Кто изобрел электричество: Что такое электричество и кто его изобрел

кто впервые открыл и начал использовать электроэнергию

На чтение 11 мин Просмотров 496 Опубликовано 25.09.2022
Обновлено 25.09.2022

Содержание

1. Этапы развития электричества
2. Первые опыты с электричеством
3. Физик который ввел понятие электрический ток
4. Кто открыл электрическое поле
5. Какой год считается «изобретением» электричества
6. Первая электростатическая машина
7. Первый электроприбор
8. Противостояние переменного и постоянного тока
9. Когда началась электрификация России
10. Заключение или как электричество изменило мир

Электричество давно и глубоко вошло в повседневную жизнь людей, и у многих возникает вопрос – а кто же изобрел это чудо? На самом деле вопрос, кто изобрел электричество, поставлен не очень корректно – электрические явления существовали всегда, независимо от наших знаний о нем. Но имена ученых, изучивших эти явления и поставивших их на службу человечеству, и их дела достойны того, чтобы вспомнить о них еще раз.

Этапы развития электричества

Электричество всегда существовало в природе параллельно с человечеством и даже до его появления на Земле. Грозы, электрические скаты, искрение в темноте при натирании тканей – все это заставляло пытливые умы задуматься об объяснении этих явлений.

Первые опыты с электричеством

Точная дата открытия электричества неизвестна, но первые упоминания об изучении электростатических явлений относятся к древнегреческому периоду истории. Считается, что ученый и философ Малес Милетский открыл явление электризации предметов трением. С тех пор наука постепенно развивалась, делались определенные открытия. Так, в 18 веке французский исследователь Шарль Дюфе обнаружил, что трением можно получить два типа зарядов, которые сейчас называются положительным и отрицательным.

Эффект притяжения и отталкивания наэлектризованных предметов широко применяется и в настоящее время – в лазерных принтерах и копировальных аппаратах.

Явление притяжения при электризации было известно еще в Древней Греции

Физик который ввел понятие электрический ток

Шли десятилетия и столетия, знания об электричестве постепенно накапливались и систематизировались. Серьезный прорыв в изучении электрических явлений совершил французский физик-электротехник Андре Мари Ампер. По результатам своих опытов он ввел понятие электрического тока, как направленного движения носителей заряда.

В знак признания вклада ученого в развитие электротехники, международная единица измерения силы тока в СИ названа Ампером.

Андре Мари Ампер

Кто открыл электрическое поле

«Превратил магнетизм в электричество» — написано на могиле Майкла Фарадея. Этот ученый впервые ввел в научный язык понятие поля. Новый термин сначала носил вспомогательный характер, но затем теория поля стала одной из основ современной физики. Развили эту теорию англичане Томсон и Максвелл.

Сначала физики с осторожностью восприняли подобный подход. Согласно ему, тела могли взаимодействовать даже через пустое пространство, что было непривычно. Но, по мере дальнейшего изучения электромагнетизма, выяснилось, что без понятия поля объяснить многие явления затруднительно. По мере накопления фактов прочие теории становились все более противоречивыми и искусственными. В итоге в умах ученых произошел переворот, теория поля получила полнейшее признание. А подготовил этот переворот Фарадей своими блестящими научными экспериментами и их теоретическим обоснованием.

Какой год считается «изобретением» электричества

В заголовке слово «изобретение» взято в кавычки неслучайно. Совершенно непонятно, что можно считать датой открытия того, что существует помимо наших знаний о нем. Поэтому моментом «изобретения» можно считать год, когда был впервые применен термин «электричество». Этот год известен точно – 1600. Английский физик Уильям Гилберт, изучавший электризацию трением янтарных палочек, применил к разделу физики греческое слово «электрон», означающее янтарь.

Другими важными вехами в развитии электротехники можно считать:

• 1729 год – Стивен Грей доказал, что электричество можно передавать на расстояние;
• 1785 год – Шарль Кулон открыл один из знаковых законов электротехники;
• 1800 год – Алессандро Вольта изобрел химический источник тока.

Эти и другие важные даты в равной степени могут претендовать на год открытия электричества, но Уильям Гилберт был первым в хронологическом порядке.

