Zgodovina osvetlitve: poglejmo podrobno

Razvoj svetlobnih naprav še ni dokončan

Vsak dan si brez vsakršnega razmišljanja uporabljamo sebe, pri čemer uporabljamo tako odlično stvar, kot je električna razsvetljava. Svetilke so za nas postale isti sestavni del vsakdanjega življenja kot zobne ščetke, a le malo ljudi se spomni in ve, kako so se dejansko izvedla svetila, katerih prispevek k oblikovanju elektroenergetike je najpomembnejši, in kako so Američani spet začeli delovati. "Razgreti roke" na študijah vsega človeštva.

Torej je tema današnje zgodbe zgodovina razsvetljave, tako kot je, s sondiranjem dejstev in datumov, ki skrivajo velika odkritja in delo velikih izumiteljev.

starost pred električno energijo

Kot pri vsaki zgodovinski temi se razvoj električne energije ne bo mogel v celoti ujemati z običajnim izdelkom. Vendar pa bomo skušali opozoriti na najpomembnejše mejnike tega procesa, znanstvenike pa bomo opomnili, kaj so dnevi in ​​noči nenehno opravljali, tako da smo danes z vami: šli z avtomobilom, gledali televizijo, uporabljali pametne telefone in ponoči osvetlili svoje domove.

Igranje z ognjem

Strela je rodila ogenj za osebo

Domneva se, da je prvi vir ognja za starodavnega človeka (da ga imenujemo zlorabniki) postal strela, udaril po drevesih in jih osvetlil. Zanimiv in pogumen Tedder se je približal ognju in začutil toplino, ki jo je dal.

Potem je kmeč spregledal misel (spomnite se, da so danes znanstveniki nagnjeni k prepričanju, da so stari možgani delali veliko bolje kot njegov sodobnik, sajnenehno je moral reševati problem preživetja, zaradi katerega je bil njegov um oster in hiter), zakaj sem ponoči zamrznjen v svojem azilu, ker ga lahko ogreje. Vzel je gorečo vejo in z veseljem tekel domov.

Naravna vročina ognja je ljudi tisočletja rešila ljudi pred mrazom

Od takrat se je ponudnik in vsi njegovi številni sorodniki in potomci naučili ne le toplo blizu ognjišča, ampak tudi kuhati okusno vročo hrano na njem, jih pokriti s prostorom okoli sebe, najti njegovo versko aplikacijo in kar je najpomembnejše - samostojno zažigati ogenj, kot nova strela ne more udariti let, ali celo desetletij.

Prilagoditve za požar so se sčasoma spremenile:

• Najprej je ogenj požgal sredi kamnite jame, enakomerno segreva in osvetljuje prostor okoli njega.
• Nato je bil požar postavljen na posebno mesto, imenovano ogenj, da bi zaščitili sebe in majhne otroke pred opeklinami in poškodbami.

Žarek je bil izdelan iz brezovega lesa, saj njegov les ne omogoča sajenja.

• V Rusiji je bilo predvideno, da se kot vir svetlobe uporabi vneto trsko, imenovano žarek. Načelo je zelo preprosto - pritrjeno je bilo pod kotom na stojalo s kovinsko konico (svadets) in požar dno. Pod ognjem je bila postavljena pločevina ali rezervoar za vodo za zaščito stavbe pred ognjem.
• Ljudje so sčasoma začeli odkrivati ​​vse nove snovi, ki bi lahko podpirale izgorevanje. V tečaj so šli različna olja in smole, zaradi katerih so se pojavili novi viri razsvetljave - oljni gorilniki insvetilke

goreča svetilka

• Zdaj je veliko lažje pokriti velika območja. Svetilke so dolgo časa gorele, vendar so se mu dali nejasno, vendar celo osvetljevanje. Mnogo let kasneje so se taki gorilniki začeli uporabljati za ulično razsvetljavo.

V 18. stoletju so bile ulice Moskve osvetljene z oljnimi svetilkami

.

