثارة للدهشة ، في هذه الحالة ، سيكون الجميع على حق. كيف يكون هذا ممكنا؟

مع اختراع الكهرباء (اكتشاف التيار الكهربائي) ، تبع الاكتشافات العلمية الواحدة تلو الأخرى. علاوة على ذلك ، فقد صنعها علماء ومخترعون مختلفون تمامًا ، في بلدان مختلفة تمامًا. تدريجيًا ، ظهرت الهندسة الكهربائية كعلم منفصل (في البداية ، كان كل هذا مرتبطًا بالظواهر الفيزيائية).

كانت بداية التطوير والبحث عن حلول لاختراع المصباح الكهربائي هو استلام الأكاديمي الروسي بيتروف عام 1802 قوسًا كهربائيًا من أقوى بطارية كهربائية في ذلك الوقت. في المقابل ، أصبح إنشاء هذه البطارية ممكنًا بفضل اختراع Volt الإيطالي لمصدر طاقة كيميائية - خلية كلفانية. وهكذا ، أدى اختراع واحد إلى ظهور اكتشافات أخرى ، والتي بدورها أدت إلى ظهور أفكار وخبرات جديدة.

بحلول منتصف القرن التاسع عشر ، كان العديد من العلماء والمخترعين يجرون تجارب للحصول على وهج ثابت وطويل الأمد. أدت مجموعة متنوعة من الأفكار إلى حقيقة أن ثلاثة مجالات للتنمية تبرز. حاول بعض العلماء تحسين مصباح القوس الكهربائي ، وتقاتل آخرون على المصباح المتوهج ، بينما عمل آخرون مع مصادر تفريغ الغاز.

ومع ذلك ، كان يعتبر القوس الكهربائي هو الأكثر واعدة من حيث الإضاءة: في هذا الاتجاه تم إجراء معظم الأبحاث وأجريت تجارب مختلفة. ومع ذلك ، واجه جميع الباحثين نفس المشكلة: بين الأقطاب الكهربائية لامع ، ويتشكل قوس ثابت على مسافة معينة بينهما. تم إجراء معظم التجارب باستخدام أقطاب الكربون ، والتي احترقت بسرعة كبيرة وكانت مسافة القوس تتغير باستمرار.

مطلوب منظم تلقائي. تم اقتراح خيارات مختلفة ، ولكن جميعها لها عيب واحد: كان هناك حاجة إلى مصدر طاقة منفصل لكل مصباح كهربائي متوهج. تم إجراء اختراق كبير في هذا الاتجاه في عام 1856 من قبل المخترع Shpakovsky: لقد تمكن من تجميع تركيب 11 مصباحًا قوسيًا ، والتي تعمل في دائرة واحدة من مصدر طاقة واحد.

بعد ثلاثة عشر عامًا ، في عام 1869 ، اخترع Chikolev واختبر بنجاح منظمًا تفاضليًا لمصابيح القوس. يستخدم هذا الاختراع (في شكل محسّن) بنجاح في منشآت قوية اليوم. مثال على ذلك في الكشافات البحرية والمنارات.

اختراق يابلوشكوف

في منتصف النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، في سيل من الاختراقات التقنية والاختراعات الجديدة ، ساد هدوء نسبي. لا يزال المخترعون والمهندسون الكهربائيون غير قادرين على حل المشكلة الرئيسية: الاحتراق غير المتكافئ لأقطاب الكربون. أيضًا ، لم يتم العثور على منظم فعال ومضغوط. ولكن ، تجدر الإشارة إلى أن هناك بعض الإنجازات: تم وضع الأقطاب الكهربائية في دورق زجاجي ، مما منحها حماية معينة ضد التأثيرات الميكانيكية والجوية.

كما هو الحال غالبًا مع الاختراعات العظيمة ، ساعدت الصدفة. نظرًا لكونه في درجة عالية من التفكير في حل هذه المشكلة ، أصدر يابلوشكوف أمرًا للنادل وشاهده بعناية وهو يرتب الأطباق وأدوات المائدة. تخيل مفاجأة النادل عندما قفز رجل محترم فجأة ، وتمتم بشيء في أنفاسه ، وخرج من المقهى. ربما لم يكتشف أبدًا أنه ، رغماً عنه ، أصبح مؤلفًا مشاركًا لحل ثوري نقل اختراع المصباح الكهربائي الفعال من مركز ميت.

