Cine este inventatorul primei lămpi electrice. Lampa electrică cu incandescență a fost inventată în Rusia. Istoria inventării lămpii electrice

Puteți auzi răspunsuri diferite la această întrebare aparent simplă. Americanii vor insista fără îndoială că a fost Edison. Britanicii vor spune că acesta este compatriotul lor Swann. Francezii își pot aminti „lumina rusă” a inventatorului Yablochkov, care a început să lumineze străzile și piețele Parisului în 1877. Cineva va numi un alt inventator rus - Lodygin. Probabil vor fi și alte răspunsuri. Deci cine are dreptate? Da, poate asta e tot. Istoria becului reprezintă un întreg lanț de descoperiri și invenții făcute de diferiți oameni în momente diferite.

Înainte de a trece la cronologia inventării becului, aș dori să remarc ce înțelegem prin conceptul de „bec”. În primul rând, este o sursă de lumină, un dispozitiv, un dispozitiv în care energia electrică este transformată în energie luminoasă. Dar metodele de conversie pot fi diferite. În secolul al XIX-lea, mai multe dintre aceste metode erau cunoscute. Prin urmare, chiar și atunci existau mai multe tipuri de lămpi electrice: cu arc, cu incandescență și cu descărcare în gaz. O lampă electrică este un sistem tehnic, adică un set de elemente individuale necesare pentru a îndeplini funcția utilă principală - iluminarea.

Istoria apariției și dezvoltării lămpii electrice este inseparabilă de istoria ingineriei electrice, care începe odată cu descoperirea curentului electric în secolul al XVIII-lea. Mai târziu, în secolul al XIX-lea, un val de descoperiri legate de electricitate a făcut înconjurul lumii. A fost ca o reacție în lanț, când o descoperire a deschis calea pentru următoarea. Ingineria electrică din secțiunea de fizică a apărut într-o știință independentă, la dezvoltarea căreia a lucrat o întreagă galaxie de oameni de știință și inventatori: francezul Andre Marie Ampere, germanii Georg Simon Ohm și Heinrich Rudolf Hertz, britanicul Michael Faraday și James Maxwell și alții.

Uimitorul secol al XIX-lea, care a pus bazele revoluției științifice și tehnologice care a schimbat lumea, a început odată cu inventarea unei surse de curent chimic (stâlpul voltaic). Cu această invenție extrem de importantă, omul de știință italian A. Volta a întâlnit noul an 1800. Și deja în 1801, profesorul Academiei de medicină-chirurgie din Sankt Petersburg Vasily Petrov a reușit să-și convingă superiorii să achiziționeze pentru cabinetul său fizic cea mai puternică baterie electrică la acea vreme, constând din 4200 de perechi de celule galvanice. Efectuând experimente cu această baterie, Petrov a descoperit în 1802 un arc electric - o descărcare strălucitoare care are loc între tije de carbon-electrozi reuniți la o anumită distanță. El a sugerat, de asemenea, folosirea unui arc pentru iluminare.

Cu toate acestea, în implementarea practică a acestei idei, au apărut multe dificultăți. Experimentele au arătat că arcul arde puternic și constant doar la o anumită distanță între electrozi. Și în timpul arderii arcului, electrozii de carbon se ard treptat, crescând spațiul arcului. A fost necesar un mecanism de reglare pentru a menține o distanță constantă între electrozi.

Inventatorii au oferit diferite soluții. Dar toate aveau dezavantajul că era imposibil să includă mai multe lămpi într-un singur circuit. A trebuit să folosesc o sursă de alimentare diferită pentru fiecare corp de iluminat. Această problemă a fost rezolvată în 1856 de către inventatorul A.I.Shpakovski, care a creat o instalație de iluminat cu unsprezece lămpi cu arc echipate cu regulatoare originale. Această instalație a iluminat Piața Roșie din Moscova în timpul încoronării lui Alexandru al II-lea.

În 1869, un alt inventator rus V.I. Chikolev a aplicat un regulator diferențial la o lampă cu arc și l-a folosit în proiectoare maritime puternice. Comenzi similare sunt încă folosite astăzi în instalațiile de proiectoare mari. Din păcate, toate controlerele de arc erau nesigure și scumpe.

Rolul decisiv în trecerea de la experimentele cu electricitate la iluminatul electric în masă a fost jucat de inginerul electric rus Pavel Nikolaevich Yablochkov. Yablochkov și-a început munca în Rusia, după ce a organizat un atelier de instrumente fizice la Sankt Petersburg în 1875. În același an, i-a venit ideea de a crea o lampă cu arc simplă și fiabilă. Cu toate acestea, prăbușirea financiară a întreprinderii l-a forțat pe Yablochkov să plece la Paris în 1876, unde și-a continuat munca la lampa cu arc la celebra companie de ceasuri și instrumente de precizie Breguet.

Problema era aceeași - era nevoie de un regulator. Ideea a venit pe neașteptate, ca întotdeauna. Cazul a ajutat. Gândindu-se bine la această problemă, Yablochkov s-a dus să mănânce ceva într-o mică cafenea pariziană. A venit chelnerul. Iablochkov, continuând să se gândească la ale lui, a privit mecanic cum punea vasul, lingura, furculița, cuțitul... Și deodată... Iablochkov s-a ridicat brusc de la masă și a plecat la ieșire. S-a grăbit la atelierul său. Soluția a fost găsită! Simplu și de încredere! Îi veni de îndată ce aruncă o privire spre tacâmurile care se aflau unul lângă altul, paralel unul cu celălalt.

Da, așa ar trebui să fie plasați electrozii de carbon în lampă - nu orizontal, ca în toate modelele anterioare, ci paralel (!). Atunci ambele se vor arde exact la fel, iar distanța dintre ele va fi întotdeauna constantă. Și nu sunt necesare regulatoare complexe.

Chelnerul parizian nici nu bănuia că a devenit, parcă, un coautor al invenției. Dar cine știe, dacă nu ar fi pus atunci cuțitul și lingura atât de bine în fața lui Iablochkov, poate că o presupunere fulgeră nu i-ar fi dat seama inventatorului. Adevărat, „indiciu” chelnerului a găsit un teren fertil. La urma urmei, Yablochkov își căuta soluția chiar și la o masă de cafenea, așteptând o comandă. Apropo, acesta este un exemplu excelent de utilizare a gândirii asociative în rezolvarea unei probleme tehnice complexe. Pe de altă parte, acest caz este un exemplu de soluție la o problemă tehnică, când un dispozitiv ideal (în acest caz, un regulator) este ceva care de fapt nu există, dar funcțiile sunt îndeplinite.

Desigur, aceasta a fost doar o idee, nu o soluție completă la problemă - crearea unei lămpi ieftine și de încredere. A fost nevoie de multă muncă pentru a realiza acest lucru. În primul rând, cu aranjarea paralelă a electrozilor, arcul poate arde nu numai la capetele electrozilor, ci și pe toată lungimea lor și, cel mai probabil, se va rostogoli la baza lor - la clemele purtătoare de curent. Această problemă a fost rezolvată prin umplerea spațiului dintre electrozi cu un izolator, care s-a ars treptat odată cu electrozii.

Compoziția acestui izolator mai trebuia să fie selectată, care a fost făcută folosind argilă (caolin) pentru aceasta. Cum aprinzi o lampă? Apoi, în vârf, între electrozi, s-a așezat o punte subțire de carbon, care s-a ars în momentul pornirii, aprinzând arcul. Mai era problema arderii neuniforme a electrozilor asociată cu polaritatea curentului. pentru că electrodul „+” s-a ars mai repede, inițial a trebuit să fie mai gros. O altă soluție ingenioasă la această problemă a fost utilizarea curentului alternativ.

Designul lămpii cu arc s-a dovedit a fi simplu: două tije de carbon separate de un strat izolator de caolin și montate pe un suport simplu asemănător cu un sfeșnic. Electrozii au ars uniform, iar lampa a dat o lumină puternică și pentru o perioadă destul de lungă. Această „lumânare electrică” a fost ușor de făcut și ieftină.

În 1876, un inventator rus și-a prezentat invenția la Expoziția de la Londra. Un an mai târziu, un francez întreprinzător, Deneiruz, a realizat înființarea societății pe acțiuni „Societatea pentru studiul iluminatului electric prin metodele lui Yablochkov”. Lămpile lui Yablochkov au apărut în cele mai vizitate locuri din Paris, pe stradă - Avenue de l'Opera și pe Place de l'Opera, precum și în magazinul Luvru, iluminarea slabă cu gaz și lichid au înlocuit bilele mate, care străluceau cu un lumină albă, moale. Procesiunea triumfală „La lumiere russe” (lumina rusă) în jurul lumii. În doi ani, lumânarea Yablochkov a cucerit întreaga Lume Veche, răspândindu-se în Est până la palatele șahului persan și ale regelui Cambodgiei. .

