Меню

Как появился свет доклад



Кто изобрел первую электрическую лампочку: история, которая изменила мир

О проблеме искусственного освещения люди задумывались с начала времен. Свет подсознательно ассоциируется с безопасностью, спокойствием и комфортом. Неудивительно, что человечество достигло такого прогресса в создании осветительных приборов. С чего все начиналось, когда были созданы первые электрические лампочки – читайте в статье.

Какими светильники были до появления электричества?

Основным источником света до открытия электричества служил огонь. У первобытного человека это был костер, который сочетал в себе несколько бытовых функций. Переносной светильник – следующий этап развития освещения. В таком качестве использовали факелы и лампады, применяя как горючий материал растительные и животные жиры, смолу, ветки смолистых деревьев. Как стационарный источник света использовались лучины – тонкие и длинные кусочки сухого дерева, которые горели на подставке.

Чтобы сделать освещение более равномерным и замедлить процесс горения, был изобретен фитиль – специальная нить из растительных волокон, которая помещалась в чашу с горючим веществом.

Важно знать! Лампады или так называемые масляные лампы были изобретены еще в античной Греции за несколько тысячелетий до нашей эры.

До появления первой лампочки в мире широко использовали свечи: они стали практичным аналогом лампад, поскольку были более экономны и менее пожароопасны. Поначалу для них использовали густой животный жир, после заменили его пчелиным воском.

К концу XVIII века благодаря достижениям химии получило распространение газовое освещение. В качестве ресурса использовались горючие газы, помещенные в специальные стеклянные емкости для безопасности.

В конце XIX века широкое распространение получили керосиновые лампы – устройства из стекла и горелки, наполненные горючим. Их до сих пор иногда используют из практических или эстетических соображений.

История создания лампочки

Изобретение электричества позволило ученым шагнуть далеко вперед в разработке осветительных приборов. Кто создал лампу – вопрос с неоднозначным ответом. Первым этапом стала идея использовать естественный свет, который сопровождает дуговой разряд между двумя проводниками, расположенными на небольшом расстоянии. Данное явление активно исследовали русский ученый В. Петров и английский физик Г. Дэвид. Они работали с металлическими и угольными проводниками. Основным недостатком была недолговечность устройства: время работы ограничивалось пятью минутами. Стержни, которые служили проводниками, очень быстро выгорали, их было необходимо менять. Именно поэтому хоть изобретение и появилось в начале 18-го века, оно было не очень практичным.

Как выглядела первая лампочка в мире?

В начале XIX века над проблемой электрического освещения работали многие, активно проводились исследования по световому эффекту от накаливания разных материалов. Ученым приходилось искать проводники, способные давать достаточно света, при этом не перегреваясь, не плавясь и не загораясь. Необходимо было определить удачное сочетание между нитью накала и средой, которая ее окружает. Чтобы оградить нити от воздействия кислорода, начали использовать колбу.

Экспериментами в этой сфере активно занимались английский ученый Х. Дэви и бельгийский исследователь Б. Жобар.

Важно знать! В 1840 году астроном Ж. Деларю придумал изготавливать нить накала в форме спирали.

В 1854 году Г. Гебель создал прототип современного устройства и фактически изобрел лампу накаливания. В качестве нити в ней использовался обугленный бамбук, а чтобы предупредить горение, из колбы был удален кислород.

Альтернативный вариант предложил Д. Свон из Англии: в его осветительном устройстве в качестве элемента накаливания использовалась углеродная бумага.

Александр Лодыгин или кто все-таки изобрел лампу накаливания

Рассматривая вопрос, кто изобрел электрическую лампочку, нельзя не упомянуть русского ученого Александра Лодыгина. В 1874 году он получил право на изготовление лампочки с угольными электродами. Именно он предложил использовать в качестве спирали вольфрам и молибден. Эти металлы хорошо противостояли температурному воздействию, что существенно увеличивало срок эксплуатации прибора.

Кроме этого, изобретатель лампы предложил удалять воздух из колбы, чтобы замедлить процесс окисления спирали. Подобные осветительные элементы получили широкое распространение и активно использовались для освещения зданий и улиц в России. Первые лампочки, продаваемые в Америке, были изготовлены по патенту Лодыгина.

Создание лампочки Эдисоном

Параллельно во второй половине XIX века исследовательской работой занимался Томас Эдисон. Американский ученый активно тестировал проводники из разных материалов, пытаясь найти наиболее долговечный и экономный.

По одной из версий, к концу семидесятых годов к Эдисону попал экземпляр лампочки Лодыгина. Изучая ее устройство, он смог сделать настоящий прорыв и стать изобретателем лампочки в том виде, в котором мы привыкли ее видеть сегодня. Результатом его работы стал прибор, который смог светить без перерыва почти 40 часов.

