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.
Современные люди уже не представляют своей жизни без яркого света, который излучают электрические лампочки.
Однако мало кто задумывается, кто изобрел лампочку, и как это происходило.
Эволюция этого электрического прибора сложная и длительная.
В работе принимали участие многие великие ученые, которые постепенно совершенствовали лампочку, чтобы сделать ее такой, какой мы видим ее сейчас.
Предшественники ламп
Еще в давние времена люди предпринимали попытки сделать приборы, которые будут давать свет ночью. Первые известные «лампочки», которые использовались для освещения, работали на жиру. Для этой цели использовали любое растительное масло или животный жир. В глиняный сосуд наливали жир, окунали туда фитиль из ткани, и поджигали его.
Позже люди начали добывать нефть, тогда на замену «свече в емкости» пришла керосиновая лампа. Потом появились первые свечи на основе пчелиного воска и свиного жира. Однако все вышеописанные источники света имели недостатки, поэтому ученые трудились над изобретением более безопасных и долговечных приборов.
Это интересно! Первая безопасная лампа, которая массово использовалась для освещения, появилась примерно во второй половине ХIX века. Как раз на этот период припадает большое количество открытий, которые тесно связаны с развитием электричества.
История изобретения
По мере широкого внедрения электричества в различные отрасли хозяйства и быт, начали появляться первые осветительные устройства. Электрическая лампочка – это великое достижение человечества. В 18 веке появились 2 типа ламп: дуговая и с нитью накала. Первые осветительные элементы появились раньше, они работали за счет явления дугового разряда. Оно выражается в появлении электрического разряда между двумя слегка разведенными проводниками (металлические или из угля). Это явление исследовал ученый В. Петров, а чуть позже – английский физик Деви.
Однако дуговое устройство было способно светить максимум 5 минут, именно поэтому его не использовали на практике. Лампочка была оснащена большим количеством электродов между двумя стержнями, которые приходилось часто двигать друг к другу, так как они быстро выгорали. Кроме того, изделие периодически излучало мерцание.
В 1844 году Фуко изобрел конструкцию с проводниками из твердого кокса. Такую лампочку начали применять для освещения улиц. Однако высокомощная батарея требовала больших материальных затрат, поэтому ее применение был кратковременным. Чуть позже было создано устройство с часовым механизмом, которое автоматически приближает электроды через определенное время по мере их сгорания. Однако и такие лампы не нашли широкого применения, в это время ученые занимались изобретением более привлекательного источника света.
Далеко не все люди знают, кто на самом деле изобрел действующую электрическую лампочку. Большинство из них присваивает звание изобретателя Томасу Эдисону, однако над созданием осветительного элемента трудилось много ученых (в том числе русских).
Изобретатели из разных стран проводили эксперименты, во время которых нити накаливания помещались в разные типы среды. Они стремились создать лампочку, которую можно было использовать для освещения жилых помещений. Для этого исследовался эффект накаливания разных материалов, по ним пускали ток, они разогревались и давали свечение. Изобретателям важно было не позволить проводникам перегреваться, плавиться или гореть, а также найти баланс между нитью накала и средой, в которой она находиться. Нужно было защитить проводник от разрушительного воздействия воздуха, для этого использовали емкость, то есть колбу лампы.
Одна из первых ламп накала появилась в первой половине 18 века, ее электроды были вылиты из платины. Однако такой проводник был достаточно хрупкий и дорогостоящий, поэтому не пользовался популярностью.
Конструкция с угольной нитью тоже не стала популярной, так как она быстро сгорала из-за наличия в колбе кислорода. Потом в устройстве стали использовать проводники из обугленного бамбука, а из колбы выкачали кислород. Это первая лампа современного образца, но и она еще не идеальна.
Ближе к концу 18 века ученые изобрели лампочку с молибденовой и вольфрамовой спиралью. Она способна была работать на протяжении 30 минут. Потом конструкция была дополнена несколькими угольными волосками, которые горели по очереди.
Затем за доработку уже существующих технологий взялись американские ученые.
Этапы развития
Если вас по-прежнему интересует кто придумал лампу накала, то обратите внимание на хронологию, которая представлена в таблице:
| Дата в годах | Событие, связанное с развитием лампы накала |
| 1803 | Петров из России получил вольтовую дугу, используя мощную батарею. |
| 1808 | Г. Дэви (Англия) тоже использовал дуговой разряд для освещения, но недолго. |
| 1838 | Жобар из Бельгии изобрел лампу, которая была оснащена угольными стержнями. |
| 1840 | Английский астроном Деларю представил свое изобретение в виде лампы с платиновыми проводниками. |
| 1841 | Благодаря стараниям Ф. Молейна из Англии появились устройства с платиновыми стержнями и углеродным наполнителем. |
| 1845 | Кинг заменил проводники из платины на угольные электроды. |
| 1854 | Г. Гебель изобрел прототип современной лампочки с нитью накала из обугленного бамбука. |
| 1860 | Д. Свон (Англия) представил лампочку, где в качестве проводников использовалась углеродная бумага. |
| 1874 | А. Лодыгин получил право на осветительное устройство с угольными электродами. |
| 1875 | Дидрихсон занялся оптимизацией лампочки Лодыгина. |
| 1875 – 1876 | П. Яблочков изобрел каолиновую лампочку. |
| 1878 | Д. Свон запатентовал прибор с угольной нитью. |
| 1879 | Т. Эдисон получил права на лампу с платиновыми электродами. |
| 1890 | Лодыгин запатентовал устройство с молибденовой и вольфрамовой спиралью. |
| 1904 | Ш. Юст, Ф. Ханаман закрепили за собой права на лампочку с вольфрамовой спиралью (аналогичную лампочке Лодыгина). |
| 1906 | В. Кулидж предложил выпускать лампочки с вольфрамовыми проводниками в форме зигзага, двойной или тройной спирали. |
Как видите, история развития лампы с нитью накала длинная, в ее создании участвовали изобретатели из разных стран.
Жерар Деларю и Генрих Гебель
В 1840 году астроном из Англии Ж. Деларю изобрел конструкцию, которая состояла из вакуумной трубки и платиновой спирали внутри нее. Его открытие стало первой в мире лампочкой, где нить накала представлена в форме спирали. Прибор излучал яркое свечение и мог использоваться практически при любой температуре. Однако его себестоимость была высокой, а срок службы коротким, поэтому она не была популярной.
В 1854 году Г. Гебель сконструировал первый прототип лампы накала. Это устройство с вакуумной колбой и элементом накаливания из обугленного бамбука. Вместо колбы использовались флаконы от парфюмов. Вакуумная среда создавалась за счет добавления и выливания ртути. Этот прибор был хрупким, недолговечным, но уже более практичным, чем его предшественники.
Русский ученый Александр Лодыгин
Во второй половине 18 века известный ученый А. Лодыгин изобрел и запатентовал нитевой источник света с угольными электродами. В качестве нагревательного элемента использовали спирали из вольфрама или молибдена. Чтобы продлить срок эксплуатации лампочки, изобретатель предложил откачать из нее воздух, тогда проводники будут медленнее окислятся. Эти осветительные элементы сразу же начали использовать для освещения улиц и зданий в России.
Это интересно! Первые лампочки, которые продавались в Америке, изготавливались по патенту А. Лодыгина. Кроме того, ученый изобрел угольные осветительные устройства, колба которых заполнена азотом.
Чуть позже лампочку Лодыгина усовершенствовал В. Дидрихсон, который установил в колбу несколько последовательно сгорающих нитей.
Изобретатель Павел Яблочков
Во время создания электрической свечи П. Яблочков заметил, что каолин (вид белой глины) хорошо проводит ток при нагревании. Тогда он изобрел электролампочку, где нить накала была сделана из каолина. Этот прибор отличается от других тем, что может работать даже под воздействием кислорода. Перед этим открытием П. Яблочков работал над дуговыми лампами во Франции.
Идея параллельного размещения электродов возникла у изобретателя во время посещения местного кафе. Это произошло, когда П. Яблочков наблюдал, как официант размещает столовые приборы.
При параллельном размещении элементов накаливания существовал риск перегорания токопроводящих зажимов. Чтобы избежать этого Яблочков добавил в конструкцию изолятор, который постепенно выгорал вместе с проводниками. В качестве изолятора использовалась белая глина. Благодаря перемычке из угля между нитями накала источник света загорался, а генератор переменного тока использовали, чтобы неравномерность выгорания проводников снизилась.
Такие лампочки недорого стояли и светили на протяжении 1.5 часов, поэтому их широко применяли для освещения улиц вместо свеч.
Американец Томас Эдисон
Во второй половине 1870 года началась исследовательская работа Т. Эдисона. Ведущий изобретатель тестировал лампы накалывания с проводниками из разных материалов, но безуспешно.
Это интересно! Ближе к концу 70-х гг. к Эдисону в руки попали лампочки Лодыгина. По одной из версии, их привез русский лейтенант Хотинский. Это помогло американцу сделать прорыв в развитии ламп накала.
Эдисон пригласил к сотрудничеству Ф. Аптона, который предложил сосредоточить внимание на недочетах предыдущих изобретений. В 1879 году ученый получил патент на устройство с платиновыми электродами. Еще спустя год он открыл угольный прибор, который работал без перерыва 40 часов. Кроме того, Эдисон стал первооткрывателем поворотного выключателя.
Он внес незначительные изменения в изобретение Лодыгина: выкачал больше воздуха из колбы, сконструировал винтовой цоколь, который более известен под названием цоколь Эдисона, патрон и предохранители. Он снизил себестоимость прибора и организовал его массовое производство. Новые осветительные элементы вытеснили старые газовые. В 1880 году он увеличил срок бесперебойной работы лампы до 1200 часов.
Основные выводы
Как видите, над изобретением первой лампы накаливания работали ученые, а также изобретатели из России, Германии, Англии, Бельгии, Франции и США. Все они повлияли на создание современной электролампы, которая сделала нашу жизнь светлее. Однако настоящим «отцом» лампы с нитью накала считается Лодыгин, несмотря на то, что официально авторство принадлежит Эдисону. Без сомнений, это устройство придумали задолго до того, как американец получил на него права. Однако главная заслуга Эдисона в том, что он исправил некоторые недочеты предыдущих изобретателей, и представил миру готовую к использованию лампочку вместе электрической системой.
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.