Orez. 1. Pavel Nikolaevici Yablochkov și lumânarea lui.

În 1876-77, au fost obținute mai multe brevete franceze, atât pentru proiectarea becului în sine, cât și pentru sistemele de alimentare ale acestora. Producția a fost pusă pe bază industrială. O mică fabrică din Paris producea peste 8.000 de lumânări pe zi și câteva zeci de generatoare electrice pe lună. Cu toate acestea, în curând toată această prosperitate a luat sfârșit. Lumânarea Yablochkov a început să fie înlocuită treptat cu o lampă incandescentă mai ieftină și mai durabilă.

Se crede că inventatorul lămpii incandescente este celebrul inventator american Thomas Alva Edison. La 21 decembrie 1879, în New York Herald a apărut un articol despre o nouă invenție a lui T.A. Edison - lumina „Edison”, despre o lampă incandescentă cu filament de carbon. Câteva zile mai târziu, la 1 ianuarie 1880, 3 mii de oameni au participat la demonstrația de iluminat electric pentru case și străzi din Menlo Park (SUA), iar la 27 ianuarie a aceluiași an au primit brevetul american nr. 223898 „Electric-Lamp” (vezi fig. 2.). Dar, în realitate, povestea cu acest brevet si cu lampa incandescenta este mult mai complicata si interesanta.

Orez. 2. Brevet Thomas A. Edison pentru o lampă electrică

Primele experimente cu conductori de încălzire cu curent electric au fost efectuate la începutul secolului al XIX-lea de către omul de știință englez Humphry Davy. Una dintre primele încercări de aplicare a incandescenței curente a conductoarelor, tocmai în scopul iluminării, a fost efectuată în 1844 de inginerul de Molein, care a plasat fir de platină incandescent în interiorul unei sfere de sticlă. Aceste experimente nu au adus rezultatele dorite, de vreme ce sârmă de platină s-a topit prea repede.

În 1845, la Londra, King a înlocuit platina cu bețișoare de cărbune și a primit un brevet pentru „Utilizarea conductorilor de metal fierbinte și de carbon pentru iluminat”.

În 1954, cu 25 de ani înainte de Edison, ceasornicarul german Heinrich Goebel a prezentat la New York primele lămpi practice cu filament de carbon incandescent, cu o durată de ardere de aproximativ 200 de ore. Ca fir a folosit un fir de bambus carbonizat de 0,2 mm grosime, pus in vid. În loc de balon, Gebel, din motive de economie, a folosit mai întâi sticle de apă de colonie, iar mai târziu - tuburi de sticlă. A creat un vid într-un balon de sticlă umplând și turnând mercur, adică folosind metoda folosită la fabricarea barometrelor.

Gebel a folosit lămpile create pentru a-și ilumina magazinul de ceasuri. Pentru a-și îmbunătăți situația financiară, a condus prin New York într-un scaun cu rotile și i-a invitat pe toată lumea să privească stelele printr-un telescop. Căruciorul, însă, era decorat cu becurile lui. Astfel, Gebel a devenit prima persoană care a folosit lumina în scopuri publicitare. Din lipsa banilor și a legăturilor, emigrantul german nu a putut obține un brevet pentru lampa sa cu filament de carbon și invenția sa a fost repede uitată.

Din 1872, Alexander Nikolaevich Lodygin a început experimente cu iluminatul electric la Sankt Petersburg. În primele sale lămpi, un băț subțire de cărbune era prins între tije masive de cupru într-o sferă de sticlă închisă ermetic. În ciuda imperfecțiunii lămpii, în același an bancherul Kozlov, în parteneriat cu Lodygin, a fondat o societate pentru exploatarea acestei invenții. Academia de Științe i-a acordat lui Lodygin Premiul Lomonosov de 1000 de ruble.

Lămpile incandescente cu tijă de carbon construite de Lodygin în 1874 au fost folosite pentru a ilumina Amiraalitatea Sankt Petersburg. În 1875, Kon a devenit șeful parteneriatului, lansând sub propriul său nume o lampă Lodygin îmbunătățită, proiectată de V.F. Didrikhson. În această lampă, jarul era pus în vid, iar jarul ars era înlocuit automat cu altul. Trei astfel de lămpi au iluminat timp de două luni magazinul de lenjerie al lui Florent din Sankt Petersburg în 1875 și, de asemenea, la sugestia lui P. Struve, chesoanele au fost iluminate sub apă în timpul construcției Podului Alexandru peste Neva.

În 1875, Didrichson a început să producă cărbune din lemn prin carbonizarea cilindrilor de lemn fără acces la aer în creuzete de grafit umplute cu pulbere de cărbune. În 1876, după moartea lui Cohn, parteneriatul s-a destramat. Îmbunătățirea ulterioară a lămpii a fost făcută de N.P. Bulygin în 1876. În lampa sa, capătul unui cărbune lung strălucea, care era scos automat pe măsură ce capătul ardea. Designul lămpilor s-a dovedit a fi dificil și low-tech de fabricat și, prin urmare, nu ieftin, deși era în mod constant îmbunătățit.

La sfârșitul anilor 70 ai aceluiași secol, la unul dintre șantierele navale nord-americane se construiau nave pentru Rusia, iar când a venit momentul să le accepte, acolo s-a dus locotenentul flotei ruse A. N. Khotinsky. A luat cu el mai multe lămpi cu incandescență Lodygin. Invenția a fost deja patentată în Franța, Rusia, Belgia, Austria și Marea Britanie. El i-a arătat lămpile rusești unui inventator pe nume Thomas Edison, care lucra la acea vreme și la problema iluminatului electric.

Acum este dificil de stabilit cât de mult a influențat împrejurarea descrisă invenția lui Edison. Cu toate acestea, în final, datorită muncii sale, s-a făcut un salt calitativ în îmbunătățirea lămpii cu incandescență. Edison nu a făcut nicio modificare revoluționară becului lui Lodygin. Lampa lui era un balon de sticlă cu fir de carbon, din care aerul era pompat, însă, cu mult mai atent decât a lui Lodygin. Dar meritul lui Edison, în primul rând, este că a inventat și creat un supersistem pentru această lampă și a pus în funcțiune producția acesteia, ceea ce a dus la o reducere puternică a costurilor. A inventat un suport cu șurub pentru lampă și o priză pentru aceasta, a inventat siguranțe, întrerupătoare, primul contor de energie. Cu becul Edison, iluminatul electric a devenit cu adevărat masiv, ajungând în casele oamenilor obișnuiți.

Deosebit de remarcată este abordarea lui Edison de a rezolva problema găsirii unui material pentru un filament. El doar a trecut prin toate substanțele și materialele disponibile (încercare și eroare). Edison a încercat 6.000 de substanțe care conțin carbon, de la ața de cusut obișnuită acoperită cu cărbune până la alimente și gudron. Cel mai bun s-a dovedit a fi bambusul, din care a fost făcută carcasa evantaiului japonez de palmier. Această lucrare titanică a durat aproximativ doi ani.

De cealaltă parte a Oceanului Atlantic, în Anglia, cam în același timp cu Lodygin și Edison, Sir Joseph Wilson Swan lucra la un bec. A folosit un fir de bumbac carbonizat ca element de încălzire și, de asemenea, a pompat aer din balon. Swann a primit un brevet britanic pentru dispozitivul său în 1878, cu aproximativ un an înainte de Edison. Începând cu 1879, a început să instaleze lămpi electrice în casele englezești. Înființând The Swan Electric Light Company în 1881, a început producția comercială de lămpi. Ulterior, Swan a făcut echipă cu Edison pentru a comercializa brandul Edi-Swan.

Din cele spuse rezultă că lampa electrică cu incandescență a avut mai mulți inventatori într-un stadiu foarte incipient. Aproape toți aveau brevete. Cât despre cel mai cunoscut dintre ele, brevetul american Edison, acesta a fost declarat nul de instanță până la expirarea drepturilor de protecție. Instanța a constatat că lampa cu incandescență a fost inventată de Heinrich Gebel cu câteva decenii înainte de Edison.

