Споры о том, кто был истинным изобретателем лампы накаливания, ведутся по сей день. В основном, фигурируют два имени – Томас Эдисон и Александр Лодыгин. На самом же деле, великое открытие состоялось благодаря упорной работе многих ученых.
Кто первым в мире и когда придумал и изобрел?
С древних времен люди искали способы освещения в ночное время. Например, в Древнем Египте и Средиземноморье использовались аналоги керосиновой лампы. Для этого в особые глиняные сосуды вставлялся фитиль из хлопчатобумажной ткани и наливалось оливковое масло.
Жители побережья Каспийского моря использовали похожее устройство, только вместо масла в сосуд наливали нефть. В Средние века глиняные светильники сменили свечи из пчелиного воска и сала.
Но во все времена ученые и изобретатели искали возможность создать долговечный и безопасный осветительный прибор.
После того как человечество узнало об электричестве, исследования вышли на качественно новый уровень.
За изобретение первых электрических ламп, подходящих для коммерческого использования, мы должны благодарить трех ученых из разных стран. Независимо друг от друга они проводили свои эксперименты и в итоге добились результата, перевернувшего мир.
ВАЖНО! В 70-е годы XIX века было получено три патента на новейшие устройства – угольные лампы накаливания в вакуумных колбах.
В 1874 г. выдающийся ученый Александр Николаевич Лодыгин запатентовал свою лампу накаливания в России.
В 1878 г. Джозеф Уилсон Суон подал заявку на британский патент.
В 1879 г. американский патент получил изобретатель Томас Эдисон.
Именно Эдисон создал первую промышленную компанию по производству ламп накаливания. Большой заслугой стало то, что он сумел добиться длительной продолжительности работы – более 1200 часов – благодаря использованию карбонизированного бамбукового волокна.
В начале 80-х годов XIX века Эдисон и Суон организовали в Британии совместную компанию. Она так и называлась «Эдисон и Суон». В то время она стала самым крупным производителем электрических ламп.
В 90-е годы Александр Лодыгин переехал в Америку, где и предложил использовать вольфрамовую или молибденовую спираль. Это был очередной технологический прорыв. Лодыгин продал свой патент компании General Electric, которая начала производить электрические лампы с вольфрамовой нитью.
А уже в 1920 году один из работников компании Уильям Дэвид Кулидж рассказал миру, как можно производить вольфрамовую нить в промышленных масштабах. В том же году другой ученый из General Electric по имени Ирвинг Ленгмюр предложил наполнять колбу лампочки инертным газом.
Именно это значительно повысило период работы лампы накаливания, а также увеличило светоотдачу.
Этими устройствами человечество пользуется по сей день.
История создания электрической лампочки
Конечно, история создания лампы неотделима от развития такой науки, как электротехника. Она берет начало с открытия в XVIII веке электрического тока. Это открытие поспособствовало тому, что выдающиеся ученые со всего мира занялись изучением и развитием электротехники, которая к тому времени выделилась в самостоятельную науку.
- XIX век стал веком глобальных открытий. В 1800 году был изобретен гальванический элемент – химический источник тока. Его еще называют вольтовым столбом в честь итальянского ученого Алессандро Вольта.
- В следующем году в Санкт-Петербурге руководство Петербургской медико-химической Академии приобрело электрическую батарею. Это мощное устройство было куплено в кабинет профессора Василия Петрова. Состояла батарея из 420 пар гальванических элементов. Целый год профессор Петров проводил с ней эксперименты, пока в 1908 году не открыл знаменитую электрическую дугу. Она представляет собой разряд, возникающий между угольными стержнями-электродами, разведенными на определенное расстояние. Тогда же и было предложено использовать электрическую дугу как источник света.
- Первым шагом к созданию современных ламп накаливания стало изобретение в 1809 году первой лампы с платиновой спиралью в основе. Сделал это англичанин Деларю.
- Через несколько десятилетий, в 1854 году немецкий ученый Генрих Гебель создал похожее устройство. Главным отличием было то, что он использовал обугленную бамбуковую нить, помещенную в вакуумный сосуд. То есть, этот вариант был уже гораздо ближе к известной всем нам электрической лампе. Гебель продолжал совершенствовать свое изобретение еще пять лет, создав устройство, которое называют первой практической лампой. К сожалению, получить патент он не мог, т. к. был эмигрантом без денег и связей. Тем не менее, он использовал свое изобретение для освещения принадлежавшего ему магазина часов.