Читайте также:  Сколько стоят лампы дневного света филипс

Также Эдисон изобрел поворотный выключатель и смог значительно усовершенствовать изобретение Лодыгина. Среди корректировок, которые он внес, были следующие:

откачал большее количество воздуха из колбы;

сконструировал винтовой цоколь;

реализовал механизм предохранителя.

Оптимизация устройства позволила снизить его себестоимость и запустить массовое производство. Благодаря своим работам к 1880 году Эдисон смог предложить миру лампы с эксплуатационным ресурсом до 1200 часов.

Рассматривая вопрос, кто создал лампы накаливания, нельзя ответить однозначно. Над проблемой трудились исследователи многих стран на протяжении целого столетия. Очевидно, что наиболее значимые открытия совершили российские, английские и американские ученые.

Если вам понравилась статья, вы можете купить разнообразные электрические лампочки для себя в нашем интернет-магазине Свет Депо.

Источник

История света. От костра до светодиодных ламп

История света — интересная тема для всех, кто задумывается об окружающих наш мир вещах и явлениях. Дома, на работе, на улице, в транспорте нас окружают десятки и сотни привычных и незаметных вещей, делающих нашу жизнь проще и интересней. Этим незаменимым вещам и предметам мы и посвящаем цикл статей.

Что мы делаем, только-только переступив порог дома? Закрываем дверь? Снимаем обувь? Да. И заодно делаем небольшой жест рукой, нажимаем выключатель и комнату заливает яркий свет. Всё так просто.
Но, конечно, так было далеко не всегда.

История света. Часть №1. От костра до керосиновой лампы

История света — Костер

Заглянем в гости к нашим самым дальним предкам. Огонь в костре, дар Прометея, самый первый источник света. Он согревал и давал свет нашим предкам, защищал их от хищников. За очагом нужно было постоянно следить и подкармливать дровишками. Ведь спичек и зажигалок в то время не изобрели, и разжечь заново огонь в очаге было непростой задачей.

История света — Глиняная плошка с маслом или жиром

А это уже глиняная плошка с маслом или жиром, в котором плавает фитиль. Масло, поднимаясь по фитилю, постепенно сгорает. Пользовались такими масляными лампами, начиная с эпохи палеолита, это тоже очень древнее изобретение. Такая лампа давала мало света, много копоти и часто служила источником пожаров.

История света — Факел

Факел, палка, на которую намотана пропитанная смолой ткань. В древности часто использовались на кораблях, для передачи сообщений в темное время суток. В давние времена – самый мощный источник света. Факел не затухал от дождя и ветра и часто использовался войсками.

История света — Свечи

Свеча. Сало, или воск, да любой подходящий жир, внутри фитиль. Так незамысловато устроена свеча. Примерно с 15 века она обретает привычные для нас очертания. От одной свечки света мало. Поэтому используются канделябры.

История света — Канделябры и щипцы для снятия нагара

Они могут быть рассчитаны на 5-10-20 и более свечей. В замках и богатых имениях появляется специальный человек, который следит за освещением, снимает нагар при помощи специальных щипцов и меняет свечи.

Сейчас свечи используются для декоративных целей, , хотя у бережливых хозяек часто припасены обычные стеариновые свечки «на черный день».

История света — Фонарь

В начале 19 века на улицах европейских столиц появляются фонари, которые горят необычным ровным и ярким пламенем. В них горит газ ацетилен. Вначале они собирают около себя толпы зевак, а по вечерам к каждому фонарю приходит фонарщик, который зажигает огонь в светильнике.

История света — Керосиновая лампа

Керосиновая лампа. В резервуаре залит керосин, фитиль можно поднимать и опускать, регулируя яркость света, а пламя закрыто стеклом. Очень популярны были лампы Летучая Мышь. Они устойчивы и не боятся ветра. Летучая Мышь популярна и поныне, её заправляют специальным маслом.

Все эти лампы, фонари и свечи обладали одним существенным недостатком. Использование открытого пламени приводило к пожарам, часто целые городские кварталы выгорали от разбитой керосинки. На шахтах происходили взрывы, гибли люди.

История света. Часть №2. История лампочки

Прогресс не стоит на месте.
Год 1800. Начинается новый век.

Итальянец Алессандро Вольта составляет из кружочков цинка и серебра столбики, между кусочками металла он располагает бумагу, смоченную в растворе соли. Получается первая батарейка.

Читайте также:  Лампа стояночного света что это такое

Гальваническая батарея

1802 год. Русский ученый, Василий Владимирович Петров, сооружает огромную гальваническую батарею, состоящую из 4200 элементов. Подсоединив к батарее угольные стержни, он получает электрическую дугу – мощнейший источник света.

