Хто є винахідником першої електричної лампи. Електричну лампу розжарювання винайшли у Росії. Історія винаходу електролампи

Відповіді на це, начебто, просте запитання можна почути різні. Американці, безперечно, наполягатимуть, що це був Едісон. Англійці скажуть, що це їхній співвітчизник Сван. Французи, можливо, згадають "російське світло" винахідника Яблочкова, який почав висвітлювати вулиці та площі Парижа у 1877 році. Хтось назве ще одного російського винахідника – Лодигіна. Ймовірно, будуть інші відповіді. То хто ж правий? Та мабуть, усе. Історія електричної лампочкиявляє собою цілий ланцюг відкриттів та винаходів, зроблених різними людьми у різний час.

Перш ніж перейти до хронології винаходу електричної лампочки, хотілося б відзначити, що ми маємо на увазі під поняттям "електрична лампочка". Насамперед, це джерело світла, прилад, пристрій у якому відбувається перетворення електричної енергії у світлову. А ось способи перетворення можуть бути різними. У ХІХ столітті цих способів було відомо кілька. Тому вже тоді з'явилися кілька типів електричних ламп: дугові, розжарювання та газорозрядні. Електрична лампа – це технічна система, тобто. сукупність окремих елементів, необхідні виконання головної корисної функції - висвітлення.

Історія появи та розвитку електричної лампи невіддільна від історії електротехніки, що починається з відкриття електричного струму у XVIII столітті. Пізніше, у ХІХ столітті, по всьому світу прокотилася хвиля відкриттів, пов'язаних з електрикою. Пішла як ланцюгова реакція, коли одне відкриття відкривало дорогу наступним. Електротехніка з розділу фізики виділилося у самостійну науку, над розвитком якої працювали ціла плеяда вчених та винахідників: француз Андре-Марі Ампер (фр. Andre Marie Ampere), німці Георг Ом (нім. Georg Simon Ohm) та Генріх Герц (нім. Heinrich Rudolf Hertz), англійці Майкл Фарадей (Michael Faraday) та Джеймс Максвелл (James Maxwell) та інші.

Дивне XIX століття, що заклало основи науково-технічної революції, що так змінила світ, почалося з винаходу - хімічного джерела струму (вольтова стовпа). Цим надзвичайно важливим винаходом італійський учений А. Вольта зустрів новий 1800 рік. А вже 1801 року професору Петербурзької медико-хірургічної академії Василю Петрову вдалося вмовити начальство придбати для свого фізичного кабінету найпотужнішу на той час електричну батарею, що складається з 4200 пар гальванічних елементів. Проводячи досліди з цією батареєю, Петров в 1802 відкрив електричну дугу - яскравий розряд, який виникає між зведеними на певну відстань вугільними стрижнями-електродами. Він же запропонував використовувати дугу для освітлення.

Проте, за практичної реалізації цієї ідеї виникло багато складнощів. Досліди показали, що дуга горить яскраво та стійко лише за певної відстані між електродами. Під час горіння дуги вугільні електроди поступово згоряють, збільшуючи дуговий проміжок. Потрібен механізм-регулятор для підтримки постійної відстані між електродами.

Винахідники пропонували різні рішення. Але вони мали той недолік, що не можна було включити кілька ламп в один ланцюг. Доводилося використовувати для кожного світильника джерело живлення. Цю проблему вирішив у 1856 році винахідник А.І.Шпаковський, створивши освітлювальну установку з одинадцятьма дуговими лампами, забезпеченими оригінальними регуляторами. Ця установка висвітлювала Червону площу у Москві під час коронації Олександра II.

У 1869 році ще один російський винахідник В.І. Подібні регулятори використовуються і досі у великих прожекторних установках. На жаль, всі регулятори горіння дуги були ненадійними та дорогими.

Вирішальну роль переході від експериментів з електрики до масового електричного висвітлення зіграв російський електротехнік Павло Миколайович Яблочков. Свої роботи Яблочков почав у Росії, організувавши 1875 року у Петербурзі майстерню фізичних приладів. Цього ж року йому й прийшла ідея створити просту та надійну дугову лампу. Проте фінансовий крах підприємства змусив Яблочкова в 1876 році виїхати до Парижа, де він продовжив свої роботи над дуговою лампою у знаменитій фірмі з виготовлення годинників та точних приладів Бреґе (Breguet).

Проблема стояла все та ж - потрібен був регулятор. Ідея прийшла, як завжди, несподівано. Допоміг випадок. Напружено думаючи над цією проблемою, Яблочков зайшов перекусити в невелике паризьке кафе. Прийшов офіціант. Яблучків, продовжуючи думати про своє, машинально дивився, як той ставить блюдо, кладе ложку, виделку, ніж... І раптом... Яблучко різко піднявся з-за столу і пішов до виходу. Він поспішав до себе в майстерню. Рішення знайдено! Просте та надійне! Воно прийшло до нього, тільки-но він глянув на лежачі поруч, паралельно один одному, столові прилади.

Так, саме так треба розташувати в лампі вугільні електроди – не горизонтально, як у всіх колишніх конструкціях, а паралельно (!). Тоді обидва вигорятимуть абсолютно однаково, і відстань між ними завжди буде постійною. І жодні складні регулятори не потрібні.

Паризький офіціант і не підозрював, що став ніби співавтором винаходу. Але хто знає, чи не поклади він тоді перед Яблочковим настільки акуратно ніж і ложку, може, й не осяяла б винахідника блискавична здогадка. Щоправда, "підказка" офіціанта знайшла благодатний ґрунт. Адже Яблочков шукав своє рішення навіть за столиком кафе, чекаючи на замовлення. До речі, це чудовий приклад застосування асоціативного мислення у вирішенні складного технічного завдання. З іншого боку, цей випадок є прикладом вирішення технічної проблеми, коли ідеальним пристроєм (в даному випадку регулятором) є те, чого насправді немає, але функції виконуються.

Звичайно, це була лише ідея, а не повне вирішення проблеми – створення недорогої та надійної лампи. Потрібно було зробити ще багато роботи, щоб цього досягти. Перш за все, при паралельному розташуванні електродів дуга може горіти не тільки на кінцях електродів, але і по всій їх довжині, а швидше за все, скотиться до їх основи - до затискачів струмопідведення. Ця проблема була вирішена шляхом заповнення простору між електродами ізолятором, який поступово згоряв разом із електродами.

Склад цього ізолятора ще потрібно було підібрати, що було зроблено, застосувавши при цьому глину (каолін). А як запалити лампу? Тоді нагорі, між електродами була поміщена тонка вугільна перемичка, яка згоряла в момент включення, підпалюючи дугу. Залишалася проблема нерівномірного згоряння електродів, пов'язана з полярністю струму. Т.к. електрод "+" згоряв швидше, його спочатку доводилося робити товщі. Іншим, геніальним, вирішенням цієї проблеми стало застосування змінного струму.

Конструкція дугової лампи виявилася простою: два вугільні стрижні розділені ізолюючим шаром каоліну і укріплені на простій підставці, що нагадує свічник. Згоряли електроди рівномірно, і лампа давала яскраве світло, причому досить тривалий час. Така "електрична свічка" була простою у виготовленні, і коштувала дешево.

В 1876 російський винахідник представив свій винахід на Лондонській виставці. А через рік підприємливий француз Денейруз домігся установи акціонерного товариства "Товариство вивчення електричного освітлення за методами Яблочкова". Лампи Яблочкова з'явилися в найбільш відвідуваних місцях Парижа, на вулиці - Авеню де ль "Опера та на площі Опери, а також у магазині "Лувр" тьмяне газове та рідинне освітлення замінили матові кулі, які світилися білим, м'яким світлом. Почалася тріумфальна хода "La lumiere russe" (Російського світла) по світу. За два роки свічка Яблочкова завоювала весь Старий світ, поширившись на Сході до палаців перського шаху та короля Камбоджі.

