Когда была изобретена первая лампа

Кто изобрел светодиод и светодиодные лампы?

Когда была изобретена первая лампа

Светодиодные лампы нашли применение в создании бытового, рекламного, декоративного, индикаторного и другого освещения. Человек подстраивает это изобретение под свои потребности во многих сферах деятельности. Светодиоды создают излучение для передачи телефонных и интернет сигналов по оптоволоконным кабелям, связывающих пульты управления с контролируемой техникой. LED-кристаллы делают мир ярче и светлее, но кому принадлежит авторство создания «суперсветильников»?

История создания светодиодов

Впервые о свечении твердого кристалла под влиянием тока человечество узнало в начале XX столетия.

1907 – британец Генри Раунд провел эксперименты, в процессе которых заметил цветное свечение при похождении электричества через соединение металла с карбидом кремния (карборундом). Так была открыта электролюминесценция.

1923 – в СССР ученый-физик Олег Лосев пропустил ток через соединение карбида кремния со сталью, и увидел слабый свет в точке соприкосновения карборунда с металлическим сплавом. Несмотря на публикацию в научных источниках, общество не придало значения этому открытию. Позже, в 1927 году, Лосев создал твердотельное «световое реле», работающее от источника питания 10 В.

1961 – следующим шагом в разработке современных ламп стало изобретение инфракрасного светодиода. Открытие сделали сотрудники американского производителя Texas Instruments. Г. Питтман и Р. Байард, которые чуть позже запатентовали свое детище.

1962 – первое применение светодиода на практике в американском гиганте General Electrics. Кристаллы с красным свечением были созданы в Университете Иллинойса Ником Холоньяком.

Себестоимость первых светодиодов достигала 200$ – огромные деньги для середины XX века. Научно-технический прогресс позволил удешевить производство твердотельных источников света, и с 1968 года крупные корпорации обратили внимание на возможную выгоду от использования таких элементов в своей продукции.

1971 – американец украинского происхождения Жак Панков в лабораторных условиях получает синее излучение от кристаллов. Начинается эра светодиодов, первые массовые партии индикаторов были произведены компанией Monsanto, и использованы в калькуляторах HP.

1972 – ученик Холоньяка Джордж Крафорд улучшает силу света красных светодиодов в 10 раз, и находит способ получить желтое излучение.

Изобретение светодиодной лампы

Несмотря на снижение стоимости, цена на светодиоды оставалась высокой вплоть до 1990-х гг. Исходящие световые лучи были слабоваты, и подходили только для использования в качестве индикаторов.

Но в конце прошлого века три сотрудника японской корпорации Nichia Chemical Industries (Хироси Амано, Сюдзи Накамура и Исама Акасаки) сдвинули прогресс с мертвой точки, создав недорогой светодиод с синим свечением.

Чуть позже на основе изобретения трех сотрудников Nichia началось массовое производство люминофорных светодиодов с белым свечением. В 2014 году Хироси Амано, Сюдзи Накамура и Исама Акасаки за свое изобретение были удостоены Нобелевской премии.

Благодаря низкой стоимости люминофорных светодиодов и довольно высокому световому потоку, стало возможным массовое производство светодиодных ламп.

Последним шагом на пути к созданию современных светодиодных ламп с высоким световым потоком стало производство первого модуля по технологии COB (Chip-on-Board) в 2003 году компанией Citizen Electronics. Citizen Electronics первыми начали использовать диэлектрический клей для монтажа кристаллов от Nichia на алюминиевую подложку, необходимой для поглощения выделяемого тепла.

Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/istorija-svetodiodov.html

Кто изобрел первую лампочку

Когда была изобретена первая лампа
Люди не так много спят, чтобы засыпать сразу, как только стемнеет. А потому уже в античные времена древним египтянам пришлось изобретать подобие лампочки, чтобы освещать свое жилище. Затем прошел не один век, пока появилось первое освещающее пространство электрическое изобретение.

Первоначально для освещения в Древнем Египте использовали оливковое масло, которое заливали в специальные глиняные сосуды с хлопчатобумажным фитилем. На побережье Каспийского моря вместо оливкового масла использовалась нефть, которой там было очень много.