Первая электростатическая машина

Для демонстрации электрического разряда в опытах используют электростатическую (электрофорную) машину. Такое устройство представляет собой генератор высокого напряжения малой мощности (соответственно, и ток будет небольшим). «Отцом» такого аппарата считается изобретатель из Англии Джеймс Уимхерст. Однако он, скорее всего, модифицировал машину, разработанную ранее в Германии. Независимо друг от друга электрофорный аппарат создали Август Теплер и Вильгельм Гольц.

Электростатический аппарат ГольцаОдин из ранних электрофорных аппаратов

Принцип действия таких устройств – преобразование механической энергии в статическое электричество. При вращении машины диски электризуются за счет терния либо за счет индукции. Получаемый заряд накапливается, и, по достижении определенного уровня, его можно применять для демонстрационных целей. Для промышленного получения электроэнергии такие приборы казались малопригодными.

Первый электроприбор

Понятие «электроприбор» очень широкое. Поэтому первым электрическим прибором можно назвать и вольтов столб, и установки Ампера и Эрстеда для изучения связи магнетизма и электричества и многое другое. Но большая часть людей под электрическим прибором понимают различные бытовые устройства, питающиеся электроэнергией.

Поэтому по праву первым бытовым электроприбором можно считать электрическую лампочку накаливания. Изобретение этой лампочки связывается с именем Эдисона, запатентовавшего свое изделие. На самом деле, Эдисон стоял лишь на вершине пирамиды разработки, вклад в построение которой вносили множество других ученых электротехников. Так, англичанин Де ла Рю впервые опубликовал результаты опытов еще в 1840 году.

Лампочка Лодыгина – прототип современного осветительного прибора

Большой шаг в развитии электрического освещения внес российский электротехник Лодыгин. В 1874 году он запатентовал первую в мире электрическую лампочку с угольной нитью. Заслуга Эдисона в том, что он в результате сотен экспериментов подобрал материал нити так, что срок службы лампочки значительно повысился. Лампа стала пригодной к практическому применению. Свой патент он получил в 1879 году.

В настоящее время лампочка накаливания вытесняется практически из всех сфер светодиодными устройствами. Работа этих светоизлучающих элементов основана на иных физических принципах, радикально отличающихся от принципов работы лампы накаливания.

Большой вклад в развитие электрического освещения внес русский ученый Яблочков. Дуговые лампы, изобретенные им, долго освещали улицы городов мира, пока постепенно их не вытеснили лампы накаливания.

Дуговая лампа – «свеча Яблочкова»

Рекомендуем прочесть: История электрического освещения

Противостояние переменного и постоянного тока

В быту и промышленности в настоящее время используется как постоянный, так и переменный ток. Почему не выработан единый стандарт? Потому, что у каждого рода тока есть свои преимущества, позволяющие использовать каждый вид в определенных сферах.

Главное преимущество переменного тока в том, что его легко можно преобразовать в ток с другим уровнем напряжения посредством трансформации. Это качество очень важно при транспортировке электроэнергии на большие расстояния. Чем больше расстояние, тем выше с экономической (да и с технической) точки зрения должно быть напряжение. Когда электроэнергия доходит до крупных узловых потребителей (промышленных центров, населенных пунктов и т.п.) напряжение можно снизить с помощью тех же трансформаторов.

Этот трансформатор преобразует переменное напряжение 6000 вольт в 380 вольт

С помощью трехфазного переменного тока можно создать вращающееся магнитное поле, которое служит причиной вращения роторов асинхронных двигателей. Двигатели подобной конструкции являются наиболее простыми, недорогими и надежными, почему и получили широкое распространение. Кроме того, генераторы переменного тока также проще по конструкции и, соответственно, дешевле в производстве и эксплуатации.

У постоянного тока есть свои плюсы. Так, при использовании постоянного тока не возникает реактивной мощности, это означает, что потребляется вся выработанная электроэнергия (за минусом потерь в проводах). Существенным преимуществом является тот факт, что постоянный ток протекает по всему сечению проводника. Переменный же вытесняется на поверхность провода, и этот эффект (скин-эффект) проявляет себя все больше с ростом частоты. Поэтому при использовании постоянного тока сечения проводов можно выбирать меньше при той же передаваемой мощности. Двигатели постоянного тока имеют более сложную конструкцию, зато регулировать их частоту вращения (если есть такая необходимость), технически проще.

Когда началась электрификация России

Существует мнение, что эпоха электрификации в Росси началась после революции 1917 года, после активации плана ГОЭЛРО. На самом деле, выработка и потребление электроэнергии началась намного раньше.

