Povijest nam je sačuvala imena tih koji je izumio žarulju sa žarnom niti i radila na svojim početnim modelima. Zanimljiv je i neobičan put stvaranja najkorisnijeg izuma s kraja 19. stoljeća. Danas je umjetna rasvjeta u kući uobičajena stvar. No prošlo je mnogo godina otkako je električna svjetiljka dobila svoj poznati izgled i stavljena na proizvodnu traku.
Sadržaj
Vremenski okvir izuma
Povijest žarulje sa žarnom niti počinje u 19. stoljeću. Preostalo je oko 50 godina do uvođenja korisnog izuma u svijet. Međutim, engleski znanstvenik Humphrey Davy u svom je laboratoriju već proveo pokuse sa žarenjem vodiča električnom strujom. Ipak, on nije bio taj koji je izumio žaruljupogodan za osvjetljenje. Tijekom dva desetljeća niz vodećih europskih i američkih fizičara pokušavao je poboljšati iskustvo Humphryja Davyja zagrijavanjem metalnih i ugljičnih vodiča.
njemački urar Heinrich Goebel bio prvi koji je smislio svjetiljka s elementima sa žarnom niti, metodom izrade barometara. Izum je predstavljen 1854. godine na izložbi u New Yorku. Sam dizajn je napravljen od boca kolonjske vode i staklenih tubica, u kojima Goebel napravljen sa živom vakuum. Unutra je stavio pougljeni bambusov konac, koji je unutra tikvicu ispumpana zrak može izgorjeti do 200 sati.
Od 1872. u Petrogradu rad na svjetiljka Žarenje su započeli ruski inženjeri elektrotehnike A. N. Lodygin i V. F. Didrikhson. Između debelih bakrenih šipki stavili su tanak ugljeni štap. Za ovaj izum A. N. Lodygin je dobio nagradu Lomonosov. Godine 1875. V. F. Didrikhson promijenio je štap od drvenog ugljena u drveni. Godinu dana kasnije, pomorski časnik i talentiran izumitelj N. P. Bulygin poboljšao je dizajn koji su izumili sunarodnjaci. Izvana se gotovo nije promijenio, međutim, zbog oblaganja ugljičnih šipki slojem bakra, jačina struje se povećala.
Mnogi ljudi misle izumitelj Prva svjetiljka Thomasa Edisona. Međutim, prije nego što je uređaj pao u ruke Amerikanca izumitelj, znanstvenici u pet europskih zemalja već su imali patent za to. NA koje godine Edison je započeo svoj razvoj električne rasvjete, ne zna se točno.
70-ih godina XIX stoljeća žarulja Lodygina je došla u SAD. Thomas Edison nije donio ništa novo u strukturu Rusa izumitelj, međutim, osmislio je projektnu nadgradnju: uložak i bazu za vijak, prekidače i osigurače, mjerač energije.S radom Edisona počinje industrija povijest izuma.
Prve transformacije energije u svjetlost
izgled prva žarulja sa žarnom niti kojem je prethodio najveći događaj osamnaestog stoljeća – otkriće električne struje. Bio je prvi koji je istraživao električne pojave i pozabavio se problemom dobivanja struje iz različitih metala i kemikalije talijanski fizičar Luigi Galvani.
Godine 1802. ruski eksperimentalni fizičar V. V. Petrov dizajnirao je moćnu bateriju i uz njenu pomoć dobio električni luk koji je mogao proizvoditi svjetlost. Međutim, nedostatak Petrovog otkrića bio je prebrzo izgaranje drvenog ugljena, koji je korišten kao elektroda.
Prvu lučnu svjetiljku koja može dugo gorjeti dizajnirao je Englez Humphry Davy 1806. godine. Eksperimentirao je s strujom, izumio električnu energiju žarulja s karbonskim šipkama. Međutim, sjao je tako jako i neprirodno da od toga nije bilo nikakve koristi.
Žarulja sa žarnom niti: prototipovi
Izum žarulje sa žarnom niti pripisuje nekolicini učenjaka. Neki od njih radili su u isto vrijeme, ali u različitim zemljama. Znanstvenici koji su radili kasnije napravili su značajna poboljšanja izuma svojih prethodnika. Na ovaj način, stvaranje žarulje sa žarnom niti je djelo nekoliko ljudi.
Izravan razvoj struktura sa žarnim elementima započeo je 30-ih godina XIX stoljeća. Belgijski znanstvenik Jobar upoznao je svijet s prvim dizajnom s karbonskom jezgrom. Njegovo žarulja na drveni ugljen nije dobio široki poziv samo zato što je goreo ne više od 30 minuta. Međutim, to je u to vrijeme bio napredak.
U isto vrijeme, engleski fizičar Warren de la Rue predstavlja svoju svjetiljku s platinastim elementom u obliku spirale. Platina je sjajno zasjala, i vakuum unutarnje staklo tikvice što omogućuje korištenje u svim vremenskim uvjetima. Izum Warrena de la Ruea postao je prototip drugih dizajna, iako sam nije dobio daljnji razvoj zbog svoje visoke cijene.
Drugi engleski fizičar, Frederick de Moleyn, malo je promijenio zamisao de la Ruea ugradnjom platinastih niti umjesto spirale. Međutim, brzo su izgorjeli. Malo kasnije, fizičari King i John Starr poboljšali su dizajn engleskog kolegama. Engleski kralj zamijenio je platinaste niti štapićima od ugljena, čime je produžio trajanje njihovog gorenja. A Amerikanac John Starr smislio je dizajn s karbonskim plamenikom i vakuumskom kuglom.
Prvi rezultati
Prvi Izvor svjetlosti pojavio u Heinrichovoj radionici Goebel. Nije bio profesionalac izumitelj, međutim otvoren prvi svijet žarulja sa žarnom niti. Goebel ugradio je rasvjetna tijela u svoju satnicu i njima opremio kolica u koja je sve pozvao. Međutim, zbog nedostatka sredstava Goebel nije uspio dobiti patent za svoj izum. Tek na kraju života njemački urar prepoznat izumitelj žarulje sa žarnom niti.
Prvo u Rusiji izumitelj strukture sa žarnim elementima postale su A. N. Lodygin. Zajedno sa svojim kolegom V. F. Didrikhsonom inicirao je električno osvjetljenje Sankt Peterburga. Prve strukture za rasvjetu od ugljena koje su stvorili ruski izumitelji postavljene su u admiralitetu u Sankt Peterburgu.Godinu dana kasnije umjetno svjetlo pojavilo se u nekim trgovinama u glavnom gradu i na Aleksandrovom mostu.
Borba za patente
Budući da je rad na stvaranju električnih izvora svjetlosti proveden u mnogim zemljama, nekoliko je znanstvenika odjednom dobilo patente za slične izume. Međutim, u SAD-u je višestruko otkriće dovelo do borbe za patente za žarulju sa žarnom niti.
Za primat u vlasništvu el žarulja borila 2 časna izumitelj - Englez Joseph Swan i Amerikanac Thomas Edison. Englez patentirao lampu na ugljen vlakna, koja su se počela koristiti u industrijskoj proizvodnji na Britanskim otocima. Thomas Edison radio je na poboljšanju žarulje sa žarnom niti Aleksandra Lodygina. Kao niti, isprobao je mnoge metale i odlučio se na ugljična vlakna, čime je vrijeme gorenja lampe postiglo 40 sati.
Joseph Swan tužio je američkog kolegu zbog kršenja autorskih prava, pa je lampa koju je uveo Edison naknadno nazvana Edison-Swan lampa. Kada su kasnije iz Japana dovezena bambusova vlakna, čije je trajanje doseglo 600 sati gorenja, znanstvenici su ponovno bili na sudu, jer su ovaj materijal počeli koristiti u svojim izumima. Stvar je završila činjenicom da su Edison i Swan osnovali zajedničku tvrtku za proizvodnju elektrotehnike žarulje, koja je brzo postala svjetski lider.
Metalni filamenti
Umjesto svijeća pojavile su se žarulje sa žarnom niti. A onda je struktura bila opremljena metalnim nitima.Krajem 19. stoljeća njemački fizičar Walter Nernst napravio je posebnu leguru za proizvodnju filamenata. Uključuje metale kao što su:
- itrij;
- magnezij;
- torij.
U isto vrijeme, A.N. Lodygin izume brzo zagrijanu volframovu nit. Međutim, kasnije ruski izumitelj prodao svoje otkriće tvrtki koju je osnovao Thomas Edison. Volframove niti uvele su novu eru električne rasvjete.
Daljnji izumi
Sve do 20. stoljeća interes za električnu rasvjetu među znanstvenicima nije bio tako velik. Međutim, s dolaskom novog tisućljeća sve se promijenilo. Dvadeseto stoljeće karakterizira cijeli val izuma raznih električnih svjetiljki. Godine 1901. Amerikanac izumitelj Peter Hewitt svijetu je predstavio živinu lampu. A 1911. godine francuski kemičar Georges Claudi stvorio je neonsku lampu.
U prvoj polovici 20. stoljeća pojavili su se dizajni kao što su ksenonske, fluorescentne i natrijeve svjetiljke. U 60-im godinama svijet je vidio LED svjetiljke sposobne osvjetljavati velike prostorije. A 1983. ekonomičan fluorescentne svjetiljkekoji smanjuju potrošnju energije. Međutim, budućnost leži u fluorescentnim dizajnima koji su se nedavno pojavili. Oni ne samo da mogu uštedjeti energiju, već i čistiti zrak.
