Кто придумал лампочку – истории изобретателей, этапы усовершенствования

Какими светильники были до появления электричества?

Основным источником света до открытия электричества был огонь. У первобытного человека это был огонь, совмещавший в себе несколько повседневных функций. Переносной светильник — это следующий этап в развитии освещения. В этом качестве использовались факелы и лампы, в качестве топлива использовались растительные и животные жиры, смола и смолистые ветки деревьев. В качестве неподвижного источника света использовались осколки — тонкие длинные куски сухого дерева, горящие на подставке.

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

важно знать! Лампы или так называемые масляные лампы были изобретены в Древней Греции, за несколько тысячелетий до нашей эры.

До появления первой в мире лампочки широко использовались свечи — они стали практическим аналогом ламп, так как были дешевле и менее опасны для возгорания. Сначала использовали густой животный жир, затем заменили пчелиным воском.

В конце 18 века, благодаря успехам химии, газовое освещение получило широкое распространение. В качестве ресурса использовались горючие газы, для сохранности помещенные в специальные стеклянные емкости.

В конце 19 века получили распространение керосиновые лампы: стеклянные приборы и горелки, заправленные топливом. Иногда они все еще используются по практическим или эстетическим причинам.

Предшественники ламп

До изобретения электричества человеческая жизнь протекала в сумерках. С наступлением темноты жилища погрузились во тьму и их обитатели, чтобы хоть как-то разогнать пугавшую их тьму, зажгли огонь.

Для освещения домов в разных странах использовались светильники разного дизайна, факелы, свечи, факелы, а на открытом воздухе, например, на улице или в военных лагерях зажигали костры. Люди ценили эти источники света, слагали легенды и сочиняли о них песни.

Однако любопытный человеческий разум уже в древности искал альтернативу всем этим устройствам. Ведь все они мало освещали, много курили, наполняли комнату дымом, а кроме того, они могли даже выйти в любой момент. Археологи, обнаружившие удивительные картины внутри древних египетских пирамид, не могли не задаться вопросом, как древние художники создавали эти конструкции, несмотря на то, что естественный свет не проникал внутрь пирамид и не было обнаружено сажи на стенах, а также на потолке факелов или лампы. Вероятно, ответ на этот вопрос уже был найден в городе Дендера, в храме богини Хатор. Именно там есть барельефы, на которых, возможно, изображена старинная электрическая лампа, похожая на газоразрядную.

В 9 веке нашей эры на Ближнем Востоке была изобретена масляная лампа, которая стала прототипом керосиновой лампы, но широкого распространения она не получила и остается редким чудом.

Поэтому до середины XIX века наиболее популярными источниками света были масляные и масляные лампы, свечи, фонари и факелы, а в полевых условиях все те же древние костры.

Керосиновая лампа, изобретенная в середине 19 века, вытеснила все другие источники искусственного освещения, правда, ненадолго: до тех пор, пока не появилась лампочка — самая обычная для нас, но совершенно неожиданная для людей того времени.

На заре открытия

Работа первых ламп накаливания была основана на принципе свечения проводников при прохождении через них электрического тока. Это же свойство этих материалов было известно задолго до изобретения лампочки. Проблема заключалась в том, что изобретатели долгое время не могли найти подходящий материал для катушки накаливания, который обеспечивал бы длительное и эффективное, к тому же недорогое освещение.

История создания лампочки

Изобретение электричества позволило ученым сделать шаг вперед в разработке осветительных приборов. Кто создал лампу — вопрос неоднозначный. Первым шагом была идея использования естественного света, который сопровождает дуговый разряд между двумя проводниками, расположенными на небольшом расстоянии. Это явление активно изучали русский ученый В. Петров и английский физик Дж. Давид. Они работали с металлическими и углеродными проводниками. Основным недостатком была хрупкость устройства — время работы ограничивалось пятью минутами. Стержни, служившие проводниками, очень быстро сгорели, и их пришлось заменить. Поэтому, хотя изобретение появилось еще в начале 18 века, оно было не очень практичным.

Как выглядела первая лампочка в мире?

В начале 19 века над проблемой электрического освещения работало множество людей, активно велись исследования влияния света от накаливания на различные материалы. Ученым пришлось искать проводники, которые могли бы обеспечить достаточно света без перегрева, плавления и возгорания. Необходимо было определить удачное сочетание нити накала и окружающей среды. Баллон использовался для защиты нитей от воздействия кислорода.

