Как создали матовую лампочку

Как марвин пипкин создал матовую лампу

95 лет назад запатентована электрическая лампа с матовым покрытием 29 июня 1925 года американский химик Марвин Пипкин (Marvin Pipkin) запатентовал метод создания матового покрытия для внутренней поверхности стекла ламп накаливания.

Кто изобрел лампу накаливания и дуговую лампу?

В 1879 году известный американский изобретатель Томас Эдисон запатентовал лампу с угольным волокном, которая прослужила 40 часов.

Почему Вольфрам используют в лампах накаливания?

В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура вольфрамовой нити накала резко возрастает после включения тока. Нить излучает электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка.

Кто изобрел лампочку Эдисон?

120 лет назад — 21 октября 1879 года — американский изобретатель Томас Алва Эдисон испытал одно из важнейших изобретений XIX века – электрическую лампочку накаливания. Ее появление стало результатом работы сразу нескольких ученых, однако именно Эдисон смог сделать лампы накаливания массовыми.

Почему лампочка Ильича так называется?

Словосочетание появилось после поездки В. И. Ленина в деревню Кашино в 1920 году по случаю запуска местной электростанции с разводной сетью, выполненной из старых телеграфных проводов. Первоначально понятие «лампочка Ильича» относилось к электрификации СССР (см.

Кто на самом деле изобрел лампочку?

Мы попытаемся найти наиболее точный ответ на вопрос, кто же первым изобрел лампочку накаливания. Патент на изобретение электрической лампочки Томас Эдисон получил 20 декабря 1879 года.

Кто первый запатентовал лампу накаливания?

Как известно, изобретателем электрической лампочки считается «гениальный» американец Томас Альва Эдисон. Между тем за 6 лет до него в 1873 году свою лампу накаливания запатентовал наш соотечественник Александр Лодыгин.

Почему в лампах используют вольфрам?

Это же свойство обусловливает и применение вольфрама в производстве ламп накаливания: тугоплавкость вольфрама позволяет ему нагреваться до такой температуры, при которой он начинает излучать свет, но при этом остаётся твёрдым. … Вольфрамовый тонкий волосок находится внутри электрической лампочки.

Сколько стоит 1 кг вольфрама?

Цена за килограмм лома чистого вольфрама составляет 500 рублей, причем от увеличения количества сданного лома увеличивается и его стоимость.

Какой металл используется для лампочек?

Ла́мпа нака́ливания — искусственный источник света, в котором свет испускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла (обычно — вольфрама) либо угольная нить.

Сколько Эдисон изобрел лампочку?

Во второй половине 1870-х годов работу над лампой накаливания начинает Томас Эдисон. Учёный ставит колоссальное число экспериментов – говорили о полутора тысячах опытов.

Сколько опытов сделал Эдисон?

Говорят, что изобретатель электрической лампочки потратил огромное количество времени на ее изобретение. Порядка 2 000 опытов ему пришлось провести, прежде чем прототип бытовой лампочки со спиралью накаливания появился на свет.

Кто изобрел лампочку Ильича?

140 лет назад в России была запатентована первая лампа накаливания в мире Ровно 140 лет назад изобретатель Александр Лодыгин получил патент на созданную им лампу накаливания. Предложенная в конструкции Лодыгина вольфрамовая спираль стала неотъемлемым атрибутом подобных ламп.

Почему лампочку называют лампочкой?

Слово «лампа» пошла от латинского слова «lampas», которое обозначат «факел, светоч». … В русском языке это слово пришло от польского «lampa» в XVII веке в форме «лямпа». А «лампочка» уже была образована от слова «лампа» при помощи уменьшительно-ласкательного суффикса.

Почему запретили лампы 100 Вт?

Для повышения энергоэффективности в России с 1 января 2011 года введен запрет на лампы мощностью более 100 Вт. С начала 2013 года под запрет попадут лампочки мощнее 75 Вт, а с 2014 года власти предлагают полностью запретить лампы накаливания любой мощности.

Где зажглась первая лампочка Ильича?

14 ноября 1920 года в деревне Кашино состоялось открытие крохотной электростанции. В подмосковной деревне Кашино 99 лет назад зажглась первая электрическая лампочка. Открытие крохотной электростанции посетил Владимир Ильич Ленин.

Почему в разных полушариях вода закручивается в разные стороны?
Почему в реках никогда не заканчивается вода?
Почему в северном полушарии вода закручивается против часовой стрелки?
Почему в сливном бачке медленно набирается вода?
Почему в солёной воде яйцо не тонет?
Почему в стиральной машине мало воды?
Почему в стиральную машину постоянно набирается вода?
Почему вода Ессентуки соленая?
Почему вода из крана бежит то холодная то горячая?
Почему вода из скважины белая?

КАРМАННАЯ АРМЕЙСКАЯ МОДЕЛЬ — американский шестизарядный револьвер 44 калибра.

29 июня 1925 года американский химик Марвин Пипкин (Marvin Pipkin) запатентовал метод создания матового покрытия для внутренней поверхности стекла ламп накаливания. Такие источники света создают рассеянное освещение и минимизируют блики. Спустя 95 лет матовые лампы всё также популярны как в быту, так и в промышленном применении. Сегодня с матовыми колбами выпускаются разные типы светодиодных источников света.

Марвин Пипкин родился во Флориде в 1889 году и был известен своими многочисленными изобретениями. В годы Первой мировой войны, когда был актуален поиск эффективной защиты от немецких газовых атак, химик занимался модернизацией противогазов. А после, уже в мирное время, трудился в компании General Electric и стал автором ряда инноваций в мире источников света.

Первую матовую лампочку в General Elecrtic создали за 5 лет до прихода Пипкина в компанию. Однако всё это время разработку не выпускали в производство, так как покрытие умели делать только снаружи лампы, оно ослабляло структуру стекла, делало колбу хрупкой и сокращало яркость света на 15-25%. Такие лампы светили тускло, собирали на внешней поверхности пыль, быстро перегорали. К тому же из-за своей хрупкости были абсолютно неудачным продуктом в плане транспортировки. Многочисленные эксперименты с покрытиями не давали положительных результатов.

В то же время общество нуждалось в матовых лампах. Расширение ассортимента такими источниками света обещало большой успех. Свет классической лампы накаливания был довольно резок, затруднялось видение предметов в непосредственной близости от источника освещения. Людям нужен был более мягкий свет без бликов.

Когда Марвин Пипкин пришёл в компанию, задача создать нужное по своим свойствам матовое покрытие на внутренней стороне лампы, считалась невозможной. Новичку поставили её в шутку, чтобы понаблюдать, как он будет себя вести. О предыдущих наработках в этом вопросе химик не знал, поэтому посмотрел на неё под другим углом. Он решил покрывать не внешнюю, а внутреннюю часть стекла. И не в один, а в два этапа. Первый слой с мелкими трещинами, после нанесён второй — более мягкий. Он сгладил неровности, при этом укрепив первое покрытие.

В профессиональных кругах есть легенда, что к своему инновационному подходу Пипкин пришёл в результате ошибки и форсмажорного случая. В своём первом тесте он по незнанию покрыл лампочку слишком слабым раствором. Чтобы не опозориться с неудачным опытом, химик решил счистить нанесённый слой и использовать ту же лампу снова. В процессе травления, он отлучился на телефонный звонок, а вернувшись, сслучайно сбил стеклянную колбу с верстака на пол. И … она не разбилась! Так исследователь обратил внимание на более слабый раствор и решил вместо одного полного слоя, делать поочерёдно несколько менее плотных.

В 1925 году, 95 лет назад, первые матовые лампочки были выпущены в производство и стали доступны покупателям.

На этом успешные разработки Марвина Пипкина не закончились. В 1925 году он предложил способ внутреннего цветного окрашивания колб, что легло в основу выпускка электрических новогодних и праздничных гирлянд. В 1945 году создал лампочку с белым мягким светом. А в 1947 предложил новый, более совершенный вариант матирования — вместо внутреннего травления кислоты использовалось покрытие с диоксидом кремния. Это был был более простой и быстрый процесс.

Многочисленные научные разработки химика печатались в журналах Time, Newsweek, Saturday Evening Post. Благодаря научным открытиям, изменившим в лучшую сторону быт людей, Marvin Pipkin был известным человеком своего времени.

В ассортименте ЭРА вы найдёте разные типы ламп с матовым покрытием — от классических груш до филаментных лампочек с креативной колбой «свеча на ветру».

Раздел «Лампы» электронного каталога ЭРА:

ранняя жизнь и образование

Завод Nela Operating Building, г. 1920 г.

Середина жизни

Инновации в лампах

Прозрачные прозрачные лампы накаливания излучают резкий свет, что неприятно многим людям, а также затрудняет просмотр предметов вблизи лампы. В 1920 году компания General Electric разработала 30-ваттную электрическую лампочку, которая имела внешнее травление в качестве эффекта инея. Он эффективно рассеивал свет, делая его мягче; однако это уменьшило производимый свет на 15–25 процентов. Еще одна проблема с лампой заключалась в том, что фториды, используемые при травлении, разрушали вольфрамовую нить, а внешнее травление шаровой колбы ослабляло ее. Шероховатая внешняя поверхность собирала пыль и грязь, и ее было трудно очистить. Травленные лампы были хрупкими и часто ломались при обычном обращении.

Идея второй обработки для сглаживания мелкозернистой текстуры до ямочек возникла случайно. Пипкин часто промывал экспериментальные луковицы другим раствором кислоты, но более слабым. Если он оставит заполненную колбу на некоторое время с этим более слабым раствором, он очистит ранее выполненное травление и вернет стеклянный шар в прозрачное состояние. Это позволило повторить эксперимент по травлению на следующий день. Однажды, когда он наливал более слабый раствор в лампочку, зазвонил телефон. В процессе ответа по телефону он случайно опрокинул лампочку, прежде чем она успела закончить очистку предыдущего травления. Вернувшись к работе, он случайно сбил стеклянную колбу с верстака на пол. К его удивлению, лампа не разбилась, как это обычно бывает с травлеными лампами, а несколько раз отскочила и покатилась под верстаком. Пипкин с удивлением обнаружил, что стекло колбы каким-то образом стало намного прочнее. Как оказалось, короткая ванна в более слабом чистящем растворе, недостаточная для удаления травления, вызвала травление во время первой обработки матированием с образованием ямок на травлении, которые укрепили стекло.

Матовая лампа Deluxe Soft-White

Патенты США

Личная жизнь

Позже жизнь и смерть

Пипкин ушел из лаборатории General Electric Nela Park в ноябре 1954 года. Он поселился в своем доме на Бикон-роуд в Лейкленде, штат Флорида. Он прожил в городе большую часть своей жизни. Пипкин умер от рака в больнице общего профиля в Лейкленде 7 января 1977 года в возрасте 87 лет. Он похоронен на кладбище Фицджеральд в Лейкленде.

использованная литература

Источники

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 апреля 2020 года; проверки требует 1 правка.

Биография [ править | править код ]

Во время службы в армии США работал над противогазами. Позднее во времена на гражданской службе изобрел метод создания матового покрытия на внутренней поверхности стекла ламп накаливания для создания рассеянного, не ослепляющего света. Также Пипкин сделал множество изобретений для улучшения ламп.

Первая электрическая лампочка

Современный мир невозможно представить без электричества. А ведь сравнительно недавно, каких-то двести лет назад, о нем можно было только мечтать. Освещение домов в темное время суток было доступно лишь состоятельным людям: жизнь простых крестьян и горожан зависела от солнечного света. Изобретение лампочки положило конец этому неравенству. Привычный для нас прибор сконструировали далеко не сразу. Давайте вспомним, какой путь прошли изобретатели, чтобы в домах было всегда светло.

Светильники до появления электрического аналога.

Человек искал пути освещения в ночное время с тех самых пор, как стал “человеком разумным”. Если на экваторе световой день достаточно длинный, то в северных широтах зимой он составляет всего 6-7 часов. Человек — не медведь, он не может спать остальные 16-17 часов. Технология освещения жилищ во всем мире в доэлектрическую эпоху была одна: огонь. Вначале это был просто костер в пещере. Затем, по мере цивилизации и усложнения жизненного уклада, стали появляться прообразы ламп. В огнестойкую емкость заливали подходящий состав и клали фитиль из ткани. В разных странах для этих целей использовали разные жидкости: жиры, растительные и минеральные масла, природный газ. Подобные лампы были пожароопасны и нещадно чадили. Да и свет от них был весьма тусклым.

В Средние века придумали свечи из пчелиного воска. Чадили они меньше. Использование большого количества свечей позволяло хорошо освещать помещения. Но пожароопасность никуда не ушла — необходимо было вовремя их гасить. Естественно, что использование большого количества свечей было доступно только богатым аристократам или мещанам. Простолюдинам по-прежнему оставалось довольствоваться тусклым светом восковой свечки или керосиновой лампы.

Кто и когда первым в мире изобрел электрическую лампочку.

Все изменилось с изобретением электричества. Постепенно изобретатели нашли способ безопасно, ярко и дешево осветить дома всех людей.

В вопросе первенства изобретения лампочки, как и во многих других, отечественная и мировая точка зрения различаются. В России принято считать первооткрывателями Павла Николаевича Яблочкина и Александра Николаевича Лодыгина. Ученые придумали разные типы осветительных приборов. Яблочкин в 1875-1876 годах первым сконструировал дуговую лампу. Однако в дальнейшем ее признали неэффективной. Лодыгин же двумя годами ранее (1874 год) получил первый патент на лампу накаливания.

В мире же считается, что первая лампочка изобретена Томасом Эдисоном. Свой патент американский ученый получил в 1879 году, на пять лет позже Лодыгина. Эдисон после долгих экспериментов сконструировал прибор, горевший почти 40 часов — максимально возможный срок для того времени. Кроме этого, изобретатель добился удешевления производства, чтобы лампочку мог позволить себе каждый человек.

В вопросе первенства изобретения лампы нет однозначного ответа. Множество ученых в разных странах трудились над ней, но далеко не все патентовали свои открытия. Электрическую лампочку однозначно можно назвать коллективным детищем мирового научного сообщества.

История электрической лампочки: этапы открытия.

Рассмотрим историю создания осветительного прибора подробнее. Привычная лампа — это один из простых электротехнических приборов. Электротехника оформилась в отдельную науку почти сразу после открытия электричества во второй половине XVIII века. Историю лампочки стоит начать с изобретения химического источника тока — первого гальванического элемента. Его сконструировал итальянский ученый Алессандро Вольта в 1800 году. Почти сразу Санкт-Петербургская Академия закупила для опытов целую электрическую батарею, состоявшую из 420 пар гальванических элементов. Профессор Василий Петров несколько лет проводил с ней эксперименты. В результате в 1808 году он открыл электрическую дугу: разряд, возникающий между стержнями-электродами, разведенными на определенное расстояние. Петров предположил, что это свечение можно использовать для освещения. К такому же выводу через два года пришел английский ученый Гэмфри Деви. Электроды использовались, как металлические, так и угольные. Последние светили ярче, но быстро сгорали. Также необходимо было постоянно сдвигать электроды для поддержания необходимого расстояния. Ученым не удалось создать осветительный прибор, но их труды послужили основой для дальнейших исследований.

В 1838 году бельгийскому ученому Жобару удалось создать работающий прототип лампы с угольными электродами. Но они быстро сгорали, так как свечение проходило в воздушной среде.

В 1840 году член Петербургский Академии наук Уоррен Деларю (англичанин по происхождению) сконструировал лампу с платиновой спиралью. Устройство работало довольно продолжительное время и успешно освещало помещение, но из-за дороговизны материалов дальше опытного образца производство не пошло.