Рис. 1. Павло Миколайович Яблочков та його свічка.

У 1876-77 роках було отримано кілька французьких патентів, як у конструкцію самої лампочки, і системи їх харчування. Виробництво було на промислову основу. Невеликий завод у Парижі виробляв понад 8000 свічок на день та кілька десятків електричних генераторів на місяць. Проте невдовзі всьому цьому благополуччю прийшов кінець. Свічка Яблочкова почала поступово витіснятися дешевшою та довговічнішою лампою розжарювання.

Вважають, що винахідником лампи розжарювання є знаменитий американський винахідник Томас Альва Едісон (Thomas Alva Edison). 21 грудня 1879 року в газеті "New York Herald" з'явилася стаття про новий винахід Т.А.Едісона - "Edison"s light" (Едісонівське світло), про лампу розжарювання з вугільною ниткою. Через кілька днів, 1 січня 1880 3 тисячі осіб були присутні в Менло-Парку (США) на демонстрації електричного освітлення для будинків та вулиць, а 27 січня того ж року їм було отримано патент США № 223898 "Electric-Lamp" (див. рис. 2.). Але насправді історія з цим патентом і з лампою розжарювання набагато складніша і цікавіша.

Рис. 2. Патент Томаса А. Едісона на електричну лампу

Перші досліди з розжарюванням провідників електричним струмом проводилися ще на початку XIX століття англійським вченим Деві (Humphry Davy). Одні з перших спроб застосувати розжарювання провідників струмом, саме з метою освітлення, проводилися в 1844 інженером де-Молейном, який розжарював платиновий дріт, поміщений всередину скляної кулі. Ці експерименти не давали бажаних результатів, т.к. платинова дріт дуже швидко переплавлялася.

У 1845 році в Лондоні Кінг замінив платину паличками вугілля і отримав патент "Застосування розжарених металевих та вугільних провідників для освітлення".

У 1954 році, за 25 років до Едісона німецький годинникар Генріх Гебель представив у Нью-Йорку перші, придатні для практичного застосування, лампи розжарювання з вугільними нитками з терміном горіння близько 200 годин. Як нитки він застосував обвуглену бамбукову нитку товщиною 0,2 мм, поміщену у вакуум. Замість колби Гебель із міркувань економії використовував спочатку флакони від одеколону, а пізніше – скляні трубки. Вакуум у скляній колбі він створював шляхом заповнення та виливання ртуті, тобто за допомогою методу, що застосовувався при виготовленні барометрів.

Створені лампи Гебель використовував для освітлення свого магазину. Щоб покращити своє фінансове становище, він роз'їжджав Нью-Йорком на колясці і пропонував усім охочим подивитися на зірки в підзорну трубу. Коляска, при цьому, була прикрашена лампочками. Таким чином, Гебель став першою людиною, яка використала світло в рекламних цілях. Через відсутність грошей та зв'язків німецький емігрант не зміг отримати патент на свою лампу з вугільною ниткою та про його винахід швидко забули.

З 1872 року Олександр Миколайович Лодигін розпочав у Петербурзі досліди з електричного освітлення. У його перших лампах між масивними мідними стрижнями, розташованими в герметично закритій скляній кулі, була затиснута тонка паличка вугілля. Незважаючи на недосконалість лампи цього ж року, банкір Козлов у товаристві з Лодигіним заснував суспільство для експлуатації цього винаходу. Академія наук присудила Лодигін Ломоносовську премію в 1000 рублів.

Побудовані Лодигін лампи розжарювання з вугільним стрижнем в 1874 були використані для освітлення петербурзького Адміралтейства. У 1875 році на чолі товариства став Кон, який випустив під своїм ім'ям удосконалену лампу Лодигіна, спроектовану В. Ф. Дідріхсон. У цій лампі вугілля поміщалися у вакуумі, і вугілля, що перегоріло, автоматично замінювалося іншим. Трьома такими лампами протягом двох місяців висвітлювався в 1875 магазин білизни Флорана в Петербурзі, а також, за пропозицією П.Струве, освітлювалися під водою кесони при будівництві Олександрівського мосту через Неву.

В 1875 Дідріхсон почав виготовляти вугілля з дерева, шляхом обвуглювання дерев'яних циліндриків без доступу повітря в графітових тиглях, засипаних вугільним порошком. В 1876 після смерті Кона товариство розпалося. Подальше вдосконалення лампи було зроблено Н.П. Булигіним у 1876 році. У його лампі розжарювався кінець довгого вугілля, що висувалося автоматично в міру обгорання його кінця. Конструкція ламп виявилася непростою та нетехнологічною у виготовленні, а тому недешевою, хоча постійно піддавалася вдосконаленню.

Наприкінці 70-х років того століття на одній з Північно-Американських верфей будували кораблі для Росії, і коли настав час їх приймати, туди поїхав лейтенант російського флоту А. Н. Хотинський. Він узяв із собою кілька ламп розжарювання Лодигіна. Винахід вже тоді був запатентований у Франції, Росії, Бельгії, Австрії та Великій Британії. Він показав російські лампи винахіднику на ім'я Томас Едісон, який тоді також працював над проблемою електричного освітлення.

Зараз важко встановити, наскільки описана обставина вплинула на винахід Едісона. Однак, зрештою, завдяки його роботам було здійснено якісний стрибок у вдосконаленні лампи розжарювання. Жодних революційних змін у лампочку Лодигіна Едісон не вніс. Його лампа являла собою скляну колбу з вугільною ниткою, з якої викачано повітря, щоправда, набагато ретельніше, ніж у Лодигіна. Але заслуга Едісона насамперед у тому, що він винайшов і створив надсистему для цієї лампи і поставив її виробництво на потік, що призвело до сильного здешевлення вартості. Він вигадав для лампи гвинтовий цоколь і патрон до неї, винайшов запобіжники, вимикачі, перший лічильник енергії. Саме з лампочки Едісона, електричне освітлення стало справді масовим, прийшовши до будинків простих людей.

На особливу увагу заслуговує підхід Едісона до вирішення проблеми знаходження матеріалу для нитки розжарювання. Він просто пішов шляхом перебору всіх доступних йому речовин та матеріалів (метод проб та помилок). Едісон перепробував 6000 речовин, що містять вуглець, від звичайних швейних ниток, покритих вугіллям, до продуктів харчування та смоли. Найкращим виявився бамбук, з якого було зроблено футляр японського пальмового віяла. На цю титанічну роботу пішло близько двох років.

З іншого боку Атлантичного океану, в Англії, приблизно в той же час, що Лодигін і Едісон, над електричною лампочкою працював сір Джозеф Вільсон Сван (Sir Joseph Wilson Swan). Як елемент розжарення він використовував обвуглену бавовняну нитку і також викачував з колби повітря. Сван отримав Британський патент на свій пристрій у 1878 році, приблизно за рік до Едісона. Починаючи з 1879 року він почав встановлювати електричні лампи в англійських будинках. Організувавши у 1881 році компанію "The Swan Electric Light Company" розпочав комерційне виробництво ламп. Пізніше Сван об'єднався з Едісон для комерційної експлуатації єдиної торгової марки "Edi-Swan".

Зі сказаного випливає, що у електричної лампи розжарювання на ранньому етапі було кілька винахідників. Майже всі вони мали патенти. Щодо найвідомішого з них, американського патенту Едісона, то його визнано судом недійсним до закінчення терміну дії охоронних прав. Суд визнав, що лампа розжарювання була винайдена Генріхом Гебелем за кілька десятиліть до Едісона.