В экспериментах в этой области активно участвовали британский ученый Х. Дэви и бельгийский исследователь Б. Джобар.

важно знать! В 1840 году астроном Ж. Деларю пришла в голову идея создать спиралевидную нить накала.

В 1854 г. Г. Гебель создал прототип современного устройства и фактически изобрел лампу накаливания. Обугленный бамбук использовался в качестве нити, а кислород был удален из колбы, чтобы предотвратить возгорание.

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

Ее внешний вид

Самая первая — экспериментальная — электрическая лампочка представляла собой удлиненную трубку, внутри которой помещались платиновые полоски, на которые подавался ток. Позднее конструкция не изменилась: нити закручивались в спирали, трубка приобрела форму груши.

Для сравнения: лампа Лодыгина была сделана в виде тонкой угольной палочки, которая перекрывалась медными стержнями. Все это было помещено в круглый стеклянный шар.

Лампа Лодыгина отличалась от современной

С другой стороны, лампа Эдисона представляла собой колбу, из которой откачивали воздух. Горел тонкий угольный стержень. Однако на лампочке изобретатель не остановился: благодаря его усовершенствованиям (изобретение винтовой цоколя, розетки, предохранителей, выключателей и т.д.) время работы ламп увеличилось.

Характеристики, достоинства и недостатки

В 21 веке многие постепенно переходят на энергосберегающие и светодиодные лампы, но у ламп накаливания есть свои преимущества:

• Мгновенное возгорание и отсутствие перебоев в работе;
• Могут работать как на постоянном, так и на переменном токе;
• Широкий ассортимент — можно выбрать лампочку подходящей температуры, напряжения, яркости;
• Маленький размер;
• Экологичность;
• Низкая цена.

К недостаткам устройств можно отнести:

• Низкая эффективность;
• Хрупкость;
• Малая продолжительность;
• Опасность пожара.

Несмотря на недостатки, лампы накаливания уже несколько десятилетий пользуются огромной популярностью и быстро вытеснили привычные источники света.

Принцип работы первой лампы накаливания

Выбирая материал для нити накала лампы, Томас провел около 1500 экспериментов с различными материалами и более 6000 исследований карбонизации различных растений.

При этом улучшена конструкция лампы. Изобретатель использовал углеродную нить, через которую проводился электрический ток от динамо-машины.

Лампа накаливания с углеродной нитью

Принцип работы такой лампы предполагает преобразование электричества в световой поток внутри колбы с помощью вакуума, что обеспечивает защиту от перегрева и длительную эксплуатацию. Стеклянная крышка герметично закреплена на металлическом основании, к которому подключаются электрические кабели.

Предыстория появления ламп накаливания:

• 1840 г. Английский изобретатель Де ла Рю изобретает первую лампу накаливания, используя платину в качестве материала для спирали.
• 1841 год. Ирландец Ф. Де Моллен получает патент на лампу с платиновой спиралью, помещенной в вакуум. Это был первый патент специально на электрическую лампу.
• 1844 год. Американец Дж. Старр получил сначала американский, а затем английский патент на лампу накаливания, в которой углеродная нить использовалась в качестве спирали.
• 
  1854 год. Немецкий изобретатель Генрих Гебель разработал первую современную лампу с обугленной бамбуковой нитью спиральной формы, которую он погрузил в вакуумный сосуд.
• 1860 г. Британский физик и химик Дж. В. Свон запатентовал эвакуированный корабль. Но в те годы получить вакуум было непросто, и эти трудности привели к техническим проблемам: его лампочка горела недолго и не отличалась по КПД

Что собой представляет?

Лампа накаливания — это электрическое устройство, свет которого излучается раскаленным телом, нагретым электрическим током, проходящим через него. Исключить окисление (возгорание) нити накала, поместив ее в вакуум, созданный в герметичной стеклянной колбе. Напряжение на провод подается через контакты, расположенные в цоколе.

Заполните внутреннее пространство баллона газообразным галогеном. К остаткам кислорода добавляются йод и бром. В естественных условиях бром представляет собой жидкость, а йод — кристаллы. Это снижает износ нити, что позволяет ей нагреваться до более высокой температуры. Все это позволяет увеличить срок службы изделия. Материал спирали в современных источниках света — вольфрам, рений, реже осмий.