Россия вообще является страной, где практическое применение электричества началось впервые в мире. В 1838 году в Петербурге появился первый телеграф. Электрификация в современном понимании в России началась несколько позже многих стран.

Но уже в 1900 году в Москве и Петербурге электрическое освещение улиц перестало быть диковинкой. Общая мощность государственных электростанций на тот момент превышало 30 кВт, что в то время было серьезной цифрой. От созданной сети питалось более 600 ламп уличного освещения. Электрификация же частного характера давала еще более впечатляющие цифры. Тем не менее, обеспечение электричеством промышленности существенно отставало от ситуации в развитых государствах (хотя Россия и находилась на 5 месте в мире по этому показателю).

Первый киевский электрический трамвай

Толчок электрификации дал план ГОЭЛРО, принятый в 1917 году. Согласно этому плану было построено около 30 тепловых и гидроэлектростанций. Выработка электроэнергии увеличилась в 7 раз (по сравнению с 1913 годом). Выполнение плана ГОЭЛРО дало мощный толчок развитию промышленности СССР.

ДнепроГЭС – одна из значительных строек по плану ГОЭЛРО

Заключение или как электричество изменило мир

Возможность использовать электричество в своих целях явило, пожалуй, наибольший переворот в технике и промышленности (после, может быть, изобретения колеса). Оно стало основой современного производства, науки и быта. Люди пользуются им везде, и уже невозможно представить улицы, дома, промышленные здания без электрического освещения. Не менее широко применяется тепловая и механическая энергия, преобразованные из электроэнергии – ведь ее можно доставить куда угодно.

И даже читающий эти строки не смог бы этого сделать без электричества – компьютеры без него не работают. Поэтому человек, который на самом деле придумал бы электричество, по праву получил звание самого выдающегося ученого на Земле. Но открытие и применение на практике электрических явлений стало результатом многовековых исследований многих талантливых людей, перечисление которых заняло бы гораздо больше места, чем этот обзор.

История развития электричества

Новости
29.12.2022

Умер композитор Эдуард Артемьев

Сборник

Новый год

Новости
08.12.2022

В Москве после реконструкции откроется Музей криптографии

Новости
07.11.2022

В Москве пройдёт международный фестиваль архивных фильмов

Ученые Вашингтонского университета доказали, что с появлением электричества люди стали спать гораздо меньше, поскольку исчезла необходимость ложиться с заходом солнца. Diletant.media и «Ростех» расскажут о том, как учёные смогли совладать с электрическими зарядами.

Первый опыт

Вплоть до начала XVII века знания об электричестве ограничивались размышлениями античных философов, которые в своё время заметили, что потертый об шерсть янтарь имеет свойство притягивать маленькие предметы. Янтарь по-гречески, кстати, именно так и звучит — «электрон». Само название «электричество», соответственно, и произошло от янтаря.

Устройство для получения статического электричества Отто фон Герике

Отто фон Герике, вероятно, первый наблюдал электролюминесценцию в 1663 г.

Именно эффект трения (как в случае с шерстью и янтарем) использовал Отто фон Герике для создания одного из первых в мире электрических генераторов. Он натирал руками шар из серы, а ночью видел, как его шар излучает свет и потрескивает. Он, вероятно, одним из первых наблюдал электролюминесценцию уже в 1663 году.

Учёный и шутник Стивен Грей

Стивен Грей — британский астроном-любитель, всю жизнь едва сводивший концы с концами — как-то раз заметил, что пробка, заткнувшая стеклянную трубку, притягивает мелкие кусочки бумаги, если трубку натереть. Затем вместо пробки любопытный учёный вставил длинную щепку и заметил такой же эффект. После этого Стивен Грей заменил щепку на пеньковую верёвку. В результате своих опытов Грей смог передать электрический заряд на расстояние восьмисот футов. По сути, учёный смог открыть явление передачи электричества на расстоянии и дать людям представление о том, что может проводить ток, а что нет.

Стивен Грей смог открыть передачу электричества на расстоянии

Стивен Грей стал первым лауреатом Медали Копли, высшей награды Королевского общества Великобритании

Некоторые источники утверждают, что на своём открытии Стивен Грей сделал забавный бизнес. Он якобы брал мальчишек из приюта Чартерхаус и подвешивал их на шнурках из изолирующего материала. После этого он «электрифицировал его прикосновением натертого стекла и высекал искры из его носа».