Затем ученые заметили, что ток, проходя через тонкую металлическую проволоку, разогревает её до такой степени, что она начинает испускать свет. И чем мощней батарея, тем ярче светится проволока. Пока не перегорает. Ведь для нормального свечения нужны температуры порядка 2500-3000 градусов.

История света — Угольная лампочка

Тогда проволоку поместили в стеклянный баллон, из которого откачали воздух. Теперь можно было поднимать яркость лампочки, не боясь, что нить перегорит. Затем начались опыты с материалом нити. В качестве рабочего тела использовали драгоценную платину, тугоплавкий вольфрам, редкоземельный ренний.

В 1874 году российский инженер А.Н. Лодыгин предложил использовать в лампе угольный стержень.

Затем, во второй половине 70-х годов 19 века знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон доводит электрические лампы накаливания до коммерческого использования.

История света — Вольфрамовая нить

В лампах Томаса Эдисона так-же используются угольные нити, но благодаря наработкам, лампочки светят уже по 40-50 часов, до того, как перегорят.
В начале двадцатого века электрическая лампочка приобретает знакомый нам вид. В качестве нити накала используется скрученная в спираль вольфрамовая нить, внутри колбы вакуум или инертный газ, появляется цоколь с резьбой.

В двадцатом веке было изобретено великое множество самых разных лампочек, начиная от крошечных, подсвечивающих электронные часы, заканчивая монстрами в 50000 ватт (1000 обычных лампочек),которые используются в прожекторных установках.

Самая обычная лампочка — Лампа накаливания.

Но нас интересует вот что: Самая обычная лампочка.
Именно она, такая простая на вид, давала и сейчас дает свет миллионам людей на Земле. Начиная с двадцатых годов двадцатого века было произведено… Много, очень много, десятки миллиардов лампочек освещали жилища и улицы.

История света — Устройство лампы накаливания

Итак, как она устроена?

  • 5. Электроды. Тоже из молибдена. По ним к нити накаливания подводится электрический ток.
  • 4.Стеклянный штабик – на нём укреплены молибденовые крючки.
  • 3. Крючки из молибденовой проволоки. Температура плавления 2620 градусов по Цельсию.
  • 4. Собственно вольфрамовая нить. Температура плавления вольфрама – 3422 градуса, а спираль разогрета до 2800-3000 градусов тепла. От длины и толщины нити зависит мощность лампы. Закон Ома, школа, физика 6 кл.
  • 5. Стеклянная колба, баллон, защищающий раскаленную добела вольфрамовую спираль от контактов с главным врагом – кислородом. Внутрь колбы закачан инертный газ.
  • 6. Лопатка. В ней заварены электроды.
  • 7. Цоколь с винтовой нарезкой. Цоколи бывают разных размеров. Е 14, поменьше и Е 27, побольше. Есть, конечно, и другие форматы, (Е 40, например) но они достаточно редки и мало где используются.
  • 8. Изолятор.
  • 9. Центральный контакт.

Не правда ли, просто?

История света — Разновидности ламп накаливания

Какие еще бывают лампы накаливания?
Много их. Это и лампочки с матовым или цветным стеклом колбы и декоративные лампочки « под старину»со специальной нитью, горящей вполнакала, галогенные, малыши, освещающие микроволновку и холодильник, мощные прожекторные и крошечные лампы подсветки панели приборов, с рефлектором, с зеркальным напылением колбы.

История света — Достоинства и недостатки ламп накаливания

Есть у лампочек накаливания и другие достоинства. Они дешевы, могут комплектоваться регулятором яркости, моментально загораются. Спектр света ламп накаливания наиболее приятен для человеческого глаза, устойчивы к перепадам напряжения, температуре окружающей среды, экологичны, так-как не содержат ртути.

Ну а недостатки, точнее один большой и главный недостаток. Это низкий коэффициент полезного действия или КПД. В лампах накаливания он равен примерно трем – четырем процентам. То-есть платя коммунальщикам 100 рублей за освещение, за сам свет на деле вы отдаёте 3-4 рубля. А остальное – тепло.

История лампочки — Люминесцентные лампы

Начиная с 2008 года, в некоторых странах Европы начался постепенный вывод из эксплуатации ламп накаливания. С 2009 года Евросоюз запретил производство и импорт ламп мощностью более 100 ватт.

На смену лампам накаливания пришла ртутная газоразрядная лампа или если по-простому, лампа дневного света. Такие источники света известны достаточно давно, они более экономичны, по сравнению с лампами накаливания, но из-за специфического спектра (старые лампы давали мертвенно-белый мерцающий свет) находили применение в основном на производстве. Да еще лампы дневного света требовали для включения дополнительных приборов. В плафоне должен находился дроссель и стартер, без которых лампа не работает. Но прогресс не стоит на месте, технологи смогли добиться определенных результатов. Лампы теперь стали компактней, надежней, появилась возможность выбора спектра освещения, от холодного голубоватого, до привычных теплых оттенков.

Читайте также:  Как сделать свет над столешницей

История света — Устройство люминесцентной лампы

Устройство люминесцентной лампы более сложное, по сравнению с обычной лампочкой Ильича.

В стеклянной трубке, покрытой изнутри люминофором, находятся инертный газ и пары ртути. Той самой, как в градуснике. Не разбивать. На концах трубки находятся электроды, электрический ток, проходя по ртутным парам (ртуть – металл, проводит ток) заставляет атомы ртути испускать невидимый нам ультрафиолет, а люминофор преобразует УФ излучение в видимый нами свет.
В современных лампах дневного света, который предназначены для замены ламп накаливания, стеклянная трубка свернута в цилиндрическую спираль, а необходимые электронные компоненты упрятаны в цоколе. Размеры цоколя стандартны, и позволяют легко производить замену ламп.

Единственное, на что следует обратить внимание при покупке, это цветовая температура лампы.
Цветовая температура измеряется в Кельвинах и обычно указывается на упаковке.
Для жилых помещений, спальни, детской предпочтительней лампы, дающие 2700 – 3500К, этот оттенок кажется более теплым и естественным, а для кухни, гаража, прихожей необходимы лампы в 4500-5000К, такой спектр кажется более приближенным к дневному освещению.

А еще следует помнить, что такие лампы более энергоэффективны, их КПД выше, следовательно, для замены лампочки Ильича потребуется менее мощная лампа. К примеру, 20 ваттная люминесцентная лампочка светит так — же ярко, как и 100 ваттная пожилая родственница.

История света — Достоинства и недостатки люминесцентной лампы

Достоинства люминесцентных ламп– экономичность, рассеянный свет, большой выбор тепловых оттенков, долгий срок службы ( если имеем дело с качественной продукцией европейских брендов)

Недостатки – цена — экономная лампа не всегда успевает окупить себя, сгорая на работе. Наличие ртути, что подразумевает под собой необходимость сдавать такие лампочки в специальные пункты приема. Люминесцентные лампы не любят частых включений, привередливы к качеству поступающего из розетки электричества.

История света — Светодиодные лампы

Появились они сравнительно недавно и несмотря на дороговизну, сумели завоевать рынок.
Причины – огромный срок службы (40000-60000 тысяч часов), экономичность, КПД у лучших представителей 12-15 %, нет нужды использовать светофильтры для получения необходимого цветового оттенка – диоды перекрывают весь цветовой диапазон видимого человеком спектра, нет мерцания, лампы мгновенно включаются – отсутствует необходимость разогрева, яркость свечения регулируется, из отдельных элементов можно создавать светильники любой сложности. Диодные лампы почти не нагреваются, не боятся морозов, в них нет ртути, низкие габариты и вес.

История света — Устройство светодиодных ламп

Устройство светодиодных ламп достаточно сложное.
Помимо обычных цоколя и колбы, внутри лампы находится драйвер – специальная микросхема, обеспечивающая питание светодиоду, радиатор, который забирает и рассеивает лишнее тепло, ну и сам полупроводниковый элемент, который преобразует электроэнергию в видимый свет.

А еще электроника этого светильника не любит перепады напряжения и высокие температуры.
При выборе светодиодных ламп не стоит забывать, что 7 ватт мощности примерно равны 15 ваттам люминесцентной лампы и 75 свечам лампочки накаливания. Также светодиодные лампы бывают теплого и холодного оттенков, как и люминесцентные светильники. Экономить при покупке не стоит, лучше заплатить немного больше, и забыть о замене лампочек до следующего ремонта.

Производители ламп, которым можно доверять:

А это производители светодиодных ламп среднего ценового сегмента, представленные на российском рынке:

  1. Оптолюкс компании «Оптоган»
  2. Наносвет
  3. Космос
  4. Навигатор
  5. Эра
  6. Camelion
  7. SvetaLED
  8. Novotech

Вот так, практически за век из простого стеклянного баллона с проволочками внутри и резьбой снаружи обычная лампочка превратилась в сложное устройство, содержащие десятки деталей. Для производства современных ламп используются наработки физиков, химиков, технологов, маркетологов. Зачастую комплектующие для одной маленькой лампочки производят в разных странах, и только на сборочном конвейере производителя они соединяются воедино в корпусе светильника. Устройства становятся сложнее, часто дороже, но практически всегда лучше своих предшественников. И это нормально. Прогресс должен быть.

Источник