Author Archives: ELECTRIC

Поява ідеї лампи розжарювання

Навіть у вдосконаленому вигляді дугові лампи (свічка Яблочкова, вдосконалена Джандусом) не змогли отримати досить широкого поширення. Вольтова дуга – дуже сильне джерело світла, та яскравість її горіння неможливо зменшити нижче певної межі, що робить їх ідеальними для освітлення великих залів, вокзалів чи площ але абсолютно непридатними для застосування в маленьких житлових або робочих приміщеннях.

Набагато зручніше в цьому сенсі були лампочки розжарювання. Їх структура проста: електричний струм, проходячи через тонку нитку, нагріває її до високої температури, завдяки чому вона починає яскраво світитися. Ще в 1820 році французький вчений Деларю виготовив першу таку лампу, в якій розжарювалася платинова спіраль. Після цього продовж півстоліття лампи розжарювання майже не використовувалися, оскільки не могли знайти відповідного матеріалу для нитки.

Спочатку найбільш зручним здавалося вугілля. У 1873 році російський електротехнік А. Н. Лодигін зробив лампочку в якій розжарювались стрижні з реторного вугілля. Він же перший почав відкачувати з колби повітря. Зрештою, йому вдалося створити першу лампочку розжарювання, яка отримала деяке практичне застосування, але вона залишалася ще дуже недосконалою. У 1878 році американські електротехніки Соєр і Манн за іншими даними це був Джозеф Суон (Сван), котрий навіть патент відповідний мав та і є більш відомим,  знайшли спосіб виготовляти маленькі вугільні волокна невеликого перерізу шляхом обвуглювання картону в графітовому порошку. Ці волокна вкладали в скляні колби. Однак і ці лампочки були дуже недовговічні. Саме в цей час даною проблемою зацікавився американський винахідник Едісон, перед яким постала складна проблема підбору більш вдалого матеріали, з якого буде виготовлено складові частини лампочки розжарювання. Яких результатів він зміг досягнути? Про це – в наступній статті.

Свічка Яблочкова: її особливості, недоліки та переваги

Відразу після своєї появи, свічки Яблочкова завоювали загальну увагу, і наробили багато шуму. Це і не дивно: вже в 1877 році з їх допомогою було вперше вдало організовано вуличне освітлення на Avenue de L `Opera в Парижі. Всесвітня виставка, що відкрилася в наступному році, дала можливість багатьом електротехнікам познайомитися з цим чудовим винаходом.

Під назвою «російське світло» свічки Яблочкова використовувалися пізніше для вуличного освітлення в багатьох містах світу. Ці лампи цікаві ще й тим, що вимагали виключно змінного струму, оскільки швидкість згоряння позитивного і негативного електродів в них була не однаковою і при постійному струмі треба було робити позитивні електроди більш товстіші. Саме для Яблочкова, Зеноб Ґрамм  (відомий бельгійський винахідник магніто- і динамоелектричніх машин) виготовив свій перший генератор змінного струму. Але поряд з перевагами, свічки Яблочкова мали свої недоліки. Головна незручність полягала в тому, що вугільні стержні в них згорали дуже швидко – свічка середньої величини світила не більше двох годин.

Цей недолік, втім, був притаманний і багатьом іншим дуговим лампам. Не раз у винахідників була думка вкласти вольтову дугу в позбавлений кисню простір, адже завдяки цьому лампа могла б горіти значно довше. Довгий час ці спроби не вдавалися, оскільки намагалися викачати повітря повністю з усієї лампи. Американець Джандус перший придумав розміщувати в колбі не всю лампу, а тільки її електроди. При виникненні вольтової дуги, кисень, що був в посудині, швидко вступав у реакцію з розпеченим вуглецем, так, що незабаром усередині колби утворювалася нейтральна атмосфера. Хоча кисень і продовжував надходити через щілини, вплив його сильно послаблювалася, і така лампа могла безперервно горіти близько 200 годин. Чергова історія розвитку пристроїв освітлення – в наступній статі.