• V kraljevskih gradovih in mestnih svetih so bili posebni uslužbenci odgovorni za kurjenje takih svetilk.

Sodobne sveče so izdelane po enakem načelu kot pred tisoč leti

• Vendar se zgodovina razvoja požarne razsvetljave ni ustavila. Skozi tisoče let je bilo maščobnih sveč. Lastnosti zgorevanja maščobe so postale znane človeku, še dolgo pred tem, da se praktična uporaba teh informacij prej ni izšla. Avtor članka ne more niti predstavljati, koliko časa in truda je bilo potrebno uganiti, da je treba tanko palico potopiti v stopljeno maščobo in pustiti, da se strdi. Resnično, človeški razum in marljivost sta neomejena!

V začetku 19. stoletja so ulice vseh prestolnic in velikih mest osvetljene s svetilkami z svečami

.

• Pri tem se požar kot vir svetlobe ne konča. Leta 1790 se je francoski inženir Philip Lebon začel ukvarjati s procesi destilacije suhega lesa in je kmalu uspel izolirati sežiganje plina, ki je bilo tistega dne veliko svetlejše od drugih svetlobnih instrumentov. Nekaj ​​časa je nadaljeval s poskusi, izboljševanjem procesa in kmalu svetomvidel je prvo plinsko sireno, na katerem je Philip prejel patent.

Izumitelj plinskega gorilnika Philippe Lebon

• Prva na svetu plinska plinska ulica je londonski Pell Mill - leta 1807 je kralj George IV to naročil, ker je bila ulica najbolj živahna in zahtevna ureditev gibanja.

Ulična razsvetljava na plin v Rusiji je že mnogo pozneje

• V Rusiji je plinska razsvetljava ulic in trgov prišla po več kot 50 letih - na ulicah Sankt Peterburga in Moskve so se takšne luči pojavile v 60. letih 19. stoletja.

Plinska osvetlitev je postala prava revolucija v znanosti in tehnologiji tistega časa. Prvi gorilniki še zdaleč niso bili popolni in so pogosto povzročali požare, vendar so bili sčasoma izpopolnjeni in so še naprej služili človeku. Takšne naprave so bile uporabljene zelo dolgo, tudi po nastanku električne svetlobe.

Elektrika in razsvetljava na njej

No, dobili smo najbolj zanimivo - in to je zgodba o električni razsvetljavi. Težko je preceniti vlogo električne svetlobe v življenju sodobne osebe, saj je na njej vse vezano! Danes je pomanjkanje žarnice v vhodnih vratih prava tragedija za njene prebivalce.

Tako zgodovina kot znanost postavlja številna vprašanja. Mnogi sodobni avtoritativni učenjaki verjamejo, da je zgodovinska realnost daleč od tiste, ki jo danes poučujemo v šoli.

Razprave o tem vprašanju bomo pustili strokovnjakom, zanimajo nas zgodovina ustvarjanjaelektrična razsvetljava, ki jo lahko varno imenujemo zanesljiva, saj se je večinoma razvila v zadnjih 250 letih in ni oddaljena od prašnih časov.

Glavni zgodovinski mejniki obdobja električne energije in epiloga

Tehnološka popolnost se ne pojavi takoj

.

Najprej bomo podrobneje opisali prodor električne svetlobe v naše življenje in se spomnili vseh pomembnih dogodkov in odkritij, ki so prispevali k nastanku in razvoju takšne razsvetljave. Govorili bomo o uglednih učenjakih, katerih imena so bila danes nepošteno pozabljena.

Električni tok se prvič uporablja v napravi za osvetljevanje

.

• 1780- Ustvarjene so bile vodikove žarnice, v katerih je bila prvič v zgodovini vžiga uporabljena električna iskra.
• 1802- odkrit je žar napete žice iz platine in zlata.

