После электричества совершенно бросил интересоваться природой. Неусовершенствованная вещь.
Владимир Маяковский, русский и советский поэт
Еще 200 лет назад люди только мечтали об электричестве, без которого сейчас уже сложно представить наш современный мир. Тогда жизнь простых граждан зависела от солнечного света, а в тёмное время суток освещение было доступно лишь состоятельным людям. Но все изменилось во второй половине XIX в., когда многие русские и иностранные учёные начали экспериментировать над созданием электрических лампочек.
Первые лампы накаливания связаны с именами таких изобретателей, как А. Милашенко, Г. Гёбель, Д. Суон, А. Лодыгин, П. Яблочков и Т.Эдисон. Однако значительный вклад в их развитие внёс русский инженер Александр Николаевич Лодыгин, чьё изобретение стало впоследствии прототипом современной лампочки, используемой и по сей день. Именно это и стало прорывом мирового значения.
Какими были первые лампы накаливания? Почему они менялись? Кто является «отцом электрической лампочки»? Чем современные конструкции отличаются от первых? Как изготавливаются лампы накаливания? Что такое «лампочка Ильича»? На эти и другие вопросы ответит тематическая подборка материалов МЭШ, подготовленная специалистами ИСМиТО МГПУ к 175-летию рождения А.Н. Лодыгина.
История создания
История создания лампочки, одного из самых простых электротехнических приборов, началась еще с изобретения первого гальванического элемента (химического источника тока), сконструированного итальянским учёным Алессандро Вольтом в 1800 г. В результате многолетних экспериментов с этим элементом уже российский учёный Василий Петров открыл электрическую дугу — разряд, возникающий между стержнями-электродами, разведёнными на определённое расстояние, и предположил, что получаемое свечение можно использовать для освещения. К таким же выводам приходили и другие учёные, которые использовали металлические и угольные электроды, но никому из них не удалось создать полноценный осветительный прибор. Однако их труды стали основой для последующих исследований.
Углубиться в основы и понять, какие бывают источники света, типы видимого излучения и спектры излучения, поможет сценарий урока «Излучения и спектр».
Многие инженеры и учёные XIX в. работали над созданием лампы накаливания, используя для этого различные материалы и конструкции. Александр Лодыгин, в отличие от своих иностранных коллег, использующих электрические дуги, создал стеклянный шар с угольной нитью, который вскоре запатентовал в России и ряде других стран. Однако такая лампа была недолговечной и светила около 30−40 мин, поэтому впоследствии учёный продолжил работать над своим изобретением и вносить различные изменения в конструкцию. В результате появились лампы накаливания с вольфрамовой нитью, закрученной в форме спирали, и наполненные инертными газами, срок службы которых увеличился до 1000 часов. Сценарий урока «Лампа накаливания. Нагревательные элементы. Короткое замыкание» и ролик «История лампы накаливания для детей» подробнее расскажут об истории создания первых лампочек, о том, как они менялись, и почему учёным приходилось улучшать свои изобретения.
В 1873 г. Александр Лодыгин открыл компанию «Русское товарищество электрического освещения» и начал работать над идеей освещения городов. Так, в Санкт-Петербурге были установлены огромные лампы для освещения одного из магазинов. Однако вскоре другой русский ученый Павел Яблочков запатентовал дуговую угольную лампочку, имеющую более совершенную конструкцией и менее затратную в производстве. Яблочков также вложил много средств в продвижение своего изобретения, поэтому о лампе Лодыгина постепенно начали забывать. Александр Лодыгин был вынужден уехать во Францию, а затем — в Америку, где испытывал финансовые трудности и к 1906 г. продал патент на лампу накаливания с вольфрамовой нитью компании «General Electric», в состав которой входило предприятие под руководством Томаса Эдисона. Ролик «Томас Эдисон» и сценарий урока на английском языке «Изобретатель Томас Эдисон: изобретения и идеи» познакомят с краткой биографией американского изобретателя. Получив патент Лодыгина, Т. Эдисон, который также занимался усовершенствованием ламп накаливания, развернул широкомасштабную рекламную кампанию, после которой спустя некоторое время про вклад Лодыгина практически забыли, а отцом электрической лампы начали считать Томаса Эдисона.
Современные лампочки и их использование в жизни
С тех времён современные лампы накаливания концептуально практически не изменились: это все та же герметичная стеклянная колба с вольфрамовой спиралью, заполненная инертным газом. О том, какое строение имели первые лампы накаливания и чем они отличаются от современных энергосберегающих, можно узнать из сценария уроков «Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы» и «Лампа накаливания. Электронагревательные приборы», а проверить свои знания поможет приложение «Лампа накаливания».
При этом производство качественных ламп накаливания — довольно дорогостоящий процесс, так как для этого необходимо современное и технологичное оборудование как для изготовления вольфрамовых нитей, так и для работы с газом и вакуумом (специальные стеклодувные машины, изготавливающие колбы для осветительных приборов). Изучить процесс их производства можно с помощью видео «Как изготавливают лампы накаливания».
Несмотря на то, что классическая лампа накаливания продолжает широко использоваться во всем мире, за прошедшие годы появилось множество новых осветительных приборов: люминесцентных, светодиодных
Интересно, что в 1920-е гг. в Советской России за лампой накаливания, подвешенной к потолку за провод и свободно свисающей, закрепилось название «лампочка Ильича». Такое словосочетание появилось после того, как была проведена электрификация страны по плану В.И. Ленина. Об этом также рассказывается в видео «Лампочка. История открытия».