В 1841 году ирландский ученый Фредерик де Моллейн получил первый на осветительный прибор. Устройство состояло из платиновой спирали, помещенной в вакуум.

В 1844 году американский патент получает Джон Старр. Его лампа работала на основе углеродной нити. В связи со смертью ученого исследования прекратились.

<> Спустя еще десять лет в 1854 году ученый из Германии Генрих Гебель разработал первый прототип современной лампы: в качестве электродов использовались обугленные палочки бамбука, помещенный в колбу с откачанным воздухом. Ученому удалось создать прибор, которым он освещал собственный магазин. К сожалению, Гебель не смог получить патент на свое устройство.

В 1860 году физик-англичанин Джозеф Уилсон Суон представил свой вариант осветительного прибора. Его патентованная лампа работала в вакууме с угольным волокном. Из-за сложностей поддержания нужного разрежения технология не получила дальнейшего распространения.

Наконец, в 1874 году российский инженер Александр Лодыгин изобретает и получает патент на нитевую лампу. В качестве элемента накаливания он выбирает угольный стержень. Нить накала помещалась в герметичный стеклянный сосуд с откачанным воздухом. Такое решение сразу повысило срок службы лампы до 30 минут и позволило использовать ее вне лабораторных стен. Через год ученый Василий Федорович Дидрихсон внес важные улучшения в конструкцию Лодыгина: поместил несколько нитей накаливания в одно устройство. При перегорании одного угольного стержня следующий начинал работать автоматически.

Электротехник Павел Яблочков в 1875-1876 годах совершил открытие, которое привело к изобретению дуговых ламп. Ученый изучал свойства каолина (белой глины) и увидел, что при определенных условиях он светится на открытом воздухе. Конструкция «свечи Яблочкова», как их тогда называли, проста. Она состояла из двух параллельных угольных стержней, покрытых каолином. Стержни стояли на подставке типа подсвечника. Электроды связывала тоненькая угольная перемычка. Она сгорала в момент включения лампы, разогревая каолин, который и светился в дальнейшем. Мировая общественность проявила к изобретению Яблочкова огромный интерес. Практически сразу же его лампы стали применять для освещения улиц Парижа, а потом и других столиц. К сожалению, срок службы «свечи Яблочкова» был невелик, и постепенно их заменили лампы накаливания.

Тем временем Джозеф Уилсон Свон продолжал свои труды и в 1878 году запатентовал новую конструкцию лампы с угольным волокном, помещенным в разреженную кислородную атмосферу.

В конце 80-х годов XIX века Лодыгин эмигрировал в США, где продолжил свои научные труды. В 1890-х годах он придумал использовать тугоплавкие металлы в качестве нити накала для лампочек. В результате экспериментов Лодыгин остановился на нитях из вольфрама и молибдена, закрученных в спираль. Также он проводил эксперименты с газонаполнением ламп. В частности Лодыгиным была изготовлено устройство с угольной нитью в атмосфере азота. В дальнейшем в 1906 году ученый продает идею использования вольфрамовой нити компании Эдисона. Сам Лодыгин сосредоточился на электрохимическом получении тугоплавких металлов. Данный метод отличался высокой стоимостью. Из-за этого вольфрамовые нити применялись редко, пока в 1910 году Уильям Кулидж не удешевляет их производство. С этого момента вольфрамовые спирали вытесняют все другие варианты нитей накаливания.

Годом ранее решилась проблема быстрого испарения нити в вакууме: в 1909 году американский ученый Ирвинг Ленгмюр начал заполнять колбу лампы накаливания инертными газами. Чаще всего использовался аргон. Все это привело к существенному повышению времени работы лампы накаливания.

Все что вы не знали о первой лампе накаливания

Лампочка накаливая – предмет, знакомый всем. Электричество и искусственный свет уже давно стали для нас неотъемлемой частью действительности. Но мало кто задумывается, как появилась та самая первая и привычная нам лампа накаливания.

Наша статья расскажет вам, что собой представляет лампа накаливания, как она работает и как появилась в России и во всем мире.

Что собой представляет

Лампа накаливания — электрический вариант источника света, основная часть которого представляет собой тугоплавкий проводник, играющий роль тела накала. Проводник размещен в колбе из стекла, которая внутри бывает накаченной инертным газом или полностью лишенной воздуха. Пропуская через тугоплавкий тип проводника электрический ток, данная лампа может испускать световой поток.

Свечение лампы накаливания

Принцип функционирования базируется на том, что когда электрический ток течет по телу накала, данный элемент начинает накаливаться, нагревая вольфрамовую нить. Вследствие этого нить накала начинает испускать излучение электромагнитно-теплового типа (закон Планка). Для создания свечения температура накала должна составлять пару тысяч градусов. При снижении температуры спектр свечения будет становиться все более красным.
Все минусы, имеющиеся у лампы накаливания, кроются в температуре накала. Чем лучше нужен световой поток, тем большая температура потребуется. При этом вольфрамовая нить характеризуется пределом накала, при превышении которого этот источник света навсегда выходит из строя.
Обратите внимание! Температурный предел нагрева для ламп накаливания — 3410 °C.

Конструкционные особенности

Поскольку лампа накаливания считается самым первым источников света, то вполне закономерно, что ее конструкция должна быть достаточной простой. Особенно, если сравнивать с нынешними источниками света, которые ее постепенно вытесняют с рынка.
В лампе накаливания ведущими элементами считаются:

Обратите внимание! Первая подобная лампа имела именно такое строение.

Конструкция лампы накаливания

На сегодняшний день разработано несколько вариантов ламп накаливания, но такое строение характерно для самых простых и самых первых моделей.
В стандартной лампочке накаливания, кроме вышеописанных элементов имеется предохранитель, который представляет собой звено. Оно состоит из ферроникелевого сплава. Его вваривают в разрыв одного из двух токовводов изделия. Звено размещается в ножке токоввода. Оно нужно для того, чтобы предупредить разрушение стеклянной колбы во время прорыва нити накала. Это связано с тем, что при прорыве вольфрамовой нити создается электрическая дуга. Она может оплавить остатки нити. А ее фрагменты могут повредить колбу из стекла и привести к возникновению возгорания.
Предохранитель же разрушает электрическую дугу. Такое ферроникелевое звено размещается в полости, где давление равняется атмосферному. В данной ситуации дуга гаснет.
Такое строение и принцип работы обеспечили лампе накаливания широкое распространение по миру, но из-за их высокого энергопотребления и непродолжительному сроку службы, она сегодня стали использоваться гораздо реже. Связано это с тем, что появились более современные и эффективные источники света.

История открытия

В создание лампы накаливания в том виде, в котором она известна на сегодняшний день, сделали свой вклад исследователи, как из России, так и из других стран мира.

До момента, когда изобретатель Александр Лодыгин из России начал трудиться над разработкой ламп накаливания, в ее истории нужно отметить некоторые важные события:

Лампочка немецкого образца имела обугленную нить из бамбука, которая помещалась в вакуумированный сосуд. В течение пяти последующих лет Генрих Гёбель продолжал свои наработки и в конечном счете пришел к первому опытному варианту рабочей лампочки накаливания.

Первая практичная лампочка

Джозеф Уилсон Суон, знаменитый физик и химик из Англии, в 1860 году явил миру свои первые успехи в области разработки источника света и за свои результаты был вознагражден патентом. Но некоторые трудности, которые возникли с созданием вакуума, показали неэффективную и не долгосрочную работу лампы Суона.
В России, как уже отмечалось выше, исследованиями в области эффективных источников света занимался Александр Лодыгин. В России он смог добиться свечения в стеклянном сосуде угольного стержня, из которого предварительно был откачен воздух. В России история открытия лампочки накаливания началась в 1872 году. Именно в этом году Александру Лодыгины удались его эксперименты с угольным стержнем. Через два года он в России получает патент под номером 1619, который был выдан ему на нитевой вид лампы. Нить он заменил на стержень из угля, находившийся в вакуумной колбе.
Ровно через год В. Ф. Дидрихсон значительно улучшил вид лампы накаливания, созданную в России Лодыгином. Усовершенствование заключалось в замене угольного стержня на несколько волосков.

Обратите внимание! В ситуации, когда один из них перегорал, происходило автоматическое включение другого.

Джозеф Уилсон Суон, который продолжал свои попытки усовершенствовать уже имеющеюся модель источника света, получает патент на лампочки. Здесь в качестве нагревательного элемента выступало угольное волокно. Но здесь оно располагалось уже в разреженной атмосфере из кислорода. Такая атмосфера позволила получить очень яркий свет.

Вклад Томаса Эдисона

В 70-х года позапрошлого столетия в изобретательскую гонку по созданию работающей модели лампы накаливания включился изобретатель из Америки — Томас Эдисон.

Он проводил исследования в вопросе применения в виде элемента накаливания нитей, произведенных из разнообразных материалов. Эдисон в 1879 году получает патент на лампочку, оснащенной платиновой нитью. Но через год он возвращается к уже проверенному угольному волокну и создает источник света со сроком эксплуатации в 40 часов.

Обратите внимание! Одновременно с работой по созданию эффективного источника света, Томас Эдисон создал поворотный тип бытового выключателя.

При том, что лампочки Эдисона работают всего лишь 40 часов, они начали активно вытеснять с рынка старый вариант газового освещения.

Результаты работ Александра Лодыгина

В то время, как на другом конце мира Томас Эдисон проводил свои эксперименты, в России аналогичными изысканиями продолжал заниматься Александр Лодыгин. Он в 90-х годах 19 века изобрел сразу несколько видов лампочек, нити которых были изготовлены из тугоплавких металлов.

Обратите внимание! Именно Лодыгин первым решился использовать вольфрамовую нить в качестве тела накаливания.

Кроме вольфрама он также предлагал использовать нити накаливания, изготовленные из молибдена, а также скручивать их в форме спирали. Такие свои нити Лодыгин размещал в колбах, из которых откачивался весь воздух. Вследствие таких действий нити предохранялись от кислородного окисления, что делало срок службы изделий значительно продолжительным.
Первый тип коммерческой лампочки, произведенный в Америке, содержала вольфрамовую нить и изготавливалась по патенту Лодыгина.
Также стоит отметить, что Лодыгиным были разработаны газонаполненные лампы, содержащие угольные нити и заполненные азотом.
Таким образом, авторство первой лампочки накаливания, отправленной в серийное производство, принадлежит именно российскому исследователю Александру Лодыгину.

Особенности работы лампочки Лодыгина

Для современных ламп накаливания, которые являются прямыми потомками модели Александра Лодыгина, характерны:

Цветопередача лампы накаливания

Кроме этого данный тип источника света в ходе своей работы потребляет много электроэнергии, по сравнению с другими современными лампочками. Из-за конструкционных особенностей такие лампы могут работать примерно 1000 часов.
Но, несмотря на то, что по многим критериям оценки данная продукция уступает более совершенным современным источникам света, она, благодаря своей дешевизне, все еще остается актуальной.

Заключение

В создании эффективной лампы накаливания участвовали изобретатели из разных стран. Но только российский ученый Александр Лодыгин смог создать самый оптимальный вариант, которым мы, собственно, и продолжаем пользоваться по сегодняшний день.

Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?

Приветствуем любителей LED-ламп на страницах блога Prestigio!

Сегодня мы поговорим об одной животрепещущей и крайне популярной в последнее время теме, а именно filament (или, по-русски, нитевидных) светодиодных лампах. На Geektimes им посвящено множество статей (1, 2, 3), однако они не затрагивают разбор ламп и сравнение их температурных характеристик. Поэтому специально для Вас, уважаемые читатели, мы провели подробный анализ ламп разных производителей, включая измерение температуры светодиодных нитей. И под катом мы постараемся ответить на вопрос: а так ли хороши filament лампы, как их малюют нам представляют маркетологи?

Предыстория вопроса

Когда речь заходит о новой технологии, то сразу встаёт один из важнейших вопросов: а как эта технология вливается в общую технологическую «эко-среду»? Обычно революционные технологии просто не вписываются в привычный ход вещей, и приходится прилагать огромные усилия для внедрения революционных продуктов. К примеру, так было с возобновляемыми источниками энергии, устанавливаемых на частных домах, когда стоимость «комплекта» просела на порядки, а в некоторых местах нашей планеты людям ещё и доплачивают за выработку электроэнергии, что потребовало пересмотра отношений между производителями и потребителями электричества. Совершенно аналогичная история приключилась с электрокарами, когда индустрия разделилась и пошла двумя путями: гибриды и полноценные электромашины с отдельными «заправочными» станциями.

Лет 5 назад светодиодное освещение начало активно завоёвывать своих приспешников и адептов. Инженеры долго пытались приспособить двумерные от природы источники света для трёхмерного освещения (чего только стоят лампы в виде кукурузных початков). Об этом писалось несколько раз, как тогда, так и совсем недавно.

И вот на рынок были выпущены filament-лампы. Казалось бы, что найдено пусть не идеальное, но оптимальное решение проблемы, когда и «овцы сыты и волки целы»: лампочка практически ничем не отличается от лампочки Ильича как форме, так и по содержанию, только нить вольфрамовая заменена на нить светодиодную. Даже старым стеклодувным заводам и мастерским нашлась работа. Сейчас предлагается использовать керамическую полупрозрачную подложку для улучшения радиального распределения светового потока ламп (например, Crystal Ceramic MCOB).

Нить (filament) представляет собой пирог, состоящий из нескольких компонент. Тонкая стеклянная (не так хорошо проводит тепло) или сапфировая/керамическая (хорошо проводит тепло) подложка – зависит от жадности производителя – с двумя контактами по краям. На эту подложку устанавливаются светодиодные чипы, которые соединяются последовательно тончайшей золотой нитью. Затем вся конструкция заливается люминофором и, вуаля, filament готов.

Схема устройства светодиодной нити

Идея, заложенная в данный тип светодиодов, проста: попытка выжать ещё чуть-чуть лм/Вт, ведь в такой конструкции не важно, куда излучает светодиод, в отличие от SMD. Свет всё равно, достигнет люминофора и даст тёплую компоненту (зелёный и красный цвета).

Однако, несмотря на неоспоримые преимущества перед SMD светодиодами, у filament ламп существует ряд проблем, которые почему-то не хотят замечать. Например, в «стандартной» компоновке с SMD-диодами, довольно массивная алюминиевая подложка и корпус эффективно отводят тепло, тогда как в нитях единственный способ отвода тепла – фактически лишь конвекция и диссипация через стенки стеклянной колбы. То есть, банальный перегрев постепенно убивает как сами диоды (падение яркости с температурой), так и люминофор (страдают индекс цветопередачи CRI или R_a и цветовая температура CCT). Да, такой метод «перегрева» работает для вольфрамовой лампы, потому что газ в ней частичной способствует регенерации нити в процессе использования, но не более того. Подробнее про перегрев с научной точки зрения можно почитать тут. Как следует из представленной статьи относительно безвредным можно считать температуры порядка 60-70 градусов.

В двух словах для рядового потребителя перегрев или недостаточный теплоотвод от светодиодов означает только одно – кратное (иногда на порядки) ухудшение характеристик светодиодных ламп

Чтобы данную точку зрения подтвердить или опровергнуть, надо запастись лампами, взять обычные светодиодные лампы для сравнения и поэкспериментировать… в том числе и с измерением температуры, в чём нам поможет тепловизор компании Flir 5-ой серии с матрицей в 240 на 320 пикселей. С помощью данной камеры была измерена температура как на колбе в течение получаса, так и на самих светодиодах после удаления колбы.

По традиции выводы для спешащих представлены в двух итоговых таблицах в самом конце статьи. А любителей основательных разборок милости просим в часть экспериментальную.

Часть экспериментальная

Итак, для экспериментов были взяты три лампы разных производителей: дешёвая китайская лампочка с Ebay от компании CroLED (на самом деле по цене эквивалентен Eglo), другая лампа фирмы Eglo из местного Леруа Мерлен и многоуважаемый и широкоизвестный Phillips. Да, стоит отметить, что возможно лампочка с Ebay НЕ имеет никакого отношения к фирме CroLED.

CroLED: китайское качество Ebay

Начнём с filament-лампы из Поднебесной. Лампочка прибыла из Китая в простой картонной коробке с минимум информации на ней (температура, мощность и напряжение питания. Честно признаться, ожидания были сами разные, но реальность оказалась намного суровее. Коэффициент пульсаций составил 67% (!), мне кажется, что это рекорд! Фактически лампочка гасла и разгоралась снова с периодичностью 10 мс. Цветовая температура отличалась в меньшую сторону от того, что указано в магазине продавца на Ebay.

NB: Все представленные в статье лампы имеют стеклянную колбу. И хотя она может выдержать падение на пол, будьте осторожны при обращении с ними!

Разбор лампочки выявил одну интересную особенность конструкции – а именно драйвер. Точнее его полное отсутствие: лампочка питается через банальный диодный мост MB10F с парой резисторов и огромным твердотельным конденсатором. Зато компактно!

Светодиоды расположены на матовой (!) подложке в количестве 18 штук. Каждый светодиодные чип выполнены из сапфировой текстурированной подложке типа «звёздочка». Чипы совершенно небольших размеров – меньше человеческого волоса.

Интересный вопрос. Одна и причина чисто экономическая. Маленькие светодиодные чипы просто не требуют дополнительных золотых контактов для равномерного распределения электрического поля и, соответственно, равномерной светимости по всему диоду.

Другая причина – теплоотвод. Не имеет смысла ставить мощный большой светодиод на подложку, которая относительно плохо проводит тепло.

А что там с температурой? — спросит читатель. Да, температура на колбе за 5-7 минут достигает примерно 40 градусов и остаётся таковой в течение получаса.

Но давайте теперь заглянем под колбу нашей лампе. После удаления стекла и замера температуры выяснилось, что нити очень быстро (буквально за 1 минуту) нагреваются до почти 90 градусов, а в некоторых местах, по-видимому, там, где расположены светодиоды, температура достигает более 100 градусов.

Eglo: обычная ламп с обычными характеристиками

Следующая лампа от компании Eglo, у которой, между прочим, есть представительство и в РФ, в общем и целом порадовала своими характеристиками. Пульсаций на частоте 100 Гц составили около 6%, при этом цветовая температура и CRI вполне соответствуют заявленным характеристикам.

К одной из статей на D3 пользователь justicebest написал следующее:

Примечание — Коэффициент пульсации освещенности учитывает пульсацию светового потока до 300 Гц. Пульсация освещенности свыше 300 Гц согласно [1] не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность.

Таким образом, мерцание до частоты 300 Гц всё-таки не желательно.

Внутри лампы находятся также четыре нити светодиодов, как и в китайской лампе. Внутри спрятан драйвер на базе конденсаторного балласта. Светодиоды несколько больше – 113 на 57 микрон, чем в предыдущем случае. Однако они крайне плохо закреплены на опять-таки матовой подложке.

90 градусов. Прям, как проклятие конструкции лампы «накаливания» какое-то!

Phillips: качество превыше всего

Последняя протестированная лампочка производства компании Phillips. Удивительно, но эта лампочка в корпусе Е14 демонстрирует отличное соответствие заявленным характеристикам и крайне низки уровень пульсаций.

Кто изобрел первую электрическую лампочку: история, которая изменила мир

О проблеме искусственного освещения люди задумывались с начала времен. Свет подсознательно ассоциируется с безопасностью, спокойствием и комфортом. Неудивительно, что человечество достигло такого прогресса в создании осветительных приборов. С чего все начиналось, когда были созданы первые электрические лампочки – читайте в статье.

Какими светильники были до появления электричества?

Основным источником света до открытия электричества служил огонь. У первобытного человека это был костер, который сочетал в себе несколько бытовых функций. Переносной светильник – следующий этап развития освещения. В таком качестве использовали факелы и лампады, применяя как горючий материал растительные и животные жиры, смолу, ветки смолистых деревьев. Как стационарный источник света использовались лучины – тонкие и длинные кусочки сухого дерева, которые горели на подставке.

Чтобы сделать освещение более равномерным и замедлить процесс горения, был изобретен фитиль – специальная нить из растительных волокон, которая помещалась в чашу с горючим веществом.

Важно знать! Лампады или так называемые масляные лампы были изобретены еще в античной Греции за несколько тысячелетий до нашей эры.

До появления первой лампочки в мире широко использовали свечи: они стали практичным аналогом лампад, поскольку были более экономны и менее пожароопасны. Поначалу для них использовали густой животный жир, после заменили его пчелиным воском.

К концу XVIII века благодаря достижениям химии получило распространение газовое освещение. В качестве ресурса использовались горючие газы, помещенные в специальные стеклянные емкости для безопасности.

В конце XIX века широкое распространение получили керосиновые лампы – устройства из стекла и горелки, наполненные горючим. Их до сих пор иногда используют из практических или эстетических соображений.

История создания лампочки

Изобретение электричества позволило ученым шагнуть далеко вперед в разработке осветительных приборов. Кто создал лампу – вопрос с неоднозначным ответом. Первым этапом стала идея использовать естественный свет, который сопровождает дуговой разряд между двумя проводниками, расположенными на небольшом расстоянии. Данное явление активно исследовали русский ученый В. Петров и английский физик Г. Дэвид. Они работали с металлическими и угольными проводниками. Основным недостатком была недолговечность устройства: время работы ограничивалось пятью минутами. Стержни, которые служили проводниками, очень быстро выгорали, их было необходимо менять. Именно поэтому хоть изобретение и появилось в начале 18-го века, оно было не очень практичным.

Как выглядела первая лампочка в мире?

В начале XIX века над проблемой электрического освещения работали многие, активно проводились исследования по световому эффекту от накаливания разных материалов. Ученым приходилось искать проводники, способные давать достаточно света, при этом не перегреваясь, не плавясь и не загораясь. Необходимо было определить удачное сочетание между нитью накала и средой, которая ее окружает. Чтобы оградить нити от воздействия кислорода, начали использовать колбу.

Экспериментами в этой сфере активно занимались английский ученый Х. Дэви и бельгийский исследователь Б. Жобар.

Важно знать! В 1840 году астроном Ж. Деларю придумал изготавливать нить накала в форме спирали.

В 1854 году Г. Гебель создал прототип современного устройства и фактически изобрел лампу накаливания. В качестве нити в ней использовался обугленный бамбук, а чтобы предупредить горение, из колбы был удален кислород.

Альтернативный вариант предложил Д. Свон из Англии: в его осветительном устройстве в качестве элемента накаливания использовалась углеродная бумага.

Александр Лодыгин или кто все-таки изобрел лампу накаливания

Рассматривая вопрос, кто изобрел электрическую лампочку, нельзя не упомянуть русского ученого Александра Лодыгина. В 1874 году он получил право на изготовление лампочки с угольными электродами. Именно он предложил использовать в качестве спирали вольфрам и молибден. Эти металлы хорошо противостояли температурному воздействию, что существенно увеличивало срок эксплуатации прибора.

Кроме этого, изобретатель лампы предложил удалять воздух из колбы, чтобы замедлить процесс окисления спирали. Подобные осветительные элементы получили широкое распространение и активно использовались для освещения зданий и улиц в России. Первые лампочки, продаваемые в Америке, были изготовлены по патенту Лодыгина.

Создание лампочки Эдисоном

Параллельно во второй половине XIX века исследовательской работой занимался Томас Эдисон. Американский ученый активно тестировал проводники из разных материалов, пытаясь найти наиболее долговечный и экономный.

По одной из версий, к концу семидесятых годов к Эдисону попал экземпляр лампочки Лодыгина. Изучая ее устройство, он смог сделать настоящий прорыв и стать изобретателем лампочки в том виде, в котором мы привыкли ее видеть сегодня. Результатом его работы стал прибор, который смог светить без перерыва почти 40 часов.

Также Эдисон изобрел поворотный выключатель и смог значительно усовершенствовать изобретение Лодыгина. Среди корректировок, которые он внес, были следующие:

откачал большее количество воздуха из колбы;

сконструировал винтовой цоколь;

реализовал механизм предохранителя.

Оптимизация устройства позволила снизить его себестоимость и запустить массовое производство. Благодаря своим работам к 1880 году Эдисон смог предложить миру лампы с эксплуатационным ресурсом до 1200 часов.

Рассматривая вопрос, кто создал лампы накаливания, нельзя ответить однозначно. Над проблемой трудились исследователи многих стран на протяжении целого столетия. Очевидно, что наиболее значимые открытия совершили российские, английские и американские ученые.

Если вам понравилась статья, вы можете купить разнообразные электрические лампочки для себя в нашем интернет-магазине Свет Депо.

7 секретов светодиодной филаментной лампочки — преимущества и недостатки.

Внешне все филаментные лампы напоминают обычные лампочки накаливания. Первоначально их даже так и называли – светодиодные лампы накаливания.

Однако ввиду противоречий, которые были запрятаны в таком определении, впоследствии в обиход прочно вошло иностранное слово филаментные. Хотя некоторые предпочитают называть их “ретро лампы”.

В буквальном переводе filament – это нить.

Изначально их выпускали только для декоративных целей, никто и не думал такими “светлячками” делать полноценную замену нормальному освещению. Объяснялось это их маленьким световым потоком.

Однако все изменилось в 2013 году. В этот период сразу несколько китайских компаний вывели на рынок филаментные лампы со световым потоком, эквивалентным обычным лампам накаливания в 60Вт.

При этом по своим некоторым характеристикам они оказались намного лучше не только лампочек Ильича, но и обошли многие модели на привычных светодиодах SMD 2835, SMD 5730 и т.д.

Что же такое этот самый филамент, который запрятан в стеклянной колбочке? Филамент – это стержень из искусственного сапфира или керамики, но чаще всего стекла.

На этом стержне размещаются миниатюрные светодиоды, которые соединяются между собой тончайшей золотой проволокой, образуя таким образом последовательную цепочку.

Это что-то вроде светодиодной ленты в миниатюре.

Светодиоды находятся так близко между собой, что в рабочем состоянии вся нить светится равномерно. Никаких отдельных точек не видно.

На концах стержня припаяны контакты для подачи напряжения.

Сверху вся эта конструкция покрыта специальным составом – люминофором.

Он преобразует синий свет кристаллов светодиодов в белый и отвечает за цветовую температуру источника света (теплый, холодный).

Таким образом, просто взглянув на лампочку можно тут же узнать ее примерную мощность.

Если их больше, то это означает что внутри либо неэффективный драйвер, либо светодиоды работают в жестком режиме и быстро сгорят.

Даже многие известные бренды на лампочках малой мощности прописывают срок службы в 15 000 часов и более, а для мощных, всего 10 000 часов.

Перегорают они следующим образом. Сначала начинают помаргивать и работать как стробоскоп отдельные нити. Светят то ярко, то тускло.

Затем тусклая фаза становится все дольше, пока лампа окончательно не погаснет и перестанет запускаться.

Все филаментные нити крепятся на стеклянной ножке, со штенгелем в виде трубки.

Помимо крепежных функций, через это устройство откачивают воздух из колбы. Через эту же ножку проходят проводники для подачи напряжения.

Так как лампочка все же светодиодная, никак нельзя обойтись без драйвера.

Его запрятали в цоколе E27.

Драйвер необходим для снижения силы тока до рабочего уровня светодиодов.

Из чего обычно состоит качественный драйвер?

микросхема импульсного регулятора тока с элементами обвязки (дроссель, диод, сопротивление и высокочастотный конденсатор)

Как работает вся эта схема? После подачи напряжения ток поступает на цоколь светильника (его нижний контакт).

Проходя через предохранитель (F1), он выпрямляется диодным мостом (DB1). Из переменного тока мы получаем постоянный.

Далее вступают в дело конденсаторы (С1-С2) и дроссель (L1). Они сглаживают ток.

Дойдя до микросхемы (U1), он опять проходит преобразование и превращается в высокочастотные импульсы, которые сглаживаются конденсатором. Пробежав всю эту цепочку, ток наконец проходит через светодиоды филаментов и возвращается обратно в сеть.

Стабилизация тока, протекающего через филаменты, происходит через микросхему регулятора с помощью измерительного сопротивления (RS1).

Кроме обычной прозрачной колбы иногда можно встретить модели со специальным напылением. Оно создает более мягкое и теплое освещение.

Так как светодиоды в процессе работы сильно греются, необходимо оперативно отводить от них тепло. В старых светодиодных лампочках это делается через массивные радиаторы, которые существенно увеличивают габариты изделия.

А в филаментных внутри колбы закачан инертный газ на основе гелия. Это тот, при вдыхании которого, вы начинаете на некоторое время разговаривать как маленький ребенок.

Он то и способствует быстрой передаче тепла от кристаллов к стеклянным стенкам и далее в окружающее пространство.

Без газа и стекла сами стержни разогреваются весьма заметно.

А вот оперативный отвод тепла и большая площадь стеклянных стенок, по сравнению с площадью самих светодиодов, позволяют филаментному источнику света не нагреваться более 50-60 градусов.

В то же время попробуйте дотронуться до включенной лампочки накаливания. Некоторые умельцы из них даже делают инфракрасные обогреватели.

К сожалению, мощность всех филаментных ламп ограничена объемом колбы. Конечно, теоретически вы туда можете запихать 20-30 стержней, но светиться они у вас будут всего несколько секунд.

Малое пространство и небольшой объем газа в нем, просто не успеют оперативно отвести образовавшееся тепло и светодиоды моментально перегреются. Понадобятся колбы совершенно других форм и размеров.

Поэтому филаментные лампочки привычных габаритов А60 стараются не делать большой мощности. Экономия здесь не причем.

Все дело в технической составляющей и ограничениях по перегреву.

Реальные показатели будут раза в два меньше указанного на упаковке.

11 ваттные модели по люменам и уровню освещения не заменят вам полноценные 80-100 Вт, которые дают простые лампы накаливания.

Они будут соответствовать максимум 60 Вт. То же самое относится и к индексу цветопередачи CRI.

В лучшем случае он будет превышать показатель 80, но никак не CRI>90.

Вот таблица наиболее распространенных тип ламп, их максимальная мощность и световой поток, которые они способны выдать.

Данные получены известным специалистом в области световых технологий Алексеем Надёжиным, в результате независимых тестов и лабораторных замеров.

Каждый раз, когда вы видите в магазине лампочку, на упаковке которой будут написаны показатели превышающие эти измерения, знайте – вас дурят. Это чистый маркетинг и гонка производителей.

Напишешь на своем изделии 7Вт, а рядом будет стоять конкурент с надписью 9Вт, причем за те же деньги, то 9 из 10 купят именно его продукцию, а не твою. 99% потребителей попросту не имеют соответствующих приборов для измерений и проверки.

Им главное, чтобы изделие служило подольше.

Обращайте на это внимание.

Помимо малого нагрева филаменты обладают еще одним преимуществом – высокая светоотдача. Он доходит до 120 Лм/Вт.

При этом угол рассеивания лампочек достигает 360 градусов. В то время как в обычных светодиодных он не превышает 120-270 градусов.

Когда филаментная лампочка висит вниз колбой, у нее по центру появляется пятно, которое раза в два темнее, чем весь освещаемый периметр. Диаметр пятна достигает 50см на удалении в 1,5 метра от самой лампочки.

Форма пятна – это четырехлистник, который образуется от нитей светодиодов сходящихся наверху вместе.

Чем он шире, тем больше это пятно.

Кроме прямых нитей, выпускаются модели с дугообразной и спиральной формой.

Они дороже и их чаще всего используют в качестве декоративной подсветки под Новый Год.

Филаментные лампы идеально подходят для хрустальных светильников и люстр. В них как раз-таки важен нитевидный источник света, который при отражении будет играть на гранях хрусталя.

Матовые экономки в таких люстрах смотрятся нелепо. Свет получается “мертвый”, а висюльки не сияют.

Помимо преимуществ стоит упомянуть и о недостатках, а их не так уж и мало.

Во-первых, это цена. Она высокая из-за дорогих миниатюрных драйверов, которые по причине ограниченного пространства нужно как-то умудриться запихнуть в цоколь.

Из-за маленького драйвера возникают проблемы с фильтром. А отсюда повышенные пульсации света.

Вот к примеру сравните, старую добрую светодиодную лампу на технологии SMD и современную филаментную.

У старых один драйвер был такого же размера, как колба у филаментной.

Обязательно проверяйте пульсации при покупке. Иначе повесите такие лампы у себя в зале и спальне как основной источник света, а затем будете мучиться с глазами.

Если подходить к этому вопросу по всей строгости закона, то лампы с плохими показателями коэффициента пульсации, вообще не имеют права даже находиться на прилавках магазинов.

Существует постановление правительства России №1356 “Требования к осветительным приборам и осветительным лампам”. Оно запрещает продажу источников света с пульсацией более 10% и CRI

Заметьте, что у одних и тех же по размеру лампочек внутри может быть два разных драйвера. Один полноценный с коэффициентом пульсации 1% и менее, другой – на основе дешевых комплектующих.

Хороший драйвер при поднесении к нему радио будет фонить. А вот дешевый, не создаст никаких серьезных импульсных помех в эфире.

В некоторых моделях “свеча” с миниатюрным цоколем E14, драйвер помещают в специальную проставку между цоколем и колбой, так как воткнуть что-то качественное в бочонок диаметром 14мм вообще не реально.

Второй недостаток – стеклянная колба, которую легко можно разбить при небрежном отношении или транспортировке.

Третий – малая мощность. А еще не забываем:

Как лампа накаливания Лодыгина стала лампой Эдисона

Споры по поводу того, кто изобрёл лампочку первым, не утихали много лет. Одни считали, что первую лампу накаливания создал Томас Эдисон, другие — что её изобрёл Павел Яблочков.

Но на самом деле лампу, работающую по принципу накаливания нити, изобрёл Александр Николаевич Лодыгин. Он был блестящим учёным, а вот предприниматель из него вышел не очень. Как же русский изобретатель оказался не у дел и потерял права на своё детище?

Как Лодыгин пришёл к созданию первой лампы накаливания

Лодыгин Александр Николаевич вполне мог сделать блестящую карьеру военного. Он учился в кадетском корпусе Воронежа, а после закончил юнкерское училище в Москве. Однако в 1870 году он отказался от военной службы и переехал в Петербург. Там Лодыгин загорелся идеей использования электричества для приведения в движение воздухоплавающих машин.

Изобретатель составил план по созданию экранолёта — машины, которая бы летала по воздуху при помощи электричества. Но на родине его старания не оценили. Зато во Франции его план приняли на ура. Лодыгина пригласили в Париж, но внезапно его экранолёт оказался уже не нужен. Тогда учёный переключился на идею электрического уличного освещения. Он приступил к осуществлению грандиозной идеи — осветить своими лампами города.

Как создавались первые лампы накаливания

Конечно, Лодыгин вовсе не был первым учёным, кому пришла в голову идея создать лампы для освещения. До него этим занимались иностранные учёные, но они использовали электрические дуги. Лодыгин же пошёл по иному пути. Он создал шар из стекла, внутри которого на паре медных стержней крепился угольный стерженёк. Но лампочки с угольной нитью являлись недолговечными, они светили чуть больше получаса. Александр Николаевич продолжил экспериментировать.

В создании более совершенной лампы ему помог один из подмастерьев — Василий Дидрихсон. Он первым понял, что внутри стеклянного шара должен быть вакуум. И он же подсказал размещать внутри лампы несколько нитей. Это помогло увеличить срок службы до 1000 часов. Александр Николаевич открыл компанию «Русское товарищество электрического освещения». После он принялся активно рекламировать первые лампы накаливания. Для этого в 1873 году в Петербурге установили семь огромных светильников. Чтобы посмотреть на них, люди даже покупали специальные билеты!

Александр Лодыгин получил патент на творение своих рук на родине и в нескольких странах Европы. Но это ему мало помогло в ведении бизнеса. Своих денег не хватало, а правительство России поддерживать учёного не стремилось. Поэтому вскоре начались проблемы.

Упущенные возможности развития и продвижения ламп Лодыгина

К 1875 году дела компании Лодыгина пошли под откос. В это время Павел Яблочков создал дуговую угольную лампочку и получил на неё патент. Она обладала более совершенной конструкцией и была менее затратна в производстве. Огромную сумму Яблочков вложил и в продвижение своего детища, чтобы о его лампе заговорили везде. А лампы Лодыгина постепенно начали забываться. Кроме этого, возникли некоторые проблемы с патентами.

Поскольку компания изобретателя быстро обанкротилось, Лодыгину не на что было продлевать свои патенты. Но учёный не стал отчаиваться. Он уехал во Францию, а после перебрался в Америку, одно время живя на эти две страны. Он смог усовершенствовать свои лампы и изобрёл вольфрамовые лампы накаливания. В них нити из угля были заменены на тончайшие нити из вольфрама. Беда была в том, что патенты на вольфрамовые нити и методы их получения Лодыгину было нечем оплачивать. Что и сыграло на руку Томасу Эдисону.

Противостояние богача Эдисона и бедняка Лодыгина

Живя в США, Лодыгин стал обладателем патента на лампу накаливания с вольфрамовой нитью. Об этом в 1890 году даже вышла статья в американском научном журнале. Однако несмотря на свой недюжинный ум Лодыгин не смог развить бизнес по производству и продаже ламп. Не сумев продлить свой патент, он продал его в 1906 году. И покупателем, конечно же, оказалась компания «General Electric». В её состав входило предприятие под руководством Томаса Эдисона.

Эдисон также вёл разработки в области усовершенствования ламп накаливания с различными нитями накаливания. И вместе с тем он был отличным предпринимателем. Заполучив патент Лодыгина за гроши, Эдисон сумел обставить всё так, что изобретателем лампы с вольфрамовой нитью оказался он. Но не все с ним согласились. Французские журналы выпустили несколько разоблачающих статей. Правда они мало помогли против широкомасштабной рекламной кампании Эдисона. Спустя некоторое время про вклад Лодыгина все забыли, а отцом электрической лампы стали считать Томаса Эдисона.

Все о типах ламп

Лампы накаливания

Обычные лампочки, которые всем нам знакомы, и их главное преимущество – приятный цвет света, который они излучают. Цвета объектов, как правило, выглядят точнее под лампой этого типа. Лампочки накаливания тратят много электричества, так как производят и много тепла.

Лампы накаливания производят 8-12 люменов света на 1 Вт потребленной энергии. Чем мощнее лампа накаливания тем больше люменов света она производит на единицу потребленной мощности. Например, одна 100 Вт лампа дает практически ровно столько же света (1360 Люменов), сколько и две 60 Вт лампы (1420 люменов).

Неудобство этих ламп состоит в том, что эти лампочки неэффективны по современным стандартам и имеют относительно короткий срок службы (около 1000 часов). Лампы накаливания доступны в разнообразных формах и размерах и имеют целый ряд различных цоколей.

Матовая или прозрачная?

Рефлекторные лампы

Галогенные лампочки

Главным преимуществом галогенной лампы является ее маленький размер. Появление этой лампы позволило дизайнерам создать новые дизайны светильников и плафонов. Галогенная лампа типа GU10, с встроенным отражателем является самой распространенной лампой для встраиваемых светильников. И используется во многих светильниках направленного света (споты).

Появление мощных линейных галогенных ламп типа R7S, мощностью 300Вт, позволило создать класс торшеров, которые дают мягкое, приятное отраженное от потолка освещение, и освещают всю комнату. Основные типы галогенных ламп: G9, G4, R7S, GU10. Каждый тип выпускается в нескольких мощностях.

Люминесцентные лампы

Новейшие технологии уменьшили размер и улучшили эффективность лампочек. Появились Компактные люминесцентные лампы, которые сейчас и называются в широком обиходе Энергосберегающие. Сейчас доступны множество различных форм и вариантов мощности лампочек.

Термин «Энергосберегающие» нужно относить и к другим типам ламп с низким энергопотреблением, таким как светодиодным.

Компактные люминесцентные лампы производят 50-60 люменов на Вт, в пять раз больше света на единицу потребленной мощности, чем лампы накаливания. Они идеальны для использования там, где свет должен быть включен в течение долгого времени. У многих ведущих производителей ламп доступны «теплые белые» лампы, с улучшенным цветом света. Цвет, цветовое впечатление, которые создает при работе люминесцентная лампа характеризуется параметром Цветовая температура. Единица измерения Кельвин.

К минусам этого типа ламп нужно отнести их высокую стоимость и не такой приятный, как у ламп накаливания, свет. Также, практически со всеми энергосберегающими люминесцентными лампами нельзя использовать диммер (реостат мощности). Лишь несколько ведущих мировых производителей ламп, в частности Philips, имеют в ассортименте несколько артикулов люминесцентных ламп, которые могут работать с диммерами.

На популярной волне движения к снижению энергопотребления, современные производители уделяют сейчас большое внимание разработке и производству серий светильников, предназначенных специально к работе с энергосберегающими лампами и продающихся в комплекте сразу с такими лампами.

Светодиодные лампочки

Светодиодные источники света имеют огромные преимущества перед всеми другими лампами:

Распространение светодиодных ламп сдерживается только, пока еще, высокой ценой. Но цены на светодиоды снижаются каждый год и в ближайшем будущем, как предсказывают многие, все освещение в быту будет создаваться с помощью светодиодов.

Филаментные лампы: что это, секреты, плюсы и минусы

Кажется, светодиодные лампы – верх совершенства. Они экономичны, долговечны и безопасны в эксплуатации. Они стойко захватили потребительский рынок, и лучше уже ничего не придумаешь. Однако изобретательская мысль не стоит на месте, и сегодня мы уже говорим о новых видах ламп – филаментных. Изобрели их японцы, и появились они совсем недавно – в 2008 году.

Время покажет, удастся ли им потеснить светодиодные, в этой статье попытаемся разобраться, что это такое и зачем они нужны.

Что такое филаментная лампа

Загорается от воздействия электрического тока, но только вместо вольфрамовой спирали внутри расположены светодиодные нити, которые светятся, когда через них проходит ток. Эти нити и дали название лампе. Filament в переводе с английского и обозначает «нить накаливания».

Предлагаем для начала разобрать эту новинку «по косточкам». Итак, по своей конструкции лампа состоит:

По поводу колбы и цоколя всё понятно, а вот два других элемента нуждаются, думаем, в некоторых пояснениях.

Филаментная нить (так её адаптировали у нас, хотя по сути это тавтология, получается буквально «нитяная нить») состоит из стеклянной трубки, либо круглой, либо прямоугольной, на которую закреплены мелкие светодиоды. Они крепятся между собой тончайшей золотой проволокой и настолько тесно, что излучают равномерный свет, безо всяких точек-просветов.

Затем светодиоды покрываются люминофором, который обеспечивает излучение нужной световой температурой. Сами светодиоды изготавливаются обычно либо в синем, либо в фиолетовом спектре. Встречаются в лампочках красные светодиоды.

Каждая такая нить даёт свет мощностью в 1 ватт. Так что по количеству нитей вы можете легко определить мощность лампы. Они помещаются в колбу, заполняемую инертным газом, и подключаются через драйвер.

Драйвер – выпрямитель, преобразует переменный ток в постоянный с помощью конденсатора. Он отвечает за продолжительность работы диодов. Драйвер состоит из: предохранителя, конденсатора, выпрямителя, микросхемы регулятора тока – основная деталь драйвера, собрана на печатной плате.

В филаментных лампах драйвер размещён прямо в цоколе, и в этом и достоинство, и недостаток. Достоинство в том, что не надо устанавливать его отдельно, как в случае с обычными светодиодными, а недостаток в том, что ограниченные размеры цоколя лампы не позволяют разместить по-настоящему полноценный драйвер, и он становится ахиллесовой пятой этой лампы. Наука не стоит на месте, будем надеяться, что этот недостаток будет скоро преодолён.

Внутри колбы можно разглядеть стеклянную ножку, к которой крепятся филаменты. Она стабилизирует работу лампы, а также содержит проводники, которые передают электрический заряд от розетки.

Достоинства и недостатки филаментной лампы

Поначалу эти лампы излучали довольно мало света, и использовались только в декоративных целях. Всё изменилось в 2013 году, когда несколько китайских производителей вывели на рынок филаментные лампы, которые горели так же ярко, как и обычные лампы накаливания. С тех самых пор они стали завоёвывать симпатии потребителя.

Они хороши тем, что у них:

Филаментные лампы действительно переняли многие достоинства LED-светильников, а по некоторым параметрам даже их превзошли, но не спешите бежать за ними в магазин, пока не узнаете о недостатках, которых тоже хватает.

Слабые места этих лампочек:

Всё это заставляет сомневаться в возможности победного шествия филаментных ламп, во всяком случае, в ближайшем будущем. Сегодня пока что у них ограниченная сфера применения.

Сфера применения филаментных ламп

Высокий диапазон температур и невосприимчивость к скачкам напряжения позволяет использовать их в освещении рыночных и торговых площадок, для освещения кафе и ресторанов.

Благодаря низкому энергопотреблению и долгому сроку службы, они применяются для освещения домов. Тем более, что эти лампочки абсолютно универсальны – их можно устанавливать в разные плафоны, монтировать в натяжные потолки, паркет, кафель, ламинат и так далее.

Инертный газ внутри колбы (а это обычно гелий) отводит тепло, и лампочки не нагреваются во время работы (попробуйте дотронуться до обычной лампы накаливания). В хрустальных люстрах эти лампы просто незаменимы.

И немного о том, где эти лампы применять нельзя:

Почему перегорают филаментные лампочки

Эти лампы имеют долгий срок службы, до 30000 часов непрерывного горения. Однако, увы, и они перегорают. Выглядит это, как правило, так: яркая вспышка – и погасла.

Причины неисправности могут быть разные:

Какова бы ни была причина перегорания, разбираться в ней особенно не стоит, потому что в любом случае филаментная лампа ремонту не подлежит.

Как выбрать филаментную лампу

Если вы решили купить филаментную лампу, то обратите внимание на:

И ещё несколько советов:

Основные выводы: яркие и мощные филаментные лампы обычного размера пока, к сожалению, из области фантастики. Для мощных ламп с большим количеством нитей требуются внушительные колбы и соответствующий драйвер. Свою высокую стоимость эти лампочки пока что не вполне оправдывают, но, если всё же вы решили их купить – доверяйте только проверенным производителям и надёжным магазинам.

Мы предлагаем своим покупателям товары неизменно высокого качества по оптимальным ценам, вы убедитесь в этом, зайдя на наш портал и в интернет-магазин «Мебель 169.ru». Заходите, мы всегда вам рады.

Кто изобрел лампочку: история открытия

Томас Эдисон считается человеком, который изобрел лампочку, но знаменитый американский изобретатель был не единственным, кто внес свой вклад в развитие этой революционной технологии.

Ранние исследования и разработки лампочки

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.

Джозеф Свон против Томаса Эдисона

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.