În 1890, Lodygin a brevetat în SUA o lampă cu fir metalic din metale refractare - octium, iridiu, rodiu, molibden și wolfram. Lămpile Lodygin cu filament de molibden au fost expuse la expoziția de la Paris din 1900 și au avut un succes atât de mare încât în 1906 compania americană General Electric a cumpărat de la acesta acest brevet. Cel mai interesant lucru este că General Electric a fost fondată de însuși Thomas Edison. Acesta a fost sfârșitul disputei de corespondență dintre marii inventatori.

Cu toate acestea, îmbunătățirea lămpii incandescente nu s-a încheiat aici. Din 1909 au fost folosite lămpi cu incandescență cu filament de wolfram în zig-zag, iar în 1912-13 au apărut lămpi umplute cu azot și gaze inerte (Ar, Kr). Și, în sfârșit, ultima îmbunătățire a începutului secolului XX - firul de wolfram a început să fie făcut, mai întâi, sub formă de spirală, apoi sub formă de bis-spirală (o spirală înfășurată dintr-o spirală) și o trispirală. Becul electric cu incandescență a căpătat în sfârșit aspectul pe care îl vedem noi.

Deci cine a inventat becul? Numele au fost deja numite: Petrov, Shpakovsky, Cikolev, Yablochkov, Edison, Devi, King, Gebel, Lodygin, Svan. S-ar părea suficient. Dar dacă luați „Dicționarul enciclopedic mic al lui Brockhaus și Efron” publicat la începutul secolului al XX-lea, atunci puteți citi acolo: Becurile incandescente sunt un capac de sticlă din care este pompat aer și unde este un fir de cărbune sau metal. plasat, încălzit de un curent electric. Filamentul de carbon este extras prin carbonizarea fibrelor de bambus (becul lui Edison), mătase, hârtie de bumbac (becul lui Swann). De la sfârşitul anilor 1890. au apărut noi becuri cu incandescență: în locul unui filament de carbon este expusă incandescenței o tijă presată din substanțe rezistente la foc: oxid de magneziu, toriu, zirconiu și ytriu (lampa Nernst) sau un fir de osmiu metalic (lămpi Auer) și tantal ( lămpile Bolton şi Feuerlein).

După cum puteți vedea, au apărut nume noi - Nernst, Auer, Bolton, Feuerlein. Dacă doriți, efectuând o căutare mai aprofundată, această listă poate fi încă completată.

Probabil că este inutil să cauți un răspuns fără ambiguitate la întrebarea „Cine a inventat becul”. Mulți inventatori și-au aplicat inteligența, cunoștințele, munca și talentul în acest sens. Și acest lucru se aplică numai tipurilor de becuri care au fost dezvoltate în etapa inițială a introducerii iluminatului electric: arc și incandescent.

La începutul dezvoltării lămpilor cu incandescență, s-a observat că acestea au o eficiență scăzută, adică. un procent foarte mic din energia curentului electric este transformat în energie luminoasă. Prin urmare, a continuat căutarea altor metode de conversie a energiei electrice în lumină și s-au încercat să le utilizeze în noi tipuri de surse electrice de lumină. Lămpile cu descărcare în gaz - dispozitive în care energia electrică este convertită în radiații optice atunci când un curent electric trece prin gaze și alte substanțe (de exemplu, mercur) - au devenit astfel de surse de lumină.

Primele experimente cu lămpile cu descărcare în gaz au început aproape simultan cu lămpile incandescente. În 1860, în Anglia au apărut primele lămpi cu descărcare cu mercur. Cu toate acestea, până la începutul secolului XX, toate aceste experimente au fost puține și au rămas doar experimente, fără aplicație practică reală.

În primul deceniu al secolului XX, în perioada introducerii masive a iluminatului electric cu lămpi cu incandescență, lucrările la lămpi cu descărcare în gaz s-au intensificat, ceea ce a dus la o serie de invenții și descoperiri. În 1901, Peter Cooper Hewitt a inventat lampa cu mercur de joasă presiune. În 1906, a fost inventată lampa cu mercur de înaltă presiune. 1910 - deschiderea ciclului halogenului. Lampa cu neon a fost dezvoltată de fizicianul francez Georges Claude în 1911 și și-a găsit rapid drum în publicitate.

În anii 20-40, lucrările la lămpi cu descărcare în gaz au continuat în multe țări, ceea ce a condus la îmbunătățirea unor tipuri de lămpi deja cunoscute și la descoperirea altora noi. Au fost dezvoltate: lampă cu sodiu de joasă presiune, lampă fluorescentă, lampă cu xenon și altele. În anii 40, a început utilizarea masivă a lămpilor fluorescente pentru iluminat.

Ulterior, au fost inventate și alte tipuri de lămpi electrice: sodiu de înaltă presiune; halogen; fluorescent compact; Surse de lumină LED și altele. Acum în lume există aproximativ 2000 de tipuri de surse de lumină.

În ciuda unui număr atât de mare de tipuri de lămpi electrice, ideea inventiva nu stă pe loc. Sursele de lumină deja cunoscute continuă să fie îmbunătățite. Un exemplu al acestei îmbunătățiri este crearea în 1983 a lămpilor fluorescente compacte, care au devenit de dimensiunea unei lămpi cu incandescență obișnuite. Pentru a le porni, nu este nevoie de echipamente speciale de pornire, sunt conectate la o priză standard pentru lămpi cu incandescență și, cel mai important, cu aceeași cantitate de lumină generată, aceste lămpi consumă de câteva ori mai puțină energie electrică și durează de câteva ori mai mult. În ultimii ani, astfel de becuri cu economie de energie și-au găsit din ce în ce mai multă utilizare, în ciuda costului lor încă mai mare decât becurile cu incandescență tradiționale.

Cu toate acestea, nici ideea inventiva nu se opreste aici. Aproape simultan, două firme americane, Technical Consumer Products (TCP) și O · ZONELite, au lansat becuri fluorescente cu economie de energie, cu proprietăți noi neașteptate. Potrivit acestor producători, becurile lor Fresh2 și O · ZONELite (ambele denumiri sunt mărci înregistrate), pe lângă iluminarea încăperii, elimină și mirosurile neplăcute, purifică aerul și ucid bacteriile, virușii și ciupercile. Nu este un miracol?

Secretul este că becurile sunt acoperite cu dioxid de titan (TiO2), atunci când sunt iradiate cu lumină fluorescentă, are loc o reacție fotocatalitică. În timpul acestei reacții, particulele încărcate negativ - electroni - sunt eliberate, lăsând „găuri” încărcate pozitiv în locul lor. Datorită apariției unei combinații de argumente pro și contra pe suprafața unui bec, moleculele de apă din aer sunt transformate în oxidanți foarte puternici - radicali hidroxid (HO), motiv pentru care aceste becuri au proprietăți atât de neobișnuite și minunate.

Orez. 3. Lămpi fluorescente de economisire a energiei cu descărcare în gaz Fresh2 și O.ZONELite

După cum se poate observa din figura 3, aceste becuri sunt chiar și în exterior foarte asemănătoare, iar caracteristicile lor sunt aproximativ aceleași. De remarcat este forma spirală a ambelor lămpi. Creatorii lor au încercat să crească puterea de lumină, la fel ca predecesorii lor - creatorii lămpilor cu incandescență. Într-adevăr, istoria se mișcă în spirală.

Se poate concluziona că lămpile cu descărcare în gaz în ultimii ani câștigă din ce în ce mai multă popularitate chiar și în iluminatul casnic, înlocuind lămpile incandescente. Acestea consumă mai puțină energie, sunt la fel de ușor de utilizat și pot avea o serie de alte proprietăți minunate și utile. Prețul mai mare, care încă împiedică răspândirea acestor lămpi, este compensat de 8-10 ori durata de viață și de 3-5 ori eficiența. Și cu mai multă producție în masă, prețul va scădea treptat. Și când luați în considerare problemele din ce în ce mai mari de energie și de mediu care cresc costul energiei electrice și obligă să se ia măsuri de austeritate, devine clar că perspectivele pentru lămpi fluorescente compacte sunt foarte luminoase. Iar în următorii ani practic nu au nicio alternativă.

Dar, nimic nu stă pe loc. Deși ultimii 100 de ani în dezvoltarea tehnologiei de iluminat au trecut sub marșul triumfal al lămpilor cu descărcare în gaze, au apărut și alte tipuri de surse de lumină. Direcția cea mai promițătoare acum pare să fie direcția asociată cu utilizarea surselor de lumină LED, deoarece sunt chiar mai eficiente decât lămpile cu descărcare în gaz.

Primele LED-uri industriale au apărut în anii 60 ai secolului XX. Cu toate acestea, puterea scăzută nu le permitea să fie folosite pentru iluminat. Ei și-au găsit aplicații ca indicatori în diferite dispozitive electronice, în special, în microcalculatoare, ceasuri și alte dispozitive de uz casnic și științific.