У 1890 року Лодигін запатентував США лампу з металевої ниткою з тугоплавких металів - восьмия, іридія, родію, молібдену і вольфраму. Лампи Лодигіна з молібденовою ниткою були виставлені на паризькій виставці 1900 року і мали такий великий успіх, що 1906 року американська компанія "General Electric" купила у нього цей патент. Найцікавіше, що компанія "General Electric" була організована самим Томасом Едісоном. На цьому заочна суперечка великих винахідників була закінчена.

Проте вдосконалення лампи розжарювання на цьому не скінчилося. З 1909 року стали застосовуватися лампи розжарювання із зигзагоподібно розташованою вольфрамовою ниткою, а в 1912-13 роках з'явилися лампи, наповнені азотом та інертними газами (Ar, Kr). І нарешті, останнє вдосконалення початку XX століття - вольфрамову нитку стали виготовляти спочатку у вигляді спіралі, а потім у формі біспіралі (спіралі, навитої зі спіралі) і триспіралі. Електрична лампа розжарювання нарешті набула вигляду, який ми звикли її бачити.

То хто ж винайшов електричну лампочку? Вже було названо імена: Петров, Шпаковський, Чиколев, Яблуків, Едісон, Деві, Кінг, Гебель, Лодигін, Сван. Здавалося б достатньо. Але якщо взяти "Малий енциклопедичний словник Брокгауза і Ефрона" випущений на початку XX століття, то там можна прочитати: Лампочки розжарювання являють собою скляний ковпачок, з якого викачано повітря, і де міститься вугільна або металева нитка, що розжарюється електричним струмом. Вугільна нитка видобувається обвуглюванням волокон бамбука (лампочки Едісона), шовку, бавовняного паперу (лампочка Свана). З кінця 1890-х років. з'явилися нові лампочки розжарювання: замість вугільної нитки розжарювання піддається стрижень спресований з вогнестійких речовин: окису магнію, торію, цирконію та ітрію (лампочка Нернста) або нитка з металевого осмію (лампочки Ауера) і тантала (лампочки Больна).

Як видно з'явилися ще нові імена – Нернст, Ауер, Больтон, Фейєрлейн. За бажанням, провівши більш поглиблений пошук, цей список ще можна поповнити.

Ймовірно, шукати однозначну відповідь на запитання "Хто винайшов електричну лампочку" безглуздо. Багато винахідників доклали до цього свій розум, знання, працю та талант. І це стосується лише типів лампочок, що отримали розвиток на початковому етапі впровадження електричного освітлення: дугових та розжарювання.

Ще на початку розвитку ламп розжарювання було помічено, що вони мають низький ККД, тобто. дуже невеликий відсоток енергії електричного струму перетворюється на світлову енергію. Тому продовжувалися пошуки інших способів перетворення електричної енергії у світлову, і робилися спроби їх використання нових типах електричних джерел світла. Такими джерелами світла стали газорозрядні лампи - прилади, у яких електрична енергія перетворюється на оптичне випромінювання під час проходження електричного струму через гази та інші речовини (наприклад, ртуть).

Перші експерименти з газорозрядними лампами розпочиналися практично одночасно з лампами розжарювання. У 1860 року у Англії з'явилися перші ртутні розрядні лампи. Проте до початку ХХ століття всі ці експерименти були нечисленними і залишалися лише експериментами, без реального практичного застосування.

У першому десятилітті XX століття, у період масового впровадження електричного освітлення за допомогою ламп розжарювання, інтенсифікуються роботи над газорозрядними лампами, що призводить до ряду винаходів та відкриттів. В 1901 Петер Купер Хьюїт (Peter Cooper Hewitt) винаходить ртутну лампу низького тиску. У 1906 році винайдено ртутну лампу високого тиску. 1910 - відкриття галогенного циклу. Неонова лампа була розроблена французьким фізиком Жоржем Клауді (Georges Claude) у 1911 році і дуже швидко знайшла застосування у рекламних цілях.

У 20 - 40-ті роки роботи над газорозрядними лампами тривали в багатьох країнах, що призводило до вдосконалення вже відомих типів ламп і відкриття нових. Було розроблено: натрієва лампа низького тиску, люмінесцентна лампа, ксенонова лампа та інші. У 40-х роках почалося масове застосування люмінесцентних ламп для освітлення.

Пізніше були винайдені інші типи електричних лам: натрієві високого тиску; галогенні; компактні люмінесцентні; світлодіодні джерела світла та інші. Зараз у світі загальна кількість типів джерел світла налічується близько 2000 .

Незважаючи на таку величезну кількість типів електричних ламп, винахідницька думка не стоїть дома. Вже відомі джерела світла удосконалюються. Прикладом такого вдосконалення, може бути створення в 1983 компактних люмінесцентних ламп, які стали розміром зі звичайну лампу розжарювання. Для їх включення не потрібно спеціальної пускової апаратури, вони підключаються до стандартного патрона для ламп розжарювання, і найголовніше, при однаковій кількості світла, що виробляється, ці лампи споживають у кілька разів менше електроенергії і служать у кілька разів довше. В останні роки такі енергозберігаючі лампочки знаходять все більше застосування, не дивлячись на їх поки що більшу вартість, ніж у традиційних ламп розжарювання.

Однак і на цьому винахідницька думка не зупиняється. Майже одночасно дві американські фірми Technical Consumer Products (TCP) і O·ZONELite випустили на ринок флуоресцентні енергозберігаючі лампочки з новими несподіваними властивостями. Як стверджують ці виробники, їх лампочки Fresh2 та O·ZONELite (обидві назви є зареєстрованими торговими марками) крім освітлення приміщення також усувають неприємні запахи, очищають повітря, вбивають бактерії, віруси та грибки. Хіба не диво?

Секрет у тому, що лампочки покриті двоокисом титану (TiO2), при опроміненні якого флуоресцентним світлом виникає фотокаталітична реакція. У результаті цієї реакції випускаються негативно заряджені частинки - електрони, але в їх місці залишаються позитивно заряджені "дірки". Завдяки появі комбінації плюсів і мінусів на поверхні лампочки, що містяться в повітрі молекули води, перетворюються на дуже сильні окислювачі - радикали гідроксиду (HO), через що ці лампочки і мають такі незвичайні і чудові властивості.

Рис. 3. Газорозрядні флуоресцентні енергозберігаючі лампи Fresh2 та O.ZONELite

Як видно з малюнка 3 ці лампочки навіть зовні дуже схожі, та й характеристики їх приблизно однакові. Привертає увагу спіралеподібна форма обох ламп. Їхні творці пішли на це для збільшення світловіддачі, так само як і їх попередники - творці ламп розжарювання. Ось справді, історія рухається по спіралі.

Можна зробити висновок, що газорозрядні лампи останніми роками завойовують дедалі більшу популярність навіть у побутовому освітленні, витісняючи лампи розжарювання. Вони споживають менше енергії, так само прості в експлуатації і можуть мати ще цілу низку чудових і корисних властивостей. Вища ціна, яка поки що стримує розповсюдження цих ламп, компенсується 8-10-кратною тривалістю служби і 3-5-кратним ККД. А при більш масовому виробництві ціна поступово знижуватиметься. А якщо ще врахувати всі енергетичні та екологічні проблеми, що зростають, які викликають збільшення вартості електроенергії і змушують вводити жорсткі заходи економії, то стане зрозуміло, що перспективи у компактних флуоресцентних ламп найрайдужніші. І найближчими роками альтернативи у них практично немає.

Але ні що не стоїть на місці. Хоча останні сто років у розвитку світлотехніки пройшли під переможну ходу газорозрядних ламп, з'явилися й інші типи джерел світла. Найбільш перспективним зараз є напрямок, пов'язаний з використанням світлодіодних джерел світла, т.к. вони мають ще більший ККД, ніж газорозрядні лампи.

