Sejarah mentol lampu elektrik bermula pada tahun 1802 di St. Petersburg. Pada masa itu, profesor fizik Vasily Vladimirovich Petrov mengalirkan arus elektrik melalui dua batang arang. Api menyala di antara mereka. Sifat elektrik yang tidak diketahui sebelum ini telah ditemui - keupayaan untuk memberi orang cahaya terang dan haba. Anehnya, kemungkinan inilah yang paling menarik minat saintis. Dia terutamanya menarik perhatian kepada suhu nyalaan, sangat tinggi sehingga logam cair di dalamnya. Selepas 80 tahun, seorang lagi saintis Rusia Benardos menggunakan harta ini untuk mengimpal logam.
Penemuan Petrov tidak disedari. Sepuluh tahun kemudian, arka elektrik itu ditemui semula oleh orang Inggeris Humphrey Davy. Tetapi masih ada 60 tahun sebelum kemunculan lampu elektrik.
Untuk menggunakan arka elektrik untuk pencahayaan, adalah perlu untuk menyelesaikan tiga masalah.
Pertama, hujung arang, di antaranya arka berkelip, cepat terbakar dalam nyalaannya. Jarak di antara mereka bertambah, dan arka padam. Oleh itu, adalah perlu untuk mencari cara untuk mengekalkan nyalaan bukan selama beberapa minit, tetapi selama beratus-ratus jam, iaitu, untuk mencipta lampu elektrik yang mudah digunakan. Ini ternyata yang paling sukar.
Kedua, sumber semasa yang boleh dipercayai dan menjimatkan diperlukan. Apa yang diperlukan ialah mesin yang boleh menjana arus elektrik yang murah. Bateri galvanik yang wujud pada masa itu adalah besar, dan banyak zink mahal diperlukan untuk pembuatannya.
Dan akhirnya, ketiga, kami memerlukan cara untuk "memisahkan tenaga elektrik", dengan kata lain, untuk menggunakan arus yang dihasilkan oleh mesin untuk beberapa lampu yang dipasang di tempat yang berbeza.
Terima kasih kepada penemuan Michael Faraday tentang kesan kemunculan arus elektrik dalam wayar berpenebat apabila ia bergerak dalam medan magnet, penjana arus elektrik pertama, dinamo, telah dibina.
Sumbangan utama kepada penciptaan mentol lampu elektrik dibuat oleh tiga orang, ironisnya dilahirkan pada tahun 1847 yang sama. Ini adalah jurutera Rusia Pavel Nikolaevich Yablochkov, Alexander Nikolaevich Lodygin dan Amerika Thomas Alva Edison.
A. N. Lodygin lulus dari sekolah tentera, tetapi kemudian meletak jawatan dan memasuki Universiti St. Petersburg. Di sana dia mula bekerja pada projek pesawat. Di Rusia, dia tidak mempunyai peluang untuk membina ciptaannya, dan Lodygin yang berusia 23 tahun pergi pada tahun 1870 ke Perancis. Kemudian berlaku perang Franco-Prusia, dan pencipta muda itu ingin menyesuaikan keturunannya untuk keperluan ketenteraan. Kerajaan Perancis menerima cadangannya, dan pembinaan alat yang menyerupai helikopter moden bermula. Tetapi Perancis kalah dalam perang, dan kerja dihentikan. Lodygin sendiri, semasa mengusahakan ciptaannya, menghadapi masalah menyalakannya pada waktu malam. Masalah ini sangat menarik perhatiannya sehingga selepas kembali ke Rusia, Lodygin beralih sepenuhnya untuk menyelesaikannya.
Lodygin memulakan eksperimen dengan arka elektrik, tetapi dengan cepat meninggalkannya, kerana dia melihat bahawa hujung panas rod karbon bersinar lebih terang daripada arka itu sendiri. Pencipta membuat kesimpulan bahawa arka tidak diperlukan, dan memulakan eksperimen dengan pelbagai bahan, memancarkannya dengan arus. Eksperimen dengan wayar yang diperbuat daripada pelbagai logam tidak memberikan apa-apa - wayar itu bersinar selama beberapa minit sahaja, kemudian terbakar. Kemudian Lodygin kembali kepada arang batu, yang digunakan untuk menghasilkan arka elektrik. Tetapi dia tidak mengambil rod karbon tebal, tetapi yang nipis. Batang karbon diletakkan di antara dua pemegang kuprum dalam bola kaca, dan arus elektrik dialirkan melaluinya. Arang batu itu mengeluarkan cahaya yang agak terang, walaupun kekuningan. Batang karbon dipegang selama kira-kira setengah jam.
Agar joran tidak hangus, Lodygin meletakkan dua batang di dalam lampu. Pada mulanya, hanya satu yang bersinar dan cepat terbakar, menyerap semua oksigen dalam lampu, selepas itu yang kedua mula bersinar. Oleh kerana oksigen yang tinggal sangat sedikit, ia bersinar selama kira-kira dua jam. Sekarang adalah perlu untuk mengepam keluar udara dari mentol dan menghalangnya daripada meresap ke dalam. Untuk melakukan ini, hujung bawah lampu direndam dalam mandi minyak, di mana wayar pergi dari sumber semasa ke lampu. Tidak lama kemudian kaedah ini terpaksa ditinggalkan, mentol lampu dibuat di mana ia mungkin untuk menukar rod karbon selepas pembakaran. Tetapi kesulitan itu timbul kerana keperluan untuk mengepam udara.
Lodygin mencipta "Perkongsian Pencahayaan Elektrik Lodygin dan Syarikat". Pada musim bunga tahun 1873, di kawasan terpencil di St. Petersburg, Sands, demonstrasi lampu pijar sistem Lodygin berlaku. Dalam dua lampu jalan, lampu minyak tanah digantikan dengan lampu elektrik. Ramai yang membawa surat khabar bersama mereka untuk membandingkan jarak mereka boleh dibaca di bawah lampu minyak tanah dan elektrik. Kemudian, lampu Lodygin menerangi tingkap kedai pakaian dalam Floran.
Pada musim panas tahun 1873, Persatuan Lodygin dan Syarikat menganjurkan petang di mana tanglung ditunjukkan untuk menerangi bilik, tanglung isyarat untuk kereta api, tanglung bawah air dan tanglung jalanan. Setiap tanglung boleh dinyalakan dan dipadamkan secara berasingan daripada yang lain.
Akademi Sains menganugerahkan Lodygin Hadiah Lomonosov untuk fakta bahawa ciptaannya membawa kepada "aplikasi praktikal yang berguna, penting dan baharu."
Pengiktirafan tentang kepentingan karyanya telah memberi inspirasi kepada Lodygin. Dia menambah baik mentol lampunya, dan bengkelnya menghasilkan lebih banyak jenisnya. Tetapi "Perkongsian" untuk pembuatan dan penjualan mentol lampu Lodygin telah diasaskan sebelum mereka boleh membuat mentol lampu baharu yang akan bersaing dengan cara pencahayaan lama. Bengkel ditutup, "Perkongsian" terputus, mentol lampu Lodygin dilupakan seketika. A. pencipta itu sendiri memasuki kilang sebagai mekanik.
Pada masa yang sama, Yablochkov membangunkan reka bentuk lampunya sendiri. Semasa bekerja di kereta api Kursk, Pavel Nikolaevich mencadangkan untuk memasang tanglung elektrik pada lokomotif kereta api Alexander II untuk menerangi trek. Ia terdiri daripada dua batang arang batu, di antaranya arka elektrik berkelip. Apabila rod terbakar, ia ditarik bersama oleh pengawal selia mekanikal. Arus itu disediakan oleh bateri galvanik. Pencipta muda terpaksa menghabiskan dua malam di lokomotif, sentiasa membetulkan pengawal selia.
Yablochkov meninggalkan perkhidmatan dan membuka bengkel untuk instrumen fizikal di Moscow. Tetapi bengkel itu mengalami kerugian, dan dia terpaksa pergi ke luar negara, ke Paris. Di sana dia pergi bekerja di bengkel Breguet dan meneruskan kerja pada penciptaan lampu elektrik. Dia sibuk dengan satu masalah: bagaimana untuk membina lampu yang tidak memerlukan pengawal selia. Penyelesaiannya ternyata mudah: daripada meletakkan rod satu terhadap yang lain, mereka perlu diletakkan selari, dipisahkan oleh lapisan bahan refraktori yang tidak mengalirkan arus elektrik. Kemudian arang batu akan terbakar sama rata, dan gasket akan memainkan peranan yang sama seperti lilin dalam lilin. Untuk lapisan antara elektrod, Yablochkov memilih kaolin, tanah liat putih dari mana porselin dibuat.