Лейденская банка

У Питера ван Мушенбрука, ученика Ньютона, изобретательство, можно сказать, было в крови, так как его отец занимался созданием специализированных научных приборов.

Благодаря Лейденской банке удалось впервые искусственным путём получить электрическую искру

Став преподавателем философии Лейденского университета, Мушенбрук направил свои силы на изучение нового на тот момент явления — электричества. Его научная деятельность дала результаты: в 1745 году он вместе со своим учеником соорудил устройство для накопления заряда, так называемую Лейденскую банку. Отчет об этом событии выглядит очень комично: «Банку устроил голландский физик Мушенбрук, впервые испытал удар от разряда банки лейденский гражданин Кюнеус».

Некто Бозе высказал желание быть убитым электричеством

Создание Лейденской банки продвинуло эксперименты с электричеством на новый уровень. Некто Бозе даже высказал желание быть убитым электричеством, если об этом напишут в изданиях Парижской академии наук. Кстати, именно Мушенбрук впервые сравнил действие разряда с ударом ската, первым употребив термин «электрическая рыба».

Электрическая панацея

После изобретения Лейденской банки опыты с электричеством приобрели небывалую популярность. Почему-то люди стали считать, что электрические разряды обладают врачебными свойствами. На волне этого заблуждения Мэри Шелли написала роман «Франкенштейн, или Современный Прометей», в котором умершего смогли оживить с помощью сильного разряда тока.

Обложка книги «Франкенштейн, или Современный Прометей», 1831 год

Аббе Нолле придумал, используя электричество, необычную забаву. В Версале, демонстрируя королю Людовику чудеса электричества, учёный в 1746 году выстроил монахов в 270-метровую цепь, соединив друг с другом кусками железной проволоки. Когда всё было готово, Нолле подал электричество, и монахи в ту же секунду вскрикнули и вместе подпрыгнули. Ещё практически через сто лет Максвелл подсчитает, что электричество распространяется со скоростью света.

Вольт и гальванический элемент

Эти хорошо знакомые нам обозначения на самом деле произошли от фамилий двух учёных — Александро Вольта и Луиджи Гальвани.

Лаборатория, в которой Гальвани проводил свои опыты

Обозначение «вольт» произошло от фамилии ученого — Александро Вольта

Первый опустил пластины из цинка и меди в кислоту, тем самым получив непрерывный электрический ток, а второй первым исследовал электрические явления при мышечном сокращении. В дальнейшем эти открытия сыграли важнейшую роль в становлении науки об электричестве. На открытия Вольта и Гальвани будут опираться работы Ампера, Джоуля, Ома и Фарадея.

Судьбоносный подарок

Майкл Фарадей, ученик переплетчика в лондонском книжном магазине, заприметил книжку по электричеству и химии. Чтение настолько увлекло его, что уже тогда он сам пытался проводить простейшие опыты с электричеством. Отец, поощряя тягу сына к знаниям, даже купил тому Лейденскую банку, что позволило молодому Фарадею проводить более серьёзные опыты.

Фарадей за опытами в своей лаборатории

Фарадей сыграл едва ли не главную роль в становлении теории электричества

Как выяснилось, подарок скончавшегося вскоре отца оказал огромное влияние на юношу — через двадцать лет Фарадей откроет явление электромагнитной индукции, соберёт первый в мире генератор электроэнергии и электродвигатель, выведет законы электролиза и сыграет едва ли не главную роль в становлении теории электричества.

Сборник: Новый год

При Петре I Новый год в России стали праздновать 1 января. На площадях устраивали фейерверки и маскарады, дома украшали сосновыми ветками.

• Статьи
• Европа
• XVIII век

Самый первый Новый год в 7208 году от сотворения мира

Самый первый Новый год в 7208 году от сотворения мира

В России традицию празднования Нового года именно 1 января учредил в 1700-м главный реформатор отечественной истории император Пётр I.

• Тесты
• Европа
• XX-XXI вв.

Новогоднее кино

Новогоднее кино

На какой фильм похож твой праздник?

• Статьи
• Европа
• XX век

«На Новый год мы получали лишние боевые сто грамм»

«На Новый год мы получали лишние боевые сто грамм»

Расширенное меню, письма и открытки от родных – вот и весь праздник.

• ЕГЭ
• Европа
• XVII-XXI вв.