Перші промислові світлодіоди з'явилися ще у 60-х роках ХХ століття. Однак невелика потужність не дозволяла їх використовувати для освітлення. Вони знайшли застосування як індикатори в різних електронних пристроях, зокрема, в мікрокалькуляторах, годинниках та інших побутових та наукових приладах.

Так би все й тривало, якби людство не зіштовхнулося із проблемою енергозбереження. Виявилося, що на сьогоднішній день у світлодіодів найвищий відсоток перетворення електричної енергії на світлову енергію. Не можна було спробувати використовувати світлодіоди як джерела світла. Вони і знайшли, спочатку, застосування в електричних ручних ліхтариках. До того ж, це були ліхтарики невеликої потужності, які не дуже світили, проте були мініатюрними, що дозволяло їх використовувати навіть як брелоки.

Проблем у світлодіодних лампочок, звичайно, ще багато. Багато хто з них успішно вирішується, тим більше, що зараз у цей напрямок вкладає великі гроші великий капітал. І успіхи вже є - у продажу вже з'явилися енергозберігаючі світлодіодні лампи.

Література

* 1. Н.А. Капцов, Павло Миколайович Яблочков 1894-1944. ОГІЗ. Державне видавництво техніко-теоретичної літератури. Москва, Ленінград, 1944р.

* 2. В. Малов, Як паризький офіціант російському винахіднику допоміг. / Супутник ЮТ - науково-популярний дайджест / №4, 2001 / http://jtdigest.narod.ru/dig4_01/offic.htm

* 3. Я.І. Хургін, Так, ні, можливо... - Москва,: Наука, 1977, с.208

* 4. Історія освітлювальної техніки. / 2003-2005 ЗАТ НВК "Далекс"/ http://www.daleks.ru

* 5. Fresh2 compact fluorescent light bulbs remove odor while emitting energy efficient light./ http://www.fresh2.com/

* 6. The Bright Future of Indoor Air Quality! / http://www.ozonelite.com/index.html

Відповісти питанням, хто винайшов електричну лампочку, однозначно не можна. Жителі США неодмінно дадуть відповідь, що Едісон, Великобританії – що Сван, а росіяни назвуть прізвища Лодигіна та Яблочкова.

То хто ж винайшов цю річ першою, давайте розберемося нижче.

Електричні лампочки та особливості їх роботи

Під електричною лампочкою розуміється освітлювальний прилад, у якому електрична енергія перетворюється на світлову. А ось способів перетворення є кілька, залежно від цього лампочки бувають таких видів:

газорозрядними;
розжарювання;
дуговими.

Після того, коли винахідники XVIII століття відкрили електричний струм, пішла хвиля всіляких винаходів, які були нерозривно пов'язанііз цим явищем. Над розвитком електричної техніки працювали такі відомі вчені:

На початку XIX століття винайдено гальванічний елемент, який виступає у ролі хімічного джерела струму. Тоді ж російський учений Петров відкрив електричну дугу – це розряд, що з'являється між вугільними стрижнями-електродами, зведеними певну відстань. Таку дугу пропонувалося використовуватидля освітлення. Проте реалізувати це практично на ті часи представлялося складним, оскільки дуга могла яскраво горіти лише за умови дотримання певної відстані між електродами, а ще вугільні електроди повільно згоряють і дуговий проміжок збільшувався. Тому, щоб підтримувати постійну відстань між електродами, був потрібний спеціальний регулятор.

Винахідники того часу пропонували свої ідеї, але всі вони були недосконалими, оскільки до одного ланцюга не можна було включити відразу кілька ламп. Але це було вирішено винахідником Шпаковським, який винайшов установку з дуговими лампами, з регуляторами, яка в середині XIX століття могла висвітлювати Червону площу в Москві.

Яблучків як перший винахідник лампочки

У другій половині ХІХ століття винахідник Павло Яблочков зайнявся розробкою дугової лампи. У Росії він мало відомий, оскільки свої роботи він представляв у Франції, де працював у відомій годинниковій майстерні Бреге.

Коли Яблочков працював над розробкою електричного регулятора, йому спало на думку розмістити у лампі вугільні електродине по горизонталі, як раніше, а паралельно. У разі вони стали вигоряти однаково, а відстань з-поміж них постійно зберігалося.

Але до реалізації рішення було далеко. При розміщених паралельно електродах дуга могла горіти не лише на їхніх кінцях, а й у всій довжині. Така проблема вирішилася завдяки тому, щоб у простір між електродами було укладено ізолятор, який поступово згоряв разом з електродами.

Ізолятор був виготовлений на основі каоліну. А для запалення електричної лампи між електродами знаходилася тонка вугільна перемичка, яка в момент включення згоряла, а дуга при цьому запалювалася. Але ще була одна проблема- Це нерівномірне згоряння електродів, яке було пов'язане з полярністю струму. Оскільки плюсовий електрод згоряв швидше, спочатку треба було робити товстішим. А ще було запропоновано використати змінний струм.

Дугова лампа одного з перших її винахідників мала таку конструкцію:

Винахід Яблочкова був представлений у Лондоні на виставці у 1876 році. Потім лампочки цього винахідника стали з'являються на вулицях Парижа, Потім вони поширилися світом. Так тривало доти, доки інші винахідники не представили дешевшу лампочку розжарювання, яка швидко витіснила винахід Яблочкова.

Хто першим винайшов лампу розжарювання?

Отже, хто ж першим вигадав такий прилад, як лампочка розжарювання, яку багато хто використовує досі?

Вважається, що першим винахідником такої лампи є Томас Едісон. Про те, що саме він винайшов електричну лампочку розжарювання, в 1879 році з'явилася стаття у великому американському виданні, також був отриманий відповідний патент на даний винахід.

Але чи був Едісон першим? Насправді експерименти з розжарюванням провідників за допомогою електричного струму проводилися ще на початку XIX століття вченим Деві з Великобританії. А в середині століття інженер Молейнпершим почав практикувати розжарювання провідників за допомогою струму для освітлення за допомогою розжарювання платинового дроту, що знаходиться усередині скляної кулі. Але такий експеримент закінчився провалом, оскільки платиновий дріт швидко переплавлявся.

У 1845 році лондонський вчений Кінг отримав патент на те, що винайшов новий спосіб застосування розжарених вугільних та металевих провідників з метою освітлення, він замінив платину на вугільні палички.

Перші практичні лампи розжарювання з вугільними нитками були винайдені Генріхом Гебелем у Німеччині за 25 років до появи знаменитого винаходи Едісона. Особливості їхньої роботи були такими:

термін горіння становив близько 200 годин;
нитка була зроблена з бамбука і мала товщину 0,2, була у вакуумі;
замість колби спочатку застосовували флакони від парфумів, та був скляні трубки;
вакуум у скляній колбі створювався за допомогою заповнення та виливання ртуті.

Незважаючи на те, що Гебель був одним із перших, хто винайшов лампу розжарювання, про нього швидко забули, оскільки він так і не одержав патент на свій винахід.

Лодигін - винахідник удосконаленої лампи

Винахідник Олександр Лодигін почав проводити свої досліди з електричного освітлення з 70-х готів XIX століття у Петербурзі. Перші лампочки, винайдені ним, були оснащені великими мідними стрижнями, які розташовувалися у герметично закритій скляній куліміж ними затискалася тонка вугільна паличка. Лампочка була далека від досконалості, була запущена в масове виробництво, а Академія наук за цей винахід присудила Лодигіну премію.

Трохи згодом електрична лампочка була вдосконалена Дідріхсоном. У ній вугілля знаходилися у вакуумі, а вугілля, що перегоріло, швидко замінювалися іншими. Їх стали використовувати для освітлення вулиць та магазинів. Потім вона зазнала ще кількох змін.

