Лампа накаливания

История появления и развития электрической лампы неотделима от истории электротехники, которая начинается с открытия электрического тока в XVIII веке. Позже, в XIX веке, по всему миру прокатилась волна открытий, связанных с электричеством. Пошла как бы цепная реакция, когда одно открытие открывало дорогу последующим. Электротехника из раздела физики выделилось в самостоятельную науку, над развитием которой работали целая плеяда ученых и изобретателей: француз Андре-Мари Ампер , немцы Георг Ом  и Генрих Герц, англичане Майкл Фарадей  и Джеймс Максвелл  и другие.

Ответы на этот, казалось бы, простой вопрос можно услышать разные. Американцы, несомненно, будут настаивать, что это был Эдисон. Англичане скажут, что это их соотечественник Сван. Французы, возможно, вспомнят "русский свет" изобретателя Яблочкова, который начал освещать улицы и площади Парижа в 1877 году. Кто-то назовет еще одного русского изобретателя - Лодыгина. Вероятно, будут и другие ответы. Так кто же прав? Да пожалуй, все. История электрической лампочки представляет собой целую цепь открытий и изобретений, сделанных разными людьми в разное время.

Что касается Яблочкова, он создал дуговую лампу, а Эдисон – лампочку накаливания, который мы и пользуемся до сих пор. Зато Лодыгин вполне мог поспорить с мистером Эдисоном по поводу приоритетов. Он действительно в 1872 г. изобрел лампу накаливания, за что Петербургская академия наук присудила ему Ломоносовскую премию. И первый патент на лампочку накаливания принадлежал Лодыгину. Однако он так и не смог поставить свое изобретение на промышленные рельсы.

Решающую роль в переходе от опытов по электричеству к массовому электрическому освещению сыграл русский электротехник Павел Николаевич Яблочков. Свои работы Яблочков начал в России, организовав в 1875 году в Петербурге мастерскую физических приборов. В этом же году ему и пришла идея создать простую и надежную дуговую лампу. Однако финансовый крах предприятия вынудил Яблочкова в 1876 году уехать в Париж, где он продолжил свои работы над дуговой лампой в знаменитой фирме по изготовлению часов и точных приборов Бреге.

А вот Ауэр никаких ламп вообще не изобретал. Не входило это в его задачи. Просто однажды он проводил серию экспериментов по окислению разных веществ – наносил их на небольшой кусок ткани и помещал в пламя горелки. Проверяя очередное соединение, Ауэр обнаружил, что ткань не прогорела насквозь, а только раскалилась и светится ярким оранжевым светом. Принцип использования раскаленного предмета как источника света лег в основу сначала масляных и керосиновых ламп, а потом и лампочки накаливания. Поэтому правильнее было бы сказать, что Эдисон не изобрел лампочку, а лишь усовершенствовал разработки, существовавшие до него. Более того, вопреки распространенному мнению, даже патрон для лампочек придумал не Эдисон, а его сотрудник Стерижер, а розетка и вилка – это заслуга опять-таки Лодыгина. Да и лучший материал для нитей накаливания – вольфрам – предложил тоже Лодыгин (Эдисон использовал в этом качестве обыкновенные швейные нитки, покрытые углем, которые горели не больше 40 часов).

Но несмотря ни на что, отрицать заслуги Эдисона в деле электрификации человечества было бы нелепо. Электрическую лампочку дал нам все-таки именно он, приложив для этого немало усилий. Сегодня это кажется странным, но электрическую лампочку вначале встретили в штыки. Каких только возражений не выдвигали против ее применения! В конце XIX в. противники использования электричества в быту приводили различные аргументы в пользу керосиновых и газовых светильников. Некоторые, например, считали, что использование лампочек представляется проблематичным, пока не разработаны инструменты типа иглы для прочистки форсунки и ершика для удаления копоти с лампового стекла. Другие полагали, что стандартный керосиновый светильник может делать все то, что делает электрический, и еще многое сверх того. Кроме того, электрическому свету нужно было выдержать конкуренцию в цене, яркости и удобстве с газовым рожком.

Поэтому Эдисону, прежде чем приступить к изготовлению лампочки, пришлось до тонкостей изучить газовую промышленность. На бумаге он разработал план центральной электростанции и схему радиальных линий к домам и фабрикам. Затем подсчитал стоимость меди и других материалов, которые потребуются для изготовления ламп и добычи электроэнергии с помощью динамо-машин, движимых паром. Анализ этих цифр определил не только размеры лампы, но и цену ее, равнявшуюся 40 центам.

И вот в 1879 г. на заказанных Эдисоном специальных поездах три тысячи человек прибыли поглядеть на сотни электрических лампочек, которые горели в его мастерской и на окрестных дорогах; энергия подводилась к ним от центральной динамо-машины по подземным проводам. После этой демонстрации последовало резкое падение акций газовых компаний... Затем Эдисон приступил к изготовлению динамо-машин, кабелей, лампочек и осветительных приборов. И, в конце концов, лампочка завоевала мир.

Еще в самом начале развития ламп накаливания было замечено, что они имеют низкий КПД, т.е. очень небольшой процент энергии электрического тока переходит в световую энергию. Поэтому продолжались поиски других способов преобразования электрической энергии в световую, и предпринимались попытки их использования в новых типах электрических источников света. Такими источниками света стали газоразрядные лампы - приборы, в которых электрическая энергия преобразуется в оптическое излучение при прохождении электрического тока через газы и другие вещества (например, ртуть).

Первые эксперименты с газоразрядными лампами начинались практически одновременно с лампами накаливания. В 1860 году в Англии появились первые ртутные разрядные лампы. Однако вплоть до начала XX века все эти эксперименты были немногочисленными и оставались только экспериментами, без реального практического применения.

Первые промышленные светодиоды появились еще в 60-х годах XX века. Однако, небольшая мощность не позволяла их использовать для освещения. Они нашли применение в качестве индикаторов в различных электронных устройствах, в частности, в микрокалькуляторах, часах и других бытовых и научных приборах.

Так бы все и продолжалось, если бы человечество не столкнулось с проблемой энергосбережения. Оказалось, что на сегодняшний день, у светодиодов самый высокий процент преобразования электрической энергии в световую энергию. Нельзя было не попытаться использовать светодиоды в качестве источников света. Они и нашли, первоначально, применение в ручных электрических фонариках. К тому же, это были фонарики небольшой мощности, которые не очень сильно светили, однако были миниатюрными, что позволяло их использовать даже в качестве брелков.

Проблем у светодиодных лампочек конечно еще много. Многие из них успешно решаются, тем более что сейчас в это направление вкладывает большие деньги крупный капитал. И успехи уже налицо - в продаже уже появились энергозберегающие светодиодные лампы.