Новый год. Очень сложный тест

Новый год. Очень сложный тест

Новый год – один, а традиций – много. Знакома ли вам история праздника? Пройдите тест и проверьте свои знания!

• Статьи
• Европа

Разыскивается Дед Мороз

Разыскивается Дед Мороз

Где искать настоящего Деда Мороза? В Великом Устюге, конечно! А между тем настоящий дом зимнего волшебника находится совсем не там.

• Статьи
• Европа
• XX век

Как рождественская ёлка стала новогодней

Как рождественская ёлка стала новогодней

В 1920-1930-е годы партия пыталась упразднить Рождество и рождественскую ёлку. Однако «комсомольское рождество» народ не принял, и пришлось ёлочку вернуть.

• Статьи
• Европа
• XVIII век

Самый первый Новый год в 7208 году от сотворения мира

В России традицию празднования Нового года именно 1 января учредил в 1700-м главный реформатор отечественной истории император Пётр I.

• Тесты
• Европа
• XX-XXI вв.

Новогоднее кино

На какой фильм похож твой праздник?

• Статьи
• Европа
• XX век

«На Новый год мы получали лишние боевые сто грамм»

Расширенное меню, письма и открытки от родных – вот и весь праздник.

• ЕГЭ
• Европа
• XVII-XXI вв.

Новый год. Очень сложный тест

Новый год – один, а традиций – много. Знакома ли вам история праздника? Пройдите тест и проверьте свои знания!

• Статьи
• Европа

Разыскивается Дед Мороз

Где искать настоящего Деда Мороза? В Великом Устюге, конечно! А между тем настоящий дом зимнего волшебника находится совсем не там.

• Статьи
• Европа
• XX век

Как рождественская ёлка стала новогодней

В 1920-1930-е годы партия пыталась упразднить Рождество и рождественскую ёлку. Однако «комсомольское рождество» народ не принял, и пришлось ёлочку вернуть.

Рекомендовано вам

Лучшие материалы

• Неделю
• Месяц

• ЕГЭ
• Европа
• XX век

«Морозко». Очень сложный тест

• Статьи
• Европа
• V до н.э. -XIX вв.

5 самых известных распутниц

• Статьи
• Европа
• III век до н. э.

Сын Геракла против греков

• Статьи
• Европа
• XI-XV вв.

Преступление и наказание в средневековой Европе

• Статьи
• Европа
• I век до н.э.

10 правил Цицерона

• Статьи
• Европа
• XX век

А. Л.Ж.И.Р. Лагерь для жён «изменников родины»

• Статьи
• Европа
• XV-XVI вв.

«Карта Ада» Боттичелли

• Статьи
• Африка
• XVIII-XIX вв.

Бельгийский геноцид Конго (18+)

• Статьи
• Европа
• XIX век

Кто и как убивал Павла I

• Статьи
• Европа
• XX век

Эрнст Рём — наивный слуга Гитлера

• Статьи
• Европа
• XX век

Столкновения в Новом Узене: как драка на дискотеке переросла в погромы

• Статьи
• Европа
• XX век

Москва в руках Монгола

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Амедео Модильяни, автор самых чувственных портретов (18+)

• ЕГЭ
• Европа
• XX век

«Морозко». Очень сложный тест

• Статьи
• Европа
• XX век

Берия и женщины

• Статьи
• Европа
• XX век

Протокол допроса адмирала Колчака

• Статьи
• Европа
• V до н. э. -XIX вв.

5 самых известных распутниц

• Статьи
• Европа
• XIX-XX вв.

Шарль де Голль: жизнь патриота Франции

• Статьи
• Европа
• XIV век

Мамай: тот, с кем бились русские на Куликовом поле

• Статьи
• Европа
• III век до н. э.

Сын Геракла против греков

• Неделю
• Месяц

• 📚 Тесты
• 👀 251797

«Морозко». Очень сложный тест

• 📚 Статьи
• 👀 198025

5 самых известных распутниц

• 📚 Статьи
• 👀 132046

Сын Геракла против греков

• 📚 Статьи
• 👀 131841

Преступление и наказание в средневековой Европе

• 📚 Статьи
• 👀 128679

10 правил Цицерона

• 📚 Статьи
• 👀 127562

А. Л.Ж.И.Р. Лагерь для жён «изменников родины»

• 📚 Статьи
• 👀 125363

«Карта Ада» Боттичелли

• 📚 Статьи
• 👀 124696

Бельгийский геноцид Конго (18+)

• 📚 Статьи
• 👀 122430

Кто и как убивал Павла I

• 📚 Статьи
• 👀 121098

Эрнст Рём — наивный слуга Гитлера

• 📚 Статьи
• 👀 619565

Столкновения в Новом Узене: как драка на дискотеке переросла в погромы

• 📚 Статьи
• 👀 268795

Москва в руках Монгола

• 📚 Статьи
• 👀 259465

Амедео Модильяни, автор самых чувственных портретов (18+)

• 📚 Тесты
• 👀 251797

«Морозко». Очень сложный тест

• 📚 Статьи
• 👀 217729

Берия и женщины

• 📚 Статьи
• 👀 214993

Протокол допроса адмирала Колчака

• 📚 Статьи
• 👀 198025

5 самых известных распутниц

• 📚 Статьи
• 👀 160488

Шарль де Голль: жизнь патриота Франции

• 📚 Статьи
• 👀 137509

Мамай: тот, с кем бились русские на Куликовом поле

• 📚 Статьи
• 👀 132046

Сын Геракла против греков

Кто изобрел лампочку? | Живая наука

Лаборатория Менло-Парка Томаса Эдисона, изобретшего лампочку, показана здесь после ее перемещения в музей Генри Форда в Гринфилд-Виллидж, Дирборн, Мичиган. Стрелка на вакуумном насосе (в центре) отмечает место, где Эдисон воссоздал зажигание лампы накаливания 21 октября 1929 года.
(Изображение предоставлено: Hulton Archive/Getty Images)

Хотя Томаса Эдисона обычно считают изобретателем лампочки, знаменитый американский изобретатель был не единственным, кто внес свой вклад в развитие этой революционной технологии.

Алессандро Вольта, Хамфри Дэви и Джозеф Свон сыграли решающую роль в разработке этой технологии.

Ранние исследования и разработки

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 получения электроэнергии , вольтова столб. Изготовлен из чередующихся дисков из цинка и меди — с вкраплениями слоев картона, пропитанных соленой водой — свая проводила электричество, когда к обоим концам был подключен медный провод. Светящийся медный провод Вольта официально считается предшественником батареи, но также является одним из самых ранних проявлений ламп накаливания.

По словам Гарольда Х. Шоберта (« Energy and Society: An Introduction ,» CRC Press, 2014), Вольтов столб «позволил ученым экспериментировать с электрическими токами в контролируемых условиях» и способствовал эксперименты с электричеством (открывается в новой вкладке). Вскоре после того, как Вольта представил свое открытие непрерывного источника электричества Королевскому обществу в Лондоне, Дэви изготовил первую в мире электрическую лампу, соединив гальванические батареи с угольными электродами.

Изобретение Дэви 1802 года было известно как электрическая дуговая лампа, названная в честь яркой дуги света, испускаемой между двумя ее угольными стержнями, согласно «Жизни сэра Хамфри Дэви » (HardPress Publishing, 2016)

Гравюра Хамфри, работающего над экспериментом со щелочами (Изображение предоставлено Getty / Apic) очень практичный источник света. Эта элементарная лампа быстро перегорала и была слишком яркой для использования дома или на работе. Однако в лекции 2012 года для Proceedings of the American Philosophical Society Джон Меуриг Томас написал, что другие эксперименты Дэви с освещением привели как к созданию аварийной лампы шахтеров, так и к уличному освещению в Париже «и многих других европейских странах». города». Принципы, лежащие в основе дугового освещения Дэви, использовались на протяжении 1800-х годов при разработке многих других электрических ламп и лампочек.

В 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю разработал эффективную лампочку, в которой вместо меди использовалась скрученная платиновая нить накала, но высокая стоимость платины помешала лампочке стать коммерчески успешной, согласно Интересной инженерии (opens in new tab ). По данным Инженерно-технологического института, в 1848 году англичанин Уильям Стэйт увеличил срок службы обычных дуговых ламп, разработав часовой механизм, который регулировал движение быстро разрушающихся углеродных стержней ламп. Но стоимость батарей, используемых для питания ламп Стейта, также ограничивала их практическое применение.

Джозеф Свон против Томаса Эдисона

В 1850 году английский химик Джозеф Свон начал попытки сделать электрическое освещение более экономичным, и к 1860 году он разработал лампочку, в которой вместо платиновых нитей использовались карбонизированные бумажные нити. BBC (откроется в новой вкладке). Свон получил патент в Великобритании в 1878 году, а в феврале 1879 года он продемонстрировал работающую лампу на лекции в Ньюкасле, Англия, согласно Смитсоновский институт (открывается в новой вкладке).