Наприкінці 70-х років зразки таких електричних ламп розжарювання були привезені до США представниками морського флоту, до цього вони були запатентовані в таких країнах, крім Росії:

Австрія;
Бельгія;
Франція;
Велика Британія.

Тож першим був Едісон?

У той час працював винахідник Томас Едісон, який займався питаннямиелектричного освітлення. Він побачив зразки, які привезли з Росії, і вони його дуже зацікавили.

Чим винахід Едісона відрізнявся від лампочок Лодигіна:

як і винахід Лодигіна, лампа Едісона мала форму скляної колби з вугільною ниткою, з якої викачали повітря, але вона була більш уважно продумана;
лампа додатково оснащена цоколем та патроном;
з'явилися вимикачі та запобіжником;
виник перший лічильник енергії.

Едісон допрацював винахід Лодигіна і поставив виробництво лампочок на потік, перетворивши електричне освітлення з розкоші на масове явище.

Також Едісон уважно поставився до питання пошуку матеріалу для ниток розжарювання. Він просто перебрав усе можливі речовини та матеріалиЗагалом він перепробував близько 6 тисяч речовин із вмістом вуглецю: це і швейні нитки з вугіллям, і смола, і навіть харчові продукти. Найкращим варіантом виявився бамбук.

У цей же час у Великій Британії над винаходом електричної лампи працював Джозеф Сван. Для елемента розжарення застосовувалася обвуглена бавовняна нитка, з колби викачувалося повітря. У 80-ті роки ХІХ століття Сван заснував свою компанію, а виробництво лампочок було поставлено на потік. Потім вони з Едісоном об'єднали виробництво і з'явилася торгова марка Edi-Swan.

А сам Лодигін уже в США, куди він переїхав із Росії, запатентував у 90-ті роки лампочку з металевою ниткою на основі тугоплавких матеріалів.

вольфраму;
іридію;
восьмия;
родія;
молібдену.

Лампочки, які винайшов Лодигін, успішно були представлені на паризькій виставці 1900, а вже в 1906 патент був придбаний американською компанією General Electric. Ця компанія була організована Томасом Едісоном.

На цьому етапі розвиток винаходу не зупинився. Вже в 1909 році були винайдені лампочки розжарювання, оснащені вольфрамовою ниткою, розташовані зигзагоподібно. Ще за кілька років винайшли лампочки з азотом та інертними газами. Вольфрамову нитку спочатку робили у формі спіралі, а потім бі- та триспіралі. У результаті було придбано сучасний вид електричної лампочки розжарювання.

На ранньому етапі електрична лампа мала відразу кілька винахідників і практично кожен з них мав патентна свій винахід. Що стосується патенту, отриманого Томасом Едісоном, то його суд визнав недійсним, доки не закінчиться термін дії охоронних прав. Відповідно до рішення суду було визнано, що першим лампу розжарювання винайшов Генріх Гебель задовго до Едісона.

Ніхто не зможе відповісти, хто винайшов лампочку серед перших. Кожен із тих, хто працював над цим, зробив свій внесок у спільну справу. І це стосується лише тих типів ламп, які з'явилися на початку розвитку електричного освітлення. А перерахувати всіх, хто далі працював над розвитком освітлювальних електричних приладів, просто неможливо в рамках однієї статті.

Важко уявити сучасній людині, що всього сто з лишком років тому електричні лампочки в нашому побуті робило свої перші кроки.

Список винахідників більшості сучасних пристроїв, як правило, обмежується однією-двома персонами (часто буває так, що два талановиті винахідники приходять до втілення однієї і тієї ж ідеї з невеликим тимчасовим відривом один від одного). Але існують і дуже цікаві винятки із цього правила. Наприклад, лампа розжарювання. Повірити, що просту лампочку винайшов не один, не два і навіть не три, а тринадцять учених, досить складно. Але це справді так. І причина тому проста: справа в тому, що першу запатентовану лампу розжарювання, і ту лампу, якою ми користуємося в наші дні, розділяють рівно 100 років постійних удосконалень, які проводилися різними винахідниками з різних країн світу.

І кожен із них зробив свій внесок у історію винаходу простої побутової лампочки. А значить однозначно відповісти на запитання: хто винайшов лампочку, на жаль, не вдасться.

Початок перетворення електричної енергії у світлову поклали досліди вченого Василя Петрова, який спостерігав явище вольтової дуги у 1803 році. У 1810 році те саме відкриття зробив англійський фізик Деві. Обидва вони отримали вольтову дугу, користуючись великою батареєю елементів, між кінцями стрижень із деревного вугілля.

І той, і інший писали, що вольтова дуга може використовуватися з метою висвітлення. Але спершу треба було знайти більш підходящий матеріал для електродів, оскільки стрижні з деревного вугілля згоряли за кілька хвилин і малопридатні для практичного використання.

У XIX столітті набули поширення два типи електричних ламп: лампи розжарювання та дугові. Дугові лампочки з'явилися трохи раніше. Світіння їх засноване на такому цікавому явищі, як вольтова дуга. Якщо взяти два дроти, підключити їх до досить сильного джерела струму, з'єднати, а потім розсунути на відстань кількох міліметрів, то між кінцями провідників утворюється щось на зразок полум'я з яскравим світлом. Явище буде красивішим і яскравішим, якщо замість металевих проводів взяти два загострені вугільні стрижні.

Англієць Деларю, створив 1809 року першу лампочку розжарювання з платиновою ниткою. Першу дугову лампу з ручним регулюванням довжини дуги сконструював у 1844 французький фізик Фуко. Деревне вугілля він замінив паличками із твердого коксу. В 1848 він вперше застосував дугову лампу для освітлення однієї з паризьких площ.

У 1875 році Павло Миколайович Яблочков запропонував надійне та просте рішення для дугових ламп. Він розташував вугільні електроди паралельно, розділивши їх ізолюючим шаром. Винахід мав колосальний успіх. У 1877 році з їх допомогою було вперше влаштовано вуличну електрику на Avenue de L`Opera у Парижі. Всесвітня виставка, що відкрилася наступного року, дала можливість багатьом електротехнікам познайомитись із цим чудовим винаходом. Під назвою «російське світло» свічки Яблочкова використовувалися пізніше для вуличного освітлення у багатьох містах світу.

В 1874 інженер Олександр Лодигін запатентував «ниткову лампу». Як нитка розжарення використовувався вугільний стрижень, поміщений знову-таки в посудину з вакуумом. У 1890 році Лодигін придумав замінити вугільну нитку дротом із тугоплавкого вольфраму, що мав температуру напруження 3385 градусів. У 1906 р. Лодигін продає патент на вольфрамову нитку компанії General Electric. Через високу вартість вольфраму винахід знаходить обмежене застосування.

Перші випадки застосування електрики в Україні для потреб освітлення відомі з 70-х років позаминулого століття.

У 1878 р. інженер А.П. Бородін обладнав токарний цех київських залізничних майстерень чотирма електричними ліхтарями. Кожен ліхтар мав свою електромагнітну машину Грама. Ліхтарі були розташовані у два ряди у шаховому порядку. Вугілля розраховане на 3 години роботи.

У 1886 р. було встановлено електричне освітлення у парку «Шато-де-Флер» у Києві. У 1996 році в цьому місті почала діяти перша електрична станція загального користування.

Справжній переворот у створенні лампочки зробили досліди американського винахідника Едісона. Перш ніж приступити до дослідів, він вивчив увесь досвід газгольдерних компаній у освітленні міст і приміщень. Він розробив на папері докладні схеми електростанції та комунікаційних ліній до будинків та фабрик. Підрахував собівартість всіх матеріалів і врахував, що ціна лампочки для споживача не повинна перевищувати 40 центів.

