Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кто изобрел первую лампочку

Кто изобрел первую лампочку

Кто изобрел первую лампочку

Люди не так много спят, чтобы засыпать сразу, как только стемнеет. А потому уже в античные времена древним египтянам пришлось изобретать подобие лампочки, чтобы освещать свое жилище. Затем прошел не один век, пока появилось первое освещающее пространство электрическое изобретение.

Первоначально для освещения в Древнем Египте использовали оливковое масло, которое заливали в специальные глиняные сосуды с хлопчатобумажным фитилем. На побережье Каспийского моря вместо оливкового масла использовалась нефть, которой там было очень много. Однако это изобретение могло освещать помещение с большим трудом, и поиски продолжались.

От фитиля до керосиновой лампочки

Позже, ближе к средним векам, появились свечки. Их делали из пчелиного воска или растопленного жира животных.

В Новой Англии до 1820 года для изготовления свечей применялся свиной жир. Но свет от нее уже не соответствовал растущим потребностям человека. В это время уже передавали накопленные знания с помощью книг. Очень необходимыми стали освещенные помещения.

В стороне от проблемы не остался и великий Леонардо да Винчи, он тоже потратил годы на изобретение осветительного прибора. Это была керосиновая лампа.

Изобретение первой лампочки

Первая лампочка появилась лишь в 19 веке. Ее изобрел Павел Николаевич Яблочков. Этот российский электротехник придумал и первую электрическую свечу для освещения улиц. В 1873 году свет пришел на улицы Петербурга. Это был настоящий прогресс, ведь освещение стало входить в жизнь людей. В вечернее время стало удобнее ходить по улицам, можно было посещать театры или магазины. Но у электрических свечей был один большой минус: их хватало лишь на полтора часа, затем надо было делать замену на новую.

Начиная с 1840 года по 1870 год во всех странах мира предпринимались попытки создать лампочку, которая могла бы гореть очень долго. Неудача следовала за неудачей, и лишь в 1873 году поставленная цель была достигнута российским инженером Александром Николаевичем Лодыгиным.

В те же годы американский ученый Томас Эдисон проводил свои опыты. В 1879 году ему удалось создать угольную нить из бамбука. Эдисон сделал 6000 экспериментов с разными видами бамбука, прежде чем была изобретена лампочка, которая могла светить много часов.

Англичанин Джозеф Сван в 1878 году предложил для лампочки форму стеклянной колбы с угольной нитью внутри. Тогда же началось промышленное изготовление лампочек.

От первой лампочки до современной

Дальнейшая история эволюции лампочки — это поиски возможности продления времени ее работы. В 90-х годах 19 века А. Н. Лодыгин усовершенствовал свою лампочку, сделав нить накаливания в форме спирали из вольфрама и молибдена и откачав из лампы воздух. Такое усовершенствование существенно продлило срок использования этого источника света.

Американский ученый Ирвинг Ленгмюр, работавший в фирме «Дженерал Электрик», наполнил колбу лампочки инертным газом — аргоном. Наконец-то была изобретена лампочка именно в том виде, в котором ее можно сейчас увидеть в каждой квартире — дающая достаточно света и работающая без замены длительное время.

Читайте так же:
Какую модель лампы изобрел яблочков

Как работает лампочка?

Лампы накаливания существуют уже довольно давно, но вы можете не знать, что они работают на сложных принципах электродинамики и термодинамики.

До эпохи электрического освещения было довольно проблематично добиться яркого и долговечного освещения. Единственными доступными вариантами были свечи и масляные лампы, которые не очень эффективно справлялись со своей задачей.

Придуманные и запатентованные Томасом Альва Эдисоном в 1800-х годах, лампы накаливания продолжают освещать наш мир на протяжении многих поколений.

Фотография лаборатории лампочек Томаса Алвы Эдисона, Детройт, сделанная в 1979 году

Лампы накаливания стали настолько популярны, что оригинальная технология не претерпела никаких радикальных изменений. Интересно отметить, что такая незначительная (но в то же время критически важная!) часть нашего существования основана на важных аспектах физики.

В этой статье мы найдем ответы на некоторые общие вопросы, касающиеся ламп накаливания.

Как образуется свет в лампах накаливания?