Sebulan selepas kemunculan idea cemerlang ini, lampu itu direka, dan Yablochkov menerima paten untuknya. Ini adalah pada tahun 1876. Dia meletakkan lilin elektriknya di dalam mangkuk kaca. Peranti mudah digunakan untuk menyalakannya: rod disambungkan dari atas dengan benang karbon nipis. Apabila arus dialirkan ke dalam lampu, filamen menjadi panas, cepat terbakar, dan arka memancar di antara rod.
Ciptaan itu merupakan satu kejayaan besar. Kedai-kedai, teater, jalan-jalan di Paris diterangi dengan "lilin Yablochkov". Di London, mereka menerangi tambak Thames dan dok kapal. Yablochkov menjadi salah seorang yang paling popular di Paris. Akhbar memanggil ciptaannya "cahaya Rusia".
"Cahaya Rusia" tidak berjaya hanya di tanah air pencipta di Rusia. Pencipta Perancis menawarkan Yablochkov untuk membeli daripadanya hak untuk membuat lilinnya untuk semua negara. Sebelum bersetuju, Yablochkov menawarkan patennya kepada kementerian tentera Rusia secara percuma. Tiada jawapan. Dan kemudian pencipta bersetuju untuk mengambil satu juta franc dari Perancis. Selepas kejayaan besar lilin Yablochkov di Pameran Paris pada tahun 1878, yang dikunjungi oleh ramai orang Rusia, mereka juga berminat dengannya di Rusia. Salah seorang Duke Besar, setelah melawat pameran itu, menjanjikan bantuan Yablochkov dalam mengatur pengeluaran lampunya di Rusia. Demi peluang untuk bekerja di rumah, pencipta, setelah memulangkan sejuta franc, membeli hak untuk mengeluarkan lilinnya dan pergi ke St.
Di sana, masyarakat Yablochkov dan Syarikat telah dibentuk, yang membina kilang peralatan elektrik dan, dengannya, makmal untuk pencipta. Untuk penggunaan lampu elektrik yang meluas, Yablochkov perlu menyelesaikan ketiga-tiga masalah yang disebutkan di atas.
Untuk ini, sudah ada semua prasyarat. Pencipta mencadangkan banyak reka bentuk mesin yang menghasilkan arus elektrik. Yablochkov juga mencipta penjana sendiri. Di samping itu, dia menemui cara untuk memberi makan banyak lampu dengan arus, jadi kilangnya menawarkan bukan sahaja "lilin", tetapi juga mengambil alih keseluruhan peranti lampu elektrik. Yablochkov menerangi Jambatan Liteiny di St. Petersburg, dataran di hadapan teater dan beberapa kilang.
Antara Yablochkov dan Lodygin terdapat pertikaian kreatif yang panjang tentang cara membangunkan lampu elektrik. Yablochkov percaya bahawa penolakan arka adalah kesilapan Lodygin dan mentol pijar tidak boleh tahan lama dan menjimatkan. Lodygin pula berdegil menambah baik mentol lampu pijar.
Kelemahan lilin Yablochkov adalah cahaya yang terlalu kuat yang dia berikan - sekurang-kurangnya 300 lilin. Pada masa yang sama, dia memancarkan terlalu banyak haba sehingga mustahil untuk bernafas di dalam bilik kecil.
Oleh itu, lilin Yablochkov digunakan untuk menerangi jalan-jalan dan premis besar: teater, lantai kilang, pelabuhan laut.
Sebaliknya, mentol pijar tidak memanaskan bilik dengan cara yang ketara. Mereka boleh dibuat dalam apa jua kekuatan. Walaupun perbezaan pandangan, Yablochkov dan Lodygin melayan satu sama lain dengan hormat, bekerja bersama dalam masyarakat saintifik, dan menganjurkan majalah Electricity. Di kilang Yablochkov, mentol lampu Lodygin juga dibuat, yang pada masa itu telah membuat penambahbaikan pada ciptaannya: bukannya rod karbon, dia mula menggunakan filamen karbon. Mentol lampu baharu menggunakan kurang arus dan bertahan beberapa ratus jam.
Selama kira-kira dua tahun, loji Yablochkov telah dibanjiri dengan pesanan, dan lampu elektrik muncul di banyak bandar Rusia. Kemudian bilangan pesanan menurun, dan kilang mula merosot. Pencipta itu muflis, terpaksa pergi ke Paris semula. Di sana dia pergi bekerja dalam masyarakat yang sama yang diasaskan dan kepadanya dia memulangkan satu juta franc.
Pada pameran Paris pada tahun 1881, lilin Yablochkov diiktiraf sebagai cara terbaik untuk pencahayaan elektrik. Tetapi mereka mula digunakan semakin kurang, dan tidak lama kemudian pencipta itu sendiri kehilangan minat terhadap mereka.
Selepas kilang Yablochkov ditutup, Lodygin gagal mewujudkan pengeluaran besar lampunya di Rusia. Dia pergi pertama ke Paris, kemudian ke Amerika. Dia mengetahui bahawa di sana mentol yang diciptanya dinamakan sempena Edison. Tetapi jurutera Rusia tidak mula membuktikan keutamaannya, tetapi terus berusaha untuk meningkatkan ciptaannya.
Bercakap mengenai sumbangan Edison kepada pembangunan mentol lampu elektrik, perlu diingatkan bahawa sebelum mencipta mentol lampunya, mentol Lodygin berada di tangannya. Memandangkan lampu elektrik terpaksa bersaing dengan penunu gas, Edison mengkaji industri gas secara terperinci. Beliau membangunkan rancangan untuk loji janakuasa pusat dan skim untuk membekalkan elektrik ke rumah dan kilang. Kemudian, setelah mengira kos bahan dan elektrik, dia menentukan harga lampu itu pada 40 sen. Selepas itu, Edison mula bekerja pada lampu dengan filamen karbon yang diletakkan di dalam bola kaca, dari mana udara dipam keluar. Dia menemui cara untuk mengepam udara keluar dari silinder lebih baik daripada pencipta lain. Tetapi perkara utama ialah mencari bahan untuk filamen karbon yang akan memberikan hayat perkhidmatan yang panjang. Untuk melakukan ini, dia mencuba kira-kira enam ribu tumbuhan dari seluruh dunia. Akhirnya, dia menetap pada salah satu jenis buluh.
Selepas itu, pengiklanan bermula. Akhbar melaporkan bahawa rumah Edison, Menlo Park, akan diterangi dengan mentol lampu elektrik. Tujuh ratus mentol memberi kesan yang menakjubkan kepada ramai pengunjung. Edison terpaksa bekerja keras pada ciptaan tambahan - penjana, kabel. Dia juga berusaha menurunkan harga mentol dan berhenti hanya apabila harganya 22 sen. Walaupun semua ini, Edison menerima paten bukan untuk penciptaan mentol lampu, tetapi hanya untuk penambahbaikan, kerana keutamaan kekal dengan Lodygin.
Lodygin sendiri di Amerika kembali bereksperimen dengan benang logam refraktori. Dia mendapati bahan yang paling sesuai untuk benang, yang masih digunakan hari ini - tungsten. Filamen tungsten menghasilkan cahaya putih terang, memerlukan arus yang lebih sedikit daripada filamen karbon, dan boleh bertahan selama beribu-ribu jam.
Lampu arka juga tidak dilupakan. Ia digunakan di mana sumber cahaya beribu-ribu lilin diperlukan: dalam lampu carian, suar, pada set filem. Lebih-lebih lagi, mereka dibuat bukan mengikut kaedah Yablochkov, tetapi mengikut skema yang ditolaknya - dengan pengawal selia yang menyatukan rod karbon.
Pada abad ke-20, mentol pijar mempunyai pesaing - lampu gas, atau lampu pendarfluor. Mereka diisi dengan gas dan memberikan cahaya tanpa pemanasan. Mula-mula, lampu gas berwarna muncul. Plat logam dicairkan ke dalam tiub kaca di kedua-dua hujung - elektrod, yang mana arus dibekalkan. Tiub itu diisi dengan wap gas atau logam. Di bawah pengaruh arus, gas mula menyala. Argon berwarna biru, neon berwarna merah, merkuri berwarna ungu, dan wap natrium berwarna kuning. Lampu ini telah digunakan dalam pengiklanan.
Kemudian, lampu dicipta, cahayanya menghampiri matahari. Asas mereka adalah sinar ultraviolet. Kelebihan mereka adalah kurang penggunaan semasa berbanding lampu pijar.
Langgan kami
Jawapan kepada soalan yang kelihatan mudah ini boleh didengar berbeza. Orang Amerika pasti akan menegaskan bahawa ia adalah Edison. Orang Inggeris akan mengatakan bahawa ini adalah rakan senegara mereka, Swann. Orang Perancis mungkin mengingati pencipta "cahaya Rusia" Yablochkov, yang mula menerangi jalan-jalan dan dataran Paris pada tahun 1877. Seseorang akan menamakan pencipta Rusia yang lain - Lodygin. Mungkin akan ada jawapan lain. Jadi siapa yang betul? Ya, mungkin semuanya. Sejarah mentol lampu ialah rangkaian keseluruhan penemuan dan ciptaan yang dibuat oleh orang yang berbeza pada masa yang berbeza.
Sebelum beralih kepada kronologi penciptaan mentol, saya ingin ambil perhatian apa yang kami maksudkan dengan istilah "mentol lampu". Pertama sekali, ia adalah sumber cahaya, peranti, peranti di mana tenaga elektrik ditukar kepada tenaga cahaya. Tetapi kaedah penukaran boleh berbeza. Pada abad ke-19, beberapa kaedah ini diketahui. Oleh itu, beberapa jenis lampu elektrik telah muncul: arka, pijar dan pelepasan gas. Lampu elektrik ialah sistem teknikal, i.e. satu set elemen individu yang diperlukan untuk melaksanakan fungsi berguna utama - pencahayaan.
Sejarah kemunculan dan perkembangan lampu elektrik tidak dapat dipisahkan daripada sejarah kejuruteraan elektrik, yang bermula dengan penemuan arus elektrik pada abad ke-18. Kemudian, pada abad ke-19, gelombang penemuan berkaitan elektrik melanda dunia. Ia seperti tindak balas berantai, apabila satu penemuan membuka jalan untuk yang seterusnya. Kejuruteraan elektrik dari bahagian fizik menonjol sebagai sains bebas, di mana pembangunan seluruh galaksi saintis dan pencipta bekerja: orang Perancis Andre-Marie Ampere (Perancis Andre Marie Ampere), orang Jerman Georg Ohm (Jerman Georg Simon Ohm ) dan Heinrich Hertz (Jerman Heinrich Rudolf Hertz), orang Inggeris Michael Faraday dan James Maxwell dan lain-lain.
Abad ke-19 yang menakjubkan, yang meletakkan asas bagi revolusi saintifik dan teknologi yang mengubah dunia, bermula dengan penciptaan sumber arus kimia (lajur voltan). Dengan ciptaan yang sangat penting ini, saintis Itali A. Volta bertemu dengan tahun baru 1800. Dan sudah pada tahun 1801, Vasily Petrov, seorang profesor di Akademi Perubatan dan Pembedahan St. Petersburg, berjaya memujuk pihak berkuasa untuk membeli untuk pejabat fizik mereka bateri elektrik yang paling berkuasa untuk masa itu, yang terdiri daripada 4200 pasang sel galvanik. Menjalankan eksperimen dengan bateri ini, Petrov pada tahun 1802 menemui arka elektrik - pelepasan terang yang berlaku di antara rod karbon-elektrod yang dibawa bersama pada jarak tertentu. Dia juga mencadangkan menggunakan arka untuk pencahayaan.
Walau bagaimanapun, dalam pelaksanaan praktikal idea ini, banyak kesukaran timbul. Eksperimen telah menunjukkan bahawa arka terbakar dengan terang dan stabil hanya pada jarak tertentu antara elektrod. Dan semasa pembakaran arka, elektrod karbon secara beransur-ansur terbakar, meningkatkan jurang arka. Mekanisme pengawal selia diperlukan untuk mengekalkan jarak tetap antara elektrod.
Pencipta telah menghasilkan penyelesaian yang berbeza. Tetapi mereka semua mempunyai kelemahan bahawa adalah mustahil untuk memasukkan beberapa lampu dalam satu litar. Saya terpaksa menggunakan sumber kuasa yang berasingan untuk setiap lampu. Masalah ini diselesaikan pada tahun 1856 oleh pencipta A.I. Shpakovsky, yang mencipta pemasangan lampu dengan sebelas lampu arka yang dilengkapi dengan pengawal selia asal. Pemasangan ini menerangi Dataran Merah di Moscow semasa pertabalan Alexander II.
Pada tahun 1869, seorang lagi pencipta Rusia, V.I. Chikolev, menggunakan pengawal selia pembezaan pada lampu arka dan menggunakannya dalam lampu carian marin yang berkuasa. Pengawal selia sedemikian masih digunakan dalam pemasangan projektor yang besar. Malangnya, semua pembakar arka tidak boleh dipercayai dan mahal.
Peranan penting dalam peralihan daripada eksperimen mengenai elektrik kepada pencahayaan elektrik besar-besaran dimainkan oleh jurutera elektrik Rusia Pavel Nikolaevich Yablochkov. Yablochkov memulakan kerjanya di Rusia, menganjurkan bengkel alat fizikal pada tahun 1875 di St. Petersburg. Pada tahun yang sama, dia mendapat idea untuk mencipta lampu arka yang mudah dan boleh dipercayai. Walau bagaimanapun, kejatuhan kewangan perusahaan memaksa Yablochkov untuk pergi ke Paris pada tahun 1876, di mana dia meneruskan kerjanya pada lampu arka dalam jam tangan Breguet yang terkenal dan pengeluar instrumen ketepatan.
Masalahnya masih sama - pengawal selia diperlukan. Idea itu datang seperti biasa tanpa diduga. Kes itu membantu. Berfikir keras tentang masalah ini, Yablochkov pergi makan di sebuah kafe kecil Paris. Pelayan datang. Yablochkov, terus memikirkan tentang dirinya sendiri, secara mekanikal melihat bagaimana dia meletakkan hidangan, meletakkan sudu, garpu, pisau ... Dan tiba-tiba ... Yablochkov tiba-tiba bangun dari meja dan pergi ke pintu keluar. Dia bergegas ke studionya. Penyelesaian ditemui! Mudah dan boleh dipercayai! Ia datang kepadanya sebaik sahaja dia melihat kutleri yang terletak bersebelahan, selari antara satu sama lain.
Ya, ini adalah bagaimana elektrod karbon harus diletakkan di dalam lampu - tidak secara mendatar, seperti dalam semua reka bentuk sebelumnya, tetapi selari (!). Kemudian kedua-duanya akan terbakar sama, dan jarak antara mereka akan sentiasa malar. Dan tiada pengawal selia yang kompleks diperlukan.
Pelayan Paris itu tidak mengesyaki bahawa dia telah menjadi, seolah-olah, pengarang bersama ciptaan itu. Tetapi siapa tahu, jika dia tidak meletakkan pisau dan sudu dengan begitu berhati-hati di hadapan Yablochkov, mungkin tekaan sepantas kilat tidak akan menjelma kepada pencipta. Benar, "petunjuk" pelayan menemui tanah yang subur. Lagipun, Yablochkov sedang mencari penyelesaiannya walaupun di meja kafe, menunggu pesanan. Ngomong-ngomong, ini adalah contoh terbaik penggunaan pemikiran bersekutu dalam menyelesaikan masalah teknikal yang kompleks. Sebaliknya, kes ini adalah contoh menyelesaikan masalah teknikal, apabila peranti yang ideal (dalam kes ini, pengawal selia) adalah sesuatu yang tidak benar-benar wujud, tetapi fungsinya dilakukan.
Sudah tentu, ini hanya idea, dan bukan penyelesaian lengkap kepada masalah - mencipta lampu yang murah dan boleh dipercayai. Ia mengambil banyak kerja untuk sampai ke sana. Pertama sekali, dengan susunan elektrod yang selari, arka boleh terbakar bukan sahaja di hujung elektrod, tetapi juga sepanjang keseluruhannya, dan kemungkinan besar, ia akan berguling ke pangkalannya - ke pengapit yang membawa arus. . Masalah ini diselesaikan dengan mengisi ruang antara elektrod dengan penebat, yang secara beransur-ansur terbakar bersama dengan elektrod.
Komposisi penebat ini masih perlu dipilih, yang dilakukan dengan menggunakan tanah liat (kaolin) untuk ini. Bagaimana untuk menyalakan lampu? Kemudian, di bahagian atas, di antara elektrod, pelompat karbon nipis diletakkan, yang terbakar pada saat dihidupkan, membakar arka. Masih terdapat masalah pembakaran tidak sekata elektrod yang berkaitan dengan kekutuban arus. Kerana elektrod "+" terbakar lebih cepat, ia pada mulanya perlu dibuat lebih tebal. Satu lagi penyelesaian yang bijak untuk masalah ini ialah penggunaan arus ulang alik.