Конструкционные особенности

Конструкции современных светильников различаются по нескольким параметрам:

• Форма колбы.
• Цокольная конструкция.
• Заправьте газ.
• Наличие предохранителя внутри конструкции.
• Материал корпуса нити.
• Характеристики в зависимости от назначения.

Производители предлагают на выбор лампочки различного дизайна. Некоторые разновидности представлены на картинке. Потребитель выбирает подходящую форму исходя из допустимой мощности и габаритов бытовой техники. Для создания направленности светового потока внутренняя часть колбы покрыта слоем алюминия.

Есть лампы с цоколем и без него.

Классическое резьбовое соединение было впервые предложено Соуном, творчески развившим идею Эдисона — отсюда и название основания винта E согласно первой букве фамилии изобретателя.

Некоторые модели плинтуса / плинтуса показаны на картинке:

В странах с другим уровнем напряжения в электрической сети лампы продаются с цоколями, исключающими ввинчивание в розетки, рассчитанные на другое напряжение. Например, в США, где уровень напряжения 110-127В, накрутить лампочку для Европы (220-240В) не получится).

Яркость и продолжительность работы лампы зависят от состава газа, которым наполнен баллон. Например, газообразный галоген помогает нагреть нить до высоких температур, сохраняя при этом срок ее службы. Благодаря эффекту появились галогенные лампы, при такой же яркости они имеют меньшие габариты и энергопотребление, чем модели в вакуумной упаковке.

Сегодня распространены лампы с ламповым наполнением:

• Пустой.
• Аргон или азот-аргон.
• Ксенон.
• Криптон.

Предохранитель защищает лампочку от взрыва при перегорании катушки. Когда нить разорвалась, капли раскаленного вольфрама упали на стенки шара, он перегорел, произошел взрыв с разлетом осколков. Предохранитель является частью силового проводника, находящегося в атмосферном воздухе внутри основания. Искра в пустоте быстро гаснет. В лампе может появиться черный «дым», но колба останется целой.

Кто и когда первым в мире изобрел электрическую лампочку.

Все изменилось с изобретением электричества. Постепенно изобретатели нашли способ безопасно, ярко и экономично освещать дома всех людей.

В вопросе о первенстве изобретения лампочки, как и во многих других, отечественная и мировая точки зрения расходятся. В России первооткрывателями считаются Павел Николаевич Яблочкин и Александр Николаевич Лодыгин. Ученые придумали несколько типов осветительных приборов. Яблочкин в 1875–1876 годах первым сконструировал дуговую лампу. Однако позже это было признано неэффективным. Лодыгин двумя годами ранее (1874 г.) получил первый патент на лампу накаливания.

В мире считается, что первую лампочку изобрел Томас Эдисон. Американский ученый получил патент в 1879 году, через пять лет после Лодыгина. Эдисон после долгих экспериментов сконструировал устройство, которое работало почти 40 часов — максимально возможный период для того времени. Кроме того, изобретатель добился снижения производственных затрат, так что лампочку мог позволить себе каждый.

Однозначного ответа на вопрос о первенстве изобретения лампы нет. Над этим работали многие ученые в разных странах, но не все запатентовали свои открытия. Лампочку, безусловно, можно определить как коллективную идею мирового научного сообщества.

Лампа Лодыгина А. Н.

Он начал свои эксперименты по изобретению лампы накаливания в 1870 году после выхода на пенсию. При этом изобретатель одновременно работал над несколькими проектами: созданием электрического реактивного двигателя, водолазного аппарата и лампочки.

В 1871–1874 годах он проводил эксперименты, чтобы найти наиболее подходящий материал для нити накала. Первоначально попытавшись использовать железную проволоку и потерпев неудачу, изобретатель начал экспериментировать с углеродным стержнем, помещенным в стеклянный контейнер.

В 1874 году Лодыгин получил патент на изобретенную им лампу накаливания, причем не только российский, но и международный, запатентовав свое изобретение во многих европейских странах и даже в Индии и Австралии.

В 1884 году изобретатель покинул Россию по политическим мотивам. Следующие 23 года он работал во Франции, затем в США. В эмиграции он продолжил разработку новых конструкций ламп накаливания, запатентовав те, в которых тугоплавкие металлы использовались в качестве материала для спирали. В 1906 году Лодыгин продал эти патенты компании General Electric в США. В ходе своих исследований изобретатель пришел к выводу, что лучшими материалами для филаментов являются вольфрам и молибден. И первые лампы накаливания, произведенные в США, были изготовлены по его конструкции с вольфрамовой нитью накала.