Deci totul ar fi continuat dacă omenirea nu s-ar fi confruntat cu problema conservării energiei. S-a dovedit că astăzi, LED-urile au cel mai mare procent de transformare a energiei electrice în energie luminoasă. Era imposibil să nu încerci să folosești LED-uri ca surse de lumină. Au găsit, inițial, aplicarea în lanterne electrice de mână. În plus, acestea erau lanterne mici, care nu străluceau foarte mult, dar erau în miniatură, ceea ce făcea posibilă utilizarea lor chiar și ca brelocuri.

Desigur, există încă multe probleme cu becurile LED. Multe dintre ele sunt rezolvate cu succes, mai ales că acum un mare capital investește foarte mulți bani în această direcție. Și succesul este deja evident - lămpile LED cu economie de energie au apărut deja la vânzare.

Literatură

* 1. N.A. Kaptsov, Pavel Nikolaevici Yablochkov 1894-1944. OGIZ. Editura de stat de literatură tehnică și teoretică. Moscova, Leningrad, 1944.

* 2. V. Malov, Cum a ajutat un chelner parizian un inventator rus. / Sputnik UT - rezumat științific popular / №4, 2001 / http://jtdigest.narod.ru/dig4_01/offic.htm

* 3. Da.I. Khurgin, Da, nu, poate... - Moscova,: Nauka, 1977, p. 208

* 4. Istoria tehnologiei de iluminat. / 2003-2005 ZAO NPK Daleks / http://www.daleks.ru

* 5. Becurile fluorescente compacte Fresh2 elimină mirosurile în timp ce emit lumină eficientă din punct de vedere energetic./ http://www.fresh2.com/

* 6. Viitorul strălucit al calității aerului din interior! / http://www.ozonelite.com/index.html

Cu siguranță este imposibil să răspunzi la întrebarea cine a inventat becul. Locuitorii Statelor Unite vor răspunde cu siguranță că Edison, Marea Britanie - că Swann și rușii vor numi numele lui Lodygin și Yablochkov.

Așa că cine a inventat acest lucru mai întâi, să-l dăm seama mai jos.

Becurile și caracteristicile muncii lor

Un bec este un corp de iluminat în care energia electrică este transformată în energie luminoasă. Dar există mai multe moduri de a converti, în funcție de aceasta, becurile sunt de următoarele tipuri:

evacuarea gazelor;
incandescent;
arc.

După ce inventatorii secolului al XVIII-lea au descoperit curentul electric, a existat un val de tot felul de invenții care erau indisolubil legate cu acest fenomen. Astfel de oameni de știință celebri au lucrat la dezvoltarea tehnologiei electrice:

La începutul secolului al XIX-lea a fost inventată o celulă galvanică, care acționează ca sursă de curent chimic. În același timp, omul de știință rus Petrov a descoperit un arc electric - aceasta este o descărcare care apare între tije-electrozi de carbon, reuniți la o anumită distanță. Un astfel de arc propus de utilizare pentru iluminat. Cu toate acestea, era dificil să se implementeze acest lucru în practică la acel moment, deoarece arcul ar putea arde puternic numai dacă era respectată o anumită distanță între electrozi, iar electrozii de carbon se ard încet, iar intervalul arcului creștea. Prin urmare, pentru a menține o distanță constantă între electrozi, a fost nevoie de un regulator special.

Inventatorii de atunci și-au oferit ideile, dar toate erau imperfecte, deoarece era imposibil să aprinzi mai multe lămpi deodată într-un circuit. Dar acest lucru a fost decis de inventatorul Shpakovski, care a inventat o instalație cu lămpi cu arc, dotate cu regulatoare, care la mijlocul secolului al XIX-lea ar putea ilumina Piața Roșie din Moscova.

Yablochkov ca primul inventator al becului

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea, inventatorul Pavel Yablochkov a început să dezvolte o lampă cu arc... În Rusia, este puțin cunoscut, deoarece și-a prezentat lucrările în Franța, unde a lucrat în renumitul atelier de ceasuri Breguet.

Când Yablochkov lucra la dezvoltarea unui regulator electric, i-a trecut prin minte să plaseze electrozi de carbon din lampă nu orizontal, ca înainte, ci paralel. În acest caz, au început să se ardă în același mod, iar distanța dintre ele a fost menținută în mod constant.

Dar soluția era încă departe de a fi implementată. Cu electrozii plasați în paralel, arcul ar putea arde nu numai la capete, ci și pe toată lungimea. Această problemă a fost rezolvată datorită faptului că în spațiul dintre electrozi a fost plasat un izolator, care s-a ars treptat împreună cu electrozii.

Izolatorul a fost realizat pe bază de caolin. Și pentru a aprinde o lampă electrică între electrozi, era un jumper subțire de carbon, care s-a ars în momentul pornirii, iar arcul a fost aprins în același timp. Dar deasemenea a fost o problemă- aceasta este o ardere neuniformă a electrozilor, care a fost asociată cu polaritatea curentului. Deoarece electrodul pozitiv s-a ars mai repede, a trebuit să fie mai gros la început. Și s-a propus și utilizarea curentului alternativ.

Lampa cu arc a unuia dintre primii săi inventatori avea următorul design:

Invenția lui Yablochkov a fost prezentată la Londra la o expoziție în 1876. Apoi becurile acestui inventator de oțel apar pe străzile Parisului, apoi s-au răspândit în întreaga lume. Acest lucru a continuat până când alți inventatori au prezentat un bec incandescent mai ieftin, care a înlocuit rapid invenția lui Yablochkov.

Cine a inventat primul lampa cu incandescență?

Deci, cine a fost primul care a venit cu un astfel de dispozitiv precum un bec cu incandescență, pe care mulți îl folosesc și astăzi?

Se crede că primul inventator al unei astfel de lămpi a fost Thomas Edison. Faptul că el a inventat becul cu incandescență, în 1879, într-o mare publicație americană a apărut un articol și a fost primit brevetul corespunzător acestei invenții.

Dar Edison a fost primul? De fapt, experimente cu conductori de încălzire folosind un curent electric au fost efectuate la începutul secolului al XIX-lea de către omul de știință Devi din Marea Britanie. Și la mijlocul secolului inginerul Moleyn a început mai întâi să exerseze conductoarele de încălzire folosind un curent pentru iluminare prin încălzirea unui fir de platină în interiorul unei bile de sticlă. Dar un astfel de experiment s-a încheiat cu eșec, deoarece sârma de platină a fost rapid topită.

În 1845, omul de știință londonez King a primit un brevet pentru a inventa un nou mod de a folosi conductori incandescenți de carbon și metal în scopuri de iluminat, înlocuind platina cu bețișoare de cărbune.

Primele lămpi practice cu filament de carbon au fost inventate de Heinrich Gebel în Germania cu 25 de ani înainte de celebra invenție a lui Edison. Caracteristicile muncii lor au fost următoarele:

timpul de ardere a fost de aproximativ 200 de ore;
firul era din bambus si avea o grosime de 0,2, era in vid;
în loc de balon, s-au folosit mai întâi sticle de parfum, apoi tuburi de sticlă;
vidul din balonul de sticlă a fost creat prin umplerea și turnarea mercurului.

În ciuda faptului că Gebel a fost unul dintre primii care a inventat lampa cu incandescență, a fost uitat rapid pentru că nu a primit niciodată un brevet pentru invenția sa.

Lodygin - inventatorul lămpii îmbunătățite

Inventatorul Alexander Lodygin a început să efectueze experimentele sale cu privire la iluminatul electric în anii 70 ai secolului al XIX-lea la Sankt Petersburg. Primele becuri inventate de el au fost echipate cu tije mari de cupru, care au fost amplasate într-o bilă de sticlă închisă ermetic, un băţ subţire de cărbune era prins între ele. Becul a fost departe de a fi perfect, apoi a fost lansat în producție de masă, iar Academia de Științe i-a acordat lui Lodygin un premiu pentru această invenție.

Puțin mai târziu, becul a fost îmbunătățit de Didrichson. În ea, cărbunii erau în vid, iar cărbunii arși au fost rapid înlocuiți cu alții. Au început să fie folosite pentru a ilumina străzile și magazinele. Apoi a mai suferit câteva schimbări.

La sfârșitul anilor 70, mostre de astfel de lămpi electrice cu incandescență au fost aduse în Statele Unite de către reprezentanții marinei, înainte de a fi brevetate în alte țări decât Rusia:

Austria;
Belgia;
Franţa;
Marea Britanie.