Лампа накаливания в основном состоит из двух частей — колбы и нити накаливания.

Колба, как правило, изготовлена из стекла, внутри которого находится вакуум. Вакуум помогает продлить срок службы лампочки; если внутри лампы присутствуют частицы воздуха, она быстро нагреется, и стекло может легко лопнуть.

Нить накаливания внутри лампочки — это место, где собственно и производится свет. Она сделана из длинного и намотанного материала, который является хорошим проводником электричества, например, вольфрама. Иногда внутренняя часть лампочки также заполняется инертным газом, например, аргоном. Инертные газы помогают замедлить процесс изнашивания вольфрамовой нити.

Конструкция лампы накаливания. На схеме: 1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды; 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.

Нить накала прикреплена к металлическим контактам, которые подключены к источнику питания, чтобы через них мог проходить электрический ток.

Когда электрический ток проходит через нить накала, атомы возбуждаются, и электроны в них переходят на более высокие энергетические уровни, как только они поглощают энергию от протекающего тока. Время, в течение которого электроны остаются в этом возбужденном состоянии, очень мало, и когда они возвращаются к своим исходным уровням энергии, дополнительная энергия высвобождается в виде фотонов (небольших пакетов световой энергии).

Таким образом, лампочка светится!

Почему лампочки нагреваются?

Здесь следует учитывать один важный момент: нить накаливания лампочек сгорает, чтобы произвести свет. Это означает, что электрический ток, проходящий через нить, нагревает ее до такого уровня, что она начинает излучать фотоны. При перемешивании и вибрации атомов в материале нити накаливания выделяется тепловая энергия.

Читайте так же:
Как подобрать болты под литые диски

Большая часть электрического тока, проходящего через лампочку, используется для возбуждения атомов. При этом выделяется тепловая энергия, но лишь небольшая часть этой электрической энергии преобразуется в свет.

Кроме того, внутренняя часть лампочки не полностью герметична, и частицы воздуха передают тепловую энергию стеклу. Инертный газ внутри лампочки также проводит тепловую энергию к стеклу. Поэтому, когда вы прикасаетесь к лампочке, которая светится долгое время, то оказывается, что она горячая.

По этой причине нить накаливания рано или поздно разрушается, поэтому лампы накаливания служат недолго.

Следовательно, можно сказать, что лампа накаливания не особенно эффективно преобразует электрическую энергию в световую, растрачивая энергию в виде тепла.

Благодаря вечной жажде человечества к лучшим вариантам, у лампы накаливания появились лучшие конкуренты — галогенная лампа, люминесцентная лампа и светодиодная лампа (LED).

Эти разные виды ламп работают по разным механизмам, при которых потери энергии в виде тепловой энергии меньше, а значительная часть электрической энергии преобразуется в световую. Они экономичны, долговечны и более энергоэффективны.

Галогенные лампы — это усовершенствованная версия ламп накаливания, в которых вольфрамовая нить заключена в кварцевую капсулу в форме колбы, заполненную смесью инертного газа и небольшого количества галогенов, таких как йод или бром. «Галогенный цикл» повторно помещает частицы вольфрама в нить накаливания, позволяя использовать их повторно и эффективно продлевая срок службы лампы.

В люминесцентных лампах используется принцип флуоресценции, когда пары ртути заряжаются электрическим током, проходящим через лампу. Находящиеся под напряжением пары ртути испускают ультрафиолетовое излучение на люминофорное покрытие на внутренних стенках колбы, заставляя ее излучать световую энергию. Они примерно в четыре раза эффективнее и в десять раз долговечнее ламп накаливания.

Светодиодные лампы излучают световую энергию при пропускании через них электрического тока в прямом направлении . Они сделаны из светодиодов, которые состоят из полупроводникового материала. Это самый энергоэффективный вариант на рынке.

На пути к энергоэффективному будущему

С истощением энергетических ресурсов мир изо всех сил старается сохранить их и перейти к более устойчивым решениям. Лучшим вариантом искусственного освещения, который можно выбрать, является светодиодное освещение, благодаря многочисленным преимуществам, которые оно имеет по сравнению с другими традиционными методами освещения. Светодиодные лампы излучают незначительное количество тепловой энергии, служат до 25 000 часов и доступны в различных цветах.

