Capita spesso che un dispositivo utilizzato nella vita di tutti i giorni, che è di grande importanza per tutta l'umanità, non ci ricordi il suo creatore. Ma nelle nostre case si è acceso grazie agli sforzi di persone specifiche. Il loro merito per l'umanità è inestimabile: le nostre case sono piene di luce e calore. La storia seguente ti introdurrà a questa grande invenzione e ai nomi di coloro a cui è associata.
Per quanto riguarda quest'ultimo, si possono notare due nomi: Alexander Lodygin e Thomas Edison. Sebbene il merito dello scienziato russo fosse molto grande, la palma appartiene all'inventore americano. Pertanto, parleremo brevemente di Lodygin e ci soffermeremo in dettaglio sui risultati di Edison. È ai loro nomi che è associata la storia delle lampade a incandescenza. Si dice che le lampadine di Edison impiegassero molto tempo. Ha dovuto condurre circa 2mila esperimenti prima che nascesse il design familiare a tutti noi.
Invenzione di Alexander Lodygin
La storia delle lampade a incandescenza è molto simile alla storia di altre invenzioni fatte in Russia. Alexander Lodygin, uno scienziato russo, è stato in grado di far brillare un'asta di carbonio in un recipiente di vetro da cui veniva pompata l'aria. La storia della creazione di una lampada a incandescenza inizia nel 1872, quando riuscì a farlo. Alexander ha ricevuto un brevetto per una lampada a incandescenza a carbone elettrico nel 1874. Poco dopo, ha suggerito di sostituire l'asta di carbonio con il tungsteno. La parte in tungsteno è ancora utilizzata nelle lampade a incandescenza.
Grazie a Tommaso Edison
Tuttavia, è stato un inventore americano che è stato in grado di creare un modello durevole, affidabile ed economico nel 1878. Inoltre, è riuscito a stabilire la sua produzione. Nelle sue prime lampade, il filamento era costituito da trucioli carbonizzati di bambù giapponese. I filamenti di tungsteno, a noi familiari, sono apparsi molto più tardi. Cominciarono ad essere usati su iniziativa di Lodygin, l'ingegnere russo sopra menzionato. Se non fosse stato per lui, chissà come si sarebbe sviluppata negli anni successivi la storia delle lampade ad incandescenza.
Mentalità americana di Edison
Significativamente diverso dal russo. Con il cittadino statunitense Thomas Edison, tutto è andato in affari. È interessante notare che, mentre pensava a come rendere più resistente il nastro telegrafico, questo scienziato ha inventato la ceratura della carta. Questa carta è stata poi utilizzata come involucro di caramelle. Sette secoli di storia occidentale hanno preceduto l'invenzione di Edison e non tanto lo sviluppo del pensiero tecnico, ma l'atteggiamento attivo nei confronti della vita si è gradualmente formato nelle persone. Molti scienziati di talento sono andati ostinatamente a questa invenzione. La storia dell'origine della lampada ad incandescenza è associata, in particolare, al nome di Faraday. Ha creato opere fondamentali di fisica, senza fare affidamento su cui l'invenzione di Edison sarebbe stata difficilmente realizzabile.
Altre invenzioni fatte da Edison
Thomas Edison nasce nel 1847 a Port Heron, una piccola cittadina americana. Nell'autorealizzazione di Thomas, ha giocato un ruolo il fatto che il giovane inventore avesse la capacità di trovare istantaneamente investitori per le sue idee, anche le più audaci. Ed erano pronti a rischiare somme considerevoli. Ad esempio, quando era ancora un adolescente, Edison decise di stampare un giornale sul treno mentre era in movimento e poi venderlo ai passeggeri. E le notizie per il giornale avrebbero dovuto essere raccolte proprio alle fermate degli autobus. Immediatamente c'erano persone che prestavano soldi per comprare una piccola macchina da stampa, così come quelle che facevano entrare Edison nel bagagliaio con questa macchina.
Le invenzioni prima di Thomas Edison sono state fatte da scienziati ed erano un sottoprodotto delle loro scoperte, o da professionisti che hanno perfezionato ciò con cui dovevano lavorare. Fu Edison a fare dell'invenzione una professione separata. Aveva molte idee e quasi tutte divennero un germoglio per quelle successive che richiedevano un ulteriore sviluppo. Thomas per tutta la sua lunga vita non si è preoccupato del suo benessere personale. È noto che quando visitò l'Europa, già all'apice della fama, rimase deluso dalla pigrizia e dall'eleganza degli inventori europei.
Era difficile trovare un'area in cui Thomas non avrebbe fatto una svolta. Si stima che questo scienziato abbia fatto circa 40 grandi scoperte ogni anno. In totale, Edison ha ricevuto 1.092 brevetti.
Lo spirito del capitalismo americano ha spinto Thomas Edison in alto. Riuscì a diventare ricco all'età di 22 anni, quando inventò un ticker per le quotazioni per la Borsa di Boston. Tuttavia, l'invenzione più importante di Edison è stata la creazione di una lampada a incandescenza. Thomas è riuscito a elettrizzare l'intera America con il suo aiuto, e poi il mondo intero.
Costruzione della centrale e dei primi consumatori di energia elettrica
La storia della lampada inizia con la costruzione di una piccola centrale elettrica. Lo scienziato l'ha costruito nel suo Menlo Park. Doveva soddisfare i bisogni del suo laboratorio. Tuttavia, l'energia ricevuta si è rivelata più del necessario. Poi Edison iniziò a vendere l'eccedenza ai vicini contadini. È improbabile che queste persone abbiano capito di essere diventate i primi consumatori pagati di elettricità al mondo. Edison non ha mai aspirato a diventare un imprenditore, ma quando aveva bisogno di qualcosa per il suo lavoro, ha aperto una piccola fabbrica a Menlo Park, che in seguito è cresciuta fino a diventare grande e ha preso la sua strada.
Storia dei cambiamenti nel dispositivo della lampada a incandescenza
Una lampada a incandescenza elettrica è una sorgente luminosa, in cui la conversione in energia luminosa elettrica avviene a causa dell'incandescenza di un conduttore refrattario da parte di una corrente elettrica. L'energia luminosa è stata ottenuta per la prima volta in questo modo facendo passare la corrente attraverso una barra di carbonio. Questa asta è stata collocata in una nave da cui l'aria era stata precedentemente evacuata. Thomas Edison nel 1879 ha creato un design più o meno durevole utilizzando il filamento di carbonio. Tuttavia, c'è una storia piuttosto lunga sull'emergere della lampada a incandescenza nella sua forma moderna. Come corpo di riscaldamento nel 1898-1908. cercato di utilizzare metalli diversi (tantalio, tungsteno, osmio). Il filamento di tungsteno, a zigzag, iniziò ad essere utilizzato dal 1909. Le lampade a incandescenza iniziarono a riempirsi nel 1912-13. (krypton e argon), nonché azoto. Allo stesso tempo, il filamento di tungsteno iniziò a essere realizzato a forma di spirale.
La storia dello sviluppo della lampada a incandescenza è ulteriormente segnata dal suo miglioramento attraverso il miglioramento della resa luminosa. Ciò è stato fatto aumentando la temperatura del corpo del filamento. Allo stesso tempo, la durata della lampada è stata mantenuta. Il riempimento con gas macromolecolari inerti con l'aggiunta di alogeno ha portato a una diminuzione della contaminazione del pallone con particelle di tungsteno spruzzate al suo interno. Inoltre, ha ridotto la velocità della sua evaporazione. L'uso di un filamento sotto forma di doppia spirale e trispirale ha portato ad una riduzione della dispersione di calore attraverso il gas.
Tale è la storia dell'invenzione della lampada a incandescenza. Sicuramente ti interesserà sapere quali sono le sue varie varietà.
Varietà moderne di lampade a incandescenza
Molte varietà di lampade elettriche sono costituite da alcune parti dello stesso tipo. Differiscono per forma e dimensioni. Un corpo incandescente (cioè una spirale in tungsteno) è fissato su uno stelo di metallo o di vetro all'interno della lampadina con supporti in filo di molibdeno. Le estremità della spirale sono attaccate alle estremità degli ingressi. Per creare una connessione a tenuta di vuoto con una lama in vetro, la parte centrale delle boccole è in molibdeno o platino. Il bulbo di una lampada durante la lavorazione sottovuoto viene riempito di gas inerte. Quindi viene preparato lo stelo e si forma un beccuccio. La lampada per il montaggio nella cartuccia e la protezione del beccuccio è fornita con una base. È attaccato con un mastice di base al pallone.
L'aspetto delle lampade
Oggi ci sono molte lampadine a incandescenza, che possono essere suddivise per applicazione (per fari di automobili, uso generale, ecc.), per le proprietà di illuminazione della loro lampadina o per forma costruttiva (decorativa, a specchio, con rivestimento diffondente, ecc.), nonché dalla forma che ha il corpo del filamento (a doppia spirale, a spirale piatta, ecc.). Per quanto riguarda le dimensioni, ci sono grandi, normali, piccole, in miniatura e subminiaturizzate. Ad esempio, questi ultimi includono lampade di lunghezza inferiore a 10 mm, il cui diametro non supera i 6 mm. Quanto a quelli di grandi dimensioni, comprendono quelli la cui lunghezza è superiore a 175 mm e il diametro è di almeno 80 mm.
Potenza della lampada e durata
Le moderne lampade a incandescenza possono funzionare a tensioni che vanno da frazioni di unità a diverse centinaia di volt. La loro potenza può essere di decine di kilowatt. Se si aumenta la tensione dell'1%, il flusso luminoso aumenterà del 4%. Tuttavia, la vita utile sarà ridotta del 15%. Se si accende la lampada per un breve periodo di tempo a una tensione che supera del 15% la tensione nominale, verrà disabilitata. Ecco perché così spesso le cadute di tensione provocano l'esaurimento delle lampadine. Da cinque ore a mille o più, la loro durata varia. Ad esempio, i fari degli aerei sono progettati per un breve periodo e le luci di trasporto possono funzionare per molto tempo. In quest'ultimo caso, dovrebbero essere installati in luoghi che consentano una facile sostituzione. Oggi l'efficienza luminosa delle lampade dipende da voltaggio, design, durata della combustione e potenza. È di circa 10-35 lm/W.
Lampade a incandescenza oggi
Le lampade a incandescenza in termini di efficienza luminosa, ovviamente, perdono rispetto alle sorgenti luminose alimentate a gas (lampade fluorescenti). Tuttavia, sono più facili da usare. Le lampade a incandescenza non richiedono raccordi complessi o dispositivi di avviamento. In termini di potenza e tensione, non ci sono praticamente restrizioni per loro. Ogni anno nel mondo vengono prodotte circa 10 miliardi di lampade. E il numero delle loro varietà supera i 2 mila.
Lampada a LED
La storia dell'origine della lampada è già stata scritta, mentre la storia dello sviluppo di questa invenzione non è stata ancora completata. Ci sono nuove varietà che stanno diventando sempre più popolari. Parliamo principalmente di lampade a LED (una di queste è mostrata nella foto sopra). Sono anche conosciuti come efficienti dal punto di vista energetico. Queste lampade hanno un'emissione luminosa che è più di 10 volte quella delle lampade a incandescenza. Tuttavia, hanno uno svantaggio: la fonte di alimentazione deve essere a bassa tensione.