Появление нити накала
В 1761 году Эбенезер Киннерсли разогрел проволоку до стадии накаливания. Через 41 год британец Гемфри Дэви, используя свое изобретение — гигантский примитивный аккумулятор, — пропустил ток через тонкую полоску платины (у этого материала чрезвычайно высокая температуры плавления). Эксперимент стал фундаментом дальнейших поисков: последователи пробовали пропускать заряд через платиновую и иридиевую проволоку, углеродные стержни; а также помещали их в полностью или частично вакуумированные емкости.
Батарея из 3000 жидких элементов для создания дуги высокого напряжения между угольными электродами
Открытие электрической дуги
В 1802 году в Санкт-Петербурге профессор Академии наук Василий Петров открыл явление электрической дуги — то есть возникновения электрического разряда между двумя стержнями-электродами, находящимися на определенном расстоянии друг от друга.
Первый прототип электролампочки
Шотландец Джеймс Боуман Линдсей в 1835 году на публичном собрании продемонстрировал прообраз современной лампочки. Детали изобретения неизвестны, но, по утверждениям очевидцев, оно позволяло в темноте «читать книгу на расстоянии полутора футов».
|
|
|
|
Профессор Академии наук Василий Петров
Источник: Wikimedia Commons
|
Джеймс Боуман Линдсей (James Bowman Lindsay)
Источник: Richard Kerr / Wikimedia Commons
|
Источник: Legion-media
Использование вакуума
В 1828 году бельгиец Жан-Батист-Амбруаз-Марселлин использовал очень несовершенную углеродную нить, помещенную в вакуум. В 1840 году английский астроном Уоррен де ла Рю пропустил ток через платиновую проволоку, помещенную в стеклянный цилиндр с вакуумом, и понял, что, если платина не будет контактировать с молекулами газа, это увеличит долговечность лампы. Конструкция оказалась вполне работоспособной, но стоимость платины была очень высока, и для массового использования этот металл не подходил.
Освещение домов
В 1859 году американский инженер Мозес Фармер создал лампу с платиновой нитью накаливания. Одиннадцатью такими лампами он осветил дом. Лампы Фармера попали и в продажу, но стоили дорого.
В 1878 году Джозеф Уилсон Суон снизил в колбе с углеродной нитью количество остаточного кислорода, что дало возможность доводить нить до белого каления так, чтобы она не воспламенялась.
В 1879 году началась установка электроосвещения в домах Англии.
Enter text image
Использование нескольких нитей накала
В 1874 году Александр Лодыгин заменил металлическую проволоку, помещенную в стеклянный баллон, угольным стержнем.
Через год его сотрудник Василий Дидрихсон откачал из лампы воздух и сделал несколько нитей (перегорала одна — работала следующая).
Позже Лодыгин первым предложил делать нити из вольфрама и молибдена и закручивать их в спирали.
В 1876 году Павел Яблочков создал нить из каолина (белой глины). Она электропроводна при высокой температуре. Его лампа не требовала вакуума, оказалась дешевле, чем угольная, продавалась в Европе в огромных количествах.
Централизованное освещение
Томас Альва Эдисон провел около 1500 испытаний различных материалов и около 6000 опытов по карбонизации волокон различных растений.
Первые лампы работали не более сорока часов, но впоследствии Эдисон и его команда обнаружили, что карбонизированная бамбуковая нить может прослужить более 1200 часов.
В 1880 году «лампы Эдисона» опробовали на большом грузопассажирском пароходе «Колумбия». Эдисон внес огромный вклад в развитие централизованного электроснабжения. Также он изобрел бытовой поворотный выключатель, унифицированные цоколи для ламп и т. д.
Томас Эдисон с лампочками с эффектом Эдисона
Источник: NPGallery via Wikimedia Commons
Вольфрамовая революция
Патент на вольфрамовые нити получили в 1904 году Шандор Юст и Франьо Ханаман из Австро-Венгрии. В 1906 году Лодыгин продал свой патент на вольфрамовую нить компании General Electric. И в США под его руководством был запущен завод. Лампы имели высокую стоимость и ограниченное применение. Улучшенный метод производства изобрел Уильям Кулидж.
Снимок вольфрамовой нити лампы накаливания, сделанный
с помощью растрового электронного микроскопа
Источник: Дагесян Саркис Арменакович,
CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Увеличение долговечности
В 1913 году химик Ирвинг Ленгмюр, работавший на General Electric, ввел в производство стеклянные колбы, наполненные аргоном, — это позволило увеличить время работы ламп и повысить их светоотдачу. В 1921 году японец Дзюнъити Миура, работавший на Hakunetsusha (предшественник Toshiba), создал лампу с двойной вольфрамовой спиралью накаливания. Первоначально такие лампы были штучными изделиями, но к 1936 году на Hakunetsusha разработали метод массового производства. В 1925 году в США химик Марвин Пипкин нашел способ матового покрытия стекла — для создания рассеянного, неослепляющего света.
Источник: KMJ, CC BY-SA 3.0, Викисклад
Источник: «Вокруг света» № 10
