Érdekes tények a lámpák típusai és létrehozásuk története

Előző

Tartalom:

  • Izzólámpák
  • Valójában ki találta fel az izzólámpát?
  • Gázkisülési lámpák

1801-ben Sir Humphrey Davy angol fizikus kimutatta, hogy egy platinaszál képes fényt bocsátani. Igaz, a minta olyan gyorsan elpárolgott, hogy nem lehetett belőle hasznot húzni. Ma témánk a lámpák típusai és keletkezésük története. Külföldi forrásokat fogunk átfutni, hogy megértsük, mi és honnan jött. Reméljük, hogy a világítólámpák történetéről és típusairól szóló áttekintés érdekes lesz.

Izzólámpák

Történelmileg az izzólámpák voltak az elsők. Thomas Alva Edison előtt sokan igyekeztek valami érdemlegeset szerezni, Sir Humphrey Davy nyomdokaiba lépve, de ezeket az akciókat nehéz volt sikeresnek nevezni. Az egész probléma a filamentum anyagának szinte azonnali oxidációjából állt a légköri oxigén hatására. Cipzárral sokkal könnyebb volt. 1809-ben ugyanaz a Sir Humphrey Davy szerzett kisülést két szénrúd között. Ezt a kisülési lámpák prototípusát nem is olyan régen és meglehetősen sikeresen használták. A Nagy-Britannia Királyi Intézete által 1810-ben bemutatott találmányt ívlámpának nevezték el.

Klasszikus villanykörte

Az elektromos lámpához hasonlót James Boehman Lindsay készített 1835-ben. Némileg más problémák foglalkoztatták, a férfi tevékenységéről kevés információ maradt fenn, de feljegyezték, hogy messziről próbáltak elolvasni egy könyvet. Ezt úgy érte el, hogy megvilágította őt. Aztán a tudomány fényesének figyelme a vezeték nélküli távíróra irányult, ahol a pontokat és a szaggatott vonalakat rögzítette a ragyogás időtartama. A távolság akkoriban valóban elképesztő volt, a sebesség pedig azonnali volt. (Lásd még: LED-lámpák és lámpák műszaki jellemzői)

Csak öt év múlvaaz elektromosság előnyei felkeltették a brit tudóst, Warren de la Roux-t, aki kitalálta, hogy platinaszálat kell tenni egy vákuumlombikba. Találmánya azon a feltételezésen alapult, hogy a platina magas olvadáspontja azt jelenti, hogy a spirál nem csak elpárolog, hanem ég, oxidálódik. Ezért el kell szigetelni az oxigéntől. Ami meg is történt. Gyakorlatilag egy izzólámpa volt, kivéve, hogy semmi sem hasonlított egy menetes talphoz. Nyilvánvaló, hogy a platina fényforrásként való felhasználásának kereskedelmi hatása nyilvánvalóan nem ígérkezett egekig.

1841-ben az első izzólámpák kialakítását kissé módosították. Frederic de Molayna ezen ötletében Sir Humphrey Davy találmányainak egyfajta hibridje volt látható: egy kis szénmorzsának kellett volna izzania egy vákuumlombikba zárt két platinaelektróda között. Vannak kísérletek arra, hogy valahogy csökkentsék az izzólámpás készülék költségeit. Míg végül 1845-ben a briliáns amerikai John Wellington arra tippelt, hogy teljes egészében szénből készíti a filamenteket (amit még ma is használnak szénfűtőberendezésekben). A találmány nem hozott éveket az életéhez, ezért Robert Nudy folytatta a munkát a feszültséglámák létrehozásán, bemutatva újdonságait, amelyek közül sok ma is megtekinthető a Blois-kastély múzeumában.

tények

Az izzólámpák formáinak változatai

Honfitársunk, Olekszandr Mikolajovics Lodygin 1972-ben találta fel az izzólámpát, és két évvel később szabadalmat is szerzett rá. Az orosz feltaláló gyorsan meggyőződött arról, hogy a vas- és szénrudak keveset tesznek ebben a tekintetben, így folytatta kutatását. Szerencse, hogy Lodigin elhagyta Oroszországot a forradalmi mozgalom kormány általi üldözése következtében. 1883 óta sok más terület mellett részt vesz az első lámpák gyártásábanIzzás Franciaországban. Sok mindenen dolgozott az építőiparban és a mérnöki munkában. Lodygin volt az, aki először támadt arra az ötletre, hogy tűzálló fémeket (volfrám, króm, titán) használjon szálként, amelyeket ma is sokan használnak.

