История электрического освещения

История электрического освещения восходит к прошлому веку. Ученые в начале 18 века обнаружили, что, нагревая различные материалы электричеством, можно получить яркий свет. Но развитие технологии было на низком уровне, поэтому на разработку прочной и безопасной лампочки ушло почти столетие. За это время было проведено множество экспериментов. В настоящее время также ведутся работы по усовершенствованию светильников; не так давно появились новые варианты, которые становятся все более популярными.

Источники света до появления электричества

С давних времен человек пытался дать свет в темноте. Кроме того, сначала он также служил защитой от хищников. Что касается разработки источников света, можно выделить несколько основных этапов:

  1. Костер. Первый и самый простой вариант, который зажигали в пещере или импровизированном укрытии и постоянно поддерживали, так как в то время не умели самостоятельно развести костер.
  2. Лучини. Со временем люди заметили, что некоторые смолистые породы дерева горят намного ярче и дольше, чем другие. Их начали использовать для освещения, расщепления на мелкие осколки и воспламенения во время горения, экономии материала и длительного освещения.
  3. Первые лампы имели примитивную конструкцию. Небольшой фитиль опускали в емкость с маслом, натуральной смолой или животным жиром, который долго горел. Со временем стали использоваться очищенные продукты, что еще больше повысило эффективность. Появились фонарики и другие варианты, пропитанные горючими веществами.
  4. Воск и парафин позволили сделать свечи, которые надолго помогли осветить комнату. Чаще всего собирали воск и использовали его для изготовления свечей.
  5. Следующим этапом развития стали масляные, а затем масляные лампы. Конструкция представляла собой фитиль, который погружался в емкость и, благодаря специальной системе, постепенно удалялся для равномерного горения. Чтобы защитить пламя и сделать свет более однородным, сверху было использовано защитное стекло.

    История электрического освещения

    Керосиновые лампы были одними из самых эффективных и безопасных.

  6. Газовые лампы широко использовались для уличного освещения в Великобритании и других странах. Благодаря удобству подачи газа и простоте подключения удалось получить достаточно мощный источник света, легко включаемый и выключаемый.

Говоря о которых! Все источники света до электрических не были безопасными. Поэтому они часто вызывали пожары, иногда даже значительная часть городов горела.

Этапы развития освещения

После изобретения электричества многим ученым стало ясно, что для повышения эффективности освещения необходимо повышать температуру нагреваемого элемента. Самый простой способ сделать это — электричество. Ток позволяет некоторым материалам нагреваться до такой температуры, что они начинают светиться, и все эти варианты имеют общие характеристики:

  1. Яркость свечения прямо пропорциональна степени нагрева.
  2. Излучение имеет непрерывный спектр.
  3. Максимальная насыщенность освещения зависит только от температуры нагреваемого тела.

Первым, кто использовал электрическую дугу для освещения, был русский ученый В. Петров в 1802 году. В том же году британский исследователь Дж. Дэви предложил свою версию источника света, работающего за счет подачи электричества с платиновой полоски.

Работа продолжалась десятилетия, но все варианты не получили широкого распространения из-за сложности конструкции и дороговизны платины.

Угольная нить

Первым ученым, получившим патент на лампу с дешевой углеродной нитью накала, был американец Д. Старр в 1844 году. Он предложил конструкцию, которая позволила бы заменить углеродный элемент, поскольку он работал всего пару часов. На протяжении десятилетий многие исследователи улучшали конструкцию, пока в 1879 году Томас Эдисон не запатентовал знакомую всем лампу. При этом многие считают, что в своих исследованиях он использовал разработки русского ученого Лодыгина.

История электрического освещения

Углеродная нить накаливания позволила снизить стоимость лампочек и начать их серийное производство.

Первые варианты проработали несколько часов. Затем появились модели со сроком службы 40 часов, что для того времени было фантастическим показателем. Эдисон и его команда исследователей продолжали совершенствовать лампочку, что позволило продлить срок ее службы до 1200 часов.

Еще больших успехов добился французский ученый Чаи, который в конце 19 века разработал еще более прочную и яркую лампу с углеродной нитью. Предприятие, открытое в США, процветало уже полтора десятка. Но у Шайе не было времени на то, чтобы вовремя отстроиться, и новое поколение вольфрамовых ламп вытеснило с рынка разновидность древесного угля.

Говоря о которых! В пожарной части города Ливермор, штат Калифорния, в США, горит «вечная» лампа с углеродной нитью, которой уже 113 лет.

История электрического освещения

Эта лампа горит каждый день уже более века.

Лампа накаливания

В конце 19 века русский исследователь Лодыгин начал проводить опыты с тугоплавкими металлами — молибденом и вольфрамом. Именно он решил скрутить нить в спираль, так как это увеличило прочность материала, увеличило яркость свечения и продлило жизнь. В конце концов, он продал патент на вольфрамовую нить компании General Electric Томаса Эдисона, которая усовершенствовала технологию.

Сотрудник американской компании Irving Langmuir предложил заполнить баллон инертным газом, чтобы продлить срок службы вольфрамовой нити и улучшить характеристики люминесценции. Это обеспечило большой ресурс и позволило производить дешевые и качественные продукты, практически не изменившиеся до наших дней.

История электрического освещения

Лампа накаливания на долгие годы стала основным источником света на планете.

Люминесцентные лампы

Развитие электрического освещения побудило исследователей искать другие варианты, которые обеспечили бы хорошую яркость с большей эффективностью. Фактически, в лампах накаливания большая часть энергии идет на нагрев спирали и выделяется в виде тепла.

Американский ученый Э. Гермер первым предложил использовать конструкцию в ее современном виде в 1926 году. Впоследствии патент был приобретен компанией General Electric, которая модифицировала некоторые элементы устройства и в 1938 году запустила этот тип лампы в промышленное производство.

История электрического освещения

Люминесцентные лампы обеспечивают отличное качество света.

Благодаря такому принципу работы обеспечивается такая же интенсивность освещения, как у лампы накаливания, но затраты на электроэнергию снижаются в 5 раз. При этом освещение рассеянное, что обеспечивает больший комфорт для просмотра и лучшее распределение света в помещении. При правильной установке и эксплуатации срок службы во много раз больше, чем у классических изделий.

Но и у этого варианта есть недостатки, самое главное — наличие паров ртути внутри, что создает опасность в случае поломки и требует отдельной утилизации ламп. Они плохо переносят постоянное включение и выключение, их лучше использовать в местах, где освещение работает в постоянном режиме.

Компактные люминесцентные лампы для стандартных опор обладают всеми преимуществами стандартных ламповых моделей. Их можно использовать как альтернативу лампам накаливания без каких-либо изменений в системе.

Светодиодные источники

История электрического освещения

Светодиодные источники света бывают разные.

Этот вариант появился сравнительно недавно, но по темпам опережает другие сорта и с каждым годом распространяется все больше и больше. Источником света являются светодиоды белого цвета, когда были разработаны сверхяркие варианты, это направление стало перспективным как для внутреннего, так и для наружного освещения.

Решение имеет множество преимуществ, которые делают его популярным:

  1. Минимальное потребление энергии. По сравнению с лампой накаливания разница почти 90%. Установив светодиодное освещение, можно сэкономить электроэнергию.
  2. КПД намного выше, поскольку энергия не расходуется на нагрев катушки или разрядку дуги.
  3. Срок службы при нормальных условиях эксплуатации может превышать 50 000 часов. Это намного больше, чем у любого другого вида.
  4. Светодиоды могут излучать свет с разной цветовой температурой, что позволяет найти подходящее решение для любых целей. При этом мерцания практически нет, что снижает нагрузку на зрение.
  5. На стандартную розетку можно купить как лампы, так и лампочки.

У светодиодов тоже есть недостатки. В первую очередь, придирчиво к качеству радиатора. Если он не справляется с отводом лишнего тепла, работа светодиодов нарушается и ресурс значительно сокращается. В продаже много некачественной продукции с диодами, не обеспечивающими нормального качества света.

Видео рассказывает историю и эволюцию освещения.

Электрическое освещение прошло несколько этапов своего развития. И следует отметить, что все версии лампочек, за исключением версии с углеродной нитью, по-прежнему используются. И несмотря на развитие технологий и появление светодиодных источников света, лампы накаливания по-прежнему играют ведущую роль, объем их годового производства превышает все остальные вместе взятые.

Оцените статью
Добавить комментарий