Reka bentuk lampu arka ternyata mudah: dua batang karbon dipisahkan oleh lapisan penebat kaolin dan dipasang pada dirian ringkas yang menyerupai batang lilin. Elektrod terbakar sama rata, dan lampu memberikan cahaya terang, dan untuk masa yang agak lama. "Lilin elektrik" sedemikian mudah dibuat dan murah.
Pada tahun 1876, pencipta Rusia membentangkan ciptaannya di Pameran London. Dan setahun kemudian, Deneuruz dari Perancis yang giat mencapai penubuhan syarikat saham bersama "Masyarakat Kajian Pencahayaan Elektrik Menggunakan Kaedah Yablochkov". Lampu Yablochkov muncul di tempat yang paling banyak dikunjungi di Paris, di jalan - Avenue de l'Opera dan Opera Square, serta di kedai Louvre, gas malap dan lampu cecair menggantikan bola matte yang bersinar dengan cahaya putih dan lembut. perarakan "La lumiere russe "(dunia Rusia) di seluruh dunia. Dalam dua tahun, lilin Yablochkov menakluki seluruh Dunia Lama, merebak di Timur ke istana Shah Parsi dan Raja Kemboja.
nasi. 1. Pavel Nikolaevich Yablochkov dan lilinnya.
Pada 1876-77, beberapa paten Perancis telah diperolehi, baik untuk reka bentuk mentol itu sendiri dan untuk sistem kuasa mereka. Pengeluaran diletakkan pada asas perindustrian. Sebuah kilang kecil di Paris menghasilkan lebih 8,000 lilin sehari dan beberapa dozen penjana elektrik sebulan. Namun, kemakmuran ini segera berakhir. Lilin Yablochkov mula digantikan secara beransur-ansur oleh lampu pijar yang lebih murah dan lebih tahan lama.
Secara umum diterima bahawa pencipta lampu pijar adalah pencipta terkenal Amerika Thomas Alva Edison. Pada 21 Disember 1879, satu artikel muncul dalam akhbar New York Herald mengenai ciptaan baru T.A. Edison - "cahaya Edison" (cahaya Edison), mengenai lampu pijar dengan filamen karbon. Beberapa hari kemudian, pada 1 Januari 1880, 3,000 orang menghadiri demonstrasi lampu elektrik untuk rumah dan jalan di Menlo Park (AS), dan pada 27 Januari tahun yang sama, mereka menerima paten AS No. 223898 "Lampu Elektrik" (lihat Rajah 2.). Tetapi dalam realitinya, kisah paten dan lampu pijar ini jauh lebih rumit dan menarik.
nasi. 2. Thomas A. Edison paten untuk lampu elektrik
Eksperimen pertama dengan konduktor pemanasan dengan arus elektrik telah dijalankan pada awal abad ke-19 oleh saintis Inggeris Humphry Davy. Salah satu percubaan pertama untuk menggunakan pijar konduktor dengan arus, khusus untuk tujuan pencahayaan, telah dijalankan pada tahun 1844 oleh jurutera de Moleyn, yang memanaskan wayar platinum yang diletakkan di dalam bola kaca. Eksperimen ini tidak membawa hasil yang diingini, kerana. wayar platinum cair terlalu cepat.
Pada tahun 1845, di London, King menggantikan platinum dengan batang arang batu dan menerima paten untuk "Penggunaan logam pijar dan konduktor karbon untuk pencahayaan."
Pada tahun 1954, 25 tahun sebelum Edison, pembuat jam Jerman Heinrich Goebel memperkenalkan di New York lampu pijar praktikal pertama dengan filamen karbon dengan masa pembakaran kira-kira 200 jam. Sebagai benang, dia menggunakan benang buluh hangus setebal 0.2 mm, diletakkan di dalam vakum. Daripada kelalang, Goebel, atas sebab ekonomi, mula-mula menggunakan botol cologne, dan kemudiannya - tiub kaca. Dia mencipta vakum dalam kelalang kaca dengan mengisi dan menuang merkuri, iaitu menggunakan kaedah yang digunakan dalam pembuatan barometer.
Goebel menggunakan lampu yang dicipta untuk menerangi kedai jam tangannya. Untuk memperbaiki keadaan kewangannya, dia mengembara di sekitar New York dengan kerusi roda dan menjemput semua orang melihat bintang melalui teleskop. Kereta itu, pada masa yang sama, dihiasi dengan mentol lampunya. Oleh itu, Goebel menjadi orang pertama yang menggunakan cahaya untuk tujuan pengiklanan. Oleh kerana kekurangan wang dan sambungan, penghijrah Jerman itu tidak dapat mendapatkan paten untuk lampu filamen karbonnya dan ciptaannya telah dilupakan dengan cepat.
Sejak 1872, Alexander Nikolaevich Lodygin memulakan eksperimen dalam pencahayaan elektrik di St. Dalam lampu pertamanya, sebatang arang batu nipis diapit di antara batang tembaga besar yang terletak di dalam mangkuk kaca yang tertutup rapat. Walaupun ketidaksempurnaan lampu pada tahun yang sama, jurubank Kozlov, dengan kerjasama Lodygin, mengasaskan masyarakat untuk mengeksploitasi ciptaan ini. Akademi Sains menganugerahkan Lodygin Hadiah Lomonosov sebanyak 1,000 rubel.
Lampu pijar dengan rod karbon yang dibina oleh Lodygin pada tahun 1874 digunakan untuk menerangi St. Petersburg Admiralty. Pada tahun 1875, Kohn menjadi ketua perkongsian itu, mengeluarkan di bawah namanya sendiri lampu Lodygin yang diperbaiki yang direka oleh V.F. Didrikhson. Dalam lampu ini, arang batu diletakkan di dalam vakum, dan arang batu yang terbakar secara automatik digantikan dengan yang lain. Pada tahun 1875, kedai linen Florent di St. Petersburg diterangi dengan tiga lampu sedemikian selama dua bulan, dan juga, atas cadangan P. Struve, caissons diterangi di bawah air semasa pembinaan Jambatan Alexander merentasi Neva.
Pada tahun 1875, Didrichson mula membuat arang daripada kayu dengan membakar silinder kayu tanpa udara dalam mangkuk pijar grafit yang ditutup dengan serbuk arang batu. Pada tahun 1876, selepas kematian Cohn, perkongsian itu terputus. Penambahbaikan lanjut lampu dibuat oleh N.P. Bulygin pada tahun 1876. Di dalam lampunya, hujung sekeping arang batu yang panjang bercahaya, yang secara automatik maju apabila hujungnya terbakar. Reka bentuk lampu ternyata sukar dan berteknologi rendah untuk dihasilkan, dan oleh itu tidak murah, walaupun ia sentiasa diperbaiki.
Pada penghujung tahun 70-an abad yang sama, kapal untuk Rusia dibina di salah satu limbungan kapal Amerika Utara, dan apabila tiba masanya untuk menerimanya, Leftenan armada Rusia A.N. Khotinsky pergi ke sana. Dia membawa bersamanya beberapa lampu pijar Lodygin. Ciptaan itu telah dipatenkan di Perancis, Rusia, Belgium, Austria dan Great Britain. Dia menunjukkan lampu Rusia kepada seorang pencipta bernama Thomas Edison, yang pada masa itu juga sedang mengusahakan masalah lampu elektrik.
Kini sukar untuk menentukan sejauh mana keadaan yang diterangkan mempengaruhi ciptaan Edison. Walau bagaimanapun, pada akhirnya, terima kasih kepada kerjanya, lonjakan kualitatif telah dibuat dalam penambahbaikan lampu pijar. Edison tidak membuat sebarang perubahan revolusioner pada mentol lampu Lodygin. Lampunya adalah kelalang kaca dengan filamen karbon, dari mana udara dipam keluar, bagaimanapun, jauh lebih teliti daripada Lodygin. Tetapi merit Edison, pertama sekali, ialah dia mencipta dan mencipta sistem super untuk lampu ini dan meletakkan pengeluarannya pada aliran, yang membawa kepada pengurangan kos yang kuat. Dia mencipta tapak skru untuk lampu dan kartrij untuknya, mencipta fius, suis, dan meter tenaga pertama. Dengan mentol lampu Edison, lampu elektrik menjadi sangat besar, datang ke rumah orang biasa.
Pendekatan Edison untuk menyelesaikan masalah mencari bahan untuk filamen patut diberi perhatian khusus. Dia hanya pergi dengan menyusun semua bahan dan bahan yang ada padanya (kaedah percubaan dan kesilapan). Edison mencuba 6,000 bahan yang mengandungi karbon, daripada benang jahit bersalut arang biasa kepada makanan dan damar. Yang terbaik ialah buluh, dari mana kes kipas sawit Jepun dibuat. Kerja raksasa ini mengambil masa kira-kira dua tahun.
Di seberang Lautan Atlantik, di England, pada masa yang sama dengan Lodygin dan Edison, Sir Joseph Wilson Swan bekerja pada mentol lampu elektrik. Dia menggunakan benang kapas hangus sebagai elemen pemanas dan juga mengepam udara keluar dari kelalang. Swann menerima paten British untuk perantinya pada tahun 1878, kira-kira setahun sebelum Edison. Bermula pada tahun 1879, beliau mula memasang lampu elektrik di rumah Inggeris. Setelah menganjurkan pada tahun 1881 syarikat "The Swan Electric Light Company" memulakan pengeluaran komersil lampu. Swan kemudiannya bekerjasama dengan Edison untuk mengkomersialkan nama jenama tunggal "Edi-Swan".
Daripada apa yang telah dikatakan, ia berikutan bahawa lampu pijar elektrik pada peringkat awal mempunyai beberapa pencipta. Hampir kesemuanya mempunyai paten. Bagi yang paling terkenal daripada mereka, paten Amerika Edison, ia telah diisytiharkan tidak sah oleh mahkamah sebelum tamat tempoh hak perlindungan. Mahkamah mendapati mentol lampu pijar telah dicipta oleh Heinrich Goebel beberapa dekad sebelum Edison.
Pada tahun 1890, Lodygin mematenkan di Amerika Syarikat lampu dengan benang logam yang diperbuat daripada logam refraktori - oktium, iridium, rhodium, molibdenum dan tungsten. Lampu Lodygin dengan filamen molibdenum dipamerkan di pameran Paris pada tahun 1900 dan merupakan satu kejayaan besar sehingga pada tahun 1906 syarikat Amerika "General Electric" membeli paten ini daripadanya. Perkara yang paling menarik ialah syarikat General Electric itu dianjurkan oleh Thomas Edison sendiri. Mengenai ini, pertikaian surat-menyurat pencipta hebat telah berakhir.
Bagaimanapun, penambahbaikan lampu pijar tidak berakhir di situ. Sejak tahun 1909, lampu pijar dengan filamen tungsten zigzag mula digunakan, dan pada tahun 1912-13 lampu yang diisi dengan nitrogen dan gas lengai (Ar, Kr) muncul. Dan akhirnya, penambahbaikan terakhir pada permulaan abad ke-20 - filamen tungsten mula dibuat, pertama, dalam bentuk lingkaran, dan kemudian dalam bentuk bispiral (luka lingkaran dari lingkaran) dan trispiral. Lampu pijar elektrik akhirnya telah memperoleh bentuk yang biasa kita lihat.
Jadi siapa yang mencipta mentol lampu elektrik? Nama-nama telah pun dinamakan: Petrov, Shpakovsky, Chikolev, Yablochkov, Edison, Devi, King, Gebel, Lodygin, Svan. Nampaknya sudah cukup. Tetapi jika anda mengambil "Kamus Ensiklopedia Kecil Brockhaus dan Efron" yang dikeluarkan pada awal abad ke-20, maka anda boleh membaca di sana: Mentol pijar adalah penutup kaca dari mana udara dipam keluar, dan di mana filamen karbon atau logam berada. diletakkan, dipanaskan oleh arus elektrik. Benang karbon diperolehi dengan gentian buluh hangus (mentol Edison), sutera, kertas kapas (mentol Angsa). Dari akhir tahun 1890-an. mentol pijar baharu muncul: bukannya filamen karbon, rod yang ditekan daripada bahan tahan api tertakluk kepada pijar: magnesium oksida, torium, zirkonium dan yttrium (mentol lampu Nernst) atau filamen osmium logam (mentol Auer) dan tantalum (Mentol lampu Bolton dan Feuerlein).
Seperti yang anda lihat, nama baharu muncul - Nernst, Auer, Bolton, Feuerlein. Jika mahu, dengan melakukan carian yang lebih mendalam, senarai ini boleh ditambah lagi.
Mungkin tidak ada gunanya mencari jawapan yang tidak jelas kepada soalan "Siapa yang mencipta mentol lampu elektrik". Ramai pencipta telah menggunakan fikiran, pengetahuan, tenaga kerja dan bakat mereka untuk ini. Dan ini hanya terpakai kepada jenis mentol lampu yang dibangunkan pada peringkat awal pengenalan lampu elektrik: arka dan pijar.
Walaupun pada awal pembangunan lampu pijar, ia diperhatikan bahawa mereka mempunyai kecekapan yang rendah, i.e. peratusan tenaga arus elektrik yang sangat kecil ditukarkan kepada tenaga cahaya. Oleh itu, pencarian cara lain untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga cahaya diteruskan, dan percubaan telah dibuat untuk menggunakannya dalam jenis sumber cahaya elektrik baharu. Lampu nyahcas menjadi sumber cahaya sedemikian - peranti di mana tenaga elektrik ditukar kepada sinaran optik apabila arus elektrik melalui gas dan bahan lain (contohnya, merkuri).
Percubaan pertama dengan lampu nyahcas gas bermula hampir serentak dengan lampu pijar. Pada tahun 1860, lampu nyahcas merkuri pertama muncul di England. Walau bagaimanapun, sehingga awal abad ke-20, semua eksperimen ini adalah sedikit dan kekal hanya percubaan, tanpa aplikasi praktikal yang sebenar.
Pada dekad pertama abad ke-20, semasa tempoh pengenalan besar-besaran lampu elektrik menggunakan lampu pijar, kerja pada lampu pelepasan gas telah dipergiatkan, yang membawa kepada beberapa ciptaan dan penemuan. Pada tahun 1901, Peter Cooper Hewitt mencipta lampu merkuri tekanan rendah. Pada tahun 1906, lampu merkuri tekanan tinggi telah dicipta. 1910 - penemuan kitaran halogen. Lampu neon telah dibangunkan oleh ahli fizik Perancis Georges Claude pada tahun 1911 dan dengan cepat mendapat laluan ke pengiklanan.
Pada tahun 1920-an dan 1940-an, kerja pada lampu nyahcas gas diteruskan di banyak negara, yang membawa kepada penambahbaikan jenis lampu yang sudah diketahui dan penemuan yang baru. Telah dibangunkan: lampu natrium tekanan rendah, lampu pendarfluor, lampu xenon dan lain-lain. Pada tahun 40-an, penggunaan besar-besaran lampu pendarfluor untuk pencahayaan bermula.
Kemudian, jenis lampu elektrik lain telah dicipta: natrium tekanan tinggi; halogen; pendarfluor padat; Sumber cahaya LED dan lain-lain. Kini di dunia jumlah bilangan jenis sumber cahaya adalah kira-kira 2000.
Walaupun begitu banyak jenis lampu elektrik, pemikiran inventif tidak berhenti. Sumber cahaya yang sudah diketahui terus bertambah baik. Contoh penambahbaikan sedemikian ialah penciptaan pada tahun 1983 lampu pendarfluor padat, yang menjadi saiz lampu pijar biasa. Untuk menghidupkannya, tiada peralatan permulaan khas diperlukan, ia disambungkan ke kartrij standard untuk lampu pijar, dan yang paling penting, dengan jumlah cahaya yang sama yang dihasilkan, lampu ini menggunakan beberapa kali kurang elektrik dan bertahan beberapa kali lebih lama. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, mentol lampu penjimatan tenaga sedemikian telah semakin digunakan, walaupun kosnya masih lebih tinggi daripada lampu pijar tradisional.
Walau bagaimanapun, idea inventif tidak berhenti di situ. Hampir serentak, dua firma Amerika, Produk Pengguna Teknikal (TCP) dan O·ZONELite, melancarkan mentol lampu penjimatan tenaga pendarfluor dengan ciri baharu yang tidak dijangka. Pengeluar ini mendakwa bahawa mentol Fresh2 dan O·ZONELite mereka (kedua-dua tanda dagangan berdaftar) selain menerangi bilik juga menghilangkan bau yang tidak menyenangkan, membersihkan udara, membunuh bakteria, virus dan kulat. Bukankah ia satu keajaiban?
Rahsianya ialah mentol lampu disalut dengan titanium dioksida (TiO2), yang apabila disinari dengan cahaya pendarfluor, menyebabkan tindak balas fotokatalitik. Semasa tindak balas ini, zarah bercas negatif - elektron - dilepaskan, dan "lubang" bercas positif kekal di tempatnya. Oleh kerana gabungan tambah dan tolak pada permukaan mentol, molekul air yang terkandung di udara bertukar menjadi agen pengoksidaan yang sangat kuat - radikal hidroksida (H O), itulah sebabnya mentol lampu ini mempunyai sifat yang luar biasa dan indah.
nasi. 3. Lampu penjimatan tenaga pendarfluor pelepasan gas Fresh2 dan O.ZONELite
Seperti yang dapat dilihat daripada Rajah 3, mentol ini secara luarannya hampir sama, dan ciri-cirinya adalah lebih kurang sama. Bentuk lingkaran kedua-dua lampu patut diberi perhatian. Pencipta mereka melakukan ini untuk meningkatkan output cahaya, sama seperti pendahulu mereka - pencipta lampu pijar. Sesungguhnya, sejarah bergerak dalam lingkaran.
Dapat disimpulkan bahawa lampu pelepasan gas dalam beberapa tahun kebelakangan ini semakin popular walaupun dalam pencahayaan domestik, menggantikan lampu pijar. Mereka menggunakan lebih sedikit tenaga, sama mudah untuk dikendalikan, dan boleh mempunyai pelbagai ciri hebat dan berguna yang lain. Harga yang lebih tinggi, yang masih menahan penyebaran lampu ini, diimbangi oleh 8-10 kali hayat perkhidmatan dan 3-5 kali kecekapan. Dan dengan lebih banyak pengeluaran besar-besaran, harga akan beransur-ansur menurun. Dan jika anda mengambil kira tenaga yang semakin meningkat dan masalah alam sekitar yang menyebabkan peningkatan kos elektrik dan memaksa pengenalan langkah-langkah penjimatan, menjadi jelas bahawa prospek untuk lampu pendarfluor padat sangat cerah. Dan pada tahun-tahun akan datang, mereka hampir tidak mempunyai alternatif.
Tetapi, tiada apa yang tetap. Walaupun 100 tahun terakhir dalam pembangunan teknologi pencahayaan telah berlalu di bawah perarakan kejayaan lampu nyahcas, jenis sumber cahaya lain telah muncul. Yang paling menjanjikan kini nampaknya arah yang berkaitan dengan penggunaan sumber cahaya LED, kerana. ia lebih cekap daripada lampu nyahcas gas.
LED perindustrian pertama muncul pada tahun 1960-an. Walau bagaimanapun, kuasa rendah tidak membenarkan mereka digunakan untuk pencahayaan. Mereka telah menemui aplikasi sebagai penunjuk dalam pelbagai peranti elektronik, khususnya, dalam kalkulator mikro, jam tangan dan instrumen rumah tangga dan saintifik yang lain.
Ini akan berterusan jika manusia tidak menghadapi masalah penjimatan tenaga. Ternyata hari ini, LED mempunyai peratusan tertinggi penukaran tenaga elektrik kepada tenaga cahaya. Adalah mustahil untuk tidak mencuba menggunakan LED sebagai sumber cahaya. Mereka mendapati, pada mulanya, aplikasi dalam lampu suluh elektrik pegang tangan. Di samping itu, ini adalah lampu suluh kuasa rendah, yang tidak terlalu bersinar, tetapi kecil, yang memungkinkan untuk menggunakannya walaupun sebagai rantai kunci.
Sudah tentu, masih terdapat banyak masalah dengan mentol LED. Ramai daripada mereka berjaya diselesaikan, lebih-lebih lagi kerana kini modal besar melabur banyak wang ke arah ini. Dan kejayaan sudah terbukti - lampu LED penjimatan tenaga telah pun muncul untuk dijual.
kesusasteraan
* 1. N.A. Kaptsov, Pavel Nikolaevich Yablochkov 1894-1944. OGIZ. Rumah penerbitan kesusasteraan teknikal dan teori negeri. Moscow, Leningrad, 1944.
* 2. V. Malov, Bagaimana seorang pelayan Paris membantu seorang pencipta Rusia. / Sputnik UT - ringkasan sains popular / №4, 2001 / http://jtdigest.narod.ru/dig4_01/offic.htm
* 3. Ya.I. Khurgin, Ya, tidak, mungkin ... - Moscow, Nauka, 1977, hlm.208
* 4. Sejarah teknologi pencahayaan. / 2003-2005 CJSC NPK "Daleks" / http://www.daleks.ru
* 5. Mentol lampu pendarfluor kompak Fresh2 menghilangkan bau sambil memancarkan cahaya cekap tenaga./ http://www.fresh2.com/
* 6. Masa Depan Cerah Kualiti Udara Dalaman! /http://www.ozonelite.com/index.html
Pavel Yablochkov dan ciptaannya
Tepat 140 tahun yang lalu, pada 23 Mac 1876, pencipta besar Rusia Pavel Nikolayevich Yablochkov telah mematenkan mentol lampu elektriknya yang terkenal. Walaupun pada hakikatnya abadnya ternyata berumur pendek, mentol Yablochkov menjadi satu kejayaan untuk sains Rusia dan ciptaan pertama saintis Rusia yang dikenali secara meluas di luar negara.
Mari kita ingat apa sumbangan Yablochkov kepada pembangunan teknologi lampu elektrik dan apa yang menjadikannya salah seorang saintis paling popular di Eropah untuk masa yang singkat.
Lampu arka pertama
Pada separuh pertama abad ke-19, dalam bidang pencahayaan buatan, lilin yang telah mendominasi selama berabad-abad telah digantikan oleh lampu gas. Cahaya malap mereka mula menerangi kilang dan kedai, teater dan hotel, dan, tentu saja, jalan-jalan di bandar malam. Walau bagaimanapun, dengan relatif mudah digunakan, lampu gas mempunyai output cahaya yang terlalu sedikit, dan gas pencahayaan yang dibuat khas untuknya tidaklah murah.
Dengan penemuan elektrik dan penciptaan sumber semasa pertama, menjadi jelas bahawa masa depan teknologi pencahayaan terletak tepat di kawasan ini. Perkembangan lampu elektrik pada mulanya berjalan dalam dua arah: reka bentuk lampu arka dan lampu pijar. Prinsip operasi bekas adalah berdasarkan kesannya arka elektrik, terkenal kepada semua orang dalam kimpalan elektrik. Sejak kecil, ibu bapa kita melarang kita melihat apinya yang menyilaukan, dan untuk alasan yang baik - arka elektrik mampu menghasilkan sumber cahaya yang sangat terang.
Lampu arka mula digunakan secara meluas sekitar pertengahan abad ke-19, apabila ahli fizik Perancis Jean Bernard Foucault mencadangkan menggunakan elektrod bukan dari arang, tetapi dari arang batu retort, yang meningkatkan masa pembakarannya dengan ketara.
Tetapi lampu arka sedemikian memerlukan perhatian - apabila elektrod terbakar, perlu mengekalkan jarak yang tetap di antara mereka supaya arka elektrik tidak akan padam. Untuk ini, mekanisme yang sangat licik digunakan, khususnya, pengawal selia Foucault, yang dicipta oleh pencipta Perancis yang sama. Pengawal selia adalah sangat rumit: mekanisme termasuk tiga mata air dan memerlukan perhatian berterusan. Semua ini menjadikan lampu arka amat menyusahkan untuk digunakan. Pencipta Rusia Pavel Yablochkov berusaha menyelesaikan masalah ini.
Yablochkov mula berniaga
Orang asli Saratov, Yablochkov, yang menunjukkan keinginan untuk ciptaan sejak zaman kanak-kanak, pada tahun 1874 mendapat pekerjaan sebagai ketua perkhidmatan telegraf di kereta api Moscow-Kursk. Pada masa ini, Pavel akhirnya memutuskan untuk menumpukan perhatian kreatifnya pada menambah baik lampu arka sedia ada.
Pihak berkuasa kereta api, yang tahu tentang hobinya, menawarkan pencipta baru perniagaan yang menarik. Sebuah kereta api kerajaan sepatutnya pergi dari Moscow ke Crimea, dan untuk memastikan keselamatannya, ia dianggap mengatur lampu malam untuk pemandu.
Salah satu contoh mekanisme pengawalseliaan dalam lampu arka pada masa itu
Yablochkov dengan senang hati bersetuju, membawa bersamanya lampu arka dengan pengawal selia Foucault dan, melampirkannya ke hadapan lokomotif, sedang bertugas setiap malam berhampiran lampu sorot sehingga ke Crimea. Kira-kira sekali sejam setengah dia terpaksa menukar elektrod, serta sentiasa memantau pengawal selia. Walaupun pengalaman pencahayaan pada umumnya berjaya, jelas bahawa kaedah ini tidak boleh digunakan secara meluas. Yablochkov memutuskan untuk cuba memperbaiki pengawal selia Foucault untuk memudahkan operasi lampu.
penyelesaian yang bijak
Pada tahun 1875, Yablochkov, semasa menjalankan eksperimen di makmal mengenai elektrolisis garam meja, secara tidak sengaja menyebabkan arka elektrik muncul di antara dua elektrod karbon selari. Pada masa itu, Yablochkov datang dengan idea bagaimana untuk memperbaiki reka bentuk lampu arka sedemikian rupa sehingga pengawal selia tidak lagi diperlukan sama sekali.
Mentol lampu Yablochkov (atau, seperti biasa untuk memanggilnya pada masa itu, "lilin Yablochkov") disusun, seperti segala-galanya yang bijak, agak mudah. Elektrod karbon di dalamnya terletak secara menegak dan selari antara satu sama lain. Hujung elektrod disambungkan oleh benang logam nipis yang menyalakan arka, dan jalur bahan penebat diletakkan di antara elektrod. Apabila arang batu terbakar, begitu juga bahan penebat.
Inilah rupa lilin Yablochkov. Jalur merah adalah bahan penebat
Dalam model pertama lampu, selepas terputus bekalan elektrik, tidak mungkin untuk membakar lilin yang sama, kerana tiada sentuhan antara kedua-dua elektrod yang telah dinyalakan. Kemudian, Yablochkov mula mencampurkan serbuk pelbagai logam ke dalam jalur penebat, yang, apabila arka dilemahkan, membentuk jalur khas pada hujungnya. Ini membolehkan arang batu yang tidak terbakar digunakan semula.
Elektrod yang terbakar segera digantikan dengan yang baru. Ini perlu dilakukan kira-kira sekali setiap dua jam - itu sudah cukup untuk mereka. Oleh itu, adalah lebih logik untuk memanggil mentol Yablochkov sebagai lilin - ia perlu ditukar lebih kerap daripada produk lilin. Tetapi ia beratus-ratus kali lebih cerah.
Pengiktirafan seluruh dunia
Dia menyelesaikan penciptaan ciptaannya Yablochkov pada tahun 1876 sudah di Paris. Dia terpaksa meninggalkan Moscow atas sebab kewangan - sebagai pencipta berbakat, Yablochkov adalah seorang usahawan biasa-biasa, yang, sebagai peraturan, mengakibatkan kebankrapan dan hutang semua perusahaannya.
Di Paris, salah satu pusat sains dan kemajuan dunia, Yablochkov dengan cepat mencapai kejayaan dengan ciptaannya. Setelah menetap di studio Academician Louis Breguet, pada 23 Mac 1876, Yablochkov menerima paten, selepas itu urusannya, di bawah bimbingan orang lain, mula menanjak.
Pada tahun yang sama, ciptaan Yablochkov membuat percikan di pameran alat fizikal di London. Semua pengguna Eropah utama serta-merta menjadi berminat dengan mereka, dan dalam masa beberapa tahun, lilin Yablochkov muncul di jalan-jalan di London, Paris, Berlin, Vienna, Rom dan banyak lagi bandar Eropah yang lain. Lilin elektrik menggantikan pencahayaan usang di teater, kedai, rumah kaya. Mereka berjaya menyerlahkan walaupun hippodrom Paris yang besar dan runtuhan Colosseum.
Jadi lilin Yablochkov menerangi Paris pada waktu malam
Lilin dijual dalam jumlah besar pada masa itu - kilang Breguet menghasilkan 8 ribu keping setiap hari. Penambahbaikan Yablochkov yang seterusnya juga menyumbang kepada permintaan itu. Jadi, dengan bantuan kekotoran yang ditambahkan pada penebat kaolin, Yablochkov mencapai spektrum cahaya yang dipancarkan yang lebih lembut dan menyenangkan.
Begitu juga London
Di Rusia, lilin Yablochkov pertama kali muncul pada tahun 1878 di St. Petersburg. Pada tahun yang sama, pencipta sementara kembali ke tanah airnya. Di sini dia disambut dengan penuh penghormatan dan tahniah. Tujuan pemulangan adalah untuk mewujudkan perusahaan komersial yang akan membantu mempercepatkan elektrifikasi dan mempromosikan penyebaran lampu elektrik di Rusia.
Walau bagaimanapun, bakat keusahawanan pencipta yang tidak seberapa yang telah disebutkan, ditambah pula dengan inersia dan berat sebelah tradisional untuk pegawai Rusia, menghalang rancangan yang hebat. Walaupun suntikan tunai yang besar, lilin Yablochkov di Rusia tidak menerima pengedaran seperti di Eropah.
Lilin Matahari Terbenam Yablochkov
Malah, penurunan lampu arka bermula sebelum Yablochkov mencipta lilinnya. Ramai yang tidak tahu ini, tetapi paten pertama di dunia untuk lampu pijar juga diterima oleh saintis Rusia - Alexander Nikolaevich Lodygin. Dan ini dilakukan pada tahun 1874.
Yablochkov, tentu saja, tahu dengan baik tentang ciptaan Lodygin. Lebih-lebih lagi, secara tidak langsung, beliau sendiri mengambil bahagian dalam pembangunan lampu pijar pertama. Pada tahun 1875-76, semasa bekerja pada partition penebat untuk lilinnya, Yablochkov menemui kemungkinan menggunakan koalin sebagai benang dalam lampu tersebut. Tetapi pencipta menganggap bahawa lampu pijar tidak mempunyai masa depan, dan sehingga akhir zamannya dia sengaja tidak mengerjakan reka bentuknya. Sejarah telah menunjukkan bahawa Yablochkov sangat tersilap dalam hal ini.
Pada separuh kedua tahun 1870-an, pencipta Amerika Thomas Edison telah mematenkan lampu filamen karbon pijarnya, yang mempunyai jangka hayat selama 40 jam. Walaupun terdapat banyak kekurangan, ia mula menggantikan lampu arka dengan cepat. Dan sudah pada tahun 1890-an, mentol lampu kelihatan seperti biasa kepada kita - semua yang sama Alexander Lodygin mula-mula mencadangkan menggunakan logam refraktori, termasuk tungsten, untuk membuat benang, dan memutarnya menjadi lingkaran, dan kemudian dia adalah yang pertama untuk pam udara keluar dari mentol untuk meningkatkan perkhidmatan benang tempoh. Lampu pijar komersial pertama di dunia dengan filamen tungsten berpintal dihasilkan dengan tepat mengikut paten Lodygin.
Salah satu lampu Lodygin
Yablochkov secara praktikal tidak menangkap revolusi pencahayaan elektrik ini, setelah meninggal secara tiba-tiba pada tahun 1894, pada usia 47 tahun. Kematian awal adalah akibat keracunan dengan klorin beracun, yang mana pencipta banyak bekerja dalam eksperimen. Semasa hayatnya yang singkat, Yablochkov berjaya mencipta beberapa ciptaan yang lebih berguna - penjana dan pengubah arus ulang-alik pertama di dunia, serta pemisah kayu untuk bateri kimia, yang masih digunakan hari ini.
Dan walaupun lilin Yablochkov dalam bentuk asalnya telah tenggelam dalam kelalaian, seperti semua lampu arka pada masa itu, ia terus wujud dalam kualiti baru hari ini - dalam bentuk lampu pelepasan gas, yang baru-baru ini diperkenalkan secara meluas dan bukannya pijar. lampu. Lampu neon, xenon atau merkuri yang terkenal (yang juga dipanggil " lampu siang hari”) bekerja berdasarkan prinsip yang sama seperti lilin Yablochkov yang legenda.
Pernah saya bertanya kepada rakan-rakan saya soalan yang kelihatan mudah: siapa yang mencipta mentol lampu elektrik? Dan saya menerima pelbagai jawapan. Seseorang menamakan Edison Amerika, seseorang - rakan senegara kita Alexander Lodygin, dan seseorang mengingati nama pencipta Rusia yang lain - Pavel Yablochkov. Jadi siapa yang betul? Ya, semua orang betul. Lagipun, sejarah mentol adalah rangkaian keseluruhan penemuan yang dibuat oleh orang yang berbeza pada masa yang berbeza. Dan Edison di sini membuat sumbangan penting, dan Lodygin, dan Yablochkov, yang dianggap sebagai salah satu perintisnya. Selain itu, kita mesti ingat ahli fizik Rusia yang luar biasa Vasily Petrov, yang pada tahun 1802 memerhatikan fenomena arka elektrik - pelepasan terang yang berlaku di antara rod karbon-elektrod yang dibawa bersama pada jarak tertentu. Seseorang juga harus mengingati nama V. Chikolev dan A. Shpakovsky, yang juga menyumbang kepada ciptaan yang luar biasa ini...
Walau bagaimanapun, kami akan membincangkan lebih terperinci mengenai Pavel Nikolaevich Yablochkov. Lagipun, dengan dialah salah satu cerita "inventif" yang paling ingin tahu dan instruktif disambungkan.
Pelayan itu, yang serta-merta muncul di meja di sebuah kafe kecil Paris, mengambil pesanan yang tidak rumit dan menghilang ke dapur. Semasa menunggu, pelawat itu dengan tidak sengaja mengeluarkan buku nota dari poketnya, meletakkannya di atas meja, dan mengambil pensel. Salah satu halaman ditutup dengan lukisan yang rumit. Yang belum tahu tidak akan memahami apa-apa di dalamnya - banyak jenis kayu, disambungkan secara berpasangan oleh lengkok nipis. Selain itu, lakaran lukisan beberapa mekanisme dengan gear kecil, seperti dalam jam. Dan penjelasan yang bersebelahan dengan lukisan itu akan kekal menjadi lebih misteri bagi orang Paris, kerana ia dibuat dalam bahasa asing. Pengunjung kafe itu membongkok nota, lupa di mana dia berada, dan berfikir dalam-dalam.
Ini berlaku pada tahun 1876, apabila wira cerita kita, Pavel Yablochkov, berusia hampir dua puluh sembilan tahun. Di sebalik pengajiannya di Sekolah Tentera St. Petersburg, di mana dia mula berminat dalam fizik, dan khususnya kawasan yang sangat sedikit dipelajari - elektrik. Dia telah berkhidmat sebagai ketua pejabat telegraf kereta api Moscow-Kursk yang baru dibina. Tetapi pekerjaan ini mengambil banyak masa, dan Yablochkov meninggalkannya untuk menumpukan dirinya kepada apa yang dia anggap sebagai perkara utama dalam kehidupan - pembangunan reka bentuk lampu arka elektrik yang boleh dipercayai.
Nasib membawanya ke Paris, kerana tiada siapa yang menunjukkan minat dalam eksperimennya di tanah airnya, di Rusia. Di sini, salah satu firma Perancis menyediakan sebuah bengkel kepada pencipta. Dan selama sebulan sekarang, Yablochkov telah bergelut dengan penyelesaian yang kelihatan di suatu tempat yang sangat dekat, tetapi semuanya hilang.
Eksperimen Vasily Petrov menunjukkan bahawa arka elektrik yang memberikan cahaya terang berlaku hanya apabila hujung elektrod karbon yang terletak secara mendatar berada pada jarak yang ditentukan dengan ketat antara satu sama lain. Sedikit berkurangan atau bertambah, lelehan hilang. Sementara itu, semasa pelepasan, arang batu terbakar, supaya jurang antara mereka tumbuh sepanjang masa. Dan untuk menggunakan arang dalam lampu arka elektrik, adalah perlu untuk menghasilkan mekanisme pengawal selia khas yang akan sentiasa, pada kelajuan tertentu, menggerakkan batang yang boleh dibakar ke arah satu sama lain. Kemudian arka tidak akan keluar.
Dalam keadilan, mesti dikatakan bahawa percubaan sedemikian telah dibuat sebelum Yablochkov. Pencipta Rusia Shpakovsky dan Chikolev mengembangkan lampu arka mereka dengan pengawal selia. Lampu elektrik Shpakovsky pada tahun 1856 telah pun menyala di Moscow di Dataran Merah semasa pertabalan Alexander II. Chikolev, sebaliknya, menggunakan cahaya berkuasa arka elektrik untuk mengendalikan lampu carian marin yang berkuasa. Pengawal selia automatik yang dicipta oleh pencipta ini mempunyai perbezaan, tetapi mereka menumpu pada satu perkara - mereka tidak boleh dipercayai. Lampu tidak menyala lama, tetapi ia mahal.
Adalah jelas bahawa mekanisme yang berbeza diperlukan - mudah dan bebas masalah. Ia adalah Pavel Yablochkov yang melawannya selama sebulan, dia hanya memikirkannya - baik di bengkelnya, dan mengembara di jalan-jalan di Paris, dan juga di sini, di kafe.
Mekanisme jam yang digunakan dalam mentol lampu Shpakovsky tidak dapat meramalkan semua "keinginan" arang batu yang tidak sekata. Sesuatu yang lain diperlukan. Tapi apa?
Pelayan datang dengan dulang, Yablochkov mengeluarkan notepad dari meja. Dan, terus memikirkan tentang dirinya, secara mekanikal melihat bagaimana dia meletakkan hidangan, bagaimana dia meletakkan sudu, garpu, pisau ...
Dan tiba-tiba ... Yablochkov tiba-tiba bangun dari meja dan pergi ke pintu keluar, tidak mendengar hujan batu dari pelayan yang terkejut. Dia bergegas ke studionya. Inilah, akhirnya, penyelesaiannya! Yang paling mudah dan benar-benar boleh dipercayai! Dijumpai! Ia datang kepadanya sebaik sahaja dia melihat kutleri yang terletak bersebelahan, selari antara satu sama lain.
Ya, inilah cara elektrod karbon harus diletakkan di dalam lampu - tidak secara mendatar, seperti dalam semua reka bentuk sebelumnya, tetapi selari! Kemudian kedua-duanya akan terbakar sama, dan jarak antara mereka akan sentiasa malar. Dan tiada pengawal selia yang bijak diperlukan di sini!
Pada tahun berikutnya, "lilin elektrik" Yablochkov menerangi gedung membeli-belah Louvre di Paris. Reka bentuknya sama sekali berbeza daripada semua yang sebelumnya: dua batang karbon dipisahkan oleh lapisan penebat kaolin. Mereka dipasang pada pendirian ringkas yang menyerupai batang lilin. Elektrod terbakar sama rata, dan lampu memberikan cahaya terang, dan untuk masa yang agak lama. Ia adalah mudah untuk membuat "lilin elektrik" sedemikian dan ia murah. Tidak menghairankan bahawa dia memulakan perarakan kemenangan di seluruh dunia. Setahun kemudian, mentol pencipta Rusia dinyalakan di benteng Thames di London, kemudian di Berlin. Tidak lama kemudian Yablochkov kembali ke Rusia, dan "lilin"nya menyalakan Petersburg...
Sudah tentu, pelayan itu, yang pernah dikejutkan oleh pelawat aneh, tidak mengesyaki bahawa dia telah menjadi, seolah-olah, pengarang bersama ciptaan itu. Tetapi siapa tahu, jika dia tidak meletakkan pisau dan sudu dengan begitu berhati-hati di hadapan Yablochkov, mungkin tekaan sepantas kilat tidak akan menjelma kepada pencipta. Benar, "petunjuk" pelayan mendapati, seperti yang mereka katakan, tanah yang subur. Lagipun, Yablochkov sedang mencari penyelesaiannya walaupun di sini, di meja kafe, menunggu pesanan. Jika bukan kerana ini, tiada apa-apa kecuali tetapan meja yang cekap akan diperhatikan oleh pelawat.
Lama kelamaan, "lilin Yablochkov" digantikan dengan lampu pijar yang lebih menjimatkan dan mudah, di mana benang nipis yang dipanaskan oleh elektrik memberikan cahaya terang. Inovasi ini dikaitkan dengan nama Alexander Nikolaevich Lodygin. Dialah yang meneka untuk mengepam udara keluar dari kon kaca, dia mempunyai idea untuk menggantikan benang nipis arang batu dengan logam - dari molibdenum atau tungsten. Edison, sebaliknya, mencipta pemegang mentol dan mencipta pam sempurna yang membolehkan udara dipam keluar dari mentol hampir ke vakum.
Dan "lilin Yablochkov" kini telah menjadi pameran muzium dengan sejarah menarik penciptaannya. Ia semacam mengingatkan kita bahawa penemuan hebat hanya dikunjungi oleh minda yang bersedia.