Deci Edison a fost primul?

În Statele Unite la acea vreme lucra inventatorul Thomas Edison, care a tratat probleme iluminat electric. A văzut mostre aduse din Rusia și a fost foarte interesat de ele.

Cum diferă invenția lui Edison de becurile lui Lodygin:

ca și invenția lui Lodygin, lampa lui Edison avea forma unui bec de sticlă cu fir de carbon, din care se pompaa aer, dar era gândită mai atent;
lampa este echipată suplimentar cu o bază și o priză;
erau întrerupătoare și o siguranță;
a apărut primul contor de energie.

Edison a finalizat invenția lui Lodygin și a pus în funcțiune producția de becuri, transformând iluminatul electric dintr-un lux într-un fenomen de masă.

Edison a analizat, de asemenea, îndeaproape problema găsirii de material pentru filamente. Pur și simplu a trecut peste tot substanțe și materiale posibile, în total, a încercat aproximativ 6 mii de substanțe cu conținut de carbon: acestea sunt fire de cusut cu cărbune și rășină și chiar produse alimentare. Cea mai potrivită opțiune s-a dovedit a fi bambusul.

În același timp, Joseph Swann lucra la inventarea lămpii electrice în Marea Britanie. Pentru elementul de încălzire a fost folosit un fir de bumbac carbonizat, iar aerul a fost pompat din balon. În anii 80 ai secolului al XIX-lea, Swann și-a fondat propria companie, iar producția de becuri a fost pusă în funcțiune. Apoi, el și Edison au fuzionat producția și a apărut marca comercială Edi-Swan.

Și Lodygin însuși, deja în SUA, unde s-a mutat din Rusia, a brevetat în anii 90 un bec cu fir metalic pe bază de materiale refractare:

tungsten;
iridiu;
octium;
rodiu;
molibden.

Becurile inventate de Lodygin au fost prezentate cu succes la expoziția de la Paris din 1900, iar deja în 1906 brevetul a fost achiziționat de compania americană General Electric. Această companie a fost organizată de Thomas Edison.

În această etapă, dezvoltarea invenției nu s-a oprit. Becurile cu incandescență au fost deja inventate în 1909, echipat cu fir de wolfram dispuse în zig-zag. Câțiva ani mai târziu, au fost inventate lămpile cu azot și gaze inerte. Firul de wolfram a fost realizat mai întâi sub formă de spirală, apoi bi- și triscoiluri. Ca urmare, a fost dobândit aspectul modern al becului cu incandescență.

Într-un stadiu incipient, lampa electrică a avut mai mulți inventatori simultan și aproape toți avea un brevet la inventia ta. În ceea ce privește brevetul obținut de Thomas Edison, instanța sa l-a declarat nul până la expirarea termenului drepturilor de protecție. Potrivit hotărârii judecătorești, s-a recunoscut că prima lampă cu incandescență a fost inventată de Heinrich Goebel cu mult înainte de Edison.

Nimeni nu poate răspunde cine a fost printre primii care au inventat becul. Fiecare dintre cei care au lucrat la aceasta a contribuit la cauza comună. Și asta se aplică doar pentru acele tipuri de lămpi, care a apărut chiar la începutul dezvoltării iluminatului electric. Și va fi pur și simplu imposibil să îi enumerați pe toți cei care au lucrat în continuare la dezvoltarea dispozitivelor electrice de iluminat în cadrul unui articol.

Este dificil pentru o persoană modernă să-și imagineze că în urmă cu puțin peste o sută de ani, becurile electrice au făcut primii pași în viața noastră de zi cu zi.

Lista inventatorilor celor mai multe dispozitive moderne, de regulă, este limitată la una sau două persoane (se întâmplă adesea ca doi inventatori talentați să ajungă la întruchiparea aceleiași idei cu un mic interval de timp unul față de celălalt). Dar există câteva excepții foarte interesante de la această regulă. De exemplu, o lampă cu incandescență. Este destul de greu de crezut că un simplu bec a fost inventat nu de unul, nici doi sau chiar trei, ci treisprezece oameni de știință. Dar acesta este de fapt cazul. Iar motivul este simplu: adevărul este că prima lampă cu incandescență brevetată și lampa pe care o folosim astăzi reprezintă exact 100 de ani de îmbunătățire continuă, realizată de o varietate de inventatori din întreaga lume.

Și fiecare dintre ei a contribuit la istoria inventării unui bec simplu de uz casnic. Aceasta înseamnă că nu puteți răspunde fără echivoc la întrebarea: cine a inventat becul, din păcate, nu va funcționa.

Începutul transformării energiei electrice în lumină a fost stabilit de experimentele omului de știință Vasily Petrov, care a observat fenomenul arcului voltaic în 1803. În 1810, fizicianul englez Devi a făcut aceeași descoperire. Amândoi au obținut un arc voltaic folosind o baterie mare de celule între capetele tijelor de cărbune.

Atât el, cât și celălalt au scris că arcul voltaic poate fi folosit în scopuri de iluminat. Dar mai întâi a fost necesar să se găsească un material mai potrivit pentru electrozi, deoarece tijele de cărbune s-au ars în câteva minute și au fost puțin utile pentru utilizare practică.

În secolul al XIX-lea s-au răspândit două tipuri de lămpi electrice: lămpile cu incandescență și cele cu arc. Becurile cu arc au apărut puțin mai devreme. Strălucirea lor se bazează pe un fenomen atât de interesant precum arcul voltaic. Dacă luați două fire, conectați-le la o sursă de curent suficient de puternică, conectați-le și apoi îndepărtați-le la câțiva milimetri, între capetele conductorilor se formează ceva ca o flacără cu o lumină puternică. Fenomenul va fi mai frumos și mai luminos dacă, în loc de fire metalice, iei două tije de carbon ascuțite.

Englezul Delarue a creat primul bec incandescent cu filament de platina in 1809. Prima lampă cu arc controlată manual a fost proiectată în 1844 de fizicianul francez Foucault. A înlocuit cărbunele cu bețișoare de coca tare. În 1848, a folosit pentru prima dată o lampă cu arc pentru a ilumina una dintre piețele pariziene.

În 1875, Pavel Nikolaevich Yablochkov a propus o soluție fiabilă și simplă pentru lămpile cu arc. El a plasat electrozii de carbon în paralel, separându-i cu un strat izolator. Invenția a avut un succes extraordinar. În 1877, cu ajutorul lor, electricitatea stradală a fost instalată pentru prima dată pe Avenue de L'Opera din Paris. Târgul Mondial, care s-a deschis în anul următor, a oferit multor ingineri electrici ocazia de a se familiariza cu această invenție remarcabilă. Sub numele de „lumină rusească”, lumânările lui Yablochkov au fost folosite ulterior pentru iluminatul stradal în multe orașe din întreaga lume.

În 1874, inginerul Alexander Lodygin a brevetat o „lampă cu filament”. A fost folosită ca filament o tijă de carbon, plasată din nou într-un vas cu vid. În 1890, Lodygin a venit cu ideea de a înlocui filamentul de carbon cu un fir din wolfram refractar, care avea o temperatură de încălzire de 3385 de grade. În 1906, Lodygin a vândut un brevet pentru un filament de tungsten către General Electric. Datorită costului ridicat al wolframului, invenția își găsește o aplicare limitată.

Primele cazuri de utilizare a energiei electrice în Ucraina pentru nevoile de iluminat sunt cunoscute încă din anii 70 ai secolului trecut.

În 1878, inginerul A.P. Borodin a echipat atelierul de strung al atelierelor feroviare din Kiev cu patru lumini cu arc electric. Fiecare lanternă avea propria sa mașină Gram electromagnetică. Lampioanele erau eșalonate în două rânduri. Cărbunii sunt proiectați pentru 3 ore de muncă.

În 1886, iluminatul electric a fost instalat în parcul Château de Fleur din Kiev. În 1996, în același oraș a început să funcționeze prima centrală publică.

O adevărată revoluție în crearea unui bec a fost făcută de experimentele inventatorului american Edison. Înainte de a începe experimentele, el a studiat întreaga experiență a companiilor deținătoare de gaze în iluminatul orașelor și spațiilor. El a dezvoltat pe hârtie diagrame detaliate ale centralei electrice și liniile de comunicație către case și fabrici. Am calculat costul tuturor materialelor și am calculat ca prețul unui bec pentru consumator să nu depășească 40 de cenți.

Din 1878, el a efectuat peste 12 mii de experimente în laboratorul său. Se estimează că asistenții săi au testat cel puțin 6.000 de substanțe și compuși diferiți și au fost cheltuiți peste 100.000 de dolari pentru experimente.

Mai întâi, Edison a înlocuit jarul fragil cu unul mai durabil din cărbune, apoi a început să facă experimente cu diferite metale și, în cele din urmă, s-a așezat pe un fir din fibre de bambus carbonizate. În 1879, în prezența a trei mii de oameni, Edison și-a afișat public becurile electrice, luminându-și casa, laboratorul și mai multe străzi adiacente cu acestea.

A fost primul bec cu durată lungă de viață potrivit pentru producția de masă.

Meritul lui Edison nu este că a „inventat” becul, ci că a dat naștere producției industriale de lămpi și componente ale acesteia: cabluri, generatoare bifazate (inventate de Edison), contoare de energie electrică. Priza și baza, precum și multe alte elemente de iluminat electric care au supraviețuit neschimbate până în prezent - întrerupătoare, siguranțe, contoare electrice și multe altele - au fost, de asemenea, inventate de Edison.
În afaceri, după ce a terminat munca la invenții, a rămas pe principiul: a promis că va aduce prețul de vânzare la 40 de cenți. Și-a vândut compania către Edison General Electric Company când lampa a ajuns la 22 de cenți.

Taxele de energie electrică au fost taxate pentru 1 oră de ardere a lampii felinar. Pretul nu a descurajat creşterea numărului de consumatori. Proprietarii de case din orașe au furnizat de bunăvoie iluminat electric.

Durata medie de viață a unui bec Edison a fost de 800-1000 de ore de ardere continuă. Timp de aproape treizeci de ani, becurile au fost fabricate în modul dezvoltat de Edison, dar viitorul era cu becuri cu filament metalic.

Începutul secolului al XX-lea este prima încercare de a pune „pe flux” producția de becuri cu filamente de wolfram, pentru a stabili producția lor în masă. Din păcate, acest lucru a devenit posibil abia în 1906 datorită eforturilor lui Alexander Lodygin și William Coolidge, care au lucrat din greu la metodele disponibile pentru obținerea unui filament de wolfram. În 1910, William Coolidge inventează o metodă îmbunătățită pentru producția de filament de wolfram. Ulterior, filamentul de wolfram înlocuiește toate celelalte tipuri de filamente.

Ultima etapă în îmbunătățirea becului a fost utilizarea de gaze inerte nobile (în special argon) pentru a umple cavitatea lămpii. Datorită acestei inovații, propusă de Irving Langmuir, becurile moderne nu sunt doar luminoase, ci și durabile.

În zilele noastre, știința modernă face o invenție atât de simplă și de neînlocuit ca un bec și mai simplă și mai eficientă, dar numele celor care au lucrat la crearea lui în trecut au fost deja scrise cu litere de aur în istoria științei mondiale.

Omenirea a încercat să-și lumineze în siguranță casa de când a primit focul în propriile mâini. Inițial, acestea au fost focuri de tabără în peșteră, apoi - torțe și alte obiecte periculoase de incendiu. Odată cu dezvoltarea omenirii și a tehnologiei, metodele de iluminare s-au schimbat și s-au îmbunătățit.

Nu vom efectua excursii profunde în istorie și vom afla întreaga evoluție a dispozitivelor de iluminat: se pot scrie mai mult de o carte pe această temă. Vom lua în considerare una dintre cele mai, probabil, interesante întrebări - cine și când a inventat sau a inventat becul electric modern cu incandescență.

Un pic de istorie

La această întrebare, pusă în diferite țări, se poate răspunde complet diferit. Americanii cu încrederea lor obișnuită vor argumenta că este inventatorul primei lămpi cu incandescență - compatriotul lor Edison, care a primit un brevet pentru invenția sa în 1880. Francezii îl vor numi pe omul de știință rus Yablochkov: cu ajutorul invenției sale, au început să lumineze piețele și teatrele capitalei acestei țări. Poate cineva își va aminti de Lodygin, un inventator din Sankt Petersburg, ale cărui lămpi în 1873 au început să lumineze străzile orașului. Cel mai probabil, vor exista și alte răspunsuri: totul depinde de conștientizarea persoanei cu privire la această problemă.

Cel mai surprinzător, în acest caz, toată lumea va avea dreptate. Cum este posibil acest lucru?

Odată cu invenția electricității (descoperirea curentului electric), descoperirile științifice au urmat una după alta. Mai mult, au fost realizate de oameni de știință și inventatori complet diferiți, în țări complet diferite. Treptat, ingineria electrică a apărut ca o știință separată (inițial, toate acestea erau legate de fenomene fizice).

Începutul dezvoltării și căutării de soluții pentru inventarea becului electric a fost primirea de către academicianul rus Petrov în 1802 a unui arc electric de la cea mai puternică baterie electrică de la acea vreme. La rândul său, crearea acestei baterii a devenit posibilă datorită inventării Voltului italian a unei surse de energie chimică - o celulă galvanică. Astfel, o invenție a dat naștere altor descoperiri, care, la rândul lor, au dat naștere la noi idei și experiențe.

Până la mijlocul secolului al XIX-lea, mulți oameni de știință și inventatori făceau experimente pentru a obține o strălucire stabilă și de lungă durată. O varietate de idei au condus la faptul că trei domenii de dezvoltare s-au evidențiat. Unii oameni de știință au încercat să îmbunătățească lampa cu arc electric, alții s-au luptat pentru o lampă cu incandescență, iar alții au lucrat cu surse cu descărcare în gaz.

Totuși, arcul electric a fost considerat cel mai promițător în ceea ce privește iluminarea: în această direcție s-au efectuat majoritatea cercetărilor și au fost efectuate diverse experimente. Cu toate acestea, toți cercetătorii s-au confruntat cu aceeași problemă: între electrozi este strălucitor și se formează un arc stabil la o anumită distanță între ei. Majoritatea experimentelor au fost efectuate folosind electrozi de carbon, care s-au ars destul de repede, iar distanța arcului se schimba constant.

Era necesar un regulator automat. Au fost propuse diferite opțiuni, dar toate aveau un dezavantaj: era necesară o sursă de alimentare separată pentru fiecare lampă electrică cu incandescență. O mare descoperire în această direcție în 1856 a fost făcută de inventatorul Shpakovski: a reușit să asambleze o instalație de 11 lămpi cu arc, care funcționau într-un circuit de la o singură sursă de energie.

Treisprezece ani mai târziu, în 1869, Chikolev a inventat și a testat cu succes un regulator diferențial pentru lămpile cu arc. Această invenție (într-o formă îmbunătățită) este utilizată cu succes în instalații puternice astăzi. Un exemplu este în proiectoarele marine și farurile.

Descoperire Yablochkov

La mijlocul celei de-a doua jumătăți a secolului al XIX-lea, într-o avalanșă de descoperiri tehnice și de noi invenții, a fost o relativă liniște. Inventatorii și inginerii electrici încă nu au putut rezolva problema principală: arderea neuniformă a electrozilor de carbon. De asemenea, nu a fost găsit niciun regulator eficient și compact. Dar, de remarcat, au existat anumite realizări: electrozii au fost plasați într-un balon de sticlă, ceea ce le-a conferit o anumită protecție împotriva influențelor mecanice și atmosferice.

Așa cum se întâmplă adesea cu marile invenții, șansa a ajutat. Fiind într-un grad extrem de grijuliu asupra soluționării acestei probleme, Yablochkov a făcut o comandă chelnerului și l-a privit gânditor cum aranja farfuriile și tacâmurile. Imaginați-vă surpriza chelnerului când un domn respectabil a sărit brusc în sus și, mormăind ceva pe sub răsuflare, a fugit din cafenea. Poate că nu a aflat niciodată că, împotriva voinței sale, a devenit co-autor al unei soluții revoluționare care a mutat inventarea unui bec eficient dintr-un punct mort.

Cert este că până în acel moment, toți cercetătorii au plasat electrozii orizontal în balon, ceea ce a dus la formarea neuniformă a arcului între ei. Privind tacâmurile aflate în paralel, i-a dat seama pe Yablochkova: așa trebuie să fie plasați electrozii. În acest caz, distanța dintre ele va fi aceeași: nevoia de reglementare dispare pur și simplu de la sine.

Bineînțeles, soluția finală a problemei era încă foarte departe, dar principalul lucru a fost realizat: s-a primit un nou imbold al gândirii inventive și s-a rupt bariera anilor de timp marcat.

În primul rând, inginerii electrotehnici s-au confruntat cu o nouă problemă: tijele paralele au început să ardă pe toată lungimea lor: arcul se rostogolea tot timpul spre bornele purtătoare de curent. Problema a fost rezolvată doar după ce a fost plasat un tampon izolator între electrozi. După numeroase experimente, caolinul a fost recunoscut ca fiind cel mai bun în această calitate: s-a topit uniform cu electrozii;
Următoarea problemă cu care s-a confruntat echipa lui Yablochkov a fost întrebarea cum să aprindă electrozii? Soluția a fost un jumper de carbon situat deasupra lămpii, care, la aplicarea curentului, s-a ars, creând un arc;
Problema subțierii inegale a electrozilor a fost rezolvată făcând tija pozitivă mai groasă decât cea negativă. Numai utilizarea curentului alternativ a putut rezolva complet această problemă.

În 1876, prezentată la o expoziție desfășurată în capitala Angliei, lumânarea Yablochkov avea un design destul de simplu: doi electrozi poziționați vertical dădeau o lumină strălucitoare și moale, mată. La un an după expoziție, a fost creată o societate pe acțiuni, care se ocupă de problema studiului iluminatului electric, pe baza cercetărilor și realizărilor lui Yablochkov.

De asemenea, în acești doi ani, au fost obținute brevetele necesare pentru producția de lumânări Yablochkov, care în Europa au fost numite „lumina rusească”, a început în Franța. A fost lansată și producția de generatoare electrice, care au alimentat primul bec produs în serie.

Lămpi cu incandescență

Aproape în paralel cu aceasta, au fost avansate invențiile și cercetările cu lămpi cu incandescență. Edison a câștigat faima mondială: se crede că el a fost cel care a inventat prima lampă care funcționează pe principiul unui filament incandescent. Toate acestea sunt în același timp adevărate și puțin neadevărate. Ca și în cazul precedent, munca a fost efectuată de diferiți oameni de știință din diferite părți ale lumii. Fiecare nouă descoperire și realizare i-a propulsat pe toți inventatorii cu un pas înainte.

Experimentele cu curentul electric au început imediat după descoperirea sa. Deja la începutul secolului al XIX-lea s-au efectuat experimente cu încălzirea diverșilor conductori. Scopul aplicării acestei tehnici pentru iluminat a fost stabilit în 1844 de către inventatorul de Molain. Pentru incandescență, a folosit sârmă de platină, pe care l-a așezat în interiorul unui bec de sticlă. Cu toate acestea, un astfel de fir s-a topit rapid. În 1845, omul de știință englez King a propus înlocuirea platinei cu tije de carbon.

Primul bec, potrivit pentru aprindere și funcționare aproximativ 200 de ore, a fost prezentat publicului de G. Goebel. Pentru curentul electric incandescent, într-o lampă cu vid a fost instalat un filament de bambus. Probabil vă întrebați, cum ați reușit să obțineți un vid în acel moment? De fapt, totul este simplu. Goebel a folosit principiul folosit pentru barometre: a turnat mercur într-un balon, iar după ce l-a turnat în vid. Dar din cauza lipsei de bani pentru un brevet, acest experiment destul de reușit a fost uitat curând.

După aceea, marele om de știință A. Lodygin și-a început experimentele în domeniul iluminatului electric la Sankt Petersburg. Experimentele au început în 1872 și s-au încheiat cu un real succes: lămpile proiectate de Lodygin au început să fie folosite în multe domenii, iar Academia de Științe din Sankt Petersburg chiar i-a acordat autorului un premiu de 1.000 de ruble.

În 1875, V. Didrikhson a îmbunătățit lampa Lodygin: a pompat aer din balonul în care se afla filamentul de carbon și, de asemenea, a inventat un mecanism pentru înlocuirea automată a filamentului ars. În același an, Didrikhson a inventat o metodă complet nouă și unică la acea vreme de a face cărbuni de lampă: carbonizarea în vid folosind grafit. Cu toate acestea, în curând președintele parteneriatului, care a finanțat toate cercetările, a murit, astfel încât experimentele și îmbunătățirea ulterioară a lămpii au încetat.

În 1876, N. Bulygin a preluat ideea și a început să o dezvolte. El a inventat un mecanism cu autoextensiune, care, pe măsură ce tijele de carbon ardeau, le-a împins treptat într-un balon cu vid pentru a continua procesul de strălucire. Tehnologia era complexă și, prin urmare, costisitoare de fabricat.

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, lampa Lodygin luată ca bază era cunoscută în Rusia, Marea Britanie, Franța, Belgia și alte țări. În același timp, în America, T. Edison lucra la crearea unui iluminat durabil din electricitate. În 1878, Khotinsky a venit în America de Nord cu afaceri oficiale, purtând cu el mai multe lămpi aduse din Rusia. Acum nu se știe sigur dacă întâlnirea lui Khotinsky și Edison a fost accidentală sau nu, dar s-au întâlnit, iar Edison a avut ocazia să studieze dezvoltarea lui Lodygin.

După aceea, Edison a îmbunătățit lampa: prin încercare și eroare, a selectat cel mai potrivit material pentru filament. Acest material, conform acestui inventator, a fost fir de bambus. În 1880, Edison a primit un brevet pentru invenția sa și l-a pus în producția de streaming. În plus, el a venit cu un analog al bazei moderne cu șuruburi și, de asemenea, a dezvoltat și implementat un suport de lampă. Deci prima lampă electrică la scară comercială a fost într-adevăr inventată de Thomas Edison.

Cam în același timp, J. Swann lucra la o invenție similară în Anglia. A folosit un fir de bumbac drept filament, care strălucea într-un balon cu vid. După ce au primit un brevet în 1878, lămpile Swann au fost instalate în case din Londra. Dezvoltarea producției l-a determinat pe inventatorul englez să creeze o companie mare pentru producția de lămpi cu incandescență. Mai târziu, ambii primii producători și-au unit forțele și au creat o companie comună pentru producția de lămpi cu incandescență.

Dezvoltare în continuare

Desigur, dezvoltarea și îmbunătățirea lămpilor cu incandescență nu s-a oprit aici: acestea erau încă destul de ineficiente. Adică aveau eficiență scăzută și au servit un timp foarte scurt. Încercările de a-și îmbunătăți invențiile au fost făcute de toți dezvoltatorii și inventatorii.

De exemplu, Lodygin a găsit o soluție și a început să folosească aliaje de diferite metale refractare ca filament. A folosit tungsten, iridiu, molibden și alte metale. În 1890, a brevetat un astfel de filament, iar la Expoziția de la Paris din 1900, a prezentat publicului larg lămpile îmbunătățite.

Un fapt interesant din întreaga istorie a confruntării absente și a competiției dintre doi inventatori - Lodygin și Edison, este achiziționarea unui brevet de la Lodygin pentru invenția sa de către compania americană General Electric. Nu faptul achiziției în sine este interesant, ci faptul că fondatorul acestei companii este Thomas Edison. Astfel, putem spune că Edison a monopolizat nu numai producția de lămpi cu incandescență, ci toată gloria din invenția ei.

Dar chiar și becurile electrice introduse în producția în flux au fost îmbunătățite constant, mai eficiente și mai durabile. Deci, în 1909, s-a luat în cele din urmă decizia de a folosi un filament de wolfram. De asemenea, din acel moment au început să-l așeze în zig-zag pe mai multe tije izolatoare.

Odată cu dezvoltarea tehnologiilor și noile descoperiri, azotul a fost mai întâi pompat în baloanele lămpilor deja sigilate, apoi un gaz inert. Acest lucru a făcut posibilă creșterea luminozității și a timpului de strălucire, care a devenit, de asemenea, o descoperire tehnologică la începutul secolului. Mai târziu, în jurul anilor 1920, filamentul de tungsten a fost înlocuit cu o spirală din același material. Acest lucru a redus numărul de arsuri de filament și a crescut durata de viață. Ulterior, odată cu dezvoltarea potențialului tehnic, spirala a fost îmbunătățită: mai întâi a apărut o bi-spirală și apoi o trispirală.

Rezumând

După cum puteți vedea, mulți oameni de știință și inventatori remarcabili din secolele XIX - XX au luat parte la inventarea becului. Nu se poate răspunde fără echivoc când a fost inventat primul bec: toată munca s-a desfășurat în paralel și aproape independent una de cealaltă, deoarece mijloacele de comunicare din acel moment nu permiteau împărtășirea promptă a realizărilor lor cu publicul larg. Uneori au fost nevoie de ani pentru ca întreaga lume să afle despre o nouă invenție sau descoperire.

Oamenii moderni nu își mai pot imagina viața fără lumina strălucitoare pe care o emit becurile.

Cu toate acestea, puțini oameni se gândesc la cine a inventat becul și cum s-a întâmplat.

Evoluția acestui dispozitiv electric este complexă și de lungă durată.

La lucrare au luat parte mulți oameni de știință, care au îmbunătățit treptat becul pentru a-l face așa cum îl vedem acum.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să facă dispozitive care să dea lumină noaptea. Primele „becuri” cunoscute care au fost folosite pentru iluminat funcționau cu grăsime. În acest scop, se folosea orice ulei vegetal sau grăsime animală. S-a turnat grăsime într-un vas de pământ, s-a înmuiat în el un fitil de pânză și i s-a dat foc.

Mai târziu, oamenii au început să extragă ulei, apoi a venit o lampă cu kerosen pentru a înlocui „lumânarea într-un recipient”. Apoi au apărut primele lumânări pe bază de ceară de albine și grăsime de porc. Cu toate acestea, toate sursele de lumină de mai sus au avut dezavantaje, așa că oamenii de știință au lucrat la inventarea unor dispozitive mai sigure și mai durabile.

Este interesant! Prima lampă de siguranță, care a fost folosită pe scară largă pentru iluminat, a apărut în jurul a doua jumătate a secolului al XIX-lea. În această perioadă au căzut un număr mare de descoperiri, care sunt strâns legate de dezvoltarea energiei electrice.

Istoria inventiei

Odată cu introducerea pe scară largă a energiei electrice în diferite sectoare ale economiei și ale vieții de zi cu zi, au început să apară primele dispozitive de iluminat. Becul este o mare realizare pentru umanitate. În secolul al XVIII-lea au apărut 2 tipuri de lămpi: arc și filament. Primele elemente de iluminat au apărut mai devreme, au funcționat datorită fenomenului de descărcare cu arc. Se exprimă prin apariția unei descărcări electrice între doi conductori ușor separați (metal sau cărbune). Acest fenomen a fost investigat de omul de știință V. Petrov, iar puțin mai târziu - de fizicianul englez Devi.

Cu toate acestea, dispozitivul cu arc a fost capabil să strălucească maxim 5 minute, motiv pentru care nu a fost folosit în practică. Becul era echipat cu un număr mare de electrozi între două tije, care trebuiau mutați frecvent unul spre celălalt, deoarece ardeau rapid. În plus, produsul a emis ocazional pâlpâire.

În 1844, Foucault a inventat un design solid al conductorului de cocs. Acest bec a început să fie folosit pentru iluminatul stradal. Cu toate acestea, o baterie de mare putere necesita costuri mari de material, astfel încât utilizarea sa a fost de scurtă durată. Puțin mai târziu, a fost creat un dispozitiv cu mecanism de ceas, care apropie automat electrozii după un anumit timp pe măsură ce se ard. Cu toate acestea, chiar și astfel de lămpi nu au găsit o utilizare pe scară largă; în acest moment, oamenii de știință erau implicați în inventarea unei surse de lumină mai atractive.

Nu toți oamenii știu cine a inventat de fapt becul care funcționează. Majoritatea îi conferă lui Thomas Edison titlul de inventator, dar mulți oameni de știință (inclusiv ruși) au lucrat la crearea elementului de iluminat.

Inventatorii din diferite țări au efectuat experimente în care filamentele au fost plasate în diferite tipuri de medii. Ei și-au propus să creeze un bec care să poată fi folosit pentru a ilumina spațiile de locuit. Pentru aceasta, a fost investigat efectul incandescenței diferitelor materiale, a fost trecut un curent prin ele, au fost încălzite și au dat o strălucire. A fost important pentru inventatori să nu permită conductoarelor să se supraîncălzească, să se topească sau să ardă și, de asemenea, să găsească un echilibru între filament și mediul în care se află. A fost necesar să se protejeze conductorul de efectele distructive ale aerului, pentru aceasta au folosit un recipient, adică un bec de lampă.

Citeste si Cum să conectați două becuri sau două lămpi la un comutator

Una dintre primele lămpi cu incandescență a apărut în prima jumătate a secolului al XVIII-lea; electrozii săi erau turnați din platină. Cu toate acestea, un astfel de dirijor era destul de fragil și scump, așa că nu era popular.

Nici designul filamentului de carbon nu a devenit popular, deoarece s-a ars rapid din cauza prezenței oxigenului în balon. Apoi, dispozitivul a început să folosească conductori din bambus carbonizat, iar oxigenul a fost pompat din balon. Aceasta este prima lampă modernă, dar încă nu este perfectă.

Spre sfârșitul secolului al XVIII-lea, oamenii de știință au inventat un bec cu bobină de molibden și wolfram. A putut să lucreze timp de 30 de minute. Apoi structura a fost completată cu mai multe fire de păr de cărbune, care au ars la rândul lor.

Apoi, oamenii de știință americani s-au ocupat de revizuirea tehnologiilor existente.

Etape de dezvoltare

Dacă încă sunteți interesat de cine a inventat lampa cu incandescență, atunci acordați atenție cronologiei, care este prezentată în tabel:

Data în ani	Eveniment asociat cu dezvoltarea lămpii cu incandescență
1803	Petrov din Rusia a primit un arc voltaic folosind o baterie puternică.
1808	G. Davy (Anglia) a folosit și descărcarea cu arc pentru iluminat, dar nu pentru mult timp.
1838	Jobar din Belgia a inventat o lampă care era echipată cu tije de carbon.
1840	Astronomul englez Delarue și-a prezentat invenția sub forma unei lămpi cu conductori de platină.
1841	Datorită eforturilor lui F. Molein din Anglia au apărut dispozitive cu tije de platină și umplutură de carbon.
1845	King a înlocuit conductorii de platină cu electrozi de carbon.
1854	G. Gebel a inventat un prototip de bec modern cu un filament de bambus carbonizat.
1860	D. Swan (Anglia) a prezentat un bec unde se folosea ca conductori hartie carbon.
1874	A. Lodygin a primit dreptul la un dispozitiv de iluminat cu electrozi de carbon.
1875	Didrikhson a început să optimizeze becul Lodygin.
1875 – 1876	P. Yablochkov a inventat becul cu caolin.
1878	D. Swan a brevetat un dispozitiv cu filament de carbon.
1879	T. Edison a primit drepturile la o lampă cu electrozi de platină.
1890	Lodygin a brevetat un dispozitiv cu o bobină de molibden și wolfram.
1904	S. Yust, F. Hanaman și-au asigurat drepturile asupra unui bec cu spirală de tungsten (similar cu becul lui Lodygin).
1906	W. Coolidge și-a propus să producă becuri cu conductori de wolfram sub formă de zig-zag, dublu sau triplu helix.

După cum puteți vedea, istoria dezvoltării unei lămpi cu filament este lungă; la crearea acesteia au participat inventatori din diferite țări.

Gerard Delarue și Heinrich Goebel

În 1840, un astronom din Anglia J. Delarue a inventat o structură care consta dintr-un tub vid și o spirală de platină în interiorul acesteia. Descoperirea sa a devenit primul bec din lume unde filamentul este prezentat sub forma unei spirale. Dispozitivul emana o strălucire strălucitoare și putea fi folosit la aproape orice temperatură. Cu toate acestea, costul său a fost mare și durata de viață scurtă, așa că nu a fost popular.

În 1854 G. Gebel a proiectat primul prototip al lămpii cu incandescență. Acesta este un dispozitiv cu un bec de vid și un filament de bambus carbonizat. În loc de balon, s-au folosit sticle de parfum. Mediul de vid a fost creat prin adăugarea și turnarea mercurului. Acest dispozitiv era fragil, de scurtă durată, dar mai practic decât predecesorii săi.

Omul de știință rus Alexander Lodygin

În a doua jumătate a secolului al XVIII-lea, celebrul om de știință A. Lodygin a inventat și patentat o sursă de lumină cu filament cu electrozi de carbon. Ca element de încălzire au fost folosite bobine de tungsten sau molibden. Pentru a prelungi durata de viață a becului, inventatorul și-a propus evacuarea aerului din acesta, apoi conductoarele se vor oxida mai lent. Aceste elemente de iluminat au fost folosite imediat pentru a ilumina străzile și clădirile din Rusia.

Este interesant! Primele becuri vândute în America au fost fabricate sub brevetul lui A. Lodygin. În plus, omul de știință a inventat dispozitive de iluminat cu cărbune, al căror bec este umplut cu azot.

Puțin mai târziu, becul Lodygin a fost îmbunătățit de V. Didrikhson, care a instalat mai multe filamente care arde secvențial în balon.