La storia delle lampadine a incandescenza. Chi ha inventato la lampada ad incandescenza? Vantaggi e svantaggi delle lampadine a incandescenza

La storia delle lampade ad incandescenza risale al diciannovesimo secolo. Considera i punti principali associati a questa invenzione unica dell'umanità.

Caratteristiche speciali

Lampada ad incandescenza Questo è un argomento che è familiare a molte persone. Al momento, è difficile immaginare la vita dell'umanità senza l'uso della luce artificiale ed elettrica. In questo caso, raramente qualcuno pensa a come è apparsa la prima lampada, in quale periodo storico è stata creata.

Per iniziare, considera il dispositivo a incandescenza. Questa fonte di luce elettrica è un conduttore con un punto di fusione elevato, che si trova nel pallone. L'aria viene pre-pompata fuori da esso, invece il pallone viene riempito con un gas inerte. Passando attraverso la lampada, una corrente elettrica emette un flusso di luce.

L'essenza del funzionamento

Qual è il principio della lampada ad incandescenza? Si trova nel fatto che durante il flusso di corrente elettrica attraverso il corpo del calore, l'elemento si riscalda, mentre il filamento di tungsteno stesso viene riscaldato. Secondo la legge di Planck, emette radiazioni di tipo termico ed elettromagnetico. Per creare un bagliore a tutti gli effetti, è necessario riscaldare il filamento di tungsteno a diverse centinaia di gradi. Quando la temperatura diminuisce, lo spettro diventa rosso.

Le prime lampadine a incandescenza avevano molti inconvenienti. Ad esempio, è stato difficile regolare la temperatura, a causa della quale le lampade hanno rapidamente fallito.

Caratteristiche tecniche

Qual è il design di una moderna lampada a incandescenza? Dal momento che è diventata la prima fonte di luce, ha un design abbastanza semplice. I principali elementi della lampada sono considerati:

• calore corporeo;
• Vial;
• ingressi correnti.

Allo stato attuale, sono state sviluppate varie modifiche, un fusibile è stato introdotto nella lampada, che è un collegamento. Per la produzione di questo articolo usando lega di nichel-ferro. Il collegamento viene saldato nella gamba della corrente di ingresso per impedire la distruzione del bulbo di vetro quando il filamento di tungsteno è incandescente.

Considerando i principali vantaggi e svantaggi delle lampadine a incandescenza, notiamo che, sin dal suo inizio, le lampade sono state notevolmente migliorate. Ad esempio, a causa dell'uso di un fusibile, la probabilità di una rapida distruzione della lampada è diminuita.

Il principale svantaggio di tali elementi di illuminazione è il loro elevato consumo di energia. Per questo motivo sono stati applicati molto meno frequentemente.

Come appaiono le sorgenti luminose artificiali

La storia delle lampadine a incandescenza è associata a molti inventori. Fino al momento in cui il fisico russo Alexander Lodygin iniziò a lavorare sulla sua creazione, i primi modelli di lampade ad incandescenza erano già stati sviluppati. Nel 1809, l'inventore inglese Delarue sviluppò un modello equipaggiato con una bobina di platino. La storia delle lampade ad incandescenza è collegata all'inventore Heinrich Goebel. In un campione creato da un tedesco, un filo di bambù carbonizzato è stato posto in una nave da cui l'aria è stata precedentemente pompata. Goebel è stato impegnato nella modernizzazione del suo modello di lampada ad incandescenza per quindici anni. Riuscì a ottenere una versione funzionante della lampadina a incandescenza. Lodygin raggiunse un bagliore di alta qualità di una bacchetta di carbone, posta in un vaso di vetro, da cui era stata rimossa l'aria.

Opzione modello pratico

Le prime lampadine a incandescenza, che potevano essere prodotte in grandi volumi, apparvero in Inghilterra alla fine del diciannovesimo secolo. Joseph Wilson Swan è persino riuscito a ottenere un brevetto per il proprio progetto.

A proposito di chi ha inventato la lampada a incandescenza, è anche necessario soffermarsi sugli esperimenti condotti da Thomas Edison.

Ha provato a usare vari materiali come filamenti. Fu questo scienziato a suggerire un filamento di platino come un filamento incandescente.

Questa invenzione di lampadine a incandescenza è diventata una nuova tappa nel campo dell'elettricità. Inizialmente, le lampade Edison funzionavano solo per quaranta ore, ma nonostante questo, hanno spostato piuttosto rapidamente l'illuminazione a gas.

Nel periodo in cui Edison era impegnato nella sua ricerca, in Russia Alexander Lodygin riuscì a creare diversi tipi di lampade contemporaneamente, in cui i metalli ad alta fusione giocavano il ruolo dei fili.

La storia delle lampade a incandescenza indica che fu l'inventore russo che per primo cominciò a usare metalli refrattari sotto forma di un corpo incandescente.

Oltre al tungsteno, Lodygin condusse anche esperimenti con molibdeno, torcendolo a forma di spirale.