Как и в предыдущих версиях лампочки, нити Свона были помещены в вакуумную трубку, чтобы свести к минимуму воздействие кислорода и продлить срок их службы. К несчастью для Суона, вакуумные насосы тогда были не очень эффективны, и прототип не работал достаточно хорошо для повседневного использования.

Эдисон понял, что проблема с конструкцией Свона заключалась в нити накала. Тонкая нить накала с высоким электрическим сопротивлением сделает лампу практичной, потому что для ее свечения потребуется лишь небольшой ток. Он продемонстрировал свою лампочку с платиновой нитью в стеклянной вакуумной колбе в декабре 1879 года.в Менло-Парке, штат Нью-Джерси, по данным Института Франклина . Свон внедрил усовершенствование в свои лампочки и основал компанию по производству электрического освещения в Англии.

Эдисон подал в суд за нарушение патентных прав, но патент Свона был серьезным требованием, по крайней мере, в Великобритании, согласно CIO . Два изобретателя в конце концов объединили свои усилия и сформировали компанию Edison-Swan United, которая стала одним из крупнейших в мире производителей лампочек.0009 Группа Музея науки (откроется в новой вкладке).

Иллюстрация, показывающая Томаса Эдисона с лампочкой (Изображение предоставлено Getty: Ivan-96)

(открывается в новой вкладке)

Первая практическая лампочка накаливания

В чем Эдисон превзошел своих конкурентов, так это в разработке практичной и недорогой лампочки. в ДОУ. Эдисон и его группа исследователей протестировали более 3000 конструкций лампочек в период с 1878 по 1880 год.0009 Национальный архив. В патенте перечислены несколько материалов, которые могут быть использованы для нити, включая хлопок, лен и дерево. Эдисон потратил следующий год на поиск идеальной нити накала для своей новой лампы, протестировав более 6000 растений, чтобы определить, какой материал будет гореть дольше всего.

Через несколько месяцев после получения патента 1879 года Эдисон и его команда обнаружили, что карбонизированная бамбуковая нить может гореть более 1200 часов, согласно данным .Музей Эдисона (откроется в новой вкладке). Бамбук использовался для изготовления нитей накаливания в лампах Эдисона, пока в 1880-х — начале 1900-х годов его не начали заменять более долговечными материалами.

Связанный: Какая лампочка горит дольше всех?

В 1882 году Льюис Ховард Латимер, один из исследователей Эдисона, запатентовал более эффективный способ производства углеродных нитей, по данным Университета Рутгерса . А в 1903 году Уиллис Р. Уитни изобрел способ обработки этих нитей, который позволил им ярко гореть, не потемняя внутреннюю часть стеклянных колб, согласно Смитсоновскому институту .

Лампа Эдисона в стиле ретро (Изображение предоставлено Getty: Александром Зубковым)

Уильям Дэвид Кулидж, американский физик из General Electric, усовершенствовал метод компании по производству вольфрамовых нитей в 1910 году. Вольфрам, который имеет самую высокую температуру плавления среди всех химический элемент, был известен Эдисону как отличный материал для нитей накаливания лампочек, но в конце 19 века не было оборудования, необходимого для производства сверхтонкой вольфрамовой проволоки.

Вольфрам до сих пор является основным материалом, используемым в нитях накала ламп накаливания.

Рэйчел Росс и Каллум МакКелви участвовали в написании этой статьи. Эта статья была обновлена ​​2 ноября 2022 г.

Дополнительные ресурсы

Узнайте больше об изобретении Франклина в Институте Франклина . Узнайте больше о жизни Томаса Эдисона по телефону MIT . Посмотрите видео о том, как работают лампочки с минутная физика на YouTube (откроется в новой вкладке) .

Каллум МакКелви — редактор статей журнала All About History. Он имеет степень бакалавра и магистра истории и истории средств массовой информации Университета Аберистуита. Ранее он работал помощником редактора, публикуя цифровые версии исторических документов, работая вместе с музеями и архивами, такими как Британская библиотека. Ранее он также работал волонтером в Музее солдат Глостершира, Глостерских архивах и Глостерском соборе.

Кто изобрел электричество — Javatpoint