Однако это изобретение могло освещать помещение с большим трудом, и поиски продолжались.

От фитиля до керосиновой лампочки

Позже, ближе к средним векам, появились свечки. Их делали из пчелиного воска или растопленного жира животных.

И свечи, и керосиновая лампа оказались далеко не безопасны. Они приводили к многочисленным пожарам, поэтому дальнейшие поиски аналога современной лампочки проводились по пути создания безопасного устройства, дающего свет.В Новой Англии до 1820 года для изготовления свечей применялся свиной жир.

Но свет от нее уже не соответствовал растущим потребностям человека. В это время уже передавали накопленные знания с помощью книг. Очень необходимыми стали освещенные помещения.

В стороне от проблемы не остался и великий Леонардо да Винчи, он тоже потратил годы на изобретение осветительного прибора.

Это была керосиновая лампа.

Изобретение первой лампочки

Первая лампочка появилась лишь в 19 веке. Ее изобрел Павел Николаевич Яблочков. Этот российский электротехник придумал и первую электрическую свечу для освещения улиц. В 1873 году свет пришел на улицы Петербурга.

Это был настоящий прогресс, ведь освещение стало входить в жизнь людей. В вечернее время стало удобнее ходить по улицам, можно было посещать театры или магазины.

Но у электрических свечей был один большой минус: их хватало лишь на полтора часа, затем надо было делать замену на новую.

Начиная с 1840 года по 1870 год во всех странах мира предпринимались попытки создать лампочку, которая могла бы гореть очень долго. Неудача следовала за неудачей, и лишь в 1873 году поставленная цель была достигнута российским инженером Александром Николаевичем Лодыгиным.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как выбрать между теплым и холодным светом

Лампочка была изобретена Лодыгиным в близком к современному аналогу виде.В те же годы американский ученый Томас Эдисон проводил свои опыты. В 1879 году ему удалось создать угольную нить из бамбука. Эдисон сделал 6000 экспериментов с разными видами бамбука, прежде чем была изобретена лампочка, которая могла светить много часов.Англичанин Джозеф Сван в 1878 году предложил для лампочки форму стеклянной колбы с угольной нитью внутри. Тогда же началось промышленное изготовление лампочек.

От первой лампочки до современной

Дальнейшая история эволюции лампочки — это поиски возможности продления времени ее работы. В 90-х годах 19 века А. Н. Лодыгин усовершенствовал свою лампочку, сделав нить накаливания в форме спирали из вольфрама и молибдена и откачав из лампы воздух.

Такое усовершенствование существенно продлило срок использования этого источника света.

Американский ученый Ирвинг Ленгмюр, работавший в фирме «Дженерал Электрик», наполнил колбу лампочки инертным газом — аргоном.

Наконец-то была изобретена лампочка именно в том виде, в котором ее можно сейчас увидеть в каждой квартире — дающая достаточно света и работающая без замены длительное время.

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-828060-kto-izobrel-pervuyu-lampochku-

Когда появилась первая лампа накаливания?

Когда была изобретена первая лампа

В 1809 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью). В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания. В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу – обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде.

В последующие 5 лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой.

 В 1860 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал первые результаты и получил патент, однако трудности в получении вакуума привели к тому, что лампа Суона работала недолго и неэффективно.

Первая американская коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью.

11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд.

В 1875 году В. Ф. Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, осуществив откачку воздуха из неё и применив в лампе несколько волосков (в случае перегорания одного из них следующий включался автоматически).

Английский изобретатель Джозеф Уилсон Суон получил в 1878 году британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.

Во второй половине 1870-х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл бытовой поворотный выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни, его лампы вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.

Первые лампы накаливания.

В 1890-х годах А. Н. Лодыгин изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов. Лодыгин предложил применять в лампах нити из вольфрама (именно такие применяются во всех современных лампах) и молибдена и закручивать нить накаливания в форме спирали.

Он предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух, что сохраняло нить от окисления и увеличивало их срок службы во много раз. Первая американская коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью впоследствии производилась по патенту Лодыгина.

Также им