Vem uppfann glödlampan? Uppfinningen av den elektriska glödlampan Historien om glödlampan för barn.

Den vanliga glödlampan, som används i nästan alla hem, kallas ofta för Edison-glödlampan. Historien om dess uppfinning var inte så enkel. Innan det gav artificiellt ljus till miljarder människor har det kommit en lång väg i utvecklingen.

Edison glödlampa

Amerikanen Thomas Alva Edison är en av de mest företagsamma människorna i denna värld. Han äger cirka 4 tusen patent för olika uppfinningar. Den här mannen blev författaren till fonografen, telegrafen, kolmikrofonen, kinetoskopet, järn-nickelbatteriet och andra enheter. Det är med hans namn som idén om att skapa en glödlampa förknippas.

Edisons glödlampa med en kolglödtråd inuti var dock långt ifrån den första i världen. Mer än tio uppfinnare arbetade med problemet med att skapa lampor av olika former och storlekar, inuti vilka bambu, platina och kolfilament fanns. Många av dem var officiellt registrerade.

Varför, bland så många uppfinnare, var det bara Edison som fick världsberömmelse? Hans huvudsakliga roll var inte i idén om att skapa en lampa, utan i att utveckla ett sätt att göra mekanismen enkel att använda, billig och tillgänglig för alla.

Första försöken

Det är svårt att säga exakt vem som kom på idén att skapa en glödlampa. Men innan Edisons glödlampa dök upp utfördes hundratals experiment och många liknande uppfinningar tillkännagavs. Båglampor visas först och sedan glödlampor. På 1800-talet ledde upptäckten av fenomenet uppfinnarna till idén om att skapa artificiellt ljus. Detta krävde att man kopplade två anslutna ledningar till el och sedan flyttade dem något isär. Så här uppstod ett sken mellan ledningarna.

Det finns information om att belgaren Gerard var den första att skapa en lampa med en kolstav. Ström applicerades på anordningen och staven producerade ljus. Senare blev det känt om engelsmannen Delarue, som ersatte kol med en platinatråd.

Sådana glödlampor ansågs vara värdefulla upptäckter, men deras tillämpning åtföljdes av stora svårigheter. Platina glödtråd var ett dyrt nöje; inte alla hade råd att använda en sådan lampa. Kolstaven var mycket billigare, men det räckte inte länge.

Solida framsteg

1854 skapade den tyske urmakaren Heinrich Goebel en lampa med en tunn kolstav som lyser mycket längre än de tidigare. Uppfinnaren lyckades åstadkomma detta genom att skapa ett vakuum. Goebels lampa gick obemärkt förbi under lång tid, och bara år senare förklarades den som den första glödlampan som lämpar sig för praktiskt bruk (förklarade Edisons patent ogiltigt).

Joseph Swan och Alexander Lodygin arbetade med att förbättra mekanismen. Den senare patenterar uppfinningen av en "glödlampa" som arbetar på en kolstav i ett vakuum. 1875 utmärkte han sig märkbart genom att uppfinna "elektriska ljus". Den ryske ingenjören använde en kaolinfilament som inte krävde vakuum. Yablochkov-lampor användes för gatubelysning och blev utbredda i Europa.

Förbättring av mekanismen

Huvudriktningen har länge varit känd. En stav av ett visst material placeras i vakuum och kopplas till en elektrisk ström. Allt som återstod var att välja rätt material för elektroden för en långvarig glöd.

1878 blev Edison intresserad av att hitta en framgångsrik lösning för glödlampor. Uppfinnaren agerade med hjälp av metoden för praktiska försök: han karbonade en massa växter och ersatte olika material som en filament. Efter 6 tusen experiment lyckas han göra en lampa av bambukol som håller i 40 timmar. Edisons glödlampa börjar massproduceras och ersätter andra lampor på marknaden. År 1890 registrerade ingenjören Lodygin användningen av en volframstav och sålde senare patentet till General Electric.

Edisons förtjänster

Under utvecklingen av lampan förstod Edison att förutom valet av material var designen av mekanismen också viktig. Så han uppfinner en skruvbas, skapar säkringar, mätare, de första omkopplarna och elektriska generatorer. Många av belysningskomponenterna som Edison uppfann är standard och används fortfarande över hela världen.

Uppfinnaren gjorde glödlampor tillgängliga för alla. För att göra detta började han sälja dem till ett reducerat pris. Edison kostade lite mer än en dollar. Den företagsamma amerikanens planer var att göra uppfinningen så prisvärd att även vaxljus skulle verka som en lyx i jämförelse. Snabb automatisering av produktionen gjorde det möjligt att minska kostnaderna samtidigt som man producerade stora mängder varor. Snart blev kostnaden för lampan cirka 22 cent. Uppfinnarens dröm gick i uppfyllelse - glödlampor dök upp i varje hem.

Edison glödlampor i interiören

Nuförtiden är glödlampor vardag. De är prisvärda och mycket bekväma att använda. Dessutom har många olika typer och modeller av lampor dykt upp. Deras praktiska betydelse har bleknat i bakgrunden nu har de blivit ett viktigt tillskott till heminredningen.

"Edisons glödlampa" (se bilden ovan) är namnet på en viss. De är inredda i retrostil och liknar de som användes på Thomas Edisons tid. Sådana lampor avger ett mjukt, behagligt ljus och ser ut som en glasglödlampa eller kula på en hållbar sladd. Edison glödlampor används ofta för att designa offentliga utrymmen - barer, kaféer eller för att dekorera vardagsrum och sovrum.

