Кто изобрел первую в мире электрическую лампочку: кто первый придумал и запатентовал лампу накаливания, в каком году изобретение появилось в России

Обновлено: 05.05.2024

Изобретателем лампы накаливания, которую изначально называли «электрической свечой», является не один человек. Однако именно этот предмет нашего быта стал для человечества одним из самых важных изобретений, которые можно отнести не только к техническому прогрессу, но и к условиям комфорта и удобства жизни.

Интересно, что еще писатель Чернышевский в своем романе «Что делать?» предсказал электрическое освещение в будущем.

Однако первые попытки изобрести электрическую лампу были неудачными. Прежде всего из-за малого срока службы ламп. И только лишь в 1874 году русский электротехник Александр Лодыгин смог добиться большого срока службы лампы, благодаря тому, что использовал угольный стержень и герметичный сосуд.

В следующем году другой русский электротехник Василий Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, выкачав из лампы воздух и применив несколько нитей (когда перегорала одна нить, автоматически начинала работать другая).

В 1875-1876 годах еще один русский электротехник Павел Яблочков разработал каолиновую лампу, где применил в качестве лампы накаливания каолин, который не требовал вакуума и не перегорал на открытом воздухе. Однако сам Яблочков считал лампы накаливания неперспективными и перешел к дуговым лампам.

Кстати, позже немецкий физик Вальтер Нернст разработал аналог лампы Ябочкова, но использовал не каолин, а керамический материал. Этой лампе также не требовался вакуум. Однако минус ламп Яблочкова и ламп Нернста заключался в том, что их необходимо было предварительно разогреть до высокой температуры.

В 1878 году английский изобретатель Джозеф Уилсон Суон создал лампу с угольным волокном, которая позволяла получить яркое свечение.

В 1879 году известный американский изобретатель Томас Эдисон запатентовал лампу с угольным волокном, которая прослужила 40 часов. Несмотря на малый срок службы, лампы Эдисона-Суона начали вытеснять газовое освещение. Кстати, Эдисон разработал унифицированный цоколь для ламп, бытовые поворотные выключатели, а также внес вклад в развитие принципов системы электроосвещения.

В 1890-х годах Александр Лодыгин предлагает несколько новых усовершенствований для ламп. Именно он предложил использовать нити из вольфрама и молибдена, а также закручивать их в виде спирали. Также Лодыгин решил откачать воздух из ламп, что намного увеличило срок их службы. Патент на вольфрамовую нить Лодыгин в 1906 году продал компании General Electric.

Следует сказать, что использовать вольфрамовую нить додумались также и австро-венгерские изобретатели Шандор Юст и Франьо Ханаман.

Однако производство вольфрамовой нити было достаточно дорого, что ограничивало распространение ламп накаливания, но в 1910 году Уильям Кулидж разработал новый улучшенный метод производства, и с этого момента лампы с вольфрамовыми нитями начинают вытеснять все другие виды ламп.

И в 1932 году американский химик Ирвинг Ленгмюр внес последнее важное усовершенствование в лампу накаливания. Он предложил наполнить лампу инертным газом — аргоном, что еще больше увеличило время их работы и повысило светоотдачу.

С тех пор лампы накаливания стали самым распространенным средством освещения во всем мире, пока в 21 веке их не стали вытеснять более эффективные светодиодные лампы.

Ровно 140 лет назад изобретатель Александр Лодыгин получил патент на созданную им лампу накаливания. Предложенная в конструкции Лодыгина вольфрамовая спираль стала неотъемлемым атрибутом подобных ламп.

В XXI веке все чаще идет речь об энергосбережении и экономии электричества. Появляются энергосберегающие лампы, которые и служат долго, и светят лучше. Тем не менее в начале XIX века электричество для освещения и вовсе не использовалось: тогда применяли газовые горелки, посредством которых и освещались все мегаполисы Старого Света, в том числе и Санкт-Петербург. Именно там британский астроном, а по совместительству и член-корреспондент Петербургской академии наук Уоррен де ла Рю создал в первой четверти XIX века первую лампу накаливания.

Нитью накаливания в этой лампе служила платиновая спираль. Вся конструкция была помещена в стеклянную цилиндрическую трубку.

Однако в те годы, равно как и сейчас, платина стоила немало. Поэтому эти лампы так и не получили распространения.

Подобные достижения стали возможными благодаря разработкам многих ученых. Например, российский изобретатель-самоучка Василий Петров создал гальваническую батарею — прообраз электрической лампочки.

Прототип устройства, позволяющего компьютерам напрямую взаимодействовать с живыми организмами, создан на.

Следующие лампы отличались друг от друга конструкциями и использованными материалами. В частности, многие изобретатели пробовали использовать иридий, угольные стерженьки, а также создать вакуумную лампу, полностью выкачав из конструкции воздух. Особенных успехов на этом поприще достиг российский военный инженер Владимир Сергеев, который разработал настоящий переносной фонарь. С его помощью освещали минные галереи.

Стоит сказать, что создание лампы накаливания не заслуга отдельного человека. В современном виде она считается квинтэссенцией многих идей, постепенно реализованных в виде современной лампы.

Однако особая роль в создании подобной лампы принадлежит российскому изобретателю Александру Лодыгину.

Первая лампа накаливания была создана Лодыгиным еще в начале 1870-х годов. А уже в 1873 году им была представлена лампа накаливания, которая представляла собой стеклянный шар, внутри которого на двух медных стержнях был укреплен стерженек из ретортного угля. Сначала подобные лампы были способны работать на протяжении всего сорока минут, однако после того, как было предложено откачивать из ламп воздух, срок их службы значительно увеличился. В 1874 году изобретатель Лодыгин получил привилегию №1619 на лампу накаливания, то есть его изобретение стало официально запатентованным. В этом же году Академия наук присвоила изобретателю Ломоносовскую премию за «обещающее произвести переворот в важном вопросе об освещении» открытие.

«Чтобы попасть на Пески, надо было пересечь пустынный и неосвещенный в то время Преображенский плац, где, по преданию и рассказу Н.В. Гоголя, была снята с Акакия Акакиевича шинель… А на Песках масса народа любовалась этим освещением, этим огнем с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно читать при керосиновом освещении и при электрическом… Родись Лодыгин пораньше да освети сии описанные в гоголевской «Шинели» места, не решились бы снять шинель с робкого Акакия Акакиевича разбойники» , — описывал происходящее инженер Николай Попов.

По словам современников, которые присутствовали на презентации этих ламп на одной из улиц Санкт-Петербурга, Лодыгин первым вынес лампу накаливания из физического кабинета на улицу.

С помощью ламп Лодыгина освещали магазин Флорана. Кроме того, пользовались этими лампами и во время строительства Литейного моста в Санкт-Петербурге. Изобретатель даже разработал механизм автоматической замены перегоревшей нити, что позволяло увеличить срок службы ламп.

В Китае родились два поросёнка, флуоресцирующие ярко-зелёным цветом под ультрафиолетовым облучением. Если эти.

Однако настоящий прорыв произошел, когда Лодыгин предложил использовать в лампах вольфрамовые нити. К тому моменту патенты на его разработку выдали уже Австро-Венгрия, Испания, Португалия, Италия, Бельгия, Франция, Великобритания, Швеция, Саксония, Индия и Австралия. Тем не менее из-за связи с народниками Лодыгин был вынужден в 1884 году покинуть Россию — сначала он перебрался во Францию, затем в США.

Светимость таких ламп составляла до 40 свечей. А в 1890 году в США Лодыгину удалось получить патент на лампу накаливания с металлической нитью из вольфрама, осмия, иридия, палладия.

В 1900 году изобретатель демонстрировал свои лампы на проходившей в Париже Всемирной выставке.

Во Франции изобретателем была основана компания «Лодыгин и де Лиль», а уже в США он построил завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Тем не менее эти проекты оказались неудачными, поэтому компания General Electric выкупила у изобретателя патент на вольфрамовую лампу.