الحقيقة هي أنه حتى ذلك الوقت ، وضع جميع الباحثين الأقطاب الكهربائية أفقيًا في القارورة ، مما أدى إلى تكوين غير متساو للقوس بينهما. بالنظر إلى أدوات المائدة الموازية ، فقد بزغ فجر Yablochkova: هذه هي الطريقة التي يجب أن يتم بها وضع الأقطاب الكهربائية. في هذه الحالة ، ستكون المسافة بينهما هي نفسها: تختفي الحاجة إلى الهيئات التنظيمية من تلقاء نفسها.

بالطبع ، كان الحل النهائي للمشكلة لا يزال بعيدًا جدًا ، ولكن تم تحقيق الشيء الرئيسي: تم تلقي زخم جديد للفكر الإبداعي وتم كسر حاجز سنوات تحديد الوقت.

• بادئ ذي بدء ، واجه مهندسو الكهرباء مشكلة جديدة: بدأت القضبان المتوازية تحترق بطولها بالكامل: كان القوس يتدحرج باتجاه المحطات الحاملة للتيار طوال الوقت. تم حل المشكلة فقط بعد وضع وسادة عازلة بين الأقطاب الكهربائية. بعد العديد من التجارب ، تم التعرف على الكاولين باعتباره الأفضل في هذه الجودة: فهو يذوب بشكل موحد مع الأقطاب الكهربائية ؛
• كانت المشكلة التالية التي واجهها فريق يابلوشكوف هي السؤال عن كيفية إضاءة الأقطاب الكهربائية؟ كان الحل عبارة عن وصلة كربونية موجودة أعلى المصباح ، والتي ، عند تطبيق التيار ، يتم حرقها ، مما يؤدي إلى تكوين قوس ؛
• تم حل مشكلة التخفيف غير المتكافئ للأقطاب الكهربائية بجعل القضيب الموجب أكثر سمكًا من السالب. فقط استخدام التيار المتردد كان قادرًا على حل هذه المشكلة تمامًا.

في عام 1876 ، تم تقديم شمعة Yablochkov في معرض أقيم في العاصمة الإنجليزية ، وكان تصميمها بسيطًا إلى حد ما: حيث أعطى قطبان عموديان ضوءًا ساطعًا وغير لامع. بعد مرور عام على المعرض ، تم إنشاء شركة مساهمة تعالج موضوع دراسة الإضاءة الكهربائية ، بناءً على أبحاث وإنجازات يابلوشكوف.

أيضًا ، خلال هذين العامين ، تم الحصول على براءات الاختراع اللازمة لإنتاج شموع Yablochkov ، والتي كانت تسمى في أوروبا "الضوء الروسي" ، والتي بدأت في فرنسا. كما تم إطلاق إنتاج المولدات الكهربائية ، والتي كانت تعمل على تشغيل أول مصباح كهربائي يتم إنتاجه بكميات كبيرة.

المصابيح المتوهجة

بالتوازي مع هذا تقريبًا ، تم تطوير الاختراعات والأبحاث باستخدام المصابيح المتوهجة. اكتسب إديسون شهرة عالمية: يُعتقد أنه هو من اخترع المصباح الأول الذي يعمل وفقًا لمبدأ الفتيل المتوهج. كل هذا صحيح في نفس الوقت وغير صحيح بعض الشيء. كما في الحالة السابقة ، تم تنفيذ العمل من قبل علماء مختلفين في أجزاء مختلفة من العالم. دفع كل اكتشاف وإنجاز جديد جميع المخترعين خطوة إلى الأمام.

بدأت تجارب التيار الكهربائي فور اكتشافه. بالفعل في بداية القرن التاسع عشر ، أجريت تجارب على تسخين مختلف الموصلات. تم تحديد الغرض من تطبيق هذه التقنية للإضاءة في عام 1844 من قبل المخترع دي مولين. للإنارة ، استخدم سلكًا من البلاتين ، وضعه داخل لمبة زجاجية. ومع ذلك ، ذاب هذا السلك بسرعة. في عام 1845 ، اقترح العالم الإنجليزي كينج استبدال البلاتين بقضبان الكربون.

أول مصباح كهربائي مناسب للإضاءة والعمل لمدة 200 ساعة ، قدم للجمهور G.Goebel. بالنسبة للتيار الكهربائي المتوهج ، تم تركيب خيوط من الخيزران في مصباح تفريغ. ربما تسأل ، كيف تمكنت من الحصول على مكنسة كهربائية في ذلك الوقت؟ في الحقيقة ، كل شيء بسيط. استخدم Goebel المبدأ المستخدم في البارومترات: لقد صب الزئبق في دورق ، وبعد أن صبه في فراغ. ولكن نظرًا لقلة الأموال اللازمة للحصول على براءة اختراع ، سرعان ما تم نسيان هذه التجربة الناجحة تمامًا.

بعد ذلك ، بدأ العالم العظيم A. Lodygin تجاربه في مجال الإضاءة الكهربائية في سانت بطرسبرغ. بدأت التجارب في عام 1872 وانتهت بنجاح حقيقي: بدأ استخدام المصابيح التي صممها Lodygin في العديد من المجالات ، حتى أن أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم منحت المؤلف جائزة قدرها 1000 روبل.

في عام 1875 ، قام V.Drikhson بتحسين مصباح Lodygin: فقد قام بضخ الهواء من القارورة حيث يوجد سلك الكربون ، كما اخترع آلية لاستبدال الفتيل المحترق تلقائيًا. في نفس العام ، ابتكر ديدريكسون طريقة جديدة تمامًا وفريدة من نوعها في ذلك الوقت لصنع الفحم المصباح: التفريغ الفراغي باستخدام الجرافيت. ومع ذلك ، سرعان ما مات رئيس الشراكة ، التي مولت جميع الأبحاث ، لذلك توقفت التجارب والتحسينات الإضافية للمصباح.

في عام 1876 ، تبنى ن. بوليجين الفكرة وبدأ في تطويرها. اخترع آلية ذاتية التمديد ، والتي ، مع احتراق قضبان الكربون ، دفعتها تدريجياً إلى دورق مفرغ لمواصلة عملية التوهج. كانت التكنولوجيا معقدة وبالتالي كان تصنيعها مكلفًا.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، كان مصباح Lodygin الذي اتخذ كأساس معروفًا في روسيا وبريطانيا العظمى وفرنسا وبلجيكا ودول أخرى. في نفس الوقت في أمريكا ، كان T. Edison يعمل على إنشاء إضاءة مستدامة من الكهرباء. في عام 1878 ، جاء خوتنسكي إلى أمريكا الشمالية في مهمة رسمية ، حاملاً معه عدة مصابيح تم إحضارها من روسيا. الآن ليس معروفًا على وجه اليقين ما إذا كان الاجتماع بين Khotinsky و Edison كان عرضيًا أم لا ، لكنهما التقيا ، وأتيحت الفرصة لإديسون لدراسة تطور Lodygin.

بعد ذلك ، قام إديسون بتحسين المصباح: عن طريق التجربة والخطأ ، اختار أنسب مادة للخيوط. هذه المادة ، وفقًا لهذا المخترع ، كانت خيطًا من الخيزران. في عام 1880 ، حصل إديسون على براءة اختراع لاختراعه ووضعه في الإنتاج المتدفق. بالإضافة إلى ذلك ، كان هو الذي ابتكر نظيرًا لقاعدة المسمار الحديثة ، وقام أيضًا بتطوير وتنفيذ حامل مصباح. لذلك اخترع توماس إديسون أول مصباح كهربائي على نطاق تجاري.

في نفس الوقت تقريبًا ، كان J. Swann يعمل على اختراع مماثل في إنجلترا. استخدم خيطًا قطنيًا كخيط ، يتوهج في دورق به فراغ. بعد الحصول على براءة اختراع في عام 1878 ، تم تركيب مصابيح Swann في منازل في لندن. دفع تطور الإنتاج المخترع الإنجليزي إلى إنشاء شركة كبيرة لإنتاج المصابيح المتوهجة. في وقت لاحق ، انضم المصنعان الأوائل إلى قواهما وأنشأوا شركة مشتركة لإنتاج المصابيح المتوهجة.

مزيد من التطوير

بطبيعة الحال ، لم يتوقف تطوير المصابيح المتوهجة وتحسينها: فقد كانت لا تزال غير فعالة إلى حد ما. أي أنها كانت ذات كفاءة منخفضة وعملت لفترة قصيرة جدًا. تم إجراء محاولات لتحسين اختراعاتهم من قبل جميع المطورين والمخترعين.