Den moderna världen kan inte föreställas utan elektricitet. Men relativt nyligen, för cirka tvåhundra år sedan, kunde man bara drömma om det. Att belysa hus på natten var endast tillgängligt för rika människor: livet för vanliga bönder och stadsbor var beroende av solljus. Uppfinningen av glödlampan satte stopp för denna ojämlikhet. Apparaten vi är vana vid konstruerades inte direkt. Låt oss komma ihåg vägen som uppfinnare har gått för att säkerställa att det alltid finns ljus i våra hem.

Innehåll

Lampor före tillkomsten av den elektriska motsvarigheten.

Människan har letat efter sätt att lysa upp på natten ända sedan hon blev Homo sapiens. Om dagsljustimmarna vid ekvatorn är ganska långa, är det bara 6-7 timmar på de nordliga breddgraderna på vintern. En man är inte en björn, han kan inte sova under de återstående 16-17 timmarna. Tekniken för att belysa hem över hela världen under den förelektriska eran var densamma: brand. Först var det bara en brand i en grotta. Sedan, när civilisationen fortskred och livsstilen blev mer komplex, började prototyper av lampor dyka upp. En lämplig komposition hälldes i en brandsäker behållare och en tygveke placerades. I olika länder användes olika vätskor för dessa ändamål: fetter, vegetabiliska och mineraloljor, naturgas. Sådana lampor var en brandfara och rökte skoningslöst. Och ljuset från dem var väldigt svagt.

På medeltiden uppfanns bivaxljus. De rökte mindre. Användningen av ett stort antal ljus gjorde att rummen blev väl upplysta. Men brandfaran försvann inte - det var nödvändigt att släcka dem i tid. Naturligtvis var användningen av ett stort antal ljus endast tillgängligt för förmögna aristokrater eller filistiner. Allmogen fick fortfarande nöja sig med det svaga ljuset från ett vaxljus eller fotogenlampa.

Vem och när var först i världen att uppfinna den elektriska glödlampan?

Allt förändrades med uppfinningen elektricitet. Lite i taget hittade uppfinnare ett sätt att säkert, ljust och billigt belysa allas hem.

När det gäller frågan om företräde för uppfinningen av glödlampan, som i många andra, skiljer sig inhemska och världsliga synpunkter. I Ryssland är det vanligt att betrakta pionjärerna Pavel Nikolaevich Yablochkin Och Alexander Nikolaevich Lodygin. Forskare har kommit på olika typer av belysningsanordningar. Yablochkin in 1875-1876 år först designad båglampa. Det visade sig dock senare vara ineffektivt. Lodygin två år tidigare ( 1874) fick det första patentet för glödlampa.

I världen tror man att den första glödlampan uppfanns Thomas Edison. Den amerikanske vetenskapsmannen fick sitt patent 1879, fem år senare än Lodygin. Efter mycket experimenterande designade Edison en enhet som brann i nästan 40 timmar - den maximala möjliga perioden för den tiden. Dessutom gjorde uppfinnaren produktionen billigare så att alla hade råd med en glödlampa.

Det finns inget tydligt svar på frågan om företräde för uppfinningen av lampan. Många forskare i olika länder arbetade med det, men inte alla patenterade sina upptäckter. Glödlampan kan definitivt kallas världens vetenskapliga samfunds kollektiva idé.

Glödlampans historia: stadier av upptäckt.

Låt oss ta en närmare titt på historien om skapandet av belysningsanordningen. En vanlig lampa är en av de enklaste elektriska enheterna. Elektroteknik blev en egen vetenskap nästan omedelbart efter upptäckten av elektricitet under andra hälften av 1700-talet. Glödlampans historia bör börja med uppfinningen av en kemisk strömkälla - den första galvaniska cellen. Den designades av den italienske forskaren Alessandro Volta år 1800. Nästan omedelbart köpte St Petersburg Academy ett helt elektriskt batteri för experiment, bestående av 420 par galvaniska celler. Professor Vasily Petrov genomförde experiment med det i flera år. Som ett resultat upptäckte han 1808 den elektriska bågen: en urladdning som sker mellan elektrodstavar separerade på ett visst avstånd. Petrov föreslog att denna glöd kunde användas för belysning. Den engelska vetenskapsmannen Humphrey Devy kom till samma slutsats två år senare. Elektroder användes, både metall och kol. Den senare lyste starkare, men brändes snabbt ut. Det var också nödvändigt att ständigt flytta elektroderna för att bibehålla det erforderliga avståndet. Forskare misslyckades med att skapa en belysningsenhet, men deras verk fungerade som grund för ytterligare forskning.

I 1838 belgisk vetenskapsman Jobaru lyckats skapa en fungerande prototyp av en lampa med kolelektroder. Men de brann snabbt ut, eftersom glöden skedde i luften.

I 1840 Ledamot av S:t Petersburgs vetenskapsakademi Warren Delarue(engelska från födseln) designade en lampa med platinaspiral. Enheten fungerade ganska länge och belyste framgångsrikt rummet, men på grund av de höga materialkostnaderna gick produktionen inte utöver prototypen.

I 1841 irländsk vetenskapsman Frédéric de Mollane fick den första för en belysningsarmatur. Anordningen bestod av en platinaspole placerad i ett vakuum.

I 1844 Amerikanskt patent erhållits John Starr. Hans lampa arbetade på basis av en kolfilament. På grund av forskarens död upphörde forskningen.

<>Efter ytterligare tio år in 1854 forskare från Tyskland Heinrich Goebel utvecklade den första prototypen av en modern lampa: förkolnade bambustavar användes som elektroder, placerade i en kolv med evakuerad luft. Forskaren lyckades skapa en enhet med vilken han lyste upp sin egen butik. Tyvärr kunde Goebel inte få patent på sin enhet.

I 1860 engelsk fysiker Joseph Wilson Swan presenterade sin version av belysningsanordningen. Hans patentlampa fungerade V vakuum med kolfiber. På grund av svårigheterna att upprätthålla det erforderliga vakuumet var tekniken inte vidare utbredd.

Äntligen, in 1874 Rysk ingenjör Alexander Lodygin uppfinner och får patent på en glödlampa. Han väljer en kolstav som glödande element. Filamentet placerades i ett förseglat glaskärl med luft evakuerad. Denna lösning ökade omedelbart lampans livslängd till 30 minuter och gjorde det möjligt att använda den utanför laboratorieväggar. Ett år senare, vetenskapsman Vasily Fedorovich Didrikhson gjorde viktiga förbättringar av Lodygins design: han placerade flera filament i en enhet. När en kolstav brann ut började nästa fungera automatiskt.

Elektriker Pavel Yablochkov V 1875-1876 gjorde en upptäckt som ledde till uppfinningen av båglampor. Forskaren studerade egenskaperna hos kaolin (vit lera) och såg att det under vissa förhållanden lyser i det fria. Designen av "Yablochkov-ljuset", som de kallades då, är enkel. Den bestod av två parallella kolstavar belagda med kaolin. Stavarna stod på ett stativ av ljusstake. Elektroderna var förbundna med en tunn kolbrygga. Det brann i samma ögonblick som lampan tändes, vilket värmde upp kaolinet, som sedan glödde. Världssamfundet visade stort intresse för Yablochkovs uppfinning. Nästan omedelbart började hans lampor användas för att lysa upp Paris gator och sedan andra huvudstäder. Tyvärr var livslängden för Yablochkov-ljuset kort, och de ersattes gradvis med glödlampor.

Under tiden Joseph Wilson Swan fortsatte sitt arbete i 1878 patenterade en ny lampdesign med kolfiber placerad i en sällsynt syreatmosfär.

Amerikansk uppfinnare Thomas Edison höll sig inte borta från problemet med att skapa en lampa. Genom att studera världserfarenhet och våra egna långsiktiga experiment i 1879 Forskaren patenterar sin lampa. Först använde Edison en platinahelix, men återgick sedan till kolfiber. Och 1880 skapar han en lampa med en livslängd på hela 40 timmar. Anordningen arbetade i ett förseglat hölje med evakuerad luft. m. Elektroderna tillverkades med en speciell teknik från förkolnade bambufibrer. Lampan lyste starkt och blinkade inte. Produktionen var dock för dyr. För att minska kostnaderna ersätter Edison bambu med bomullstrådar. Längs vägen uppfinner forskaren en strömbrytare, en bas och ett uttag för glödlampor. Skruvdesignen av den senare gjorde det möjligt att snabbt och säkert byta ut belysningsarmaturen.

I slutet av 80-talet av 1800-talet emigrerade Lodygin till USA, där han fortsatte sina vetenskapliga arbeten. På 1890-talet kom han på idén att använda eldfasta metaller som glödtrådar för glödlampor. Som ett resultat av experiment bosatte sig Lodygin på trådar av volfram och molybden, vridna till en spiral. Han experimenterade också med gasfyllda lampor. I synnerhet gjorde Lodygin en anordning med en kolfilament i en kväveatmosfär. Därefter, 1906, sålde vetenskapsmannen idén om att använda volframfilament till Edison-företaget. Lodygin själv fokuserade på elektrokemisk produktion av eldfasta metaller. Denna metod var mycket dyr. På grund av detta användes volframfilament sällan tills William Coolidge gjorde dem billigare att tillverka 1910. Från och med detta ögonblick ersätter volframfilament alla andra filamentalternativ.

Ett år tidigare löstes problemet med snabb avdunstning av glödtråden i vakuum: 1909 började den amerikanske forskaren Irving Langmuir fylla glödlampans glödlampa med inerta gaser. Argon användes oftast. Allt detta ledde till en betydande ökning av glödlampans driftstid.

Under de senaste hundra åren har deras design inte förändrats i grunden: en förseglad glaskolv fylld med argon och en volframspiral. Trots uppkomsten av nya belysningsanordningar (LED, lysrör och andra), tappar inte glödlampan sin position och används ofta över hela världen. Det är desto trevligare att inse att många ryska forskare hade en hand (och huvud) i uppfinningen av en så populär belysningsanordning.

Glödlampan uppfanns av Thomas Edison 1879, eller hur? Många känner till detta och lär ut det på detta sätt i skolan. Men bakom detta viktiga och välbehövliga föremål finns mer än bara namnet på dess skapare, Mr. Edison. Glödlampans historia började faktiskt nästan 70 år tidigare. År 1806 visade Humphry Davy, en engelsman, en kraftfull elektrisk lampa för det kungliga samhället. Davy-lampan producerade belysning genom att skapa bländande elektriska gnistor mellan två kolstavar. Denna enhet, känd som en "bågslampa", var opraktisk för utbredd användning. Ljuset, som från en svetsbrännare, var för starkt för användning i vardagsrum och arbetsutrymmen. Enheten krävde också en enorm strömkälla och batteri, vilket Davys modell snabbt förbrukade.

Allt eftersom tiden gick uppfanns elektriska generatorer som kunde driva ljusbågar. Detta fann sin tillämpning där en stark ljuskälla helt enkelt var nödvändig: vid fyrar och i offentliga institutioner. Senare användes båglampor i krig, eftersom kraftfulla strålkastare kunde spåra fiendens flygplan. Idag kan du se liknande belysningsapparater nära biografer eller vid öppnandet av nya butiker.

1. Vem uppfann glödlampan?

1800-talets uppfinnare ville hitta ett sätt att använda en lampa både hemma och på jobbet. En helt ny metod för att skapa elektriskt ljus behövdes. Denna metod för att generera ljus är känd som "glödlampa".

Forskare visste att om man tog vissa material och förde tillräckligt med elektricitet genom dem, skulle de värmas upp. Vid en viss uppvärmningstemperatur börjar de glöda. Problemet med denna metod var att om materialet användes under lång tid kunde materialet brinna i lågor eller smälta. Om glödlampan gjordes mer praktisk skulle dessa två problem lösas.

Uppfinnarna insåg att det enda sättet att förhindra brand var att hindra dem från att komma i kontakt med syre. Syre är en nödvändig ingrediens i förbränningsprocessen. Eftersom syre finns i atmosfären var det enda sättet att undvika förbränning att innesluta brännaren i en glasbehållare, eller "lampa". Det vill säga begränsa kontakten med luft. År 1841 patenterade den brittiske uppfinnaren Frederick DeMoleynes en lampa med denna teknik i kombination med en platinafilament och kol. Amerikanen John Starr fick också patent 1845 för en lampa som använder ett vakuum i kombination med en kolbrännare. Många andra, inklusive den engelske kemisten Joseph Swan, förbättrade och patenterade varianter av vakuumlampor med brännare av olika material och olika former. Men ingen av dem hade praktisk tillämpning för dagligt bruk. Swans lampa använde till exempel karbonpapper, som snabbt smulades sönder efter att ha bränts.

2. Vem uppfann glödlampan Edison eller Yablochkov?

Det var uppenbart att glödlampor skulle bli en enorm ekonomisk framgång om de förbättrades. Därför fortsatte många uppfinnare att arbeta för att hitta en lösning. Den unge och vågade uppfinnaren Thomas Edison deltog i loppet 1878 för att skapa en bättre lampa. Edison var redan känd i världen för skapandet av en telefonsändare och en fonograf. I oktober samma år, efter att ha arbetat med projektet i flera månader, meddelade han i tidningarna: "Jag har löst problemet med elektriskt ljus!" Detta snabba uttalande var tillräckligt för att sänka andelarna för de gasbolag vars lampor gav den dåvarande belysningen.

Som det visade sig var Edisons uttalande förhastat. Han hade bara en idé om hur han skulle lösa problemen med elektriska glödlampor. Edison trodde att han skulle lösa problemet genom att bygga en temperaturkänslig strömbrytare i lampan som skulle släckas när temperaturen blev för hög. Det var en bra idé, men det gick tyvärr inte. För att hålla lampan tillräckligt sval fungerade strömbrytarna för snabbt. Detta resulterade i konstant flimmer, vilket gjorde lamporna oanvändbara (samma princip används nu i julbelysning).

Det stod snart klart för alla som arbetade i Edisons laboratorium att det behövdes ett annat tillvägagångssätt. Edison bestämmer sig för att anställa den unge fysikern Francis Upton från Princeton University för att arbeta med projektet. Fram till denna punkt hade Edisons laboratoriepersonal försökt idé efter idé. Under Uptons ledning började de också uppmärksamma befintliga patent och framsteg för att undvika liknande misstag. Teamet började också bedriva grundforskning om egenskaperna hos materialen de arbetade med.

Ett av resultaten av att testa materialens egenskaper var insikten att vilken tråd som helst har högt elektriskt motstånd. Alla material har en viss "friktion" när elektricitet passerar genom det. Material med högt motstånd värms lättare upp. Edison behövde bara testa material med hög resistivitet för att hitta det han letade efter.

Uppfinnaren började tänka inte bara på elektriskt ljus individuellt, utan också på hela det elektriska systemet. Hur stor måste en generator vara för att belysa ett närliggande område? Vilken spänning behövs för att tända ett hus?

I oktober 1879 började Edisons team se de första resultaten. Den 22 brann en tunn kolfilament under 13 timmar av experimentet. Den längre tiden uppnåddes genom att skapa ett bättre vakuum inuti lampan (mindre syre inuti lampan saktade ner förbränningsprocessen). Kolbaserade organiska material testades och japansk bambu visade sig vara bäst. I slutet av 1880 hade förkolnade bambufibrer brunnit i nästan 600 timmar. Trådar har visat sig vara den bästa formen för att öka det elektriska motståndet hos material.

Förkolnad bambu hade hög motståndskraft och passade väl in i designen av ett helt elektriskt system. År 1882 grundades Edison Electrical Light Company och hade sina stationer belägna på Pearl Street, vilket gav ljus till New York City. År 1883 var Macys butik först med att installera nya glödlampor.

3. Edison mot Swan.

Under tiden i England fortsatte Joseph Swan att arbeta med glödlampor efter att ha sett att de nya pumparna gjorde ett bättre vakuum. Swan skapade en lampa som var bra för demonstration men opraktisk för faktisk användning. Swan använde en tjock kolstav som lämnade sot inne i lampan. Även det låga stavmotståndet gjorde att lampan förbrukade för mycket ström. Efter att ha sett framgången med Edisons lampor använde Swan dessa framsteg för att skapa sina egna lampor. Efter att ha grundat sitt företag i England, stämdes Swan av Edison för upphovsrättsintrång. Så småningom bestämde sig de två uppfinnarna för att sluta bråka och slå sig samman. De grundade Edison-Swan United, som blev en av världens största glödlampstillverkare.