Перша лампа з ручним регулюванням довжини дуги

Після появи перших дугових ламп, було ряд дослідників взялися за вирішення складного завдання: винайти конструкцію дугової лампи, яка була б позбавлена недоліків початкового варіанту. Таким чином з’явилася дугова лампа з ручним регулюванням довжини дуги. Вона була сконструйована французьким фізиком Фуко у 1844 році. Деревне вугілля він замінив паличками з твердого коксу. Вже в 1848 році він вперше застосував дугову лампу для освітлення однієї з паризьких площ. Нажаль, це був короткий і дуже дорогий досвід, оскільки джерелом електрики служила потужна батарея. Пізніше були винайдені різні пристосування, керовані годинниковим механізмом, який автоматично здвигав електроди в процесі їх згоряння.

Зрозуміло, що з точки зору практичного використання бажано було мати лампу, не ускладнену додатковими механізмами. Але чи можна обійтися без них? Виявилося, що так. Якщо поставити дві вуглинки не одна проти одної, а паралельно, притому так, щоб дуга могла утворюватися тільки між двома їх кінцями, то відстань між кінцями вугілля завжди зберігалася б незмінною. Конструкція такої лампи здається дуже простою, але насправді створення її потребувало великої винахідливості. Вона була придумана в 1876 році російським електротехніком Яблочковим, який працював у Парижі в майстерні академіка Бреге.

Свічка Яблочкова складалася з двох стрижнів, виготовлених з щільного роторного вугілля, встановлених паралельно і розділених гіпсовою пластиною. Остання грала подвійну роль: вона служила і для скріплення вуглин між собою і для їх ізоляції, дозволяючи вольтової дузі утворюватися лише між верхніми кінцями вугілля. По мірі того, як вугілля зверху згорало, гіпсова платівка плавилася і випаровувалася, так що кінчики вугілля завжди на кілька міліметрів виступали над платівкою. Звісно, на даному етапі розвиток дугової лампи не припинився, але про це – в наступній статті.

Таємниця створення першої електричної лампи

Ще в останні десятиліття XIX століття в житті більшості європейських міст з’явилося електричне освітлення. Спочатку воно прийшло на вулиці і площі, але незабаром проникло в кожен дім, в кожну квартиру і зробилося невід’ємною частиною життя кожної цивілізованої людини. Це була одна з найважливіших подій в історії техніки, і вона мала величезні і різноманітні наслідки. Бурхливий розвиток електричного освітлення призвів до масової електрифікації, перевороту в енергетиці і великим зрушень у промисловості. Але з чого все почалося? Як саме з’явилася електрична лампочка? Давайте ознайомимося з цим цінним відкриттям більш детальніше.

Варто зазначити, що в XIX столітті набули поширення два типи електричних ламп: лампи розжарювання і дугові. Дугові лампочки з’явилися трохи раніше, їх принцип дії ґрунтується на такому явищі, як вольтова дуга. Якщо взяти два дроти, підключити їх до досить сильного джерела струму, з’єднати, а потім розсунути на відстань кількох міліметрів, то між кінцями провідників утвориться щось на зразок полум’я з яскравим світлом. Дослід буде більш переконливим, якщо замість металевих проводів взяти два загострених вугільних стержня: при досить великій напрузі між ними утворюється світло сліпучої сили.

Вперше явище вольтової дуги спостерігав в 1803 році російський вчений Василь Петров. У 1810 році те ж відкриття зробив англійський фізик Деві. Обидва вони отримали вольтову дугу, користуючись великою батареєю елементів, між кінцями стержнів з деревного вугілля. І той, і інший писали, що вольтова дуга може використовуватися з метою висвітлення. Але стрижні-електроди в дугових лампах швидко згорали, і в процесі використання їх треба було підсувати один до одного, в наслідок чого такі лампи мерехтіли та швидко загасали. Що ж стало альтернативою цих ламп? Про це – в наступній статті.

Жарівка

Жарівка – це найбільш вживаний гаджет в наших будинках. Хто не знає такого слова як жарівка – дивіться далі. read more »