После этого Лодыгин был вынужден вернуться в Россию, где занимался разработкой вертолета, а также работал над электрификацией отдельных губерний. Участвовал изобретатель и в политической жизни, однако с наступлением 1917 года он был вновь вынужден уехать в США, где и умер спустя шесть лет. Тем не менее в советской России о нем не забыли и даже просили поучаствовать в плане ГОЭЛРО.

История порой бывает несправедлива. Повседневно используемое бытовое устройство, важнейшее для каждого человека и всего человечества, ни названием, ни легендами о создании, ни чем-либо еще не напоминает о создателе. А ведь благодаря одному-единственному человеку в наших домах зажглась электрическая лампочка и на многие годы наполнила дома теплом и светом.

Говорят, что изобретатель электрической лампочки потратил огромное количество времени на ее изобретение. Порядка 2 000 опытов ему пришлось провести, прежде чем прототип бытовой лампочки со спиралью накаливания появился на свет.

В ходе пресс-конференции, посвященной новому изобретению, один неугомонный и настойчивый журналист спросил:

- Скажите, мистер Эдисон, каково это - терпеть неудачу две тысячи раз подряд, пытаясь создать одну лампочку?

- Молодой человек, - ответил Эдисон, - я отнюдь не ошибался две тысячи раз, создавая эту лампочку. Я обнаружил одну тысячу девятьсот девяносто девять способов, как не следует делать лампочку.

Русская ментальность

История обычной электрической лампочки, или говоря наукообразно, лампы накаливания очень похожа на истории многих других изобретений, сделанных в России. Еще в 1872 году русский ученый Александр Лодыгин сумел заставить светиться угольный стержень в стеклянном сосуде с откачанным воздухом. Год 1874. Русский инженер Александр Лодыгин получил патент на изобретение электрической угольной лампочки накаливания. Чуть позже он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым, который и сегодня используемым в электрических лампочках.

Но создать надежную, долговечную и недорогую лампочку, а кроме того, наладить ее производство сумел лишь американец Томас Эдисон в 1878 году. Кстати, в его первых лампочках в роли светящейся нити накаливания выступала обугленная стружка японского бамбука. Привычные нам вольфрамовые нити появились значительно позже - по инициативе упоминавшегося уже русского инженера Лодыгина.

Американская практичность

Американская ментальность русской не родня. У подданного Соединенных Штатов Томаса Эдисона все шло в дело: думая над тем, как сделать телеграфную ленту более прочной, он изобрел вощение бумаги. Такая бумага потом использовалась в качестве обертки для конфет.

Молодой Томас Эдисон

До Эдисона изобретения делались либо учеными, для которых они были побочным продуктом их открытий, либо практиками, совершенствовавшими то, с чем работали. Именно «кудесник из Менло-Парка» превратил изобретательство в самостоятельную профессию. Его буквально распирало от идей, и почти каждая разработка становилась ростком для множества последующих, в свою очередь требовавших разработки. Всю свою долгую жизнь Эдисон совершенно не заботился о личном комфорте - когда он уже в зените славы посетил Европу, то был сильно разочарован щеголеватостью и ленью тамошних изобретателей.

Эдисона толкал вверх могучий дух американского капитализма. Он разбогател в 22-летнем возрасте, когда придумал для бостонской биржи котировочный «тиккер». Его величайшим изобретением была электрическая лампочка, благодаря которой удалось электрифицировать всю Америку, а потом и весь мир.

У себя в Менло-Парке, штат Нью-Йорк, Эдисон построил небольшую электростанцию для нужд собственной лаборатории, однако энергии оказалось больше, чем ему требовалось, и тогда изобретатель согласился продавать ее соседям-фермерам. Эти люди и не отдавали себе отчета в том, что стали первыми в мире платными потребителями электричества. Эдисон никогда не хотел быть предпринимателем, но зачастую, нуждаясь в чем-то для своей работы, открывал в Менло-Парке маленькое производство, которое впоследствии разрасталось до огромных масштабов и шло свои собственным путем развития.

Трудно придумать область, в которой Эдисон не совершил бы изобретений. Дуплексный и квадруплексный телеграф, фонограф, телефонная трубка, кинопроектор и кинопленка, рудничный светильник, непрерывное производство цемента и так далее - список поистине безграничный и завораживающий своим масштабом. Подсчитано, что ежегодно он делал по сорок крупных изобретений (вот бы он изобрел в свое время ноутбук! тогда ремонт ноутбуков Samsung потребовался бы пользователям значительно раньше), мелкие никто и не считал. Впрочем, почему же не счесть - Эдисоном было получено в общей сложности 1092 патента. Самый первый из них, датированный 1868 годом, так никогда и не был применен на практике. Эдисон запатентовал электрическую систему точного подсчета голосов на выборах, а Конгресс отказался от ее внедрения: сенаторы решили, что ситуации, когда нужна будет такая точность, сложиться на выборах просто не может. Кто же тогда мог предвидеть проблемы Буша-младшего на выборах 2004 года!

Дальнейшее совершенствование лампы накаливания велось в направлении улучшения световой отдачи путём повышения температуры тела накала при сохранении срока службы лампы. Заполнение лампы накаливания высокомолекулярными инертными газами с добавками галогенов позволило уменьшить загрязнение колбы лампы частицами распылившегося вольфрама и снизило скорость его испарения. Использование тела накала в форме биспирали (спирали, навитой из спирали) и триспирали сократило потери тепла через газ.

Многочисленные разновидности лампы накаливания состоят из однотипных частей, различающихся размерами и формой. Внутри колбы на стеклянном или металлическом штенгеле с помощью держателей из молибденовой проволоки закреплено тело накала (спираль из вольфрама). Концы спирали прикреплены к концам вводов; средняя часть вводов с целью создания вакуумноплотного соединения со стеклянной лопаткой выполняется из платинита или молибдена. В процессе вакуумной обработки колба лампы наполняется инертным газом, после чего штенгель заваривается с образованием носика. Для защиты носика, а также для крепления в патроне лампа снабжается цоколем, прикрепляемым к колбе цоколевочной мастикой.

Лампы накаливания классифицируют по областям применения (осветительные общего назначения, для автомобильных фар и т.д.), по основной конструктивной форме и светотехническим свойствам колбы (зеркальные лампы, декоративные, с рассеивающим покрытием и др.), по форме тела накала (лампы с плоской спиралью, биспиралью и др.). По габаритным размерам различают сверхминиатюрные, миниатюрные, малогабаритные, нормальные и крупногабаритные лампы накаливания; например, к сверхминиатюрным лампам относятся лампы с длиной менее 10 мм и диаметром менее 6 мм, у крупногабаритных ламп длина более 175 мм, а диаметр более 80 мм.

Лампы накаливания рассчитаны на напряжение от долей единицы до сотен вольт, мощностью до десятков киловатт. Увеличение напряжения на лампе накаливания на 1% повышает световой поток на 4%, но снижает срок службы на 15%. Кратковременное включение на напряжение, превышающее номинальное на 15% выводит лампу из строя. Вот почему так часто в нашей действительности перепады напряжения сказываются на частом перегорании лампочек. Срок службы лампы накаливания колеблется от 5 ч (например, самолетные фарные лампы) до 1000 ч и более (например, транспортные лампы), поэтому лампы должны устанавливаться в местах, обеспечивающих лёгкость их замены. Световая отдача зависит от конструкции, напряжения, мощности и продолжительности горения и составляет 10-35 лм/Вт.

По световой отдаче лампы накаливания, безусловно, уступают газоразрядным источникам света (люминесцентная лампа), однако они проще в эксплуатации (не требуют пусковых устройств и сложной арматуры) и для них практически нет ограничений по напряжению и мощности. Ежегодное производство ламп накаливания в мире достигает 10 млрд. штук, количество разновидностей более 2 000.

Читайте также: