Кто изобрел лампочку?
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.
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.
Двое суток без сна, или Как появилась лампа накаливания
«Презентация» лампы накаливания Эдисона состоялась в канун 1880 года. Три тысячи человек, пришедших в этот вечер в Менло-Парк, были потрясены увиденным: на натянутом между деревьями проводе светились ярким светом сотни лампочек.
Великий самоучка
Усовершенствование электрической лампочки стало одним из самых ярких научных достижений в жизни Эдисона, но далеко не единственным. За свою жизнь он успел запатентовать более тысячи изобретений.
Эдисона называют великим «самоучкой» Америки. В это трудно поверить, но он не проучился в начальной школе и года. Преподаватели считали его пустоголовым мечтателем и не хотели видеть на своих уроках. Образованием Томаса занималась его мать – бывшая учительница.
Свои первые самостоятельные опыты по химии он начал ставить в 10-летнем возрасте в подвале родительского дома. Когда же юному химику понадобилось более сложное оборудование, он отправился на заработки. 12-летний Томас продавал конфеты и газеты в поездах, а в перерывах работал в импровизированной лаборатории, находящейся в багажном вагоне.
Заработанные на продаже газет средства он потратил на ручной печатный станок, на котором напечатал первый выпуск собственной газеты «Уикли Джеральд». Издание рассказывало о событиях в стране, о жизни железной дороги, а также о ценах в ближайших торговых точках. Довольно скоро Эдисон довел тираж газеты до 400 экземпляров и заработал первый капитал для своих научных опытов, пишет 3dnews.ru.
Модернизатор
Без модернизаций Эдисона созданный Александром Бэллом телефонный аппарат было бы нелегко эксплуатировать. То же – и с электрической лампой накаливания: Эдисон всего лишь усовершенствовал то, к чему до него пришли его предшественники.
Впервые мир услышал о лампе накаливания, благодаря англичанину Де Ла Рю. Он задолго до Эдисона поместил платиновую проволочку в стеклянный сосуд и пропустил по ней ток. Затем были усовершенствованные версии лампы – от бельгийского ученого Жобара (Baptiste-Ambroise-Marcellin Jobard), немецкого Генриха Гебеля (Heinrich Gobel), английского Джозефа Вильсона Свана (Joseph Wilson Swan) и русского Александра Лодыгина.
Российский отставной офицер Лодыгин построил лампу накаливания с тонким стержнем из ретортного угля, а Эдисон домыслил изобретение, поместив в лампочку не угольный стерженек, а волосок из обугленного бамбукового волокна.
Работая над новой лампой накаливания, ученый проявлял чудеса выносливости. Так, проверяя характеристики угольной цепи лампы, он провёл в лаборатории около 45 часов без сна и отдыха. А чтобы найти нужный материал для нити накаливания, ему пришлось перепробовать 6 тысяч экземпляров разного рода растений, пока Эдисон не остановился на японском бамбуке, пишет peoples.ru.
В результате своей работы он добился значительно лучшего удаления воздуха из лампы, благодаря чему накаленная нить светилась, не перегорая, в течение многих недель. Он также соединил воедино лампу накаливания, электрогенератор, розетку и вилку.
Довольно скоро лампы Томаса Эдисона появились по всему миру. Одновременно в прошлое ушли те времена, когда люди спали по 10 часов в сутки.
Новый век – новый свет
На протяжении почти всего XX века у ламп Эдисона не было достойного конкурента. Прорыв в бытовом освещении был сделан только в 1976 году, когда изобретатель Эд Хаммер представил компании General Electric принципиально новую лампу, получившую впоследствии название энергосберегающая, пишет treehugger.com.
Такие лампы требуют непременной утилизации и стоят несколько дороже, чем обычные лампы накаливания. Однако по подсчетам специалистов, все затраты окупаются, поскольку энергосберегающие ламы позволяют снижать энергопотребление до 80% без потери привычного уровня освещенности помещения.
Площадь поверхности энергосберегающей (люминесцентной) лампы намного больше площади поверхности нити накаливания, а значит, свет в комнате будет распределяться равномернее, что позволит снизить утомляемость глаз.
Как выбирать экономичные лампы?
Во многих странах Европы дни ламп накаливания уже сочтены. Европейцы полностью откажутся от них в 2012 году.
В России соответствующий запрет может быть наложен с 2014 года. Ожидается, что прибыль от перехода на энергосберегающие лампы только на жилом секторе составит порядка 10 миллиардов киловатт-часов, что равноценно мощности средней атомной электростанции.
Согласно результатам опроса, уже сегодня более половины россиян (57%) использует у себя дома энергосберегающие лампы. Однако у многих до сих пор возникает множество вопросов при покупке этих источников света.
Выбирая энергосберегающую лампу, стоит учитывать четыре фактора: размер, мощность, цоколь лампы и цвет света.
Размер и форма
Энергосберегающие лампы, как правило, больше по размеру, чем обычные лампочки накаливания. Поэтому, некоторые из них могу не поместиться в светильник.
Люминесцентные лампы бывают двух видов: в форме буквы U и в виде спирали. Между собой они отличаются только ценой, поскольку спиралеобразные более дорогие в производстве, а значит, и в магазинах.
Мощность энергосберегающих ламп колеблется от 3 до 85 Вт. Выбирать подходящую лампу следует, поделив мощность обычной лампы накаливания на пять, поскольку световая отдача люминесцентной лампы в пять раз выше лампы накаливания.
Отправляясь за люминесцентной лампой, необходимо заранее узнать тип цоколя светильника. Потолочные люстры, как правило, имеют цоколь E 27, а небольшие светильники и торшеры – E 14. Тип цоколя указан на упаковке.
Энергосберегающие лампы имеют разные цветовые температуры. Она маркируется на упаковке. 2700 К – это мягкий белый свет, 4200 К – дневной свет, 6400 К – холодный белый свет. Чем ниже этот показатель, тем ближе свет к красному, а, значит, к теплому; чем выше, тем он ближе к синему – холодному.
Стоит отметить, что экономия на энергосберегающих лампах напрямую зависит от того, правильно ли они используются. Дело в том, что пусковые устройства не переносят частого включения-выключения. Если в течение суток процесс «включение-выключение-включение» происходит более пяти раз, то срок службы энергосберегающих ламп падает.
Непостижимая история столетней лампочки накаливания.
Была почти год назад эта тема, которая состояла всего из 5 строк и мне показалось это малоинформативным. Решил раскрыть вопрос более развернуто.
Среднестатистическая лампа накаливания работает в течении 1000 – 2000 часов, по истечении которых перегорает. Длительность работы светодиодных (LED) ламп колеблется в пределах 25000 – 50000 часов.
Но есть в калифорнийской пожарной части одна лампа, время работы которой насчитали 989 000 часов – почти 113 лет (по состоянию на 2014 год).
Установлена эта лампа была в 1901 году. С тех пор многое изменилось, поменялось много сотрудников противопожарной службы, но неизменной осталась одна “вечная лампа накаливания”. Долговечность ее работы до сих пор остается загадкой.
Краткая история лампочки накаливания
Карбоновая лампа Томаса Эдисона.
Считается, что Томас Эдисон изобрел первую лампочку в 1879 году. Хотя и ранее изобретатели экспериментировали в этом направлении.
В 1802 году британский химик Гэмфри Дэви придумал лампу накаливания, подавая ток на платиновые полоски. В последующие 75 лет изобретатели повторяли и усовершенствовали нить накала.
Известен шотландский изобретатель Джеймс Боуман Линдсей, который в 1835 году хвастался своей новой лампочкой, позволяющей ему «читать книгу на расстоянии полутора метров», но позже он переключился на беспроволочную телеграфию.
Пять лет спустя за эксперименты с платиновыми нитями накаливания взялась уже целая группа ученных. И хотя высокая цена платины не позволила создать устройство для массового производства, но разработанная ими конструкция легла в основу первого патента лампы накаливания, полученного в 1841 году.
Американский изобретатель Джон У. Старр заменил дорогие платиновые нити накаливания на более дешевые угольные, но вскоре умер от туберкулеза, не успев довести до ума свою разработку.
Несколько лет позже британский физик Джозеф Сван, используя идеи Старра, создал рабочий экземпляр лампы, и в 1878 году стал первым человеком в мире, который украсил свой дом лампочками накаливания.
Томас Эдисон в Америке работал над усовершенствованием угольных нитей накала. Увеличив степень вакуума в колбе лампы, совместно с усовершенствованной угольной нитью накала, в 1880 году удалось добиться 1200 часов работы лампы и запустить ее в массовое производство в количестве 130000 лампочек в год.
В это же время родился человек, которому суждено было создать самую долговечную лампочку в мире.
The Shelby Electric Company.
Чтобы показать превосходящее качество своей продукции Шайе решил провести публичное испытание. Лампочки разных производителей были размещены рядом и все были подключены к одному источнику питания, напряжение в котором постепенно повышалось. Western Electrician в 1897 году рассказывает, что произошло дальше:
«Лампы различных марок стали сгорать и взрываться, пока лаборатория не осталась освещаться только лампами Шелби, ни одна из которых не пострадала даже при достаточно высоком напряжения во время столь наглядного испытания».
Патент А.Шайе 1902 года.
Компания Шелби заявляла, что ее лампочки работают на 30% больше и горят на 20% ярче, чем любые другие лампы в мире. Это способствовало взрывному успеху компании. В 1897 г. журнал Western Electrician сообщил, что компания «получила столько заказов на первое марта [1897], что пришлось работать ночами напролет и резко увеличить размеры завода». К концу года производительность компании выросла в два раза – с 2000 до 4000 ламп в день, а «преимущества использования ламп Шелби были настолько очевидными, что без сомнения не остались незамеченными даже среди наиболее скептически настроенных потребителей».
Выпуск продукции продолжался все следующее десятилетие. За это время появились новые технологии с вольфрамовыми нитями накала и новые производители. Компания Шелби не смогла вовремя модернизировать свое производство и оказалась не в состоянии конкурировать с новыми производителями. В 1914 году они были выкуплены General Electric, а выпуск лампочек Шелби был прекращен.
The Centennial Light. (Столетний свет)
В 1972 году начальник пожарной инспекции в городе Ливермор в Калифорнии сообщил местной газете об одной странности. Лампочка Шелби, находящаяся на потолке его станции непрерывно горит вот уже в течение десятилетий. Эта лампочка уже давно стала легендой в пожарной части и никто не знает наверняка, как долго он горит и откуда взялась.
Майк Данстан, молодой репортер с Tri-Valley Herald, занялся расследованием данного вопроса и то, что он нашел, было действительно впечатляющим.
Собрав десятки устных рассказов и письменных историй, Данстан определил, что эта лампочка была приобретена Деннисом Берналем в компании Livermore Power and Water Co. (первая энергетическая компания города) примерно в конце 1890-х годов, а затем передана в пожарную часть города в 1901 году, после того, как Берналь продал компанию.
В первые годы использования лампочка, известная как Centennial Light или «Столетний свет» была перемещена всего несколько раз: несколько месяцев она висела в помещении пожарного отдела, а затем, после краткого пребывания в гараже и мэрии, была перенесена в пожарное депо Ливермора. «Она оставалась включенной по 24 часа в день, чтобы осветить темный путь для сотрудников компании, – рассказал Данстану тогдашний начальник пожарной станции Джек Бэрд».
Хотя Бэрд признал, что ее все-таки однажды выключали «примерно на неделю, когда сотрудники управления общественных работ, созданного Рузвельтом, провели реконструкцию пожарной части еще в 30-е годы», представители Книги Рекордов Гиннесса все-таки установили, что выдутая вручную лампа на 30-ватт достигла 71-летнего строка эксплуатации и была «старейшей лампой накаливания в мире».
«Разрушители мифов» посещают пожарную часть в 2006 году.
Помимо реконструкции пожарной части в 1930-м году, лампочка выключалась еще пару раз – в 1976 году, когда ее привезли в новую пожарную часть Ливермора № 6. В сопровождении «эскорта, состоящего из множества полицейских и пожарных машин» лампочка прибыла на встречу к большой толпе жаждущих увидеть, как она вновь зажжется.
После установки лампы на новом месте за ней стали вести видеонаблюдение, чтобы убедиться, что последняя действительно горит без перерыва. В последующие годы, в интернете появилась онлайн камера под названием «BulbCam», демонстрирующая работу лампы в реальном времени. В прошлом году (напомню, повествование идет от 2014 года), поклонники лампочки (из которых на Facebook присутствует почти 9000 человек) страшно напугались, когда она перестала светиться.
Привет друзья. Прошлой ночью, 20 мая 2013 г. столетняя лампочка кажется перегорела.
До официального объявления об этом всему миру будем убеждать себя в первую очередь об отсутствии проблем в электропитании. Давайте надеяться.
Сначала показалось, что она, наконец, закончила свою работу, но после девяти с половиной часов, было обнаружено, что вышли из строя источники бесперебойного питания лампочки. Как только их работа была восстановлена лампочка вновь начала освещать собой помещение. Таким образом, 113-летняя лампа накаливания пережила свой блок питания (впрочем, она также пережила три камеры видеонаблюдения).
Сейчас лампа-долгожительница имеет свой собственный сайт www.centennialbulb.org, на котором, в числе прочего, можно следить за ее работой через веб-камеру (снимки делаются с интервалом 10 секунд).
Решил проверить. И действительно.
По состоянию на 4 мая 2018 года она до сих пор светится)). Лампе 117 годиков.
«Большой брат» подглядывающий за лампочкой.
Они ведут себя не так как обычно.
Каждый, начиная от «Разрушителей мифов» и заканчивая Национальным Общественным Радио, выдвинул свои объяснения причин долголетия лампочки Шелби. Но, в общем, тут есть только один ответ – полнейшая загадка, ведь патент Шайе большую часть процесса оставил необъясненным.
Некоторые, как например, профессор по электротехнике из Калифорнийского университета в Беркли, Дэвид Це, откровенно сомневается в подлинности лампочки. Другие же, как студент инженерного факультета Генри Слонски, утверждают, что это, скорее всего, связано с тем, что когда-то все вещи делали с огромным запасом прочности, нежели сегодня. «В то время, – говорит он, – люди делали все куда более прочным, чем требовалось».
Джастин Фелгар, один из студентов доктора Кац, дополнительно изучил лампочку и опубликовал в 2010 году свой труд под названием «Нить накала лампы Centennial». В нем Фелгар пишет, что ему удалось выяснить одну любопытную закономерность: чем сильнее нагревается лампа Шелби, тем большее количество электроэнергии проходит через нить накаливания Centennial Light (а это полная противоположность того, что происходит с современными вольфрамовыми нитями). Фелгар утверждает, что для того, чтобы определить точную причину несгораемости нитей накаливания лампы Шелби, было бы необходимо «оторвать один кусочек» и пропустить его через ускоритель частиц в Военно-морской академии, однако это очень дорогостоящий процесс, а потому он до сих пор остается не проверенным.
В конечном счете, Кац и ее коллеги так и не имеют точного объяснения этой загадке. «Я думала, что наверняка все физические процессы должны, в конце концов, заканчиваться, – говорит она. – Но, возможно, с этой конкретной лампочкой произошло нечто случайное». Экс-заместитель начальника пожарной охраны Ливермора согласен с ней. «Реальность такова, что вероятно перед нами просто очередная ошибка природы, – сказал он журналистам NPR в 2003 году, – лишь одна из миллиона лампочек может вот так продолжать светится год за годом».
Такие ламповые компании, как The Shelby Electric Company гордились длительным сроком работы своих изделий, причем настолько, что долговечность их продукции постоянно была в центре внимания их маркетинговых кампаний. Но к середине 1920-х годов способы ведения бизнеса несколько изменились и в них начало преобладать новое правило:
«Продукты, которые не изнашиваются – трагедия для бизнеса». Это направление мысли называется «запланированное устаревание», в рамках которого производители намеренно сокращают период эксплуатации своих товаров, что приводит к их более быстрой замене.
В 1921 году многонациональный производитель лампочек Osram сформировал «Internationale Glühlampen Preisvereinigung” (Международная ассоциацию по формированию цен на лампочки), чтобы регулировать цены и ограничить конкуренцию. General Electric вскоре отреагировал на это, основав в Париже «Международную компанию General Electric». Вместе эти организации торговали патентами и информациях о продажах, чтобы укреплять свои позиции на рынке освещения.
В 1924 году Osram, Philips, General Electric и другие крупные электроэнергетические компании встретились и образовали картель «Феб» под видом общего сотрудничества, якобы направленного на стандартизацию лампочек. Вместо этого они начали заниматься запланированным устареванием. Для достижения последнего компании согласились ограничить продолжительность жизни лампочек на 1000 часов – а это меньше, чем даже длительность работы ламп Эдисона (1200 часов). Любая компания, которая производит лампочку, работающую более 1000 часов, будет оштрафована.
До своего роспуска во время Второй мировой войны, картель якобы в течение двадцати лет останавливал все исследования, направленные на создания лампочек с более длительным сроком использования.
Независимо от того, стоит ли до сих пор запланированное устаревание на повестке дня у производителей лампочек, этот вопрос является весьма спорным и о том, что все это происходило (или происходит) на самом деле не существует никаких точных доказательств. В любом случае, производство ламп накаливания постепенно сокращается по всему миру: эта тенденция начала просматриваться в Бразилии и Венесуэле в 2005 году, а многие страны последовали их примеру (Европейский союз, Швейцария и Австралия резко сократили выпуск таких ламп в 2009 году, Аргентина и Россия – в 2012 году, а Соединенные Штаты, Канада, Мексика, Малайзия и Южная Корея – в 2014 году).
Как только появились более эффективные технологии (галогенные, светодиодные, компактные люминесцентные лампы, магнитные индукционные светильники), старые лампы с нитями накаливания постепенно превращаются в пережиток прошлого.
Но свисающая с белого потолка пожарной станции Ливермора № 6 невероятно старая лампочка как никогда актуальна и по-прежнему отказывается выходить из строя!!