Лампа Яблочкова П. Н.

В 1875 году, находясь в Париже, он начал изобретать дуговую лампу без регулятора. Еще раньше, живя в Москве, Яблочков начал работать над этим проектом, но у него ничего не вышло. Столица Франции стала городом, в котором ему удалось добиться выдающихся результатов.

Ранней весной 1876 года изобретатель завершил работу над конструкцией электрической свечи, а 23 марта того же года получил на нее патент во Франции. Этот день стал знаменательным не только в судьбе самого П.Н. Яблочкова, но и переломным для дальнейшего развития электротехники и светотехники.

Свечу Яблочкова было проще и дешевле использовать, чем угольную лампу Лодыгина. В нем также не было ни пружин, ни механизмов. Они выглядели как два стержня, зажатые на двух отдельных концах подсвечника, которые были разделены каолиновой перегородкой, которая отделяла их друг от друга. Заряд дуги зажигался на верхних концах, после чего пламя дуги медленно сжигало уголь и испаряло изоляционный материал, одновременно испуская яркое свечение.

Впоследствии Яблочков попытался изменить цвет освещения, для чего добавил в изоляционный материал перегородки соли различных металлов.

В апреле 1876 года изобретатель выставил свою свечу на выставке бытовой техники в Лондоне. Большая аудитория была в восторге от яркого голубовато-белого электрического света, заливавшего комнату.

Успех был невероятным. Об ученом и его изобретении писала зарубежная пресса. И уже в конце 1870-х годов электрические свечи освещали улицы, магазины, театры, ипподромы, дворцы и виллы не только в Европе, но и в США, Бразилии, Мексике, Индии, Бирме и Камбодже. А в России осенью 1878 года состоялось первое испытание электрических свечей Яблочкова.

Для русского изобретателя это был настоящий триумф. Действительно, до появления свечей зажигания не было ни одного изобретения в области электротехники, которое так быстро стало бы популярным во всем мире.

Лампа Эдисона Т. А.

Свои эксперименты с лампами накаливания он проводил в конце 1870-х годов, то есть работал над этим проектом одновременно с Лодыгиным и Яблочковым.

В апреле 1879 года Эдисон экспериментально пришел к выводу, что без вакуума ни одна из ламп накаливания не будет работать или, если так, она будет очень короткой. И уже в октябре того же года американский исследователь завершил работу над проектом угольной лампы накаливания, считающейся одним из важнейших изобретений XIX века.

В 1882 году изобретатель вместе с несколькими видными финансистами основал компанию Edison General Electric, где начал производить различную бытовую технику. Чтобы завоевать рынок, Эдисон даже установил отпускную цену лампы на уровне 40 центов, несмотря на то, что ее производство стоило 110 центов. В дальнейшем изобретатель четыре года терпел убытки, хотя и пытался снизить стоимость ламп накаливания. А когда стоимость их производства упала до 22 центов, а производство достигло одного миллиона штук, ему удалось покрыть все предыдущие затраты за один год, так что дальнейшее производство принесло ему только прибыль.

Но что было нововведением Эдисона в изобретении лампы накаливания, кроме того факта, что он был первым, кто увидел в этом объекте средство получения прибыли? Его заслуга заключается не в самом изобретении ламп этого типа, а в том, что он был первым, кто создал практичную и широко распространенную систему электрического освещения. А еще он изобрел современную и всем нам знакомую форму лампы, а также винтовой цоколь, патрон и предохранители.

Томас Эдисон отличался высокой эффективностью и всегда очень ответственно подходил к делу. Итак, чтобы окончательно определиться с выбором материала для нити накала, он перепробовал более шести тысяч образцов, пока не пришел к выводу, что наиболее подходящим материалом для этого является карбонизированный бамбук.