Så Edison uppfann den elektriska lampan? Inte riktigt. Glödlampan uppfanns före honom. Han skapade dock den första praktiska lampan tillsammans med ett elsystem, vilket är hans stora bedrift.

Edisons namn är också associerat med uppfinningen av telefonsändaren, fonografen och mimeografen. Och hans glödlampa används än idag. Detta visar hur bra Edisons och hans teams arbete var. När allt kommer omkring tog de denna uppfinning från laboratoriet till hemmet.

I kontakt med

En glödlampa är ett föremål som alla känner till. Elektricitet och artificiellt ljus har länge blivit en integrerad del av verkligheten för oss. Men få människor tänker på hur den där allra första och välbekanta glödlampan såg ut.

Vår artikel kommer att berätta vad en glödlampa är, hur den fungerar och hur den såg ut i Ryssland och runt om i världen.

Vad är

En glödlampa är en elektrisk version av en ljuskälla, vars huvuddel är en eldfast ledare som spelar rollen som en glödtrådskropp. Ledaren placeras i en glaskolv, som inuti kan pumpas med en inert gas eller helt utan luft. Genom att leda elektrisk ström genom en eldfast ledare kan denna lampa avge ett ljusflöde.

Glödlampa lyser

Funktionsprincipen är baserad på det faktum att när elektrisk ström flyter genom glödtrådskroppen börjar detta element att glöda och värmer volframtråden. Som ett resultat börjar glödtråden avge strålning av elektromagnetisk-termisk typ (Plancks lag). För att skapa en glöd måste glödtrådens temperatur vara ett par tusen grader. När temperaturen sjunker blir luminescensspektrat allt rödare.
Alla nackdelarna med en glödlampa ligger i glödtrådstemperaturen. Ju bättre ljusflöde som behövs, desto högre temperatur krävs. I detta fall kännetecknas volframtråden av en glödtrådsgräns, över vilken denna ljuskälla permanent misslyckas.
Notera! Uppvärmningstemperaturgränsen för glödlampor är 3410 °C.

Design egenskaper

Eftersom glödlampan anses vara den allra första ljuskällan är det ganska naturligt att dess design ska vara ganska enkel. Särskilt jämfört med nuvarande ljuskällor, som successivt pressar den ut från marknaden.
I en glödlampa är de ledande elementen:

• glödlampa;
• filamentkropp;
• nuvarande leder.

Notera! Den första sådana lampan hade exakt denna struktur.

Glödlampsdesign

Hittills har flera varianter av glödlampor utvecklats, men denna struktur är typisk för de enklaste och allra första modellerna.
I en vanlig glödlampa, förutom de ovan beskrivna elementen, finns det en säkring, som är en länk. Den består av en ferronickellegering. Den svetsas in i gapet på en av produktens två strömledningar. Länken placeras i benet på den aktuella ledningen. Det behövs för att förhindra att glaskolven förstörs under ett glödtrådsbrott. Detta beror på det faktum att när volframfilamentet bryter igenom skapas en elektrisk ljusbåge. Det kan smälta den återstående tråden. Och dess fragment kan skada glaskolven och leda till brand.
Säkringen bryter ljusbågen. En sådan ferronickellänk placeras i en kavitet där trycket är lika med atmosfärstrycket. I detta läge slocknar bågen.
Denna struktur och funktionsprincip har säkerställt att glödlampor används i stor utsträckning över hela världen, men på grund av sin höga energiförbrukning och korta livslängd används de mycket mindre ofta idag. Detta beror på att mer moderna och effektiva ljuskällor har dykt upp.

Upptäcktshistoria

Forskare både från Ryssland och från andra länder i världen bidrog till skapandet av glödlampan i den form som den är känd idag.

Alexander Lodygin

Fram till det ögonblick då uppfinnaren Alexander Lodygin från Ryssland började arbeta med utvecklingen av glödlampor, bör några viktiga händelser noteras i dess historia:

• 1809 skapade den berömda uppfinnaren Delarue från England sin första glödlampa utrustad med en platinaglödtråd;
• Nästan 30 år senare, 1938, utvecklade den belgiske uppfinnaren Jobard en kolmodell av en glödlampa;
• Uppfinnaren Heinrich Gobel från Tyskland 1854 presenterade redan den första versionen av en fungerande ljuskälla.

Den tyska glödlampan hade en förkolnad bambu-glödtråd som placerades i ett evakuerat kärl. Under de följande fem åren fortsatte Heinrich Goebel sitt arbete och kom till slut med den första experimentella versionen av en fungerande glödlampa.

Den första praktiska glödlampan

Joseph Wilson Swan, en berömd fysiker och kemist från England, visade världen sina första framgångar i utvecklingen av en ljuskälla 1860 och belönades med ett patent för sina resultat. Men några svårigheter som uppstod med att skapa ett vakuum visade att Swan-lampan var ineffektiv och inte varade länge.
I Ryssland, som nämnts ovan, var Alexander Lodygin engagerad i forskning inom området effektiva ljuskällor. I Ryssland kunde han uppnå en glöd i ett glaskärl av en kolstav från vilken luften tidigare hade evakuerats. I Ryssland började historien om upptäckten av glödlampan 1872. Det var i år som Alexander Lodygina lyckades med sina experiment med en kolstav. Två år senare fick han i Ryssland patentnummer 1619, som utfärdades till honom för en glödlampa. Han ersatte gängan med en kolstav placerad i en vakuumkolv.
Exakt ett år senare förbättrade V.F Didrikhson avsevärt utseendet på glödlampan som skapades i Ryssland av Lodygin. Förbättringen bestod i att ersätta kolstaven med flera hårstrån.

Notera! I en situation där en av dem brann ut slogs den andra på automatiskt.

Joseph Wilson Swan, som fortsatte sina försök att förbättra den befintliga ljuskällan, fick patent på glödlampor. Här fungerade kolfiber som ett värmeelement. Men här var den redan belägen i en förtärnad atmosfär av syre. Denna atmosfär tillät mycket starkt ljus.

Thomas Edisons bidrag

På 70-talet av förra seklet gick en uppfinnare från Amerika, Thomas Edison, med i det uppfinningsrika loppet för att skapa en fungerande modell av en glödlampa.

Thomas Edison

Han genomförde forskning om användningen av filament gjorda av en mängd olika material i form av ett glödande element. Edison fick patent 1879 för en glödlampa utrustad med en platina glödtråd. Men efter ett år återgår han till den redan beprövade kolfibern och skapar en ljuskälla med en livslängd på 40 timmar.

Notera! Samtidigt med sitt arbete med att skapa en effektiv ljuskälla skapade Thomas Edison en vridbar typ av hushållsbrytare.

Med tanke på att Edisons glödlampor bara håller i 40 timmar började de aktivt tränga bort den gamla versionen av gasbelysning från marknaden.

Resultat av Alexander Lodygins arbete

Medan Thomas Edison utförde sina experiment på andra sidan jorden fortsatte Alexander Lodygin att ägna sig åt liknande forskning i Ryssland. På 90-talet av 1800-talet uppfann han flera typer av glödlampor, vars glödtrådar var gjorda av eldfasta metaller.

Notera! Det var Lodygin som först bestämde sig för att använda en volframfilament som en glödkropp.

Lodyginas glödlampa

Förutom volfram föreslog han också att använda filament gjorda av molybden och även vrida dem till en spiralform. Lodygin placerade sådana trådar i kolvar från vilka all luft pumpades ut. Som ett resultat av sådana åtgärder skyddades trådarna från syreoxidation, vilket gjorde produkternas livslängd betydligt längre.
Den första typen av kommersiell glödlampa som tillverkades i Amerika innehöll en volframglödtråd och tillverkades enligt Lodygins patent.
Det är också värt att notera att Lodygin utvecklade gasfyllda lampor innehållande kolfilament och fyllda med kväve.
Författarskapet till den första glödlampan som skickades till massproduktion tillhör alltså den ryska forskaren Alexander Lodygin.

Funktioner hos Lodygin-glödlampan

Moderna glödlampor, som är direkta ättlingar till Alexander Lodygins modell, kännetecknas av:

• utmärkt ljusflöde;
• utmärkt färgåtergivning;

Färgåtergivning av glödlampa

• låg konvektion och värmeledning;
• filamenttemperatur - 3400 K;
• vid maximinivån för glödtrådens temperaturindikator är effektivitetskoefficienten 15 %.

Dessutom förbrukar denna typ av ljuskälla mycket elektricitet under sin drift, jämfört med andra moderna glödlampor. På grund av deras designegenskaper kan sådana lampor fungera i cirka 1000 timmar.
Men trots att denna produkt enligt många utvärderingskriterier är sämre än mer avancerade moderna ljuskällor, på grund av dess låga kostnad, är den fortfarande relevant.

Slutsats

Uppfinnare från olika länder deltog i skapandet av en effektiv glödlampa. Men bara den ryska forskaren Alexander Lodygin kunde skapa det mest optimala alternativet, som vi faktiskt fortsätter att använda till denna dag.

Hemligheter med att installera spotlights i ett undertak: hur svårt är det?

Det är svårt att träffa en person som inte är bekant med glödlampor - enheterna har belyst lokalerna i hus och stadsgator i 100 år. Teknikutvecklingen ersätter gradvis "Ilyich-glödlamporna", men de finns fortfarande i livet.

Glödlampor är avsedda för:

• Allmän användning. Används för dekoration och belysning.
• Dekorativ, vars glödlampa är gjord i form av figurer.
• Lågspänningslampor - från 2,5 till 42 V. De används på platser med ökad fara - i öppna områden, källare.
• Färgade ljuskällor produceras i färgade glasflaskor. Innan LED-lamporna uppfanns användes de i dekorativ belysning av scener och filmuppsättningar och för att organisera presentationer.
• Signal. Används för att visa data i informationstavlor.
• Lampor för fordon. De kännetecknas av sin styrka och motståndskraft mot vibrationsbelastningar.
• Belysning av strålkastare. På grund av sin höga effekt användes de för att belysa öppna ytor - på stadioner, järnvägsstationer, strålkastare som användes av säkerhetstjänstemän.
• Speciallampor för optik - filmprojektorer, mät- och medicinska instrument.

Glödlampan uppfanns ursprungligen den verkar vara en enkel anordning - men det är den faktiskt inte.

Hur gick du till med öppningen?

Glödlampans historia började i början av 1800-talet. I skolans fysikkurser anses Thomas Edison (1847–1931) vara uppfinnaren av glödlampan, dock hade produkten förfäder.

