Кто изобрёл первым лампочку, Лодыгин или Эдисон?

Мы все привыкли и не замечаем такую обыденную и повседневную вещь, как электрическая лампочка. Максимум, что на эту тему думает обыватель: «не заменить ли мне лампу накаливания на более интересный дизайн или перейти на энергосберегающую технологию?». Между тем, для своего века это была по-настоящему революционная вещь! Идут споры, кому первому принадлежит вклад в изобретение первой лампочки. Наши соотечественники уверены, что это русский инженер Александр Николаевич Лодыгин, но над этой проблемой работали учёные разных стран: Суон из Англии, Гебель из Германии, Деларю из Франции, все они немало работали в этой области научных открытий. Кто же изобрёл первым лампочку?

Оглавление:

Древние прототипы

Как древние люди расписывали пещеры наскальной росписью, когда отсутствовало естественное освещение? Факелы и костры? Но от них идёт дым и копоть, да и особо много так не нарисуешь, в трёх метрах от костра уже темновато… Историки размышляют на эту тему и не могут прийти к единому мнению. Единственное упоминание об освещении – на египетских пирамидах изображены люди, в руках которых лампы очень похожие на электрические.

Первые опыты с дуговой лампой

1. Исследования на эту тему начинались больше полувека до самого изобретения.
2. Впервые опыты с так называемой дуговой лампочкой показаны при королевском дворе Великобритании в начале XIX века учёным по фамилии Деви. Меж тонкими угольными волосками пробегали множество электрических вспышек. Производимый свет был необычайно ярким, даже ослепляющим и очень эффектным, однако, для обычного освещения не годился. Требовался мощный генератор для подпитки лампы, а срок горения был коротким.
3. Гораздо позже, когда были изобретены генераторы, «дуговая лампа» нашла своё применение, но в очень специфической сфере — в кинотеатре или на маяках, а также в мощных прожекторах.

История изобретения электролампы

Каждый ученик на уроке физики проходил тему истории изобретения электричества. Принято считать что изобретение конструкции действующей электрической лампы принадлежит Томасу Эдисону, который опубликовал своё открытие в 1879 году. Однако за этим изобретением стоит гораздо больше упорного труда, чем нам кажется.

Появлению современных электрических ламп предшествовало большое количество подготовительных исследований в разных странах мира изобретателями-учёными. Совершенствовались достижения предыдущий поколений, проводились эксперименты с разными типами среды, в которую помещалась нить накаливания, изменялась и совершенствовалась лампочка. История изобретения насчитывает множество этапов.

Задача перед учёными стояла простая и сложная одновременно — получить такую конструкцию, которая бы могла использоваться в повседневной жизни. Одним из перспективных направлений оказалось исследование эффекта накаливания различных материалов.

Если пропускать электрический ток через некоторые металлы, они будут накаливаться и давать источник света. Вопрос был только в одном – как не допустить перегревания, плавки материала или его горения. Множество опытов проводилось в этом направлении. Учёные понимали, что достижение баланса между элементом накаливания и средой, в которой он нагревается, будет означать гигантский прорыв.

Что же такое горение? Прежде всего, это прямой контакт с кислородом. Поскольку он содержится в окружающей среде, единственный способ избежать возгорания элемента накаливания — ограничить контакт нагревательного элемента с воздухом. Следовательно, нужна ёмкость, лампа.

• Первым изобретателем, придумавшим лампочку, стал англичанин Молейнс. У него нить накала была изготовлена из платины с углеродом. В 1845 году уроженец США Старр запатентовал вакуумную лампу, в ней была установлена углеродная нить накаливания. Учёные пробовали сочетать различные конфигурации в сочетании с разнообразными материалами нагревательного элемента, но все они не нашли массового применения поскольку были выявлены те или иные недостатки.
• Первая лампочка с нитью накала из дорогого металла — платины изобретена в начале XIX века. Изобретение не нашло применения, хотя платина отлично справлялась со своей функцией накала и свечения;
• Первый раз в качестве накаливающей составляющей был применён угольный стержень. Исследования о том, насколько эффективно его свечение проводил бельгийский учёный по фамилии Жобар.
• В качестве светящегося элемента пытались приспособить и дерево, например, бамбук. Такие опыты проводил учёный по фамилии Гебель. Кроме экспериментов с лампой накаливания, Гебель впервые придумал способ использования в качестве лампы прозрачные ёмкости с вакуумом.
• История изобретения лампы насчитывает также ещё одного исследователя Суона, который развил открытие Гебеля в своих экспериментах. В 1860 году он запатентовал световую лампу, в которой элемент накаливания был в вакууме. Но это изобретение не нашло массового использования из-за проблем эффективного получения вакуума.

Вклад русских исследователей

1. Наш соотечественник Александр Николаевич Лодыгин в 1874 году получил патент на первую лампу накаливания, в которой материал нити был произведён из угля. Её свечение продолжалось в течение 30 минут и могло использоваться для освещения улицы. Он впервые применил принцип закручивания нити накаливания в спираль и осуществил опыты по использованию тугоплавких металлов, таких как молибдена и вольфрама для изготовления нити накаливания.
2. Коллега Лодыгина по фамилии Дидрихсон произвёл улучшение изобретения на основе принципа последовательного нагревания угольных волосков. При таких условиях срок работы лампы продлевался, что могло стать основой для массового использования электрического освещения в повседневной жизни.
3. Русский техник-исследователь по фамилии Яблочков примерно в тот же период создаёт лампочку без вакуума, в ней используется в качестве нити накаливания каолин. В истории лампа не нашла практического применения в связи с тем, что требовала предварительного нагрева элемента накаливания, это создавало неудобства.

Эра Эдисона

Надо сказать, что помимо гениального склада ума, у Томаса Эдисона имелся очевидный талант коммерсанта. Он первым сообразил, какие грандиозные финансовые выгоды сулит массовый выпуск ламп накаливания. Над усовершенствованием конструкции лампы Эдисон начал работу в 1878 году и сразу заявил, что он решил проблему электролампы. На тот момент Эдисон являлся изобретателем телефонного аппарата и фонографа, поэтому ему сразу же поверили. Высказывание Эдисона отразилось на бирже. Акции газовых компаний стремительно поползли вниз в цене.

Однако Эдисон слегка погорячился. Решить проблему моментально не удалось. У изобретателя была идея по созданию выключателя для нормальной работы лампы, таким образом, чтобы не было излишнего перегрева элемента накала. Но они срабатывали не в нужный момент, что было неприятно глазу и приводило к мерцанию. Конструкция была неприменима в массовом выпуске. Лаборатория во главе с Эдисоном проводила множественные опыты с экспериментами из разных материалов нити накаливания и разных сред, куда её помещали.

Прорыв помог осуществить молодой сотрудник-физик из Принстонского института по фамилии Аптон. Физики стали изучать уже полученные патенты и открытия в этой области. И натолкнулись на идею о свойствах сопротивляемости металлов применительно к технологии накаливания. Выяснилось, что металлы с наиболее высоким коэффициентом сопротивления легче нагреваются и не горят. К началу 1880 года стали появляться первые результаты. Лучше всего работала конструкция из сочетания вакуумной лампы и угольных стержней из бамбука в виде нити. Так появилась первая эффективно работающая электрическая лампа.

Кроме проблемы улучшения лампы накаливания, Эдисон занимался также и проблемой питания лампы. Его лаборатории принадлежат изобретения цоколя, выключателя для лампы. Через 2 года коммерческий талант Эдисона раскрылся во всю ширину. Была основана компания Edison Electrical Light Company с сетью станций и филиалами магазинов по всему Нью-Йорку, лампы интенсивно рекламировались и продавались. Таковы были первые аналоги современных лампочек.

У Эдисона в Англии был серьёзный соперник, который тоже работал над проблемой усовершенствования электрической лампы. Англичанин Свон понял, что с помощью насоса можно делать вакуум лучшего качества. Но его угольный стержень был слишком толстым и оставлял копоть, поэтому на практике такую лампу было сложно использовать.

Проанализировав успехи Эдисона, Свон стал использовать его открытия в своих лампах. Он открыл собственную компанию по производству ламп. Эдисон не оставил такую наглость без внимания и подал иск о нарушении авторского законодательства. Некоторое время продолжались споры, но оба исследователя решили примириться и объединить усилия в одной компании. Так, появилась Edison Swan United, крупный производитель электроламп во всем мире.

Какого изобретателя считать первым?

И русский, и американский изобретатели работали над своими проектами практически одновременно.

Александр Николаевич Лодыгин получил патент на изобретение лампы в 1874 году, Томас Эдисон начал исследования пятью годами позже.

Конечно, при всем уважении к коммерческому таланту Т. Эдисона, деле продвижения и массового использования такого нужного и полезного изобретения, главное место за изобретение электрической лампы по праву отдано русскому изобретателю А. Н. Лодыгину.

Современные лампы накаливания являются модификациями изобретения Лодыгина, поскольку они имеют более эффективный поток света, а также отличную цветопередачу, более высокий КПД. Сегодня мы вправе гордиться своим соотечественником за его вклад в гениальное и полезное изобретение.