Если исходить из хронологии, изобретателем лампочки является Лодыгин. Именно он изобрел первую лампу для освещения, он же первым догадался о откачке воздуха из стеклянной колбы и использовании вольфрама в качестве нити накала. «Электрическая свеча» Яблочкова основана на нескольких принципах действия и не требует вакуума, но впервые улицы и комнаты были массово освещены ее свечами. Что касается Эдисона, то именно он изобрел лампу современной формы, а также цоколь, патрон и предохранители. Поэтому, отдав пальму первенства изобретателю первому из этих трех изобретателей, нельзя недооценивать роль других исследователей.

История электрической лампочки: этапы открытия.

Рассмотрим более подробно историю создания осветительного прибора. Привычный светильник — один из простейших бытовых приборов. Электротехника оформилась как отдельная наука практически сразу после открытия электричества во второй половине 18 века. История лампочки должна начаться с изобретения химического источника тока: первого гальванического элемента. Он был разработан итальянским ученым Алессандро Вольта в 1800 году. Практически сразу Петербургская академия закупила для экспериментов целую электрическую батарею, состоящую из 420 пар гальванических элементов. Профессор Василий Петров экспериментирует с этим несколько лет. Следовательно, в 1808 году он открыл электрическую дугу: разряд, возникающий между стержнями-электродами, расположенными на определенном расстоянии. Петров предположил, что это свечение можно использовать для освещения. Два года спустя к такому же выводу пришел британский ученый Гэмпри Деви. Использовались как металлические, так и угольные электроды. Последний светился ярче, но быстро перегорал. Также необходимо было постоянно перемещать электроды, чтобы выдерживать необходимое расстояние. Ученым не удалось создать осветительный прибор, но их работа послужила основой для дальнейших исследований.

В 1838 году бельгийскому ученому Джобару удалось создать рабочий прототип лампы с угольными электродами. Но они сгорели быстро, когда сияние распространилось по воздуху.

В 1840 году Уоррен Деларю (англичанин), член Петербургской Академии наук, сконструировал лампу с платиновой спиралью. Устройство проработало довольно долго и успешно осветило помещение, но из-за дороговизны материалов производство не пошло дальше прототипа.

В 1841 году ирландский ученый Фредерик де Моллен получил первый осветительный прибор. Устройство состояло из платиновой катушки, помещенной в вакуум.

В 1844 году Джон Старр получил американский патент. Его лампа питалась от углеродной нити. В связи со смертью ученого исследования прекратились.

<> Десять лет спустя, в 1854 году, немецкий ученый Генрих Гебель разработал первый прототип современной лампы: в качестве электродов использовались обугленные бамбуковые палочки, помещенные в воздушный шар с откачанным воздухом. Ученому удалось создать прибор, которым он осветил собственный магазин. К сожалению, Гебель не смог получить патент на свое устройство.

В 1860 году английский физик Джозеф Уилсон Свон представил свою версию осветительного прибора. Его запатентованная лампа работала в вакууме из углеродного волокна. Из-за трудностей с поддержанием необходимого вакуума эта технология не получила дальнейшего распространения.

Наконец, в 1874 году русский инженер Александр Лодыгин изобретает и получает патент на лампу накаливания. В качестве элемента нити накала он выбирает углеродный стержень. Нить помещалась в герметичный стеклянный сосуд с откачанным воздухом. Это решение сразу увеличило срок службы лампы до 30 минут и позволило использовать ее вне стен лаборатории. Через год ученый Василий Федорович Дидрихсон внес серьезные улучшения в конструкцию Лодыгина — он поместил несколько нитей в одно устройство. Когда сгорает один угольный стержень, автоматически запускается следующий.

В 1875–1876 годах инженер-электрик Павел Яблочков сделал открытие, которое привело к изобретению дуговых ламп. Ученый изучил свойства каолина (белой глины) и увидел, что при определенных условиях он светится на открытом воздухе. Конструкция «свечи Яблочкова», как тогда называли, проста. Он состоял из двух параллельных угольных стержней, покрытых каолином. Стержни находились на опоре типа подсвечник. Электроды соединялись тонкой угольной перемычкой. Он перегорел в тот момент, когда загорелась лампа, нагревая каолин, который должен был воспламениться в будущем. Мировая общественность проявила большой интерес к изобретению Яблочкова. Практически сразу его лампы начали использовать для освещения улиц Парижа, а затем и других столиц. К сожалению, срок службы «свечи Яблочкова» был недолгим, и их постепенно заменили лампы накаливания.

Тем временем Джозеф Уилсон Свон продолжил свою работу и в 1878 году запатентовал новую конструкцию лампы с углеродным волокном, помещенным в атмосферу разреженного кислорода.

Американский изобретатель Томас Эдисон не остался в стороне от проблемы создания лампы. Изучая мировой опыт и его многолетние эксперименты, в 1879 году ученый запатентовал свою лампу. Первоначально Эдисон использовал платиновую спираль для волос, но затем вернулся к использованию углеродного волокна. А в 1880 году он создал лампу продолжительностью 40 часов. Устройство работало в герметичном корпусе с откачанным воздухом. Электроды изготовлены по специальной технологии из карбонизированных бамбуковых волокон. Лампа ярко светилась и не мигала. Однако производство было слишком дорогим. Чтобы сократить расходы, Эдисон заменяет бамбук хлопковыми нитками. Попутно ученый изобретает выключатель, цоколь и розетку для лампочек. Винтовая конструкция последнего позволила быстро и безопасно заменить светильник.

В конце 80-х годов XIX века Лодыгин эмигрировал в США, где продолжил свою научную деятельность. В 1890 году ему пришла в голову идея использовать тугоплавкие металлы в качестве нити для лампочек. В результате экспериментов Лодыгин остановился на вольфрамовой и молибденовой нити, скрученных по спирали. Он также экспериментировал с газовыми лампами. В частности, Лодыгин изготовил устройство с углеродной нитью в атмосфере азота. Позже, в 1906 году, ученый продает идею использования вольфрамовой нити компании Эдисон. Сам Лодыгин сосредоточился на электрохимическом производстве тугоплавких металлов. Этот метод отличался высокой стоимостью. По этой причине вольфрамовые нити использовались редко, пока Уильям Кулидж не сделал их дешевле в 1910 году. С этого момента вольфрамовые нити накаливания заменяют все другие варианты нитей накала.

Годом ранее проблема быстрого испарения нити в вакууме была решена: в 1909 году американский ученый Ирвинг Ленгмюр начал заполнять колбу лампы накаливания инертными газами. Чаще всего использовался аргон. Все это привело к значительному увеличению времени работы лампы накаливания.

За последние сто лет их конструкция не претерпела существенных изменений: герметичная стеклянная бутылка, наполненная аргоном, и вольфрамовая спираль. Несмотря на появление новых осветительных приборов (светодиодных, люминесцентных и других), лампа накаливания не сдает своих позиций и широко используется во всем мире. Тем приятнее осознавать, что многие российские ученые приложили руку (и голову) к изобретению столь популярного осветительного прибора.

Этапы развития

Если вам все еще интересно, кто изобрел лампу накаливания, то обратите внимание на хронологию, которая представлена ​​в таблице:

Дата в годах	Событие, связанное с разработкой лампы накаливания
1803 г	Петров из России получил дугу от мощной батареи.
1808 г	Дж. Дэви (Англия) также применил дуговый разряд для освещения, но ненадолго.
1838 г	Джобар из Бельгии изобрел лампу с угольными стержнями.
1840 г	Английский астроном Деларю представил свое изобретение в виде лампы с платиновыми проводниками.
1841 г	Благодаря усилиям Ф. Молейна из Англии появились устройства с платиновыми стержнями и углеродным наполнителем.
1845 г	Кинг заменил платиновые проводники угольными электродами.
1854 г	Г. Гебель изобрел прототип современной лампочки с обугленной бамбуковой нитью.
1860 г	Д. Свон (Англия) представил лампочку, в которой копировальная бумага использовалась в качестве проводника.
1874 г	А. Лодыгин получил право на осветительный прибор с угольными электродами.
1875 г	Дидрихсон приступил к оптимизации лампочки Лодыгина.
1875–1876 гг	П. Яблочков изобрел каолиновую лампочку.
1878 г	Д. Свон запатентовал устройство с углеродной нитью.
1879 г	Т. Эдисон получил права на лампу с платиновыми электродами.
1890 г	Лодыгин запатентовал устройство с катушкой из молибдена и вольфрама.
1904 г	Ш. Юст, Ф. Ханаман закрепил за собой права на лампочку с вольфрамовой спиралью (по аналогии с лампочкой Лодыгина).
1906 г	У. Кулидж предложил изготавливать лампочки с вольфрамовыми проводниками в форме зигзага, двойной или тройной спирали.

Как видите, история разработки лампы накаливания долгая, в ее создании принимали участие изобретатели из разных стран.

Жерар Деларю и Генрих Гебель

В 1840 г английский астроном Дж. Деларю изобрел конструкцию, состоящую из вакуумной лампы и платиновой спирали внутри нее. Его открытие стало первой в мире лампочкой, в которой нить накала представлена ​​в виде спирали. Устройство излучало яркое свечение и могло использоваться практически при любой температуре. Однако его стоимость была высокой, а срок полезного использования был коротким, поэтому он не пользовался популярностью.

В 1854 г. Г. Гебель сконструировал первый прототип лампы накаливания. Это устройство с вакуумной лампой и обугленной бамбуковой нитью. Вместо фляжки использовались флаконы для духов. Вакуумная среда создавалась добавлением и заливкой ртути. Это устройство было хрупким, недолговечным, но более практичным, чем его предшественники.

Русский ученый Александр Лодыгин

Во второй половине XVIII века известный ученый А. Лодыгин изобрел и запатентовал источник света накаливания с угольными электродами. Катушки из вольфрама или молибдена использовались в качестве нагревательного элемента. Чтобы продлить срок службы лампочки, изобретатель предложил откачивать из нее воздух, чтобы проводники окислялись медленнее. Эти элементы освещения сразу же стали использовать для освещения улиц и зданий в России.

это интересно! Первые проданные в Америке лампочки были произведены по патенту А. Лодыгина. Кроме того, ученый изобрел осветительные приборы на древесном угле, колба которых заполнена азотом.

Вскоре лампочка Лодыгина была усовершенствована В. Дидрихсоном, который установил в колбе несколько нитей последовательного горения.

Изобретатель Павел Яблочков

При создании электрической свечи П. Яблочков заметил, что каолин (разновидность белой глины) хорошо проводит ток при нагревании. Затем он изобрел лампочку, нить которой была сделана из каолина. Этот прибор отличается от других тем, что может работать даже под воздействием кислорода. До этого открытия П. Яблочков работал над дуговыми лампами во Франции.

Идея разместить электроды параллельно изобретателю пришла в голову во время посещения местного кафе. Это произошло, когда П. Яблочков наблюдал, как официант кладет столовые приборы.

При параллельном расположении элементов накала существовал риск возгорания токоведущих клемм. Чтобы этого не произошло, Яблочков добавил в конструкцию изолятор, который постепенно выгорал вместе с проводниками. Белая глина использовалась как изолятор. Благодаря углеродному мостику между нитями, источник света загорелся, и генератор переменного тока использовался, чтобы уменьшить беспорядочное горение проводов.

Такие лампочки стоили недорого и светили 1,5 часа, поэтому их широко использовали для уличного освещения вместо свечей.

Американец Томас Эдисон

Во второй половине 1870 г началась исследовательская работа Т. Эдисона. Главный изобретатель безуспешно тестировал лампы накаливания с разными проводящими материалами.

это интересно! К концу 1970-х гг. В руки Эдисона попали лампочки Лодыгина. По одной из версий, их привез российский лейтенант Хотинский. Это помогло американцу сделать шаг вперед в разработке ламп накаливания.

Эдисон пригласил к сотрудничеству Ф. Аптона, который предложил сосредоточить внимание на недостатках предыдущих изобретений. В 1879 году ученый получил патент на устройство с платиновыми электродами. Год спустя он обнаружил устройство, работающее на угле, которое работало без перебоев в течение 40 часов. Кроме того, Эдисон первым изобрел поворотный переключатель.

Он внес небольшие изменения в изобретение Лодыгина: он откачал из баллона больше воздуха, сконструировал винтовое основание, более известное как база Эдисона, патрон и взрыватели. Он снизил стоимость устройства и организовал его серийное производство. Новые элементы освещения заменили старые газовые. В 1880 году он увеличил бесперебойную работу лампы до 1200 часов.

Как выглядел вариант лампы Эдисона?

Это также была стеклянная колба, из которой полностью откачался воздух. В нем же горел тонкий угольный стержень. Но именно Эдисон создал условия для максимально комфортной эксплуатации ламп накаливания. Он изобрел такие вещи, как винтовая основа, розетка, счетчики энергии, переключатели и предохранители.

Кроме того, организовав собственное производство, он ввел в строй производство лампочек и механизмов электросистемы. Несмотря на то, что лампа накаливания была создана задолго до того, как американские ученые получили патент, именно благодаря Эдисону электрическое освещение получило такое широкое распространение.

Путь к промышленной реализации

Кто и какие лампочки изобрели первыми — мы уже знаем. Но как они вышли на людей? Создание симпатичной безделушки для десятка знатоков и ценителей — далеко не весь путь изобретательства на прилавках, где это заметит довольно инертная публика. Люди любят жить по-старинке, без уловок и ручных молний в коридоре. И лампочка была влажной. В том виде, в каком его изобрели ученые, он не мог продаваться сотнями тысяч экземпляров. Для массового производства инноваций необходимо создание условий — массового производства комплектующих, позволяющих снизить затраты и упростить процесс сборки. Так, Уильям Дэвид Кулидж в 1910 году изобрел способ производства вольфрамовых нитей в промышленных масштабах. Именно этого фрагмента не хватало в мозаике реальности: раньше было очень дорого производить вольфрамовую нить, что сильно увеличивало стоимость лампочек на ее основе, но с помощью инновационного метода затраты снизились настолько, что любой, кто дает средний класс, мог позволить себе лампочку.

Другой важный вклад был внесен американцем Ирвингом Ленгмюром в 1932 году. Он предложил заполнить воздушные шары инертным газом (аргоном) для увеличения светоотдачи и долговечности. За счет газа повышается температура корпуса лампы накаливания, что делает освещение ярче.

Томас Эдисон был упрямым и жестким человеком, поэтому успешно противостоял нападкам прессы на его идею. Чтобы производить новые лампочки и делать их конкурентоспособными, он значительно расширил изобретение, представив унифицированный цоколь лампы и бытовые поворотные переключатели. Теперь стало ясно, что любая домохозяйка может установить и использовать новый источник света.

Борьба за патенты

Поскольку работы по созданию источников электрического света велись во многих странах, несколько ученых одновременно получили патенты на аналогичные изобретения. Однако в США многочисленные открытия вызвали битву за патент на лампу накаливания.

Два маститых изобретателя — англичанин Джозеф Свон и американец Томас Эдисон — боролись за первенство в обладании электрической лампочкой. Англичанин запатентовал лампу из углеродного волокна, которая использовалась в промышленном производстве на Британских островах. Томас Эдисон работал над усовершенствованием лампы накаливания Александра Лодыгина. Он попробовал использовать многие металлы в качестве нитей и осел на углеродном волокне, в результате чего лампа горела до 40 часов.

Джозеф Свон подал в суд на своего американского коллегу за нарушение авторских прав, поэтому представленная Эдисоном лампа позже была названа лампой Эдисона-Свона. Когда позже из Японии были привезены бамбуковые волокна, время горения которых составляло до 600 часов, ученые снова оказались в суде, поскольку они начали использовать этот материал в своих изобретениях. История закончилась тем, что Эдисон и Свон основали совместную компанию по производству лампочек, которая быстро стала мировым лидером

Металлические нити накаливания

На смену свечам пришли угольные лампы накаливания. А потом конструкцию оснастили металлическими тросами. В конце 19 века немецкий физик Вальтер Нернст создал специальный сплав для производства нитей. В него вошли такие металлы, как:

• иттрий;
• магний;
• торий.

В то же время А. Н. Лодыгин изобретает быстронагревающуюся вольфрамовую проволоку. Однако российский изобретатель продал свое открытие компании, основанной Томасом Эдисоном. Вольфрамовые нити ознаменовали начало новой эры электрического освещения.

Дальнейшие изобретения

До 20 века интерес к электрическому освещению среди ученых был не таким высоким. Однако с приходом нового тысячелетия все изменилось. ХХ век характеризуется целой волной изобретений различных электрических ламп. В 1901 году американский изобретатель Питер Хьюитт представил миру ртутную лампу. А в 1911 году французский химик Жорж Клоди создал неоновую лампу.

В первой половине 20 века появились такие проекты, как ксеноновые, люминесцентные и натриевые лампы. В 1960-х годах мир увидел светодиодные лампы, способные освещать большие комнаты. А в 1983 году появились недорогие люминесцентные лампы, снижающие потребление энергии. Однако будущее за люминесцентными конструкциями, появившимися совсем недавно. Они способны не только экономить энергию, но и очищать воздух.