Кто изобрел лампочку: история открытия

История лампочки начинается задолго до того, как Эдисон запатентовал первую коммерчески успешную лампочку в 1879 году. В 1800 году итальянский изобретатель Алессандро Вольта разработал первый практический метод выработки электроэнергии — вольтов столб. Устройство сделано из чередующихся дисков цинка и меди, перемежающихся слоями картонов, пропитанных соленой водой, эта конструкция проводила электричество, когда к обоим его концам были подведены медные провода. Хотя на самом деле это предшественник современной батареи, светящийся медный провод Volta также считается одним из самых ранних проявлений освещения накаливания.

Вскоре после того, как Вольта представил свое открытие непрерывного источника электричества Королевскому обществу в Лондоне, Дэви произвел первую в мире электрическую лампу, подключив вольтовые сваи к угольным электродам.

Изобретение Дэви 1802 года было известно как электрическая дуговая лампа, названная так из-за яркой дуги света, излучаемой между двумя его углеродными стержнями.

Хотя дуговая лампа Дэви, безусловно, была улучшением автономных свай Вольты, она все еще не была очень практичным источником освещения. Эта рудиментарная лампа быстро сгорала и была слишком яркой для использования в доме или на рабочем месте. Однако в лекции 2012 года для Трудов Американского философского общества Джон Меуриг Томас писал, что другие эксперименты Дэви с освещением привели как к защитной лампе шахтеров, так и к уличному освещению в Париже «и многих других европейских городах». Принципы, лежащие в основе дугового света Дэви, использовались на протяжении 1800-х годов при разработке многих других электрических ламп и ламп.

В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю разработал эффективно спроектированную лампочку, используя спиральную платиновую нить вместо меди, но высокая стоимость платины не позволила лампочке стать коммерческим успехом, согласно интересной технике. В 1848 году англичанин Уильям Стейт улучшил долговечность обычных дуговых ламп, разработав часовой механизм, который регулировал движение быстро разрушающихся углеродных стержней ламп, согласно Институту техники и технологии. Но стоимость батарей, используемых для питания ламп Стаита, препятствовала коммерческим предприятиям изобретателя.

Как известно, в истории создания электрической лампочки сверкают имена трех изобретателей: Александр Лодыгин, Павел Яблочков и Томас Эдисон. Удивительным фактом является то, что все трое родились в один и тот же год — 1847. Эти ученые примерно в один период пришли к идее создать альтернативу тусклому газовому освещению.

Мысль об изобретении электрической лампочки не возникла из ниоткуда. Лодыгин, Яблочков и Эдисон продолжили работы своих предшественников, но совершенствовали идею до гениальной простоты, присущей великим изобретениям. Интересно, что, начиная эксперименты, деятели уже знали о достижениях друг друга.

Первым, кто получил патент на лампу накаливания, был российский ученый Александр Николаевич Лодыгин. Это произошло 11 июля 1874 года, и его изобретение описывалось как «способ и аппараты электрического освещения» с номером 1619. Лодыгин заложил основы для последующих разработок в области электрического освещения, став пионером в этой области.

Фактически утверждение о том, что Александр Лодыгин полностью изобрел лампу накаливания, не совсем точно. Он проводил эксперименты с уже существующими приборами, направляя свои усилия на увеличение срока службы. Основной целью было преодоление недостатков лампочек того времени, таких как кратковременная жизнь нити накаливания. Лодыгин взял на вооружение опыт других исследователей, создав лампочку с угольным стержнем, помещенным в вакуум вместо традиционной нити.

Не ограничившись этим, Лодыгин продолжил совершенствование технологии, предложив использование в лампах вольфрамовых нитей, закрученных в спираль. В своих исследованиях он даже основал завод в США для производства вольфрама, хрома и других металлов, что сделало возможным дальнейший прогресс в области электрического освещения.

Однако одним из важных вкладов Лодыгина считается его способность «вывести» лампочку из лаборатории в повседневную жизнь. Еще до получения патента в 1874 году, Лодыгин в 1873 году осветил электрическими лампочками магазин Флорана в Петербурге. Этот эксперимент произвел фурор, поскольку лампочки продолжали работать целых два месяца.

Хоть Лодыгин и не является исключительным создателем лампы накаливания, его вклад в усовершенствование технологии и успешное внедрение в повседневную жизнь неоспоримо.

В 1850 году английский химик Джозеф Свон решил проблему экономической эффективности предыдущих изобретателей, и к 1860 году он разработал лампочку, в которой вместо нитей из платины использовались карбонизированные бумажные нити. Свон получил патент в Великобритании в 1878 году, а в феврале 1879 года продемонстрировал работающую лампу на лекции в Ньюкасле.

Как и в более ранних версиях лампочки, нити Свона были помещены в вакуумную трубку, чтобы свести к минимуму воздействие кислорода и продлить срок их службы. К сожалению для Свона, вакуумные насосы его времени не были такими эффективными, как сейчас, и, хотя его прототип хорошо работал на демонстрациях, он был непрактичен в реальном использовании.

Эдисон понял, что проблема с дизайном Свона заключалась в нити накала. Тонкая нить с высоким электрическим сопротивлением сделает лампу практичной, потому что для ее свечения потребуется лишь небольшой ток. Он продемонстрировал свою лампочку в декабре 1879 года. Свон включил улучшение в свои лампочки и основал компанию по электрическому освещению в Англии.

Эдисон подал в суд за нарушение патентных прав, но патент Свона был намного весомее, по крайней мере, в Англии. Два изобретателя в конце концов объединили усилия и сформировали Edison-Swan United, которая стала одним из крупнейших в мире производителей лампочек.

Где Эдисон преуспел и превзошел своих конкурентов, так это в разработке практичной и недорогой лампочки. Он и его команда исследователей протестировали более 3000 образцов ламп накаливания в период с 1878 по 1880 год.

В 1879 году Эдисон подал патент на электрическую лампу с углеродной нитью накаливания. В патенте были перечислены несколько материалов, которые могут быть использованы для нити накала, включая: хлопок, лен и дерево. Через несколько месяцев после выдачи патента Эдисон и его команда обнаружили, что обугленная бамбуковая нить может гореть более 1200 часов. Поэтому решили её использовать в лампочках.

Более эффективный способ производства углеродных углей в 1882 году запатентовал Льюис Говард Латимер. И уже в 1903 году Уиллис Р. изобрел обработку этих нитей, которая позволила им ярко гореть, не затемняя внутреннюю часть их стеклянных колб.

Отметим, что Уильям Дэвид Кулидж, американский физик из General Electric, улучшил метод производства вольфрамовых нитей компании в 1910 году. Вольфрам по-прежнему является основным материалом, используемым в нитях накаливания сегодня.

Светоизлучающие диоды (светодиоды) теперь считаются будущим освещения из-за более низких требований к энергии для работы, более низкой ежемесячной цены и более длительного срока службы, чем у традиционных ламп накаливания.

Ник Холоньяк, американский ученый из General Electric, случайно изобрел красный светодиод, пытаясь создать лазер в начале 1960-х годов. Как и другие изобретатели, принцип, согласно которому некоторые полупроводники светятся при подаче электрического тока, был известен с начала 1900-х годов, но Холоняк был первым, кто запатентовал его для использования в качестве светильника.

Сегодня выбор освещения расширился, и люди могут выбирать различные типы лампочек, в том числе компактные люминесцентные (CFL) лампы, работающие за счет нагрева газа, который производит ультрафиолетовый свет, и светодиодные лампы.