År 1803 fick den ryske uppfinnaren Vasilij Vladimirovich Petrov (1761–1834), medan han studerade materials ledningsförmåga, en elektrisk båge mellan kolledare. Han föreslog att man skulle använda fenomenet för att belysa rymden. Men på grund av den snabba förbränningen av kol fick upptäckten inte praktisk tillämpning under dessa år.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Ställ en fråga till en expert

Mer om V.P. Petrov får höra i videon:

Bågarladdningen mellan kolstavar beskrevs vetenskapligt 1809 av Sir Humphry Davy (1778–1829), grundaren av den engelska skolan för elektrokemi. Verken blev grunden för efterföljande upptäckter. Först 1838 skapade den belgiska Jobard en stabil arbetsprototyp av en lampa med en kolkärna som ägde rum i luft, så förstörelsen av elektroden slutfördes mycket snabbt.

Snart, 1840, använde en motsvarande medlem av St. Petersburgs vetenskapsakademi, en engelsman till födseln, Warren Delarue (1815–1989), platina som filamentmaterial. Enheten belyste framgångsrikt rummet, men på grund av den höga kostnaden för ädelmetallen och dess låga hållfasthetsegenskaper nådde den inte industriell användning.

Enheter från Jobard och Delarue blev ett genombrott inom vetenskapen, men patenterades inte.

Det första patentet erhölls av irländaren Frederick de Mollane 1841. Enheten var en platinaspiral placerad i ett vakuum - detta ökade livslängden.

Amerikanen John W. Starr fick ett amerikanskt patent 1844 och ett brittiskt patent året därpå för glödlampor med koltråd. Arbetet upphörde, lampserien gick inte i produktion på grund av uppfinnarens död.

Den store franske vetenskapsmannen Jean Bernard Foucault ignorerade inte heller studiet av ljusbågen. Genom att ersätta träkol med retortkolelektroder 1844 uppnådde han en ökning av enhetens livslängd, samtidigt som han uppfann den "första dimmern" - ljusintensiteten reglerades genom att ändra längden på den elektriska bågen.

Nästa steg togs av Heinrich G e Belem från Tyskland. Han utförde experiment med att använda förkolnade bambupinnar i vakuumet i en kolv som elektroder. Goebels enhet anses vara prototypen på den första glödlampan.

Från 1860 till 1878 arbetade engelsmannen Joseph Wilson Swan (Swan) med användningen av kolfiber och fick så småningom patent på uppfinningen av lampan. En speciell egenskap hos enheten var en förtärnad syreatmosfär där kolfibern värmdes upp och avgav synligt ljus. Tekniken har gjort det möjligt att öka den synliga glöden.

Filament närbild

Parallellt med Swan genomförde den ryske vetenskapsmannen A.N. Lodygin experiment och fick patent på en glödlampa 1874. Vasily Fedorovich Didrikhson, en rysk vetenskapsman, förbättrade designen av sin landsman. Luften evakuerades från kolven och flera elektroder installerades. Efter en utbrändhet började nästa elektrod glöda - servicetiden ökade.

1976 använde den ryske fysikern Pavel Nikolaevich Yablochkov, medan han studerade isoleringsmaterial, vit lera (kaolin) för att belägga trådarna. Lampan glödde i luft utan att det krävdes att ett vakuum skapades. För att starta det måste trådarna värmas med tändstickor. Uppfinnaren själv var skeptisk till elektrisk belysning och slutade arbeta i denna riktning. Men under en tid producerades Yablochkov-lampor i industriell skala, men ersattes så småningom med glödlampor. Paris, London och St Petersburg belystes med sådana anordningar, och lampor installerades på lok och fartyg.

Thomas Edison (USA) lyckades förbättra Lodygins och Yablochkovs uppfinningar. 1880 fick man patent på en lampa med kolelektroder.

Uppfinningen gjord av A.N. Lodygin

Forskaren började sitt arbete med att utveckla en lampa med kolelektroder. För de uppnådda resultaten fick han ett pris från Vetenskapsakademien, men fortsatte sina experiment. 1874 patenterade Alexander Nikolaevich Lodygin en lampa med en glödtrådskropp. Kärnan i uppfinningen var uppvärmningen av ett platina (volfram) filament i en vakuumkolv.

Förbränning är en kemisk oxidativ reaktion som involverar syre. Ett vakuum innebär frånvaro av syre, därför minskar oxidationshastigheten kraftigt. Tack vare denna egenskap fick Lodygins lampor en ökad livslängd. År 1890 utvecklades lampor liknande dagens med glödtrådar vridna till en spiral, gjorda av volfram eller molybden, vilket minskade deras kostnad jämfört med platina.

Thomas Edisons bidrag

I slutet av 1870-talet tog den världsberömde amerikanske vetenskapsmannen Thomas Edison upp uppgiften att förbättra elektriska lampor.

För att förlänga gängans livslängd gjordes försök att stänga av spänningen efter uppvärmning av spiralen till maximalt tillåtna temperaturer. För detta ändamål byggdes en automatisk omkopplare in i kolven. Denna väg ledde dock inte till ett acceptabelt resultat - blinkande var synligt.

Fokus för forskningen skiftade till experiment med material för tillverkning av filament. Cirka 2000 experiment genomfördes.

Edison med sin uppfinning

Som ett resultat, 1879, fick Edison patent på en glödlampa med en platinaspiral och en brinntid på upp till 40 timmar.

Expertutlåtande

Alexey Bartosh

Specialist på reparation och underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.

Ställ en fråga till en expert

Viktig! Det är värt att notera att Lodygin helt enkelt inte hade tillräckligt med pengar för att få patent i Amerika. Därför tillskrivs uppfinningen Edison.

Den största skillnaden från Lodygins enheter är skapandet av ett vakuum med mindre luft kvar i kolven. 1880 brann Edisons lampor med bambuelektroder i cirka 600 timmar. Av ingen liten betydelse för spridningen av Edisons lampor var skruvbasdesignen han uppfann, vilket gjorde det möjligt att snabbt och säkert ersätta misslyckade enheter.

Patentkrig ledde till bildandet av ett joint venture mellan Swans och Edison, som så småningom växte till världsledande inom försäljning av elektriska lampor. Produktionsökningen resulterade i en sänkning av kostnaden för produkten och en ännu större distribution.

Sålunda utfördes utvecklingen av tillverkningsteknik för glödlampor av forskare från Ryssland, Tyskland, USA, Belgien och Storbritannien. Genom att kombinera det bästa organiserade Thomas Edison massproduktionen av enheter i praktiken. Det är därför han tillskrivs författarskapet.

Vad representerar det?

En glödlampa är en elektrisk anordning där ljus sänds ut av en glödlampa, uppvärmd av en elektrisk ström som passerar genom den. Oxidation (förbränning) av filamentet förhindras genom att placera den i ett vakuum skapat i en förseglad glaskolv. Spänning tillförs glödtråden genom kontakter placerade i basen.

Fyllning av det inre utrymmet i kolven med halogengas. Jod och brom tillsätts till det återstående syret. Under naturliga förhållanden är brom en vätska och jod är kristaller. Detta minskar slitaget på glödtråden, vilket gör att den kan värmas upp till en högre temperatur. Allt detta gör att du kan öka produktens livslängd. Spiralmaterialet i moderna ljuskällor är volfram, rhenium och sällan osmium.

Alla glödlampselement

Design egenskaper

Designen av moderna lampor skiljer sig i olika avseenden:

• Kolvform.
• Strukturen i källaren.
• Påfyllningsgas.
• Närvaron av en säkring inuti strukturen.
• Filamentkroppens material.
• Funktioner beroende på syftet.

Tillverkare erbjuder en mängd olika glödlampsdesigner att välja mellan. Vissa sorter visas i figuren. Konsumenten väljer lämplig form baserat på den tillåtna effekten och storleken på armaturerna. För att skapa riktning av ljusflödet är glödlampans insida belagd med ett lager av aluminium.

Alternativ för glödlampsformer

Det finns lampor med och utan sockel.

Den klassiska gängade anslutningen föreslogs först av Soun, och Edison utvecklade idén kreativt - därav bokstavsmärkningen på skruvbasen E, efter den första bokstaven i uppfinnarens efternamn.

Vissa modeller av sokler visas i figuren:

Huvudtyper av glödlampsfot

I länder med olika spänningsnivåer i elnäten säljs lampor med uttag som förhindrar inskruvning i uttag avsedda för andra spänningar. Till exempel i USA, där spänningsnivån är 110–127 V, kommer det inte att vara möjligt att skruva in en glödlampa för Europa (220–240V).

Lampans ljusstyrka och hållbarhet beror på sammansättningen av gasen som kolven är fylld med. Till exempel hjälper halogengas till att värma glödtråden till höga temperaturer, samtidigt som livslängden bibehålls. Tack vare effekten dök halogenlampor upp med samma ljusstyrka, de är mindre i storlek och energiförbrukning jämfört med vakuummodeller.

Idag är lampor med glödlampsfyllning vanliga:

• Vakuum.
• Argon eller kväve-argon.
• Xenon.
• Kryptonian.

Säkringen skyddar kolven från explosion när spiralen brinner ut. När glödtråden går sönder faller heta droppar av volfram på kolvens väggar, det bränns och en explosion inträffar med spridning av fragment. Säkringen är en del av matningsledaren som är placerad i den atmosfäriska luften inuti basen. En gnista som uppstår i ett vakuum släcks snabbt. Svart "rök" kan förekomma i lampan, men glödlampan förblir intakt.

Storskaligt utseende av lampor på marknaden

Utseendet på lampor på marknaden är förknippat med låg kostnad och enkel användning i jämförelse med gas-, bensin- och oljelampor. Mänskligheten fortsätter att förbättra enheten genom historien efter deras framträdande. Utvecklingen har lett till framväxten av produkter som utför en mängd olika funktioner:

• Projektionslampor med hög ljusstyrka. Enhetens design eliminerar uppkomsten av skuggade områden vid kanterna av zonen för att förhindra bildvisning av dålig kvalitet på skärmen.
• Glödlampor för belysning av knappar och strömbrytare i radioutrustning.
• Fotolampor - blixtar och pilotlampor (konstant ljus vid låg effekt) är designade för omedelbar eller långvarig belysning av den fotografiska platsen.
• Strålkastaren är tillverkad i ett hus med reflektor och fokuseringsglas.
• Modeller med två gängade är avsedda för användning i bilstrålkastare (halv- och helljus), bilbakljus (mått och bromsljus). De installeras i sådana ljuskällor på platser där det kan finnas behov av redundans. Om en av spiralerna brann ut, antändes reserven.
• Värmelampor används i laserskrivare.
• Lampor med ett speciellt emissionsspektrum för vetenskapliga instrument.

Glödlampor har gått igenom en lång evolutionär process. Inom belysning ersätts de av lysdioder, men inom många teknikområden kan man inte klara sig utan sådana enheter.