Električni obroč Petrova

• 1802- Ruski znanstvenik, fizik-eksperimentator Vasilij Petrov, samostojno je študiral elektrotehniko, odpira pojav električnega loka med dvema premogama. Poleg svetlobnega sevanja odpira in dokazuje praktično uporabo tega učinka za varjenje in taljenje kovin ter njihovo obnovo iz rud. Petrov naredi številna pomembna odkritja, zato se upravičeno imenuje oče domače elektrotehnike.
• 1802- V.V. Petrov odpre učinek sijaja izžarevanja.
• 1820- Angleški astronom Warren de la Rue prikazuje prvo od znanih žarnic.

William Grove Testing Physicist

• 1840- nemški fizik William Grove najprej uporablja za ogrevanje žarilne nitke električnega toka.

Prva zaprta vakuumska cev

• 1841- Angleški izumitelj F. Molenz je patentiral svojo žarnico, ki sije prahove oglje, nameščeno med dve platinasti palici.
• 1844- Ameriški znanstvenik Starr poskuša ustvariti svetilko z nitko za premog, vendar so rezultati njegovih poskusov dvoumni.
• 1845- London pridobi patent v Londonu za uporabo filamentov iz premoga in kovine za razsvetljavo.

Prva žarnica

• 1854- Henry Gebel, ki je v Ameriki, prvič ustvari svetilko s tanko navojno nitko. Razsvetljuje njeno okno trgovine, v katerem je prodajal svoje ure.
• 1860- V Angliji se pojavijo prve plinske živosrebrne cevi.

Alexander Lodygin - tudi eden od avtorjev žarnice

• 1872- Ruski električar Lodygin demonstrira svoje žarnice z žarilno nitko in jih pokriva z občinstvom tehnološke univerze v St. Dve leti kasneje dobi patent za svoj izum takoj v več državah.
• nameščen na nosni lokomotivi.

Jablochkova sveča

• 1876. leto- P.M. Yablochkov je izumil svečo iz dveh premogovnih palic, ločenih z dielektrikom (kaolin). Ta izum je bil udar v elektrotehniki in je bil povsod uporabljen za osvetljevanje mest. Za več podrobnosti se pogovorimo o tem v naslednjem razdelku.
• 1877- Maxim, ameriški izumitelj, naredi platinasto žarnico brez prozorne žarnice.
• 1878- Swan, angleški znanstvenik, prikazuje svojo žarnico z ogljikovim jedrom.

Vzemimo majhen lirski umik. Kje v vsej tej seriji odkritij skriva vse znane izumitelj Thomas Edison?

Thomas Alva Edison

Kljub temu, da je Edison imel okoli 1200 poskusov z žarnicami, bi ga lahko imenovali nadarjenega podjetnika, ki je lahko izboljšal zasnovo žarnic. Dejstvo je, da so bili glavni učinki in vrste svetilk v tem trenutku že izumljeni.

Edison odkupuje vse potrebne patente, združuje tehnologijo in izumlja vpenjalno glavo za žarnice, ki jih poznamo do danes. Ne zmanjšujemo zaslug slavnega ameriškega izumitelja, ampak je pošteno domnevati, da je žarnica samo njegove roke na desni.

V Edisonovih svetilkah se uporablja enako načelo kot v Yablochkovih svečah, pri čemer je edina razlika, da je celotna zasnova postavljena v vakuumsko bučko, zaradi česar svetilka deluje dlje.

Leta 1880 je Thomas Edison prejel patentNa svojem izumu in začne množično proizvodnjo, ki se vsako leto povečuje. Edison je postal bogat, medtem ko je Yaablochkov umrl v revščini v Saratovu leta 1894.

Premikanje:

Svetilka s kovinsko nitko

\ t

• 1897 - Nemški znanstvenik Walter Nernst ustvarja žarnice z žarilno nitko s kovinsko nitko. Svetloba je vzeta iz Edisonove svetilke.
• 1901 - začetek 20. stoletja. Cooper-Hewitt je izumil svetilko z nizkim tlakom živega srebra.

Novi koraki v elektrotehniki

\ t

• 1902 - ruski znanstvenik nemškega izvora, Bolton za filamentne tantalove filamente.

Uporaba volframa se je začela leta 1905

• 1905 - Auer uporablja volfram in osmij za filamentno prejo.
• 1906 - Kuh izumlja živosrebrno svetilko visokega tlaka.
• 1920 - Odprt halogenski cikel.
• 1913 - Lange izumlja svetilko, napolnjeno s plinom, z volframovo spiralo.

Na fotografiji - natrijeva svetilka z nizkim tlakom

• 1931 - Pirani predstavlja svojo natrijevo nizkotlačno svetilko.
• 1946 - Schulz ustvari ksenonsko svetilko. V istem letu je živosrebrna svetilka z visokim tlakom.
• 1958 - proizvajajo se prve halogenske žarnice.
• 1960 - živosrebrne svetilke z visokim tlakom in z dodatki joda.
• 1961 - Izumil je prvo natrijevo visokotlačno svetilko.

Prva svetlobna dioda, ki deluje v vidnem rdečem spektru, je bila odkrita leta 1962

• 1962 - NickHoloniac ustvari prvo vidno LED za General Electric. Mimogrede, to podjetje je ustanovil Thomas Edison.
• 1982 - Sedaj lahko halogenske žarnice delujejo pri nizki napetosti.
• 1983 - fluorescenčne sijalke postanejo kompaktne.
• 2006 - pojav na trgu LED svetilk za domačo uporabo.

Navedeni seznam dejansko še zdaleč ni popoln. Odkritje številnih učinkov je bilo mogoče vključiti, vendar smo na žalost imeli omejeno mesto in se odločili, da je naše mnenje pomembno.

Če vas zanima, da se poglobite v to vprašanje, poiščite informacije na internetu ali v znanstvenih imenikih.

Vloga Yablochkova pri razvoju električne energije

Kako ne govoriti o elektriki in z njo povezanih odkritjih. Prvi poskusi znanstvenikov so se začeli v oddaljenem letu 1650. Od tega časa so mnogi znanstveniki "zboleli" za to težavo, rezultat njihovega dela pa je bilo ustvarjanje električnih mehanskih strojev.

Veliki ruski znanstvenik P.M. Yablochkov

Od sredine 19. stoletja je bila opažena rast uporabe električnih motorjev. Tehnologija s takim pogonom je začela počasi izklopiti parne stroje.

To je olajšala uvedba tako imenovanih "sveč Yablochkov" v proizvodnjo. Noben izum ni bil tako hiter in razširjen.

To je bil pravi zmagi ruskega izumitelja, ki je lastnik mnogih drugih odkritij:

• Yablochkov je prišel do načina, kako se povezati s poljubnim virom energiještevilo svetilk Nihče se mu ni prej sanjal in vsaka svetilka se napaja iz ločenega dinama.
• Petro Nikolayevich je izumil in sestavil prvi transformator električnega toka.
• Yablochkov se je naučil uporabljati izmenični tok, ki ga je štel za nevarnega in ni našel praktične uporabe.
• Ustvaril je prvi alternator.
• Prišel je z več viri svetlobe.
• Ustvaril je veliko električnih avtomobilov.
• Izumili smo prvo galvansko akumulatorsko baterijo.

Danes veliko idej, ki jih je izrekel nadarjeni ruski znanstvenik, najde novo aplikacijo v elektrotehniki, vendar je svojo kariero začel s tem, da je poskušal izboljšati Foucaultov regulator, ki je bil takrat razdeljen.

Leta 1974 je bil vladni vlak odpotoval iz Moskve na Krim, uprava železniške proge Moskva-Kursk pa se je odločila, da bo izboljšala varnost. Obrnili so se k Yablochkovi, ki so se, ko so slišali govorice, zanimala za električno energijo.

Foucaultov regulator v takratnih svetilkah

Yoblochkov postavi na svojo lokomotivo reflektor, ki deluje na principu oblikovanja električnega loka. Lučno svetilko je bilo treba regulirati neprekinjeno, ker je električni oblok nastal le z določeno razdaljo med premogovnimi palicami. Sami palice so med delovanjem izgorele, zato je bil potreben regulacijski mehanizem, ki bi premaknil palice drug proti drugemu s pravo hitrostjo.