على سبيل المثال ، وجد Lodygin حلاً وبدأ في استخدام سبائك من مختلف المعادن المقاومة للصهر كخيط. استخدم التنغستن والإيريديوم والموليبدينوم والمعادن الأخرى. في عام 1890 ، حصل على براءة اختراع لمثل هذا الخيط ، وفي معرض باريس عام 1900 ، قدم المصابيح المحسنة لعامة الناس.

حقيقة مثيرة للاهتمام في التاريخ الكامل للمواجهة والمنافسة بين اثنين من المخترعين - Lodygin و Edison ، هي شراء براءة اختراع من Lodygin لاختراعه من قبل شركة جنرال إلكتريك الأمريكية. ليست حقيقة الشراء هي المثير للاهتمام ، ولكن حقيقة أن مؤسس هذه الشركة هو توماس إديسون. وبالتالي ، يمكننا القول أن إديسون لم تحتكر إنتاج المصابيح المتوهجة فحسب ، بل احتكرت كل مجد اختراعها.

ولكن حتى المصابيح الكهربائية المستخدمة في الإنتاج المتدفق قد تم تحسينها باستمرار ، وجعلها أكثر كفاءة وأكثر متانة. لذلك ، في عام 1909 ، تم اتخاذ القرار أخيرًا باستخدام خيوط التنغستن. أيضًا ، منذ ذلك الوقت ، بدأوا في وضعه بطريقة متعرجة على عدة قضبان عازلة.

مع تطور التقنيات والاكتشافات الجديدة ، تم ضخ النيتروجين أولاً في قوارير المصابيح المغلقة بالفعل ، ثم غاز خامل. أدى ذلك إلى زيادة السطوع ووقت التوهج ، والذي أصبح أيضًا طفرة تكنولوجية في بداية القرن. في وقت لاحق ، في حوالي عشرينيات القرن الماضي ، تم استبدال خيوط التنغستن بحلقة حلزونية مصنوعة من نفس المادة. أدى ذلك إلى تقليل عدد حروق الشعيرات وزيادة عمر الخدمة. بعد ذلك ، مع تطوير الإمكانات التقنية ، تم تحسين اللولب: أولاً ، ظهر حلزون ثنائي ، ثم ظهر ثلاثي.

تلخيص لما سبق

كما ترون ، شارك العديد من العلماء والمخترعين البارزين في القرنين التاسع عشر والعشرين في اختراع المصباح الكهربائي. لا يمكن الإجابة بشكل لا لبس فيه عند اختراع المصباح الكهربائي الأول: تم تنفيذ جميع الأعمال بالتوازي وبشكل شبه مستقل عن بعضها البعض ، لأن وسائل الاتصال في ذلك الوقت لم تسمح بمشاركة إنجازاتهم على الفور مع عامة الناس. في بعض الأحيان ، استغرق الأمر سنوات حتى يعرف العالم بأسره عن اختراع أو اكتشاف جديد.

لم يعد بإمكان الناس المعاصرين تخيل حياتهم بدون الضوء الساطع الذي تنبعث منه المصابيح الكهربائية.

ومع ذلك ، قلة من الناس يفكرون في من اخترع المصباح الكهربائي وكيف حدث ذلك.

تطور هذا الجهاز الكهربائي معقد وطويل.

شارك العديد من العلماء العظماء في العمل ، الذين قاموا تدريجياً بتحسين المصباح الكهربائي لجعله بالطريقة التي نراها الآن.

حتى في العصور القديمة ، حاول الناس صنع أجهزة من شأنها أن تضيء في الليل. كانت أول "مصابيح كهربائية" تستخدم للإضاءة تعمل على الدهون. لهذا الغرض ، تم استخدام أي زيت نباتي أو دهون حيوانية. يُسكب الدهن في إناء خزفي ، ويغمس فيه فتيل من القماش ، ويُضرم فيه النار.

في وقت لاحق ، بدأ الناس في استخراج الزيت ، ثم جاء مصباح الكيروسين ليحل محل "شمعة في وعاء". ثم ظهرت الشموع الأولى على أساس شمع العسل ودهن الخنزير. ومع ذلك ، فإن جميع مصادر الضوء المذكورة أعلاه لها عيوب ، لذلك عمل العلماء على اختراع أجهزة أكثر أمانًا واستمرارية.

إنه ممتع!ظهر مصباح الأمان الأول ، الذي استخدم على نطاق واسع للإضاءة ، في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. خلال هذه الفترة سقط عدد كبير من الاكتشافات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتطور الكهرباء.

تاريخ الاختراع

مع الانتشار الواسع للكهرباء في مختلف قطاعات الاقتصاد والحياة اليومية ، بدأت أجهزة الإضاءة الأولى في الظهور. المصباح الكهربائي هو إنجاز عظيم للبشرية. في القرن الثامن عشر ، ظهر نوعان من المصابيح: القوس والخيوط. ظهرت عناصر الإضاءة الأولى في وقت سابق ، وكانت تعمل بسبب ظاهرة تفريغ القوس. يتم التعبير عنها في مظهر تفريغ كهربائي بين موصلين منفصلين قليلاً (معدن أو فحم). تم التحقيق في هذه الظاهرة من قبل العالم ف.بتروف ، وبعد ذلك بقليل - بواسطة الفيزيائي الإنجليزي ديفي.

ومع ذلك ، كان جهاز القوس قادرًا على السطوع لمدة 5 دقائق كحد أقصى ، ولهذا لم يتم استخدامه عمليًا. تم تجهيز المصباح الكهربائي بعدد كبير من الأقطاب الكهربائية بين قضيبين ، والتي كان يجب تحريكها بشكل متكرر باتجاه بعضها البعض ، لأنها تحترق بسرعة. بالإضافة إلى ذلك ، ينبعث المنتج أحيانًا وميض.

في عام 1844 ، اخترع فوكو تصميم موصل فحم الكوك الصلب. بدأ استخدام هذا المصباح في إنارة الشوارع. ومع ذلك ، تتطلب البطارية عالية الطاقة تكاليف مادية كبيرة ، لذلك كان استخدامها قصير الأجل. بعد ذلك بقليل ، تم إنشاء جهاز مزود بآلية ساعة ، والذي يقوم تلقائيًا بتقريب الأقطاب الكهربائية بعد وقت معين حيث تحترق. ومع ذلك ، حتى هذه المصابيح لم تجد استخدامًا واسعًا ؛ في هذا الوقت ، شارك العلماء في اختراع مصدر ضوء أكثر جاذبية.

لا يعرف كل الناس من اخترع المصباح الكهربائي العامل. يمنح معظمهم لقب المخترع لتوماس إديسون ، لكن العديد من العلماء (بما في ذلك الروس) عملوا على إنشاء عنصر الإضاءة.

أجرى مخترعون من بلدان مختلفة تجارب تم فيها وضع خيوط في أنواع مختلفة من الوسائط. كانوا يهدفون إلى إنشاء مصباح كهربائي يمكن استخدامه لإضاءة أماكن المعيشة. لهذا ، تم التحقيق في تأثير الإنارة على المواد المختلفة ، وتم تمرير تيار من خلالها ، وتم تسخينها وإعطاء توهج. كان من المهم للمخترعين عدم السماح للموصلات بالتسخين الزائد أو الذوبان أو الاحتراق ، وكذلك إيجاد توازن بين الفتيل والبيئة التي يقع فيها. كان من الضروري حماية الموصل من التأثيرات المدمرة للهواء ، لذلك استخدموا حاوية ، أي مصباح المصباح.

اقرأ أيضا كيفية توصيل مصباحين أو مصباحين بمفتاح واحد

ظهر أحد المصابيح المتوهجة الأولى في النصف الأول من القرن الثامن عشر ؛ وكانت أقطابها مصبوبة من البلاتين. ومع ذلك ، كان هذا الموصل هشًا ومكلفًا للغاية ، لذلك لم يكن شائعًا.

كما أن تصميم خيوط الكربون لم يحظى بشعبية كبيرة ، حيث احترق بسرعة بسبب وجود الأكسجين في القارورة. ثم بدأ الجهاز في استخدام موصلات مصنوعة من الخيزران المتفحم ، وتم ضخ الأكسجين من القارورة. هذا هو أول مصباح حديث ، لكنه لا يزال غير مثالي.

قرب نهاية القرن الثامن عشر ، اخترع العلماء مصباحًا كهربائيًا به ملف من الموليبدينوم والتنغستن. كانت قادرة على العمل لمدة 30 دقيقة. ثم تم استكمال الهيكل بالعديد من شعرات الفحم ، والتي احترقت بدورها.

ثم تولى العلماء الأمريكيون مراجعة التقنيات الحالية.

مراحل التنمية

إذا كنت لا تزال مهتمًا بمن اخترع المصباح المتوهج ، فاحرص على الانتباه إلى التسلسل الزمني المعروض في الجدول:

التاريخ بالسنوات	حدث مرتبط بتطوير المصباح المتوهج
1803	تلقى بيتروف من روسيا قوسًا فولطائيًا باستخدام بطارية قوية.
1808	استخدم G.Devy (إنجلترا) أيضًا تفريغ القوس للإضاءة ، ولكن ليس لفترة طويلة.
1838	اخترع جوبار من بلجيكا مصباحًا مزودًا بقضبان كربونية.
1840	قدم عالم الفلك الإنجليزي ديلارو اختراعه في شكل مصباح به موصلات بلاتينية.
1841	بفضل جهود F. Molein من إنجلترا ، ظهرت أجهزة بقضبان بلاتينية وحشو كربوني.
1845	استبدل King الموصلات البلاتينية بأقطاب كربون.
1854	Gebel نموذجًا أوليًا لمصباح كهربائي حديث بخيوط من الخيزران المتفحم.
1860	قدم D. Swan (إنجلترا) مصباحًا كهربائيًا حيث تم استخدام ورق الكربون كموصلات.
1874	تلقى A. Lodygin الحق في جهاز إضاءة بأقطاب كربون.
1875	بدأ ديدريكسون في تحسين لمبة Lodygin.
1875 – 1876	يابلوشكوف P. Yablochkov اخترع المصباح الكهربائي الكاولين.
1878	D. Swan على براءة اختراع جهاز مع خيوط الكربون.
1879	حصل T. Edison على حقوق المصباح بأقطاب من البلاتين.
1890	قام Lodygin بتسجيل براءة اختراع لجهاز به ملف من الموليبدينوم والتنغستن.
1904	S. Yust ، F. Hanaman حقوق المصباح الكهربائي مع دوامة التنغستن (على غرار مصباح Lodygin).
1906	اقترح دبليو كوليدج إنتاج مصابيح كهربائية مع موصلات تنجستن على شكل حلزون مزدوج أو ثلاثي أو متعرج.

كما ترى ، فإن تاريخ تطوير المصباح الخيطي طويل ؛ وقد شارك في إنشائه مخترعون من بلدان مختلفة.

جيرارد ديلارو وهاينريش جوبل

في عام 1840 ، اخترع عالم فلك من إنجلترا ج. ديلارو هيكلًا يتكون من أنبوب مفرغ ولولب بلاتيني بداخله. أصبح اكتشافه أول مصباح كهربائي في العالم حيث يتم تقديم الشعيرة في شكل حلزوني. يصدر الجهاز توهجًا ساطعًا ويمكن استخدامه في أي درجة حرارة تقريبًا. ومع ذلك ، كانت تكلفتها عالية وعمرها التشغيلي قصير ، لذلك لم تكن شائعة.

في عام 1854 صمم G. Gebel أول نموذج أولي للمصباح المتوهج. هذا جهاز به لمبة مفرغة وخيوط من الخيزران المتفحم. بدلاً من القارورة ، تم استخدام زجاجات العطور. تم إنشاء بيئة الفراغ عن طريق إضافة وصب الزئبق. كان هذا الجهاز هشًا وقصير العمر ولكنه أكثر عملية من سابقيه.

العالم الروسي الكسندر لودين

في النصف الثاني من القرن الثامن عشر ، اخترع العالم الشهير A.Lodygin وحصل على براءة اختراع مصدر ضوء خيطي بأقطاب كربون. تم استخدام ملفات التنغستن أو الموليبدينوم كعنصر تسخين. لإطالة عمر المصباح الكهربائي ، اقترح المخترع إخلاء الهواء منه ، ثم تتأكسد الموصلات بشكل أبطأ. تم استخدام عناصر الإضاءة هذه على الفور لإضاءة الشوارع والمباني في روسيا.

إنه ممتع!تم تصنيع المصابيح الأولى المباعة في أمريكا بموجب براءة اختراع A. Lodygin. بالإضافة إلى ذلك ، اخترع العالم أجهزة إضاءة تعمل بالفحم ، تمتلئ اللمبة بالنيتروجين.

بعد ذلك بقليل ، تم تحسين لمبة Lodygin بواسطة V.Drikhson ، الذي قام بتركيب عدة خيوط مشتعلة بالتتابع في القارورة.