З 1878 року він проводить понад 12 тис. дослідів у своїй лабораторії. Підраховано, що його помічники випробували не менше 6000 різних речовин та сполук, при цьому на досліди було витрачено понад 100 тисяч доларів.

Спочатку Едісон замінив ламкий куточок більш міцним, приготованим з вугілля, потім почав робити досліди з різними металами і, нарешті, зупинився на нитці з обвуглених бамбукових волокон. У 1879 році у присутності трьох тисяч людей Едісон публічно демонстрував свої електричні лампочки, висвітливши ними свій будинок, лабораторію та кілька прилеглих вулиць.

Це була перша лампочка із тривалим терміном служби, придатна для масового виробництва.

Заслуга Едісона не в тому, що «винайшов» лампочку, а в тому, що він дав початок промисловому виробництву ламп та її складових: кабелів, двофазних генераторів (винайдені Едісоном), електролічильників. Патрон і цоколь, а також багато інших елементів електричного освітлення, що збереглися без змін до наших днів - вимикачі, запобіжники, електричні лічильники та багато іншого були винайдені Едісоном.
У бізнесі після закінчення роботи над винаходами він залишався з принципу: обіцяв довести продажну ціну до 40 центів. Продав свою компанію «Едісон Дженерал Електрик компані», коли ціна лампи досягла 22 центи.

Плата за електроенергію стягувалися за 1 год. горіння лампи ліхтаря. Ціна не перешкоджала збільшення кількості споживачів. Домовласники міст охоче проводили електричне освітлення.

Середня довговічність лампочки Едісона становила 800-1000 годин безперервного горіння. Майже тридцять років лампочки виготовлялися способом, який розроблений Едісоном, але майбутнє було за лампочками з металевою ниткою.

Початок ХХ століття – це перші спроби поставити виробництво лампочок з вольфрамовими нитками розжарювання «на потік», налагодити їх масове виробництво. На жаль, це стало можливим лише у 1906-му році завдяки зусиллям Олександра Лодигіна та Вільяма Куліджа, які старанно працювали над доступними методами отримання вольфрамової нитки. У 1910 р. Вільям Кулідж винаходить поліпшений спосіб виробництва вольфрамової нитки. Згодом вольфрамова нитка витісняє всі інші види ниток.

Останнім етапом удосконалення лампочки стало використання благородних інертних газів (зокрема аргоном) для заповнення порожнини лампи. Завдяки цьому нововведенню, запропонованому Ірвінгом Ленгмюром, сучасні лампочки не лише яскраві, а й довговічні.

Зараз сучасна наука робить такий простий і такий незамінний винахід як лампочка ще простіше і ефективніше, але імена тих, хто працював над її створенням у минулому, вже записані золотими літерами в історію світової науки.

Безпечно висвітлити своє помешкання людство намагається з того часу, як отримало вогонь у свої руки. Спочатку це були багаття в печері, потім – смолоскипи та інші пожежонебезпечні предмети. З розвитком людства та технологій, змінювалися та вдосконалювалися способи висвітлення.

Не проводитимемо глибокі екскурси в історію, і з'ясовуватимемо всю еволюцію освітлювальних приладів: на цю тему можна написати не одну книгу. Ми візьмемо до розгляду одне з найбільш, мабуть, цікавих питань – хто і коли винайшов або вигадав сучасну електричну лампочку розжарювання.

Трохи історії

На це питання, поставлене в різних країнах, можна отримати абсолютно різну відповідь. Американці з властивою їм самовпевненістю доводитимуть, що це винахідник першої лампи розжарювання – їхній земляк Едісон, який одержав патент на свій винахід у 1880 році. Французи назвуть російського вченого Яблочкова: з його винаходи почали висвітлювати площі та театри столиці цієї країни. Можливо, хтось згадає Лодигіна – винахідника з Петербурга, лампами якого 1873 року почали висвітлювати вулиці міста. Швидше за все, будуть інші відповіді: все залежить від поінформованості людини в цьому питанні.

Що найдивовижніше, у цьому випадку всі мають рацію. Як таке можливо?

З винаходом електрики (відкриттям електричного струму), наукові відкриття відбулися одні за іншими. Причому робили їх зовсім різні вчені та винахідники, у абсолютно різних країнах. Поступово електротехніка виділилася в окрему науку (спочатку все це належало до фізичних явищ).

Початком розробок і пошуків рішень для винаходу саме електричної лампочки стало отримання російським Петровим академіком в 1802 році електричної дуги від потужної на той час електричної батареї. У свою чергу, створення цієї батареї стало можливим завдяки винаходу італійцем Вольтом хімічного джерела енергії – гальванічного елемента. Таким чином, один винахід породжував інші відкриття, які, у свою чергу, давали початок новим ідеям та дослідам.

До середини 19 століття багато вчених та винахідників проводили експерименти з отримання стійкого і довговічного світіння. Різноманітність ідей призвело до того, що виділилося три напрямки розробок. Окремі вчені намагалися вдосконалити дугову електричну лампу, інші билися над лампою розжарювання, треті працювали з газорозрядними джерелами.

Все ж таки найперспективнішою в плані освітлення вважалася електрична дуга: саме на цьому напрямі велася більшість досліджень і проводилися різні досліди. Проте всі дослідники зіткнулися з однаковою проблемою: між електродами яскрава і стійка дуга утворюється при певній відстані між ними. Більшість дослідів проводилося за допомогою вугільних електродів, які досить швидко прогоряли та дугова відстань постійно змінювалась.

Був потрібний автоматичний регулятор. Пропонувалися різні варіанти, але у всіх був один недолік: на кожну електричну лампу розжарювання необхідно було окреме джерело живлення. Великий прорив у цьому напрямі в 1856 здійснив винахідник Шпаковський: йому вдалося зібрати установку з 11 дугових ламп, які працювали в одному ланцюгу від єдиного джерела живлення.

Через 13 років, в 1869 Чикольов придумав і успішно випробував диференціальний регулятор для дугових ламп. Цей винахід (в удосконаленому вигляді) з успіхом застосовується у потужних установках і сьогодні. Приклад – у морських прожекторах та на маяках.

Прорив Яблочкова

У середині другої половини 19 століття в лавині технічних проривів нових винаходів настало відносне затишшя. Винахідники та електротехніки, як і раніше, не могли вирішити головну проблему: нерівномірність згоряння вугільних електродів. Також не знайшли ефективний і компактний регулятор. Але, варто зазначити, були й певні досягнення: електроди поміщалися у скляну колбу, що давало їм певний захист від механічного та атмосферного впливу.

Як це часто буває з великими винаходами, допоміг випадок. Перебуваючи в крайній мірі задуму над вирішенням цієї проблеми, Яблочков зробив замовлення офіціанту і дивився, як той розставляє тарілки і столові прилади. Який же був подив офіціанта, коли солідний пан раптом схопився і, бурмочучи щось під ніс, вибіг з кафе. Можливо, він так і не дізнався, що мимоволі став співавтором революційного рішення, яке зрушило з мертвої точки винахід ефективної лампочки.

Справа в тому, що досі всі дослідники розміщували електроди в колбі горизонтально, що призводило до нерівномірності утворення дуги між ними. При погляді на паралельне столове приладдя, Яблочкова осяяло: саме так потрібно розміщувати електроди. У цьому випадку відстань між ними буде однаковою: потреба в регуляторах просто відпадає сама собою.

Звичайно, до остаточного вирішення проблеми було ще дуже далеко, але було здійснено головне: було отримано новий поштовх винахідницької думки та зламано бар'єр багаторічного тупцювання на місці.