Rezultat poskusa je pokazal, da je zasnovaRegulator je treba poenostaviti, saj je zahtevalo stalno pozornost, in Yablochkov je začel razmišljati o tem problemu. Na poti je izvajal poskuse na elektrolizi solne raztopine.

Med enim od teh poskusov so se vzporedni premogi v solni raztopini dotikali drug drugega in takoj je izbruhnil svetel električni oblok. Tukaj, načelo dela svetilko brez regulatorja in prišel do znanstvenika v glavi.

Leta 1975 je Yablochkov prepeljal avto dinamo, ki je bil izdelan v Pariz in zaprosil za patent. V poročilu na srečanju francoskega društva fizikov je napovedal načela dela svojega izuma in jih prikazal v akciji.

Yablochkov je 15. aprila 1876, medtem ko je bil v Londonu, javno prikazal delo svoje sveče na razstavi fizičnih instrumentov. Številni ljudje so bili navdušeni. Ta datum se šteje za zmagoslavnega v biografiji znanstvenika.

Sledi hitra sprostitev novosti, vendar je bil leta 1881 svetu predstavljena žarnica z žarilno nitko, ki je lahko delovala do 1000 ur. Novost je bila veliko bolj ekonomična, zato je bila cena električne energije bistveno nižja.

Sodobne svetlobne svetilke

Zelo čudno, toda danes še vedno uporabljamo Edisonove svetilke in "sveče Yablochkova". In če prvi preživi svojo starost, nadomeščen z luminescentnimi in LED analogi, potem je ta dobil popolno ponovno rojstvo.

Sodobna avtomobilska halogenska žarnica

Električni svetlobni lok se nam je spet vrnil v obliki halogenaavtomobilske svetilke Uporaba halogenov omogoča podaljšanje življenjske dobe žarilne nitke. To je omogočilo tudi ustvarjanje večjih moči.

Seveda so te svetilke izdelane po novih tehnologijah in uporabljajo popolnoma drugačne materiale kot pred 140 leti, vendar je osnovno načelo dela ostalo enako kot prej.

Energijsko varčna fluorescenčna sijalka

Kaj danes uporabljamo za osvetljevanje? Svetlobne žarnice so postale zelo razširjene. Uporabljajo se za ulično razsvetljavo, razsvetljavo produkcij, šol, vrtcev in doma. V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so se te svetilke naučile izdelovati kompaktno, kar jim je omogočilo vgradnjo v lestence in namizne svetilke.

Na drug način se sodobne fluorescenčne sijalke imenujejo energetsko varčne in to ni njihov edini plus:

1. Uporaba teh žarnic je zmanjšala porabo električne energije za razsvetljavo za 6-7 krat;
2. Varni so z ognjem, saj se med delovanjem ne segrejejo veliko;

Obstajajo tudi slabosti takih svetilk:

1. Cena - najpomembnejša med njimi. Povprečna cena take svetilke je 200-300 rubljev, in to se nanaša na segmentu nizke kakovosti.
2. Svetilke imajo spiralno obliko, ki je primerna iz estetskih razlogov, ne za vsako svetilko. Sčasoma pa so se naučili vstaviti dodatne žarnice različnih oblik.

Varčne žarnice različnih oblik

\ t

1. Uporaba energetsko varčnih žarnic je problem, saj vsebujejo živo srebro,kateri pari so zelo strupeni.

Kot veste, so slabosti precej resne. To je potisnilo tehniko na nov skok - kot glavni vir svetlobe so začeli uporabljati LED diode.

LED žarnica tipa "Corn"

LED, čeprav so bile odkrite sredi 20. stoletja, vendar so bile uporabljene kot svetilke, so bile le na začetku 21. stoletja. Razlog je v tem, da svetleče diode sevajo v zelo ozkem razponu, kar je preprečilo nastanek svetlobnega vira, ki bi bil sprejemljiv za oči človeka. Poleg tega je to svetlobno sevanje nezdružljivo s človeškimi očmi in ga lahko poškoduje.

Vsi ti razlogi so privedli do dolge razvojne stopnje, med katero se je večina rešila, in od leta 2006 so LED-diode postale popoln vir svetlobe.

LED svetilke v masivnih omarah

\ t

Njihova župnija je za stranke pomenila naslednje koristi:

• Poraba energije se je zmanjšala celo v primerjavi z luminiscentnimi nasprotniki, ki varčujejo z energijo;
• Toplotna razgradnja takih svetilk je na zelo nizki ravni in ni usmerjena proti sevanju, temveč v osnovo svetilke, ki je še vedno hladnejša od njegovih konkurentov;
• Dolga življenjska doba, izračunana na podlagi več ciklov vključitve izjem. Pod tem parametrom se nobena druga žarnica ne prilega z LED;
• Barvni spekter - pomanjkljivost je zrasla v superiornost, ker je raznolikost barvnega sevanja postala zelo velika;
• Enostavno recikliranje - ugasnite žarnicotreba je skrbeti za posledice ali pobegniti do vstopnega mesta;
• Svetilke s svetlečo diodo so ekološke - pri svojem delu se ne sproščajo nobene škodljive snovi;
• Ohišja mnogih LED svetilk so izdelane iz trpežne plastike, ki lahko preživi padec z višine nekaj metrov

LED žarnica klasične oblike

\ t

Ampak kot ponavadi ni bilo nobenih slabosti, ki smo jih tudi mi dolžni izreči:

Nekatere žarnice kažejo utripajoče, nevidne oči. To velja za poceni izdelke iz Kitajske in drugih azijskih držav. Take žarnice lahko škodijo zdravju ljudi.
• Isti poceni izdelki lahko oddajajo v spektru, ki je škodljiv za človeško oko.
• Sevanje svetlobe LED prihaja v točno eni smeri, zaradi česar je kot osvetlitve v primerjavi z nasprotniki zelo majhen. Za rešitev problema so izdelane žarnice tipa "corn", kot na eni od zgoraj navedenih fotografij. Imajo LED diode okoli središča palice, ki spominjajo na začetek kulture, ki je po njem dobila ime.
• Nato lahko posamezne svetleče diode v žarnici gori, kar povzroči padec svetlosti. Po eni strani svetilka nadaljuje z delom, po drugi strani pa njena moč ne zadostuje za udobno uporabo, zamenjava pa je neizogibna.

Prej so bile slabosti mogoče pripisati ceni LED-sijalk, vendar v zadnjem času postajajo vse bolj dostopne. Torej, na primer, lahko dobro svetilko kupili za 150 rubljev. Izdelki znanih blagovnih znamk,tip "Phillips", je še vedno zelo drago (od 500 do 2000 rubljev).

Nasvet! Odgovor na vprašanje, katero svetilko izbrati danes ni tako enostavno! Spoznajte več o sodobni svetlobni opremi, ki vam bo v pomoč z videom, ki ga prispevamo k članku.

Razstava v Muzeju za razsvetljavo

Zato bomo ugotovili, da razvoj svetlobnih naprav še vedno ni popoln. Toda to, kar danes uporabljamo, je blizu temu. Kdo ve, morda pa jutri, bo odprl nekaj konceptualno novega, LED pa bodo postale tudi del zgodovine, a do sedaj jih lahko varno imenujemo vrh razvoja svetlobnih naprav.

Zgodovina razvoja električne razsvetljave, ki je na kratko opisana v našem članku, še zdaleč ni popolna. Ustvarila je tisoč svetlobnih umov, od katerih je vsak prispeval k temu zanimivemu poslu. In ne glede na to, kako nepomemben je bil ta prispevek, brez tega koraka ne more biti naslednji. No, trudimo se, da ne pozabimo svoje zgodbe in o tem povedamo našim bralcem. To je vse! Najboljše od vsega!