Vsebina
- Nekaj zgodovine
- Yablochkova preboj
- Žarnice
- Nadaljnji razvoj
Varno osvetlitevčloveštvo poskuša svoje stanovanje, ker je prejelo ogenj v svojih rokah.Sprva je bila v jami kres, nato pa baklje in drugi predmeti za gašenje požarov.Z razvojem človeštva in tehnologije so se načini osvetlitve spremenili in izboljšali.
V zgodovini ne bomo izvajali globokih potovanj in izvedeli vsega razvoja svetlobnih naprav: na to temo lahko napišete samo eno knjigo.Upoštevali bomo eno najbolj verjetnih, zanimivih vprašanj - kdo in kdaj je izumil ali izumil sodobno električno žarnico žarnice.
Nekaj zgodovine
To vprašanje, ki je bilo zastavljeno v različnih državah, lahko da povsem drugačen odgovor.Američani s svojo samozavestjo bodo dokazali, da je izumitelj prve žarnice z žarilno nitko - njihov rojak Edison je prejel patent za svoj izum leta 1880.Francozi bodo poklicali ruskega znanstvenika Yablochkova: s svojim izumom so začeli pokrivati trge in gledališča prestolnice te države.Morda se bo nekdo spomnil Lodygin - izumitelj iz Sankt Peterburga, katerega žarnice so leta 1873 začele razsvetliti ulice mesta.Najverjetneje bodo drugi odgovori: vse je odvisno od zavedanja osebe o tem vprašanju.
Kar je najbolj presenetljivo, bo v tem primeru vsakdo imel prav.Kako je to mogoče?
Z izumom električne energije (odkritjem električnega toka) so se znanstvena odkritja pojavila ena za drugo.Poleg tega so jih izdelali popolnoma različni znanstveniki in izumitelji v absolutnem smislurazličnih državah.Električna tehnika se je postopoma razlikovala v ločeni znanosti (sprva vse to je bilo povezano s fizikalnimi pojavi).
Začetek razvoja in iskanja rešitev za izum električne žarnice je bil sprejem ruskega akademika Petrova leta 1802, električni lok najmočnejše električne baterije v tistem času.Po drugi strani pa je izdelava te baterije postala mogoča zaradi izuma italijanskega kemičnega vira energije Volt - galvanskega elementa.Tako je eden izum povzročil druga odkritja, ki so povzročila nove ideje in izkušnje.
Sredi 19. stoletja so mnogi znanstveniki in izumitelji izvedli poskuse, da bi dobili stabilen in trajen sijaj.Raznolikost idej je vodila do dejstva, da obstajajo tri področja razvoja.Nekateri znanstveniki so poskušali izboljšati električno žarnico obloka, drugi so se borili nad žarnico, drugi so delali z izvorom plina.
Še vedno je najbolj obetajoča v smislu razsvetljave električni lok: v tej smeri je bila izvedena večina študij, ki so jih izvajali različni poskusi.Vendar pa so vsi raziskovalci naleteli na isti problem: med elektrodami je svetla, na določeni razdalji pa je nastal stabilen lok.Večina poskusov je bila izvedena s pomočjo premogovih elektrod, ki so hitro izgorele in se razdalja loka nenehno spreminjala.
Potreben je samodejni regulator.Predlagane so bile različne variante, vse pa so imele eno pomanjkljivost: vsaka električna žarnica je zahtevala individualni vir vžiga.Velik preboj v tej smeri leta 1856 je naredil izumitelj Shpakovsky: uspel je sestaviti 11 obločnih svetilk, ki so delale v enem vezju iz enega samega vira.
13 let kasneje, leta 1869, je Chikolev izumil in uspešno preskusil diferenčni regulator za obločne žarnice. Ta izum (v izboljšani obliki) se danes uspešno uporablja v močnih instalacijah. Primer so morski reflektorji in svetilniki.
Yablichkov prodor
Sredi druge polovice 19. stoletja, plaz tehničnih prebojev, so se novi izumi umirili. Izumitelji in elektrotehnika ne bi mogli rešiti glavnega problema v preteklosti: neenakomernosti zgorevanja premogovnih elektrod. Prav tako ni mogoče najti učinkovitega in kompaktnega krmilnika. Vendar je treba opozoriti, da so bili doseženi določeni dosežki: elektrode so postavili v stekleno bučko, kar jim je dalo določeno zaščito pred mehanskimi in atmosferskimi vplivi.
Kot je pogosto v primeru velikih izumov, je to pomagalo. Ker je vsaj načrtoval reševanje tega problema, je Jabločkov naročil natakarju in pozorno gledal, ko je postavljal krožnike in jedilni pribor. Kaj je presenetilo natakarja, ko je nenadoma skočil ugleden gospod, ki je nekaj pretresel, je zmanjkalo iz kavarne. Morda se ni nikoli naučil, da je neizogibno postal soavtor revolucionarne odločitve, ki je iz mrtve točke preselila izum učinkovite žarnice.
Dejstvo je, da so do sedaj vsi raziskovalci elektrode postavili v bučko vodoravno, kar je privedlo doneenakomerna tvorba loka med njimi.Ko pogledamo vzporedno namizno posodo, je Yablochkova zaspala: to je, kako postaviti elektrode.V tem primeru bo razdalja med njimi enaka: potreba po regulatorjih preprosto izgine sama od sebe.
Seveda je bila končna rešitev problema še vedno zelo daleč, vendar je bila glavna stvar storjena: dobila je nov zagon inventivne misli in prelomila dolgoletno oviro.
Nadaljnji dogodki so bili ponovno pospešeni in odločitve so sledile ena za drugo:
- Prvič, elektrotehnika se je soočila z novo težavo: vzporedne palice so začele goreti po vsej dolžini: lok je vedno zdrsniltrenutni priključni vod.Problem je bil rešen šele po namestitvi izolacijskih tesnilnih elektrod.Po številnih poskusih v tej zmogljivosti je bil kaolin priznan kot najboljši: enakomerno se je stopil z elektrodami;
- Naslednja težava, s katero se je srečala Yablochkova ekipa, je bilo vprašanje, kako vžgati elektrode?Rešitev je bila skakalec za premog, ki se nahaja na vrhu svetilke, ki je pri sežiganju toka požgala in ustvarila lok;
- Problem neenakomernega stanjšanja elektrod je bil določen z ustvarjanjem pozitivne palice debelejše v primerjavi z negativno.Samo uporaba izmeničnega toka bi lahko to vprašanje rešila v celoti.
Leta 1876, predstavljena na razstavi v angleški prestolnici, je sveča Yablochkova imela dokaj preprosto zasnovo: dve navpično nameščeni elektrodi sta dali svetlo inmehka mat svetloba.Leto dni po razstavi se ustanavlja delniška družba, ki se ukvarja s preučevanjem električne razsvetljave, ki temelji na raziskavah in dosežkih Yablochkova.
Tudi v teh dveh letih so bili pridobljeni potrebni patenti za proizvodnjo sveč Yablochkov, izdelanih v Franciji, ki so se v Evropi imenovali "ruski svet".Prav tako je bila prilagojena proizvodnja električnih generatorjev, ki so napajali prvo serijsko proizvedeno žarnico.
Žarnice z žarilno nitko
Praktično vzporedno s tem, napredni izumi in raziskave z žarnicami z žarilno nitko.Edison je svetovno znan: verjame se, da je on izumil prvo svetilko, ki deluje na principu filamentov.Vse to ob istem času in malo ne ustreza resničnosti.Kot v prejšnjem primeru so delo opravili različni znanstveniki v različnih delih sveta.Vsako novo odkritje in dosežki so spodbudili vse izumitelje.
Poskusi z električnim tokom so se začeli takoj po odkritju.Že v začetku 19. stoletja so bili eksperimenti izvedeni z žarenjem različnih prevodnikov.Namen uporabe te tehnike za razsvetljavo je bil leta 1844 izumitelj de Moleyn.Za sežiganje je uporabil platinsko žico, ki je bila nameščena v stekleno žarnico.Vendar se je ta žica hitro stopila.Leta 1845 je angleški znanstvenik King predlagal zamenjavo platine z ogljikovimi palicami.
R. Gebel je na splošno predstavil prvo žarnico, primerno za razsvetljavo in ki deluje približno 200 ur.Za žarjenjeElektrična cev v vakuumski svetilki je namestila bambusovo nit. Verjetno se sprašujete, kako ste v tistem času uspeli dobiti vakuum? Pravzaprav je vse preprosto. Gebel je uporabil načelo, uporabljeno za barometre: vlijemo v bučko živega srebra in po izlivu v njo ustvarimo vakuum. Toda zaradi pomanjkanja patentnega denarja je bil ta zelo uspešen poskus kmalu pozabljen.
Po tem je v Sankt Peterburgu njegov eksperiment na področju električne razsvetljave začel velik znanstvenik A. Lodigin. Poskusi so se začeli leta 1872 in končali z resničnim uspehom: žarnice, ki jih je zasnoval Lodygin, so se začele uporabljati na številnih področjih, in Petrogradska akademija znanosti je avtorju dodelila nagrado - tisoč rubljev.
Leta 1875, čl. Didrickson je izpopolnil svetilko Lodigina: izčrpal je iz žarnice, kjer so bila postavljena ogljikova vlakna, in izumil mehanizem za samodejno zamenjavo zgorele niti. Istega leta je Diderhison izumil popolnoma nov in edinstven način izdelave svetilk za svetilko: vakuumsko oglje z grafitom. Vendar je vodja podjetja, ki je financiral vse raziskave, kmalu umrl, tako da so poskusi in nadaljnje izboljšanje žarnice prenehali.
Leta 1876 se je ideja dvignila in začela razvijati N. Bulygin. Izumil je samousisni mehanizem, ki ga je, ko je ogljikov odvod izgorel, postopoma potisnil v vakuumsko bučko, da bi nadaljeval proces žarenja. Tehnologija je bila zapletena, tako draga v proizvodnji.
Do konca 19. stoletja je bila svetilka Lodyginove svetilke znana v Rusiji,Velika Britanija, Francija, Belgija in druge države.Istočasno je v Ameriki T. Edison sodeloval pri ustvarjanju trajnostne razsvetljave od elektrike.Leta 1878 je v Severni Ameriki Khotinsky prišel v svoje uradne zadeve, s katerimi je imel več svetilk, ki so jih prinesli iz Rusije.Zdaj je nedvomno neznano, ali je bilo srečanje med Khotinskim in Edisonom naključno ali ne, vendar so se srečali in Edison je imel priložnost preučiti razvoj Lodygina.
Po tem je Edison izpopolnil svetilko: metoda preskušanja in napake je vzela najprimernejši material za žarilno nitko.Ta material, po mnenju izumitelja tega, je bil bambusova nit.Leta 1880 je Edison prejel patent za svoj izum in ga dal v proizvodnjo.Poleg tega je bil tisti, ki je izumil analog moderne navojne zaporke, in tudi razvil in uvedel kartušo za svetilko.Tako je prvo električno žarnico, proizvedeno v industrijskem merilu, izumil Thomas Edison.
Približno ob istem času je J. Svan delal na podobnem izumu v Angliji.Kot žarilno nitko je uporabil bombažno nit, ki je sijala v vakuumski bučki.Po pridobitvi patenta leta 1878 so se v londonskih domovih pričele nameščati labodske svetilke.Razvoj proizvodnje je spodbudil angleškega izumitelja, da ustvari veliko podjetje za proizvodnjo žarnic.Kasneje sta se oba proizvajalca združila in ustanovila skupno podjetje za proizvodnjo žarnic.
Nadaljnji razvoj
Seveda se pri tem razvoju in izboljšanju žarnic ni bilo mogoče ustaviti:še vedno precej neučinkoviti. To pomeni, da so imeli nizko učinkovitost in so bili zelo kratki. Poskusi, da bi izboljšali svoje izume, so naredili vsi razvijalci in izumitelji.
Na primer, Lodigin je našel rešitev in začel uporabljati zlitine različnih ognjevzdržnih kovin kot filamente. Uporabljal je volfram, iridij, molibden in druge kovine. Leta 1890 je patentiral tako navojno žarnico in na pariški razstavi leta 1900 predstavil izboljšane svetilke širši javnosti.
Zanimivo dejstvo celotne zgodbe korespondenčnega spopada in tekmovanja dveh izumiteljev - Lodigine in Edisona je pridobitev patenta za Lodigin na njegovem izumu ameriškega podjetja General Electric. Zanimivo ni dejstvo nakupa, ampak dejstvo, da je ustanovitelj tega podjetja - Thomas Edison. Tako lahko rečemo, da je Edison monopoliziral ne samo proizvodnjo žarnic z žarilno nitko, temveč vso slavo svojega izuma.
Vendar so bile tudi žarnice, ki se uporabljajo za proizvodnjo, vedno izboljšane, učinkovitejše in trajnejše. Torej, leta 1909, je bilo končno odločeno za uporabo volframove niti. Od takrat je začela postavljati cik-cak na več izolacijskih palic.
Z razvojem tehnologij in novimi odkritji so steklenice že zapečatenih svetilk najprej začele črpati dušik in nato inertni plin. To je omogočilo povečanje svetlosti in časa žarenja, ki je prav tako postal tehnološki preboj začetka stoletja. Kasneje, v 20. letih 20. stoletja, je bila volframova nit zamenjana s spiralo istega materiala.To je zmanjšalo količino žgane preje in podaljšalo življenjsko dobo. V prihodnosti, z razvojem tehničnega potenciala, se je spirala izboljšala: prvič se je pojavil bispiral, nato pa - trispiral.
Povzemimo
Kot lahko vidite, so se izum žarnice udeležili številni ugledni znanstveniki in izumitelji 19. in 20. stoletja. Vsekakor je treba odgovoriti, kdaj je bila prva žarnica izumljena: vsa dela so bila izvedena vzporedno in praktično neodvisno drug od drugega, ker potem komunikacijska sredstva niso smela operativno deliti svojih dosežkov s splošno javnostjo. Včasih, da bi ves svet odkril nov izum ali odkritje, je minilo nekaj let.