Végül a szabadalmakat az amerikai General Electric vállalat vásárolta meg. Az izzólámpa feltalálója pedig egy halom rajzzal és találmánysal tért vissza Oroszországba. Tanár volt, de a forradalom után az USA-ba emigrált, ahol meghalt. Közben a világ nem állt meg. Ne gondolja, hogy az első villanykörte egy tudós erőfeszítései révén született meg. Elég sokan dolgoztak ebben az irányban. Például Heinrich Goebel 1854 óta dolgozik elszenesített bambuszszálakon. Egy palackot, amelyből levegőt pumpáltak, izzólámpaként használtak. Ezt a személyt tekintik annak, aki feltalálta a lámpa első elfogadható változatát.

Valójában ki találta fel az izzólámpát?

Jó néhány történész azonban úgy véli, hogy az izzólámpák előnyei és hátrányai komolyan mérlegelhetők, kezdve Joseph Wilson Swan munkáival. Ez az eredetileg Angliából származó angol fizikus 1850-ben kezdett el dolgozni (!) szénporral borított papírszálakon. 1860-ra az első üzleti eszköz kiforrott, hiányosságai a következők:

  • Magas követelmények a vákuum létrehozásának minőségére az izzólámpa izzójában.
  • A készülék rövid élettartama.
  • Nem hatékony energiafogyasztás.

    • Izzólámpa fénye

    Felhívjuk figyelmét, hogy az izzólámpák hátrányai között már nincs magas ár. Szerencsére a 70-es évek közepén megjelentek az új és továbbfejlesztett vákuumszivattyúk, amelyek lehetővé tették Swansnak, hogy folytassa munkáját. 1878-ban Newcastle-ben előadásokon mutatja be munkáját, de szabadalmat vesz fel egy újraaz izzólámpák készüléke csak két évvel később - 1880-ban. A fő újítás az oxigén teljes eltávolítása volt az izzóból, mivel az izzószál teljesen felmelegedett anélkül, hogy megégne. A tekercs ellenállása azonban meglehetősen alacsony volt, amihez nagyon vastag rézhuzalokra volt szükség a készülék táplálásához. (Lásd még: Fénycsövek és lámpák műszaki jellemzői)

    Valójában Swann izzólámpákkal oldotta meg a világítás elrendezésének problémáját. Végül azt javasolta, hogy a cérna alapjául használjon pamutot (papír helyett). Swan Low Fell-i háza volt az első a világon, amelyet elektromos árammal világítottak meg. A történészek azért is megjegyzik Józsefet, mert ő indította el a nyomás alatti izzók kereskedelmi gyártását, ami a tudományos körök és a társadalom széles rétegeinek további érdeklődését váltotta ki e téma iránt. A westminsteri Savoy Theatre of Creativity lett az első olyan közintézmény, ahol elektromos generátort (88 kW) használtak a terem megvilágítására. Ehhez 1200 izzólámpát használtak, amelyek a Swan által javasolt terv szerint készültek.

    Amint a szemtanúk megjegyezték, az új technika előnye az volt, hogy nem kellett gázt égetni. Ennek eredményeként megszűnt az oxigénfogyasztás, és sokkal kevesebb hő szabadult fel. Emellett sokan felfigyeltek az eszközök viszonylagos tűzbiztonságára. Ennek a minőségnek a bizonyítására a bemutató során az egyik izzólámpa eltört (közvetlenül a csillárban), és 1881. december 29-én a The Times ezt a világítási módot ígéretesebbnek találta a gázkürtnél. Az izzólámpák nagyon gyorsan népszerűvé váltak a haditengerészetben és a bányákban, ahol nyilvánvaló okokból nem volt túl jövedelmező az égést használni. A történészek megjegyzik, hogy Swann kutatása teljesen független attól, amit Edison csinált.

    Edison a találmányával

    Ezzel párhuzamosan Henry Woodward megszerezte az izzólámpákra vonatkozó kanadai szabadalmat. Termékeit különleges izzóforma jellemezte, és inert nitrogénnel töltötték meg. Ez jelentősen csökkentette az izzólámpa üvegrészének szilárdságára vonatkozó követelményeket. Henry Woodward találmányának kereskedelmi felhasználása nem szerepelt. Edison azonban felfigyelt rájuk, aki 5000 dollárért megvásárolta a kanadai szabadalmat. Pénzt keresett, és azt mondta a sajtónak, hogy már feltalálta az új izzókat, és most már csak pénzt keres a termékek előállításához.

    Edison első kísérlete szénszálra 13,5 óráig tartott. 1880-ra azonban szabadalmat szerzett egy izzólámpára és egy bambusz izzószálra, amelyek körülbelül 100-szor tovább működtek. Edison volt az, aki arra a következtetésre jutott, hogy az izzószálat tűzálló fémekből kell készíteni, nagy ellenállással, hogy csökkentsék a tápáramot. Ráadásul az Egyesült Államokban ma is az Edison által ajánlott 110 V-os üzemi feszültséget használják. Bár a 223 898 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás a menetfűzés számos formáját leírta, végül fűrészporral bevont bambuszt használtak. Íme néhány lehetséges opció Edison előadása szerint:

    • Pamut.
    • Vászon.
    • Papír.
    • Fa sínek.

    Valószínűleg sokan kíváncsiak, miért használtak számunkra ilyen egzotikus anyagokat filamentumként. Ezenkívül platinaelektródákat használtak az áramellátásra. A mai időkben egy ilyen izzólámpa egy vagyonba kerülne. És a helyzet az, hogy a menet ellenállása már kicsi volt, és a nagy ellenállású fémek akkoriban nem voltak használatban. És nagyjából a következő szabadalom (1883-ból), amelyből a koordináció során problémák merültek fel, ugyanazt a spirált használta, mintszén. Végül a Swannnal való konfliktusok elkerülése érdekében Edison azt javasolta, hogy az utóbbi hozza létre az Edisonswan céget, amely termékeket Nagy-Britanniában értékesít.

    Az első, ozmiumból készült izzólámpákhoz készült fémspirált Karl Auer von Welsbach osztrák tudós szabadalmaztatta. A készülék működő verziója 1898-ra jelent meg. 1897-ben Walter Nernst német kémikus bemutatott egy kerámiagömbös lámpát. A karbonnál kétszer hatékonyabb, mégis kipréselték a polcokról, majd fémszálas izzók következtek. Rövid erőfeszítések során sorra születtek receptek a szénszálak vezetőréteggel való bevonására, majd megjelent a wolfram, amelyet a mai napig használnak. Megjegyzendő, hogy Edison kutatásai képezték az alapját az elektronikus lámpák megalkotásának, aminek köszönhetően minden tudományintenzív technológia ma is tovább fejlődik.

    Gázkisülési lámpák

    Egy időben az izzólámpákat bróm- vagy jódvegyületekkel töltötték meg, hogy megakadályozzák a spirál égését. De a gázkisülések alapvetően eltérő fizikai törvényeken alapulnak. Érdekes, hogy a higanybarométer izzó hatását már 1675-ben észrevette Jean Picard francia csillagász. 30 évvel később a gázkisülési lámpa első változatát Francis Hoxby mutatta be. Az ötlet az volt, hogy a porszívózás után kis mennyiségű higanyt tápláljanak be egy statikus elektromossággal feltöltött üveggömbbe. Volt elég fény az olvasáshoz.

    És míg honfitársunk, Vasyl Petrov leírta az elektromos ív jelenségét, Sir Humphrey Davy 1802-ben szénrudakat mutatott be a Királyi Intézetnek. A kisnyomású gázkisülési lámpák területén további kutatásokat végzett Heinrich Geisler, aki 1857-ben különféle művészi fényforrásokat hozott létre.gáztöltőanyagon alapuló árnyalatok. Az ionizációs folyamat megkönnyítése érdekében vákuumra volt szükség. Kisülési közegként argont, neont, higanygőzt és még közönséges levegőt is használtak.

    A Heisler lámpák egyik legfényesebb leszármazottja az elektronikus diódák, triódák stb. Johann Gittorf gázkisüléses lámpákkal végzett kísérletei során derült ki, hogy a hordozók mozgása teljes vákuumban is kialakítható. Így jött a világra az elektronok által alkotott katódsugarakról szóló tudás. Az ilyen forrásokat tovább fejlesztették a fluoreszkáló nappali fénylámpákban, ahol a higanygőz infravörös tartományban bocsát ki, és a látható spektrumot a foszfor energiaszivattyúzása biztosítja.

    Az ilyen típusú elektromos lámpák története több száz éves múltra tekint vissza. Az emberek régóta észrevették, hogy egyes sziklák valamilyen okból csillognak. De a jelenséget először Sir George Stoke írta le a fluorit példáján. Az ilyen típusú izzók polaritást szereztek, kiváló műszaki jellemzőkkel, különösen alacsony energiafogyasztással. A hátrányok pedig egészen a közelmúltig nyilvánvalóak voltak: nagy méretek, meghajtó (áramforrás) szükségessége.

    Úgy gondoljuk, hogy az olvasók most már magukat a lámpákat is összehasonlíthatják, a LED-ről (a legmodernebb) pedig máskor fogunk beszélni.

    Következő

    Olvassa el továbbá: