غالبًا ما يحدث أن الجهاز المستخدم في الحياة اليومية ، والذي له أهمية كبيرة للبشرية جمعاء ، لا يذكرنا بخالقه. لكنها أضاءت في منازلنا بفضل جهود أشخاص محددين. إن استحقاقهم للبشرية لا يقدر بثمن - منازلنا مليئة بالنور والدفء. ستعرفك القصة أدناه على هذا الاختراع العظيم وأسماء من يرتبط به.
أما بالنسبة للأخير ، فيمكن الإشارة إلى اسمين - ألكسندر لودين وتوماس إديسون. على الرغم من أن ميزة العالم الروسي كانت عظيمة جدًا ، إلا أن النخيل ينتمي إلى المخترع الأمريكي. لذلك ، سوف نتحدث بإيجاز عن Lodygin ونتحدث بالتفصيل عن إنجازات Edison. يرتبط تاريخ المصابيح المتوهجة بأسمائهم. يقال أن مصابيح إديسون الكهربائية استغرقت وقتًا طويلاً. كان عليه إجراء حوالي ألفي تجربة قبل أن يولد التصميم المألوف لنا جميعًا.
اختراع قدمه ألكسندر لودين
يشبه تاريخ المصابيح المتوهجة إلى حد كبير تاريخ الاختراعات الأخرى المصنوعة في روسيا. تمكن العالم الروسي ألكسندر لودين من جعل قضيب الكربون يتوهج في وعاء زجاجي يُضخ الهواء منه. يبدأ تاريخ إنشاء المصباح المتوهج في عام 1872 ، عندما تمكن من القيام بذلك. حصل الإسكندر على براءة اختراع لمصباح فحم كهربائي متوهج في عام 1874. بعد ذلك بقليل ، اقترح استبدال قضيب الكربون بالتنغستن. لا يزال جزء التنغستن يستخدم في المصابيح المتوهجة.
بفضل توماس اديسون
ومع ذلك ، فقد كان مخترعًا أمريكيًا قادرًا على إنشاء نموذج دائم وموثوق وغير مكلف في عام 1878. بالإضافة إلى ذلك ، تمكن من تأسيس إنتاجه. في مصابيحه الأولى ، كانت الفتيل عبارة عن نشارة متفحمة مصنوعة من الخيزران الياباني. ظهرت خيوط التنغستن ، المألوفة لدينا ، في وقت لاحق. بدأ استخدامها بمبادرة من Lodygin ، المهندس الروسي المذكور أعلاه. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن يعرف كيف تطور تاريخ المصابيح المتوهجة في السنوات اللاحقة.
عقلية إديسون الأمريكية
تختلف اختلافا كبيرا عن الروسية. مع المواطن الأمريكي توماس إديسون ، ذهب كل شيء إلى العمل. ومن المثير للاهتمام ، أنه أثناء التفكير في كيفية جعل شريط التلغراف أكثر متانة ، اخترع هذا العالم الشمع الورقي. ثم تم استخدام هذه الورقة كغلاف حلوى. سبقت سبعة قرون من التاريخ الغربي اختراع إديسون ، ولم يكن تطور الفكر التقني بقدر كبير ، ولكن الموقف النشط للحياة يتشكل تدريجياً لدى الناس. ذهب العديد من العلماء الموهوبين بعناد إلى هذا الاختراع. يرتبط تاريخ أصل المصباح المتوهج ، على وجه الخصوص ، باسم فاراداي. لقد ابتكر أعمالًا أساسية في الفيزياء ، دون الاعتماد على اختراع إديسون الذي كان بالكاد ممكنًا.
الاختراعات الأخرى التي قدمها إديسون
ولد توماس إديسون عام 1847 في بورت هيرون ، وهي بلدة أمريكية صغيرة. في الإدراك الذاتي لتوماس ، لعبت حقيقة أن المخترع الشاب كانت لديه القدرة على إيجاد مستثمرين على الفور لأفكاره ، حتى الأكثر جرأة ، دورًا. وكانوا على استعداد للمخاطرة بمبالغ كبيرة. على سبيل المثال ، بينما كان لا يزال مراهقًا ، قرر إديسون طباعة صحيفة في القطار أثناء تحركه ثم بيعها للركاب. وكان من المفترض أن يتم جمع أخبار الصحيفة من محطات الحافلات مباشرة. على الفور كان هناك أشخاص أقرضوا المال لشراء مطبعة صغيرة ، وكذلك أولئك الذين سمحوا لإديسون بالدخول إلى سيارة الأمتعة باستخدام هذه الآلة.
كانت الاختراعات قبل توماس إديسون إما من صنع العلماء وكانت نتيجة ثانوية لاكتشافاتهم ، أو من قبل ممارسين أتقنوا ما كان عليهم العمل معه. كان إديسون هو من جعل الاختراع مهنة منفصلة. كان لديه الكثير من الأفكار ، وأصبح كل واحد منهم تقريبًا نبتًا لأفكار لاحقة تتطلب مزيدًا من التطوير. لم يهتم توماس طوال حياته الطويلة براحته الشخصية. من المعروف أنه عندما زار أوروبا ، بالفعل في أوج الشهرة ، أصيب بخيبة أمل من كسل وحنكة المخترعين الأوروبيين.
كان من الصعب العثور على منطقة لا يستطيع توماس تحقيق اختراق فيها. تشير التقديرات إلى أن هذا العالم حقق حوالي 40 اكتشافًا رئيسيًا كل عام. في المجموع ، حصل إديسون على 1092 براءة اختراع.
دفعت روح الرأسمالية الأمريكية توماس إديسون. تمكن من الثراء عندما كان يبلغ من العمر 22 عامًا ، عندما ابتكر شريط عرض أسعار لبورصة بوسطن. ومع ذلك ، كان أهم اختراع إديسون هو إنشاء المصباح المتوهج. نجح توماس في إمداد أمريكا بأكملها بالكهرباء بمساعدتها ، ثم العالم بأسره.
بناء محطة توليد الكهرباء وأول مستهلكين للكهرباء
يبدأ تاريخ المصباح ببناء محطة صغيرة لتوليد الطاقة. قام العالم ببنائه في مينلو بارك. كان من المفترض أن تخدم احتياجات مختبره. ومع ذلك ، تبين أن الطاقة المتلقاة كانت أكثر مما هو ضروري. ثم بدأ إديسون في بيع الفائض للمزارعين الجيران. من غير المحتمل أن يكون هؤلاء الأشخاص قد فهموا أنهم أصبحوا أول مستهلكين مدفوعين للكهرباء في العالم. لم يطمح إديسون أبدًا في أن يصبح رائد أعمال ، ولكن عندما احتاج إلى شيء ما لعمله ، افتتح مصنعًا صغيرًا في مينلو بارك ، والذي نما لاحقًا إلى حجم كبير وذهب في طريقه الخاص.
تاريخ التغييرات في جهاز المصباح المتوهج
المصباح الكهربائي المتوهج هو مصدر الضوء ، حيث يتم التحويل إلى طاقة ضوئية كهربائية بسبب توهج موصل حراري بواسطة تيار كهربائي. تم الحصول على الطاقة الضوئية بهذه الطريقة لأول مرة عن طريق تمرير التيار عبر قضيب الكربون. تم وضع هذا القضيب في وعاء تم إخلاء الهواء منه مسبقًا. ابتكر توماس إديسون في عام 1879 تصميمًا متينًا إلى حد ما باستخدام خيوط الكربون. ومع ذلك ، هناك تاريخ طويل إلى حد ما لظهور المصباح المتوهج في شكله الحديث. كهيئة تدفئة في 1898-1908. حاول استخدام معادن مختلفة (التنتالوم ، التنجستن ، الأوزميوم). بدأ استخدام خيوط التنغستن ، المتعرجة ، منذ عام 1909. بدأت المصابيح المتوهجة بالملء في 1912-13. (الكريبتون والأرجون) وكذلك النيتروجين. في الوقت نفسه ، بدأ صنع خيوط التنغستن على شكل حلزوني.
يتميز تاريخ تطوير المصباح المتوهج كذلك بتحسينه من خلال تحسين خرج الضوء. تم ذلك عن طريق رفع درجة حرارة الجسم الخيطي. في نفس الوقت ، تم الحفاظ على عمر المصباح. أدى ملئه بغازات جزيئية خاملة مع إضافة الهالوجين إلى انخفاض تلوث القارورة بجزيئات التنجستن التي يتم رشها بداخلها. بالإضافة إلى ذلك ، قلل من معدل تبخره. أدى استخدام خيوط على شكل لولب مزدوج وثلاثي لولب إلى تقليل فقد الحرارة من خلال الغاز.
هذا هو تاريخ اختراع المصباح المتوهج. بالتأكيد ستكون مهتمًا بمعرفة أنواعها المختلفة.
أصناف حديثة من المصابيح المتوهجة
تتكون العديد من أنواع المصابيح الكهربائية من أجزاء معينة من نفس النوع. تختلف في الشكل والحجم. يتم تثبيت الجسم المتوهج (أي لولب مصنوع من التنجستن) على جذع معدني أو زجاجي داخل المصباح بحوامل مصنوعة من سلك الموليبدينوم. نهايات اللولب متصلة بأطراف المدخلات. من أجل إنشاء اتصال محكم التفريغ بشفرة مصنوعة من الزجاج ، فإن الجزء الأوسط من البطانات مصنوع من الموليبدينوم أو البلاتين. تمتلئ لمبة المصباح أثناء المعالجة الفراغية بغاز خامل. ثم يتم تخمير الجذع وتشكيل صنبور. مصباح التركيب في الخرطوشة وحماية الفوهة مزود بقاعدة. يتم إرفاقه بقاعدة المصطكي بالقارورة.
ظهور المصابيح
اليوم ، هناك العديد من المصابيح المتوهجة ، والتي يمكن تقسيمها حسب التطبيق (لمصابيح السيارة الأمامية ، والأغراض العامة ، وما إلى ذلك) ، أو حسب خصائص الإضاءة لمصباحها أو من خلال الشكل البناء (الزخرفية ، المرآة ، مع طلاء منتشر ، وما إلى ذلك) ، وكذلك حسب الشكل الذي يحتوي عليه جسم الفتيل (مع حلزوني مزدوج ، ولولب مسطح ، وما إلى ذلك). أما بالنسبة للأبعاد فهناك كبير الحجم وعادي وصغير الحجم ومنمنمات وشبه مصغر. على سبيل المثال ، يشمل الأخير مصابيح يقل طولها عن 10 مم ، لا يتجاوز قطرها 6 مم. أما الأحجام الكبيرة فتشمل تلك التي يزيد طولها عن 175 ملم وقطرها 80 ملم على الأقل.
قوة المصباح وعمر الخدمة
يمكن أن تعمل المصابيح المتوهجة الحديثة بجهد كهربائي يتراوح من كسور الوحدة إلى عدة مئات من الفولتات. يمكن أن تصل قوتهم إلى عشرات الكيلوات. إذا قمت بزيادة الجهد بنسبة 1٪ ، سيزداد التدفق الضوئي بنسبة 4٪. ومع ذلك ، سيتم تقليل عمر الخدمة بنسبة 15٪. إذا قمت بتشغيل المصباح لفترة قصيرة بجهد يتجاوز الجهد المقدر بنسبة 15٪ ، فسيتم تعطيله. هذا هو السبب في أن قطرات الفولتية تتسبب في كثير من الأحيان في احتراق المصابيح الكهربائية. تختلف مدة خدمتهم من خمس ساعات إلى ألف أو أكثر. على سبيل المثال ، تم تصميم المصابيح الأمامية للطائرات لفترة قصيرة ، ويمكن أن تعمل مصابيح النقل لفترة طويلة جدًا. في الحالة الأخيرة ، يجب تثبيتها في أماكن تسمح بسهولة الاستبدال. اليوم ، تعتمد الفعالية المضيئة للمصابيح على الجهد والتصميم ومدة الاحتراق والطاقة. فهو يقع في حوالي 10-35 لومن / واط.
المصابيح المتوهجة اليوم
المصابيح المتوهجة من حيث كفاءتها المضيئة ، بالطبع ، تفقد مصادر الضوء التي تعمل بالغاز (مصابيح الفلورسنت). ومع ذلك ، فهي أسهل في الاستخدام. لا تتطلب المصابيح المتوهجة تركيبات معقدة أو أجهزة بدء. من حيث القوة والجهد ، لا توجد قيود عملياً عليها. يتم إنتاج حوالي 10 مليارات مصباح في العالم اليوم كل عام. وعدد أصنافها يزيد عن ألفي.
مصابيح لد
تمت كتابة تاريخ منشأ المصباح بالفعل ، في حين أن تاريخ تطوير هذا الاختراع لم يكتمل بعد. هناك أنواع جديدة أصبحت أكثر شيوعًا. نحن نتحدث بشكل أساسي عن مصابيح LED (يظهر أحدها في الصورة أعلاه). تُعرف أيضًا باسم كفاءة الطاقة. هذه المصابيح لها ناتج ضوئي أكثر من 10 أضعاف من المصابيح المتوهجة. ومع ذلك ، فإن لديهم عيبًا - يجب أن يكون مصدر الطاقة منخفض الجهد.