Что касается массового электрического освещения, то здесь несомненный вклад внес наш соотечественник, выдающийся ученый Павел Николаевич Яблочков. Свои эксперименты он начал в России, а затем продолжил в Париже после эмиграции. Именно он создал простую, недорогую и долговечную «электрическую свечу». В 1876 году ученый представил свое изобретение на выставке в Лондоне. В том же году лампы, созданные Яблочковым стали появляться сначала на самых посещаемых улицах Парижа, а затем распространились на весь мир.
НА ЗАМЕТКУ! Отличительной чертой «свечи Яблочкова» было то, что для нее не требовалось вакуума. Нить накала, изготовленная из каолина, не перегорала и не теряла своих свойств на открытом воздухе.
И, конечно, говоря об истории электротехники, нельзя не вспомнить ученых, перевернувших мир – Александре Лодыгине и Томасе Эдисоне. Именно они, проводя эксперименты независимо друг от друга, в 70-е годы XIX века создали электрическую лампу.
Александр Лодыгин – изобретатель из России
В 1872 году в Санкт-Петербурге Александр Николаевич Лодыгин приступил к опытам по электрическому освещению.
Его первые лампы представляли собой тонкую угольную палочку, зажатую между объемными стрежнями из меди. Все это находилось в закрытом стеклянном шаре.
Это было еще несовершенное устройство, тем не менее, они начали активно использоваться для освещения зданий и улиц Петербурга.
В 1875 году в товариществе с Коном была выпущена усовершенствованная электрическая лампа. В ней угольки заменялись автоматически, кроме того, они располагались в вакууме. Эта разработка принадлежит электротехнику Василию Федоровичу Дитрихсону.
В 1876 году другой исследователь, Булыгин также внес коррективы. В его разработке уголек выдвигался по мере сгорания.
В конце 70-х годов лампа накаливания, созданная Лодыгиным и запатентованная в России, Франции, Великобритании, Австрии и Бельгии, попала, наконец, и в США. Лейтенант Хотинский отправился к побережью Америки, чтобы принять корабли, построенные для Российского флота. Именно Хотинский посетил лабораторию и показал «лампу Лодыгина» и «свечу Яблочкова» американскому исследователю Томасу Эдисону.
Доподлинно неизвестно, как это повлияло на ход мыслей Эдисона, который и сам в то время работал над созданием искусственного освещения. Как бы то ни было, именно Эдисон довел конструкцию лампы накаливания до качественно нового уровня, а также популяризовал ее, организовав массовое производство. Это помогло значительно снизить стоимость, что позволяло покупать лампу даже беднякам.
Александр Лодыгин также не останавливался в своем рвении усовершенствовать лампу накаливания. После переезда в США, в 1890 году, Лодыгин получил еще один патент – на лампу с металлической нитью из тугоплавких металлов — осьмия, иридия, родия, молибдена и вольфрама. Это был настоящий прорыв в области электротехники. Изобретение имело оглушительный успех, и в 1906 году патерн на него был куплен компанией General Electric. К слову, компания эта принадлежала Томасу Эдисону.
Создание лампочки Эдисоном
Во всем мире принято считать, что электрическую лампочку изобрел ученый Томас Альва Эдисон.
На протяжении многих лет Эдисон ставил эксперименты в области электротехники. В течение почти двух лет он искал идеальный вариант для нити накаливания.
Исследователь провел эксперименты более чем с шестью тысячами углеродсодержащих материалов. Методично перебирая и исследуя разнообразные вещества, Эдисон пришел к выводу, что лучшим вариантом является японский бамбук, из которого создан футляр для веера.
В 1879 году появилась первая заметка в газете, гласящая об изобретении Томасом Эдисоном лампы накаливания с угольным стержнем. Названа она была «Эдисоновский свет». Такая лампа могла непрерывно гореть в течение сорока часов. В том же году Эдисон запатентовал свое изобретение.
Нельзя сказать, что Эдисон внес значительные изменения в лампу накаливания, созданную Лодыгиным.
Как выглядел вариант лампы Эдисона?
Это также была стеклянная колба, из которой был полностью выкачан воздух. Горел в ней так же угольный тонкий стержень. Но именно Эдисон создал условия для максимально комфортной работы ламп накаливания. Он изобрел такие вещи, как винтовой цоколь, патрон, счетчики энергии, а также выключатели и предохранители.
Более того, организовав собственное производство, он поставил на поток изготовление электрических лампочек и механизмов электрический системы. Несмотря на то что лампа накаливания была создана задолго до получения патента американским ученым, именно благодаря Эдисону электрическое освещение получило столь широкое распространение.
Патент Эдисона на лампу накаливания вскоре (еще до окончания срока действия) был призван недействительным.
Говоря о великом изобретении – лампе накаливания – нельзя называть только одно имя. Без сомнения, у нее было несколько выдающихся изобретателей, каждый из которых внес неоценимый вклад в развитие электротехники.
Попытки побороть темноту, прогнать ее принимались людьми с давних времен. Для этого использовали самые разные источники освещения: налитое в глиняный сосуд масло и горящий фитиль, факелы, лучины, свечи из воска и сала. Но все такие светильники «работали» от источника открытого огня и были пожароопасны. Новой эпохой в истории освещения стало изобретение электричества и первой лампы в конце XIX века.
Изобретатель первой лампочки
Первые попытки создать постоянный источник света, который работал бы от электрической сети. Примечательно, что тех, кто придумал лампу накаливания, оказалось аж трое.
Российский ученый Лодыгин Александр Николаевич — изобретатель, создавший лампу накаливания. В ней применялся прокаливаемый без кислорода угольный стержень, помещенный в герметично запаянный сосуд. Вакуум внутри не позволял нитям накаливания быстро окисляться, что продляло их срок службы. Впоследствии Лодыгин предложил использовать вольфрамовые нити или скрученные в спирали молибденовые.
Англичанин Джозеф Уилсон Суон получил патент в 1878 году. Это был усовершенствованный вариант лампы Лодыгина: внутри колбы находилась разреженная кислородная атмосфера, что повышало срок ее службы.
Когда же Томас Эдисон впервые продемонстрировал электрическую лампочку? Его патент датируется 1879 году. Изобретатель предложил использовать платиновую нить, но уже через год он вернулся к угольному волокну. Благодаря упорной работе и тысячам опытов Эдисону удалось получить лампу, которая работала более 1,2 тысяч часов. Также изобретатель активно продвигал свое изобретение, участвовал в создании централизованного электроснабжения и освещения, организовал первую компанию по производству ламп.
Не стоит считать, что ученые «украли» идею друг у друга. Кто же тогда изобрел первую электрическую лампочку, напоминавшую современную? Схожие опыты проводились в разных странах независимо друг от друга, получить практически одинаковый результат не составило труда.
Ее внешний вид
Самая первая — опытная — электролампочка представляла собой вытянутую трубку, внутри которой размещались платиновые полоски, на которые подавался ток. Конструкция не сильно изменилась впоследствии: нити закрутились в спирали, трубка приобрела форму груши.
Для сравнения: лампа Лодыгина была выполнена в виде тонкой угольной палочки, которую зажали медные стержни. Все это было помещено в круглый шар из стекла.
Лампа Эдисона же представляла собой колбу, из который был выкачан воздух. Горел тонкий угольный стержень. Однако изобретатель не остановился на одной лампочке: благодаря его улучшениям (изобретению винтового цоколя, патрона, предохранителей, выключателей и т.д.) увеличилось время работы ламп.
Характеристики, достоинства и недостатки
В XXI веке многие постепенно переходят на энергосберегающие и светодиодные лампы, но у ламп накаливания есть и свои преимущества:
- Мгновенное возгорание и отсутствие перебоев в работе;
- Они могут работать как от постоянного, так и от переменного тока;
- Широкий ассортимент: можно выбрать лампочку с подходящей температурой, напряжением, яркостью;
- Небольшие размеры;
- Экологичность;
- Невысокая цена.
К недостаткам устройств относятся:
- Невысокий КПД;
- Хрупкость;
- Низкий срок службы;
- Пожароопасность.
Несмотря на недостатки, лампы накаливания были крайне популярны несколько десятков лет и быстро заменили привычные источники освещения.
Этапы развития
Лодыгин, Суон и Эдисон являются создателями современных ламп, но не первой лампочки вообще. Устройство прошло долгий путь «становления»:
В 1840 году английский астроном Де ла Рю во время опыта поместил платиновую проволоку в стеклянную вакуумную трубку и пропустил через нее ток. Это была первая электрическая лампа, принцип работы которой лег в основу дальнейших изобретений.
Угольные нити появились только в 1844 году. Идея была высказана и опробована американцем Старом, который успел получить патент, но вскоре умер.
Важно! В 1840 году в России Милашенко начинал работу над созданием угольных нитей накаливания, но результата не получил.
В 1854 году часовщик из Германии Гёбель использовал обугленную нить из бамбука вместо угольной. Вакуум в верхней части трубки создавался при помощи ртути. Такая лампа могла работать несколько часов и стала прототипом современной.
В 1860 году Суон также продемонстрировал свою лампу и даже получил патент, но его изобретение горело недолго и было малоэффективно. Впрочем через несколько лет изобретатель станет одним из создателей «настоящей» лампочки.
1874 год — получение Лодыгиным патента.
В 1875 году устройство Лодыгина было усовершенствовано русским электротехником Дидрихсоном. Последний полностью откачал воздух из колбы и использовал несколько нитей, чтобы при перегорании одной автоматически включалась другая.
В 1875-1876 годах электротехник Яблочков изобрел дуговую лампу. Он использовал каолиновую нить накала, которая могла работать вне вакуума, не перегорала на воздухе, однако его изобретение не снискало славы.
Первые вольфрамовые нити начали использовать в 1905 году (патент австро-венгры Юст и Ханаман получили годом ранее). Вскоре вольфрам вытеснил все прочие материалы.
Проблема с быстрым испарением нитей в вакууме решили в начале ХХ века: американец Ленгмюр начал использовать инертные газы.
История современных ламп накаливания тесно связана с электричеством. После его изобретения в разных странах начали проводиться исследования, которые привели к появлению «Электрической свечи». И хотя первым патент получил россиянин Лодыгин, «отцом» лампочки считается Эдисон, который не только улучшил свое изобретение, но и много сделал для его популяризации.
История изобретения лампочки не так проста, так как в ней приняли участие несколько ученых.
Томас Эдисон не изобрел лампочку, но сыграл важную роль в улучшении и коммерциализации технологии. Джозеф Уилсон Свон, Генри Вудворд и Мэтью Эванс внесли большой вклад в это изобретение.
Если вы читаете это в гостиной или библиотеке, велика вероятность, что над вами висит одно из крупнейших изобретений в истории — «Лампочка».
В школе вас учили, что именно Томас Эдисон изобрел лампочку. Наши учебники по науке говорят, что Эдисон создал первую практическую лампочку в октябре 1879 года. Но это не полная правда. Было бы нечестно отдать ему должное за эту революционную технологию.
Эдисон не был ни первым, ни единственным изобретателем, пытавшимся создать лампочку накаливания. На самом деле, было двадцать изобретателей со всего мира, которые разработали различные патенты на одну и ту же идею.
Так кто же на самом деле придумал лампочку?
Ну, это сложный вопрос, и, конечно, на него нельзя ответить в одной строке.
История этого невероятного изобретения начинается задолго до первого коммерческого успеха лампочки в 1879 году. Чтобы лучше объяснить эту историю, мы сделали график крупных прорывов в разработке лампы накаливания.
1761: Эбенезер Киннерсли впервые показал, что проволока может нагреваться до накала.
1802: Хамфри Дэви создал лампу накаливания, пропустив ток через тонкую платиновую полосу. Ток генерировался от батареи на 2000 ячеек. Тем не менее, свет длился очень короткое время и не был достаточно ярким.
1835: Джеймс Боуман Линдсей изобрел постоянный электрический свет, который мог позволить людям читать книги с расстояния 45 сантиметров. Тем не менее, он не придумал лучшего дизайна в дальнейшем.
1838: Марселлин Джобард использовал углеродную нить для создания лампы накаливания, заключенной в небольшом вакуумном пространстве.
1840: Чтобы продлить срок службы, Уоррен де ла Рю пропустил ток через спиральную платиновую нить, заключенную в вакуумную трубку. Хотя идея сработала отлично, высокая стоимость платины помешала ей стать коммерческим успехом.
1841: Первый патент на лампу накаливания (состоящую из платиновых проводов, заключенных в вакуумную лампу) был выдан Фредерику де Молейнсу .
1845: Джон В. Старр использовал углеродные нити для создания ламп накаливания. Ему выдан патент на это изобретение, но он умер год спустя, и его творение так и не увидело свет.
1859: Моисей Джерриш Фармер использовал платиновую нить накаливания для создания электрических ламп накаливания. Через несколько лет Томас Эдисон купил свою запатентованную технологию.
1872: Александр Лодыгин использовал два маленьких углеродных стержня (герметично закрытых в стакане) для создания лампы накаливания. Ток мог проходить от одного стержня к другому, и стакан был заполнен азотом. Он приобрел патенты на лампы накаливания, изготовленные из различных нитей, в том числе вольфрама, молибдена и хрома.
1874: Генри Вудворд и Мэтью Эванс изобрели колбу с углеродными стержнями, установленными в цилиндрическом стакане, заполненном газообразным азотом. Они не смогли коммерциализировать свое изобретение и поэтому продали свой патент Томану Эдисону в 1879 году.
Углеродные лампы накаливания затемняют внутренности своих стеклянных колб
1878: Джозеф Уилсон Свон работал над собственной версией лампочки с 1850 года. С появлением более качественных вакуумных насосов в 1870-х годах прототип Свона стал лучше: он заключил обработанную хлопчатобумажную нить в вакуумное стекло, что в конечном итоге сняло проблему раннего почернения колбы и увеличило ее срок службы до 13,5 часов. Он приобрел британский патент в 1880 году.
Что сделал Томас Эдисон?
Эдисон усовершенствовал существующие идеи: он изобрел другие компоненты-генераторы, системы распределения и организовал компании для их распространения.
Эдисон начал работать над практической лампой накаливания в 1878 году. Он проверил различные типы материалов для металлических нитей, чтобы улучшить существующую конструкцию. В 1879 году он подал в США патент на электрическую лампу, которая содержала углеродную нить или полоску, свернутую в спираль и соединенную с электрическими проводниками.
Между 1878 и 1880 годами Эдисон и эта команда тщательно протестировали более 3000 проектов. Он нанял многих инженеров, которые протестировали более 6000 установок, чтобы найти идеальный углерод, который будет дольше всего гореть.
Команда наконец остановилась на карбонизированной бамбуковой нити. Это могло гореть более 1200 часов и было достаточно надежным для производства в промышленных масштабах. В 1880 году компания Edison Electric Light начала продавать свой новый продукт, и это стало началом серийного производства лампочек.
Оригинальная лампочка Эдисона 1879 года | Wikimedia Commons
В тот же период Джозеф Уилсон Свон также работал над дизайном своих лампочек и основал компанию по электрическому освещению в Англии. Он объединил усилия с Edison, чтобы сформировать Edison-Swan United Electric Company, которая впоследствии стала одним из крупнейших в мире производителей лампочек.
В том же году (1880) Эдисон основал компанию Edison Electric Illuminating в Нью-Йорке. Он финансировался американским финансистом и банкиром JP Morgan. Компания разработала первые электрические электростанции для питания новых лампочек.
Лампочки накаливания Edison в начале 1880-х годов | Wikimedia Commons
Позднее Edison Electric объединилась с корпорациями двух других изобретателей, Albon Man и William Sawyer, чтобы создать General Electric, которая и по сей день является одной из крупнейших корпораций в мире.
В 2018 году General Electric вошла в число Fortune 500 как 18-я по величине компания в Соединенных Штатах по валовому доходу.
Нельзя отрицать тот факт, что Эдисон намного опередил свое время. Он не изобрел лампочку, но разработал безопасную, доступную и долговечную лампу накаливания, которая могла излучать свет в течение сотен часов.