Насамперед, електротехніки зіткнулися з новою проблемою: паралельно розташовані стрижні почали горіти по всій довжині: дуга весь час скочувалась до струмопідвідних клем. Проблему вдалося вирішити лише після розміщення між електродами ізоляційної прокладки. Після численних дослідів у цій якості найкращою був визнаний каолін: він поступово плавився з електродами;
Наступна проблема, з якою зіткнулася команда Яблочкова, було питання, як запалити електроди? Рішенням стала вугільна перемичка, розташована зверху лампи, яка при подачі струму згоряла, створюючи дугу;
Проблему неоднакового стоншування електродів вирішили створенням позитивного стрижня товстішим порівняно з негативним. Цілком вирішити це питання змогло лише використання змінного струму.

У 1876 році представлена на виставці, що проводилася в англійській столиці, свічка Яблочкова мала досить просту конструкцію: два вертикально розташовані електроди давали яскраве та м'яко-матове світло. Через рік після виставки створюється акціонерне товариство, яке займається питанням вивчення електроосвітлення, на основі досліджень та досягнень Яблочкова.

Також за ці два роки було отримано необхідні патенти, щоб у Франції розпочалося виробництво свічок Яблочкова, які в Європі отримали назву «російське світло». Також був налагоджений випуск електричних генераторів, які і живили першу лампочку, що серійно випускалася.

Лампи розжарювання

Практично паралельно з цим просувалися винаходи та дослідження з лампами розжарювання. Всесвітню популярність отримав Едісон: вважається, що саме він вигадав першу лампу, що працює за принципом нитки розжарювання. Все це одночасно так і трохи не відповідає дійсності. Як і в попередньому випадку, роботи велися різними вченими, у різних куточках земної кулі. Кожне нове відкриття та досягнення просувало на крок уперед усіх винахідників.

Експерименти з електрострумом почалися відразу після його відкриття. Вже на початку 19 століття проводилися досліди з розжарюванням різних провідників. Метою застосування даної методики для освітлення задався в 1844 винахідник де-Молейн. Для розжарювання він використовував платиновий дріт, який розміщував усередині скляної колби. Однак такий дріт швидко розплавлявся. В 1845 англійський вчений Кінг запропонував замінити платину вугільними стрижнями.

Першу лампочку, що підходить для освітлення і працює близько 200 годин, на загальний огляд представив Г. Гебель. Для розжарювання електрострумом у вакуумну лампу встановлювалася бамбукова нитка. Ви, мабуть, запитаєте, як тоді вдалося отримати вакуум? Насправді, все просто. Гебель використав принцип, що використовується для барометрів: наливав у колбу ртуть, а після виливання у ній утворюється вакуум. Але через відсутність грошей на патент, про цей цілком вдалий експеримент незабаром забули.

Після цього у Петербурзі свої досліди у сфері електричного освітлення розпочав великий учений О.Лодигін. Досліди почалися 1872 року, і завершилися реальним успіхом: лампи, сконструйовані Лодигіним, почали застосовуватися у багатьох сферах, а Петербурзька Академія наук навіть присудила автору премію – 1 тис. рублів.

У 1875 В. Дідріхсон удосконалив лампу Лодигіна: відкачав з колби, де розміщувалася вугільна нитка повітря, а також придумав механізм для автоматичної заміни нитки, що перегоріла. Цього ж року Дідріхсон винайшов абсолютно новий та унікальний на той час спосіб виготовлення вугільців для лампи: вакуумне обвуглювання із застосуванням графіту. Проте невдовзі помер голова товариства, яке фінансувало всі дослідження, тому досліди та подальше вдосконалення лампи припинилися.

В 1876 ідею підхопив і почав розвивати Н. Булигін. Він винайшов механізм, що самовисувається, який у міру прогоряння вугільних стрижнів, поступово висував їх у вакуумну колбу для продовження процесу світіння. Технологія була складною, тому дорогою у виробництві.

До кінця 19 століття взята за основу лампа Лодигіна була відома в Росії, Великій Британії, Франції, Бельгії та інших країнах. У цей час в Америці створення стійкого освітлення від електрики займався Т. Едісон. У 1878 року у Північну Америку у службових справах приїхав Хотинський, що з собою було кілька ламп, привезені з Росії. Зараз уже точно невідомо, чи була зустріч Хотинського та Едісона випадковою, чи ні, але вони зустрілися, і Едісон мав можливість вивчити розробку Лодигіна.

Після цього Едісон удосконалив лампу: методом спроб і помилок підібрав найбільш підходящий матеріал для нитки розжарювання. Цим матеріалом, на думку цього винахідника, стала бамбукова нитка. У 1880 Едісон отримав патент на свій винахід і поставив його на потокове виробництво. Крім цього, саме він вигадав аналог сучасного гвинтового цоколя, а також розробив та впровадив патрон до лампи. Тож першу електричну лампу, що виробляється у промислових масштабах, справді винайшов Томас Едісон.

Приблизно в цей час в Англії над аналогічним винаходом працював Дж. Сван. Як нитки розжарювання він використовував бавовняну нитку, що світилася у колбі з вакуумом. Після отримання патенту в 1878, лампи Свана стали встановлюватися в будинках Лондона. Розвиток виробництва спонукав англійського винахідника створити велику компанію з виробництва ламп розжарювання. Пізніше обидва перші виробника об'єднали свої зусилля та створили спільну компанію з виробництва ламп розжарювання.

Подальший розвиток

Природно, у цьому розвиток і вдосконалення ламп розжарювання не зупинилося: вони були досить неефективними. Тобто мали низький ККД і служили дуже нетривало. Спроби вдосконалити свої винаходи робили всі розробники та винахідники.

Наприклад, Лодигін знайшов рішення і став застосовувати сплави різних тугоплавких металів як нитки розжарювання. Він використав вольфрам, іридій, молібден та інші метали. В 1890 він запатентував таку нитку розжарювання, а на Паризькій виставці 1900 представив вдосконалені світильники широкому загалу.

Цікавим фактом усієї історії заочного протистояння та змагання двох винахідників – Лодигіна та Едісона є покупка патенту у Лодигіна на його винахід американською компанією General Electric. Цікавим є не сам факт покупки, а те, що засновник цієї компанії – Томас Едісон. Таким чином, можна сказати, що Едісон монополізував не тільки виробництво ламп розжарювання, але й всю славу від її винаходу.

Але навіть поставлені на потокове виробництво електричні лампочки постійно вдосконалювалися, робилися ефективнішими і довговічнішими. Так, в 1909 остаточно було прийнято рішення про використання вольфрамової нитки. Також з цього часу її стали розміщувати зигзагоподібно на кількох ізоляційних стрижнях.

З розвитком технологій та отриманням нових відкриттів, у колби вже герметичних ламп стали закачувати спочатку азот, потім інертний газ. Це дозволило збільшити яскравість та час світіння, що також стало технологічним проривом початку століття. Пізніше, приблизно в 20-х роках 20 століття, вольфрамову нитку замінили спіраллю з цього матеріалу. Це зменшило кількість перегорань нитки та збільшило термін служби. Згодом, з розвитком технічного потенціалу, спіраль удосконалили: спочатку з'явилася біспіраль, а потім – триспіраль.

Підбиваємо підсумки

Як бачите, у винаході електричної лампочки брали участь багато видатних учених та винахідників 19 – 20 століття. Однозначно відповісти, коли придумали першу лампочку, неможливо: всі роботи проводилися паралельно і практично незалежно одна від одної, адже тодішні засоби комунікації не дозволяли оперативно ділитися своїми досягненнями з широкою публікою. Іноді, щоб про новий винахід чи відкриття дізнався весь світ, минали роки.

Сучасні люди вже не уявляють свого життя без яскравого світла, яке випромінюють електричні лампочки.

Однак мало хто замислюється, хто винайшов лампочку і як це відбувалося.

Еволюція цього електричного приладу складна та тривала.

У роботі брали участь багато великих учених, які поступово вдосконалювали лампочку, щоб зробити її такою, якою ми бачимо її зараз.

Ще в давнину люди робили спроби зробити прилади, які даватимуть світло вночі. Перші відомі "лампочки", які використовувалися для освітлення, працювали на жирі. Для цієї мети використовували будь-яку рослинну олію або тваринний жир. У глиняний посуд наливали жир, занурювали туди ґнот із тканини, і підпалювали його.

Пізніше люди почали добувати нафту, тоді на заміну «свічці в ємності» прийшла гасова лампа. Потім з'явилися перші свічки на основі бджолиного воску та свинячого жиру. Проте всі вищеописані джерела світла мали недоліки, тому вчені працювали над винаходом безпечніших і довговічніших приладів.

Це цікаво!Перша безпечна лампа, що масово використовувалася для освітлення, з'явилася приблизно у другій половині ХІХ століття. На цей період припадає велика кількість відкриттів, які тісно пов'язані з розвитком електрики.

Історія винаходу

У міру широкого впровадження електрики в різні галузі господарства та побут почали з'являтися перші освітлювальні пристрої. Електрична лампочка – це велике досягнення людства. У 18 столітті з'явилися два типи ламп: дугова і з ниткою розжарення. Перші освітлювальні елементи з'явилися раніше, вони працювали завдяки явищу дугового розряду. Воно виявляється у появі електричного розряду між двома злегка розведеними провідниками (металеві або з вугілля). Це явище досліджував учений В. Петров, а згодом – англійський фізик Деві.

Однак дуговий пристрій міг світити максимум 5 хвилин, саме тому його не використовували на практиці. Лампочка була оснащена великою кількістю електродів між двома стрижнями, які доводилося часто рухати один до одного, оскільки вони швидко вигоряли. Крім того, виріб періодично випромінював мерехтіння.

В 1844 Фуко винайшов конструкцію з провідниками з твердого коксу. Таку лампочку почали використовувати для освітлення вулиць. Проте високопотужна батарея вимагала великих матеріальних витрат, тому її застосування було короткочасним. Трохи пізніше було створено пристрій з годинниковим механізмом, який автоматично наближає електроди через певний час у міру їхнього згоряння. Однак і такі лампи не знайшли широкого застосування, тим часом вчені займалися винаходом привабливішого джерела світла.

Далеко не всі люди знають, хто насправді винайшов електричну лампочку, що діє. Більшість із них присвоює звання винахідника Томасу Едісону, проте над створенням освітлювального елемента працювало багато вчених (зокрема росіян).

Винахідники з різних країн проводили експерименти, під час яких нитки розжарювання містилися у різні типи середовища. Вони прагнули створити лампочку, яку можна було використовуватиме освітлення житлових приміщень. І тому досліджувався ефект розжарювання різних матеріалів, ними пускали струм, вони розігрівалися і давали світіння. Винахідникам важливо було не дозволити провідникам перегріватися, плавитися чи горіти, а також знайти баланс між ниткою розжарення та середовищем, в якому вона знаходиться. Потрібно було захистити провідник від руйнівної дії повітря, для цього використовували ємність, тобто колбу лампи.

Читайте також Як підключити дві лампочки або два світильники до одного вимикача

Одна з перших ламп розжарення з'явилася в першій половині 18 століття, її електроди вилили з платини. Однак такий провідник був досить тендітним і дорогим, тому не користувався популярністю.

Конструкція з вугільною ниткою теж стала популярною, оскільки вона швидко згоряла через наявність у колбі кисню. Потім у пристрої стали використовувати провідники з обвугленого бамбука, та якщо з колби викачали кисень. Це перша лампа сучасного зразка, але вона ще не ідеальна.

Ближче до кінця 18 століття вчені винайшли лампочку з молібденової та вольфрамової спіраллю. Вона була здатна працювати протягом 30 хвилин. Потім конструкція була доповнена декількома вугільними волосками, що горіли по черзі.

Потім за доопрацювання вже існуючих технологій взялися американські вчені.

Етапи розвитку

Якщо вас, як і раніше, цікавить хто придумав лампу розжарення, то зверніть увагу на хронологію, яка представлена в таблиці:

Дата у роках	Подія, пов'язана з розвитком лампи накалу
1803	Петров із Росії отримав вольтову дугу, використовуючи потужну батарею.
1808	Г. Деві (Англія) теж використав дуговий розряд для освітлення, але недовго.
1838	Жобар із Бельгії винайшов лампу, яка була оснащена вугільними стрижнями.
1840	Англійський астроном Деларю представив свій винахід як лампи з платиновими провідниками.
1841	Завдяки старанням Ф. Молейна з Англії з'явилися пристрої із платиновими стрижнями та вуглецевим наповнювачем.
1845	Кінг замінив провідники із платини на вугільні електроди.
1854	Г. Гебель винайшов прототип сучасної лампочки з ниткою розжарення з обвугленого бамбука.
1860	Д. Свон (Англія) представив лампочку, де як провідники використовували вуглецевий папір.
1874	А. Лодигін отримав право на освітлювальний пристрій із вугільними електродами.
1875	Дідріхсон зайнявся оптимізацією лампочки Лодигіна.
1875 – 1876	П. Яблочков винайшов каолінову лампочку.
1878	Д. Свон запатентував прилад із вугільною ниткою.
1879	Т. Едісон отримав права на лампу із платиновими електродами.
1890	Лодигін запатентував пристрій із молібденовою та вольфрамовою спіраллю.
1904	Ш. Юст, Ф. Ханаман закріпили за собою права на лампочку з вольфрамовою спіраллю (аналогічну лампочці Лодигіна).
1906	В. Кулідж запропонував випускати лампочки з вольфрамовими провідниками у формі зигзагу, подвійної чи потрійної спіралі.

Як бачите, історія розвитку лампи з ниткою напруження довга, у її створенні брали участь винахідники з різних країн.

Жерар Деларю та Генріх Гебель

У 1840 році астроном з Англії Ж. Делар винайшов конструкцію, яка складалася з вакуумної трубки і платинової спіралі всередині неї. Його відкриття стало першою у світі лампочкою, де нитка напруження представлена у формі спіралі. Прилад випромінював яскраве світіння та міг використовуватися практично за будь-якої температури. Проте його собівартість була високою, а термін служби коротким, тому вона була популярною.

У 1854 році Г. Гебель сконструював перший прототип лампи розжарення. Це пристрій із вакуумною колбою та елементом розжарювання із обвугленого бамбука. Замість колби використовувалися флакони від парфумів. Вакуумне середовище створювалося за рахунок додавання та виливання ртуті. Цей прилад був тендітним, недовговічним, але вже практичнішим, ніж його попередники.

Російський вчений Олександр Лодигін

У другій половині 18 століття відомий вчений А. Лодигін винайшов і запатентував ниткове джерело світла з вугільними електродами. Як нагрівальний елемент використовували спіралі з вольфраму або молібдену. Щоб продовжити термін експлуатації лампочки, винахідник запропонував відкачати з неї повітря, тоді провідники будуть повільніше окислюватися. Ці освітлювальні елементи відразу почали використовувати для освітлення вулиць і будівель у Росії.

Це цікаво!Перші лампочки, що продавалися в Америці, виготовлялися за патентом Лодигіна. Крім того, вчений винайшов вугільні освітлювальні пристрої, колба яких заповнена азотом.

Трохи пізніше лампочку Лодигіна вдосконалив В. Дідріхсон, який встановив у колбу кілька ниток, що послідовно згоряють.