Le specifiche della lampada Lodygin

Gli analoghi moderni sono caratterizzati da bellezza flusso luminoso così come la resa cromatica di alta qualità. La loro efficienza è del 15% al ​​valore più alto della temperatura del filamento. Tali fonti di luce per il loro lavoro consumano una quantità significativa di energia elettrica, quindi il loro funzionamento è effettuato non più di 1000 ore. Vale molto di più del basso costo delle lampade, quindi, nonostante la varietà di sorgenti luminose artificiali sul mercato moderno, sono ancora considerate popolari e richieste tra gli acquirenti.

Dati interessanti dalla storia delle lampadine a incandescenza

Alla fine del diciannovesimo secolo, Didrichson riuscì a apportare modifiche significative al modello proposto dall'inventore russo Lodygin. Ha eseguito un pompaggio completo senza aria, ha usato diversi peli nella lampada in una sola volta.

Un tale miglioramento ha reso possibile l'uso della lampada anche se uno dei capelli si era spenta.

L'ingegnere inglese Joseph Wilson Swan possedeva un brevetto che confermava la creazione di una lampada con fibra di carbonio.

La fibra era situata nell'ossigeno atmosfera scaricata di conseguenza, la luce era più luminosa e più uniforme.

Nella seconda metà del diciannovesimo secolo, oltre alla lampada stessa, Edison inventò un interruttore domestico rotante.

Apparizione su larga scala di lampade sul mercato

Dalla fine del diciannovesimo secolo iniziarono ad apparire le lampade in cui si usavano ossidi di ittrio, zirconio, torio e magnesio come filamento.

All'inizio del secolo scorso, i ricercatori ungheresi Sandor Yust e Franjo Hanaman hanno ottenuto un brevetto per l'uso del filamento di tungsteno nelle lampade ad incandescenza. Fu in questo paese che furono realizzate le prime copie di queste lampade, che entrarono nel mercato su larga scala.

Negli Stati Uniti nello stesso periodo di tempo sono stati costruiti e gestiti impianti coinvolti nell'ottenimento di titanio, tungsteno, cromo, mediante riduzione elettrochimica.

L'alto costo del tungsteno ha apportato le proprie modifiche alla velocità con cui le lampadine a incandescenza vengono introdotte nella vita di tutti i giorni.

Nel 1910, Coolidge sviluppò una nuova tecnologia per la produzione di sottili filamenti di tungsteno, che contribuì alla produzione più economica di lampade ad incandescenza artificiali.

Il problema della sua rapida evaporazione fu risolto dallo scienziato americano Irving Langmuir. Fu lui a introdurre nella produzione industriale il riempimento dei palloni di vetro con un gas inerte, cosa che aumentò la vita della lampada e la rese più economica.

Coefficiente di prestazione

Praticamente tutta l'energia prodotta nella lampada si trasforma gradualmente in radiazione termica. L'efficienza raggiunge il 15 percento con un indice di temperatura del 15 percento.

All'aumentare della temperatura, l'efficienza aumenta, ma ciò provoca una significativa riduzione della durata di vita della lampada.

A 2700 K, la durata di un utilizzo a pieno regime di una fonte di luce artificiale è di 1000 ore, e a 3400 K, alcune ore.

Al fine di aumentare la durata della lampada ad incandescenza, gli sviluppatori propongono di ridurre il valore della tensione di alimentazione. Ovviamente, anche l'efficienza diminuirà di circa 4-5 volte. Gli ingegneri usano questo effetto quando è richiesta una copertura affidabile della luminosità minima. Ad esempio, questo è importante per l'illuminazione serale e notturna di cantieri, scale.

Per fare questo, eseguire la connessione seriale della lampada a corrente alternata con un diodo, che garantisce l'alimentazione di corrente alla lampada per metà dell'intero periodo dell'alimentazione di corrente.

Considerando che il prezzo di una normale lampada a incandescenza è significativamente inferiore alla sua vita media, l'acquisizione di tali fonti di illuminazione può essere considerata una misura abbastanza redditizia.

conclusione

La storia dell'apparenza del modello di lampada elettrica a cui siamo abituati è associata ai nomi di molti scienziati e inventori russi e stranieri. Per due secoli, questa fonte artificiale di illuminazione ha subito trasformazioni, aggiornamenti, il cui scopo era quello di aumentare la vita operativa del dispositivo, riducendo il suo costo.

La massima usura del filamento si osserva in caso di forte afflusso di tensione alla lampada. Per risolvere questo problema, gli inventori hanno iniziato a fornire lampade con una varietà di dispositivi che garantiscono il loro avvio regolare.

Il filamento di tungsteno freddo possiede resistività che è solo il doppio dell'aluminio. Al fine di evitare il picco di potenza, gli sviluppatori usano termistori, la cui resistenza diminuisce all'aumentare della temperatura.

Nelle lampade a bassa tensione con potenza uguale, le risorse di sfruttamento e di emissione luminosa sono molto più elevate, poiché hanno una sezione trasversale maggiore del corpo incandescente. In apparecchi progettati per più lampade, efficacemente connessione seriale diverse lampade di bassa tensione. Ad esempio, invece di sei lampade da 60 W, collegate in parallelo, è possibile utilizzare solo tre.

Naturalmente, in questi giorni, sono apparsi vari modelli di lampade elettriche, che hanno caratteristiche molto più produttive delle normali lampadine inventate durante Lodygin ed Edison.