Будущее бытового и коммерческого освещения очень яркое, благодаря гениальным изобретателям человечества, которые всегда находятся в поиске новых технологий!

Кто и как усовершенствовал лампу накаливания

ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕЕЕ
1.Чем отличается лампа накаливания от дуговой лампы?
2.Кто и как усовершенствовал лампу накаливания?
3.Почему дуговые лампы не находят применения в быту?
4.Почему люминесцентные лампы чаще используются в общественных местах и относительно редко в домашних условиях?
5.Каков максимальный КПД и средний срок службы лампы накаливания?
6.Что является причиной разрыва спирали в лампах накаливания?

Читайте так же:
Выводы полевого транзистора называются

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

  • 06.05.2016 07:16
  • Другие предметы
  • remove_red_eye 8495
  • thumb_up 5
Ответы и объяснения 1

1)Дуговая лампа:
Следующий тип ламп, используемых в бытовых условиях, — дуговые ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Их действие основано на явлении дугового разряда, который в парах ртути дает мощное ультрафиолетовое излучение. Как и в люминисцентных лампах, люминофорное покрытие преобразует ультрафиолетовое излучение в излучение видимой части спектра.
Лампа накаливания:
Лампы накаливания являются самыми распространенными благодаря относительно небольшой стоимости в сочетании с высокой надежностью, а также простотой подключения и эксплуатации. Принцип получения видимого излучения (светового потока) ламп накаливания основан на явлении разогрева вольфрамового проводника до температуры 2200-2800° С при прохождении по нему электрического тока.
2)В 1809 году англичанин Деларю сконструировал первую лампу накаливания (с платиновой спиралью).В 1838 году бельгиец Жобар изобрёл угольную лампу накаливания.В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде.В 1860 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал первые результаты и получил патент, но с получением вакуума в те годы было сложно и лампа Суона работала недолго и неэффективно. Он не остановился на достигнутом и в 1878 году получил патент на лампу с угольным волокном. В ней волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин (на фото) получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.В 1875 году В.Ф. Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, откачав из неё воздух и применил в лампе несколько волосков, чтобы в случае перегорания одного из них, следующий включался автоматически.
3) не знаю
4)В настоящее время старые добрые лампочки накаливания, а также натриевые лампы в уличных светильниках заменяются на так называемые «энергосберегающие» (люминисцентные) и светодиодные лампы. Несомненно, у этих ламп есть серьезные достоинства экономического плана. Но почему-то совершенно не учитываются следующие их недостатки:1) Лампа накаливания стоит порядка 20-30 руб. Люминисцентная — 100-300 рублей. Светодиодные — еще дороже.2) Крайняя ненадежность дешевых китайских энергосберегающих ламп.3) Содержание в люминисцентных лампах опасных веществ, отсутствие должной инфраструктуры по их утилизации.4) И самый главный недостаток, присущий обоим видам «инновационных» светильников -неестественный, омерзительный мертвенно-белый холодный свет (особенно это присуще светодиодным лампам), крайне неприятный для глаза и портящий зрение. Это связано с тем, что у традиционных ламп накаливания (и натриевых ламп) спектр света равномерный, сходный с естественным солнечным светом, а у люминисцентных и светодиодных ламп — линейчатый

  • 08.05.2016 00:02
  • thumb_up 49
Читайте так же:
Класс точности и предел измерения
Знаете ответ? Поделитесь им!
Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Другие предметы.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

В данном разделе публикуются вопросы и ответы на них к непопулярным предметам.

Да здравствует свет! Или эволюция осветительных приборов

Зачастую, мы так привыкаем к удобствам нашего века, что даже не задумываемся, откуда берутся самые привычные для нас вещи. Взять к примеру электрический «свет» — главный источник работоспособности всей мировой индустрии. Каждый день мы нажимаем на выключатель, чтобы сделать свое жилище светлее, включаем компьютеры, телевизоры, электрические чайники, и много других электроприборов, не говоря уже о деятельности мировых электрических сетей в целом. Как же это все развивалось? Автор diletant.media Анна Баклага, предлагает вспомнить этот путь — от огня до электричества.

Искусственный свет был в обиходе человечества на протяжении многих веков. Вначале — факелы, лучины и масляные лампады, потом — восковые и сальные свечи, а затем — керосиновые лампы и электрические светильники. В качестве стационарного источника света служил костер, в качестве переносных — факелы, конструкция которых со временем менялась: от простой головешки, вынутой из костра, до рукоятки, обмотанной паклей и пропитанной нефтью, жиром или маслом.

ФОТО1.jpg

Позже человечество изобрело лампу — кувшин, наполненный маслом, с погруженным в него фитилем (веревочным или тканевым). В третьем тысячелетии до нашей эры появились первые свечи — бруски, из перетопленного твердого животного жира, с фитилем внутри. Они породили серьезный прорыв в области светильников. Отличаясь большим удобством и будучи несложной и экономичной в производстве, свеча способствовала созданию целого семейства самых различных светильников. В средние века в качестве материала для свечей применяли пчелиный воск. В настоящее время для этих целей используется парафин.

В конце XVII века была сформирована люстра из свечей. Это был массивный металлический каркас, на который крепилось множество подвесок из стекла или из природного камня. Вес такой люстры мог достигать порядка тонны. Чтобы зажечь в этой конструкции свечи, необходимо было прежде опустить люстру, а затем, уже с зажженными свечами — поднять. Гасились свечи специальными металлическими колпачками, которые крепились на длинную рукоять.

Читайте так же:
Воздуходувка бензиновая ранцевая штиль

ФОТО2.jpg

Уже во второй половине XIX века в обиход вошли керосиновые лампы, а немного позже их стремительно вытеснили газовые фонари, которые стали поистине революционным решением вопросов уличного освещения. Между тем, несмотря на то, что газовые фонари исправно несли свою службу по освещению улиц, они безудержно коптили. Решением проблемы стало использование калильной сетки, представляющей собой мешочек из ткани, пропитанный раствором различных солей. При прокаливании ткань сгорала, оставляя тонкий след, ярко светящийся при нагревании под действием пламени.

Между тем, человечество стало ощущать недостатки в предыдущих видах освещения. И в 1800 году Алессандро Вольта изобрел батарею, которая стала первым электрическим источником света. Это изобретение дало людям первый постоянный и надежный источник энергии и повлекло за собой все важные открытия в этой области. Вслед за этим, первая электрическая лампочка, или лампа накаливания, была изобретена в 1809 году англичанином Деларю. Появился фонарик на батарейках. Правда, свет излучала не лампа накаливания, а электрическая дуга между угольными электродами, а батареи занимали целый стол. В 1809 году Хэмфри Дэви продемонстрировал дуговой свет в Королевской академии наук в Лондоне. Генераторов в то время не было, и батареи были единственным источником электропитания.

ФОТО3.jpg

В 1854 году Генрих Гёбель создал лампу, на основе обугленной бамбуковой нити, помещенной в вакуум. В 1872 году русский инженер Александр Лодыгин подал заявку на изобретение лампы накаливания и в 1874 году получил российский патент. В дальнейшем, он запатентовал свое изобретение во многих странах.

В 1878 году, Павел Яблочков усовершенствовал конструкцию, поставив электроды вертикально и разделив их слоем изолятора. Такая конструкция получила название «свеча Яблочкова» и использовалась во всем мире. Например, Парижский оперный театр освещался с помощью таких «свечей». Электрическая дуга давала яркий и достаточно сбалансированный по спектру свет, что позволяло использовать его очень широко.

В 1879 году Томас Эдисон закончил работу над лампочкой накаливания с угольной нитью, ставшей одним из крупнейших изобретений XIX века. Его заслуга была не в разработке идеи лампы накаливания, а в создании практически осуществимой, широко распространившейся системы электрического освещения с прочной нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью одновременного использования множества ламп. К 1884 году крупные американские города освещали более 90 тыс. дуговых ламп.

Современные же лампочки с вольфрамовой спиралью и заполненные инертным газом начали производиться через сто лет, с 1909 года. Разработаны они были Ирвингом Ленгмюром. В СССР же, существовало понятие «лампочка Ильича», которое было связано с началом масштабной электрификации страны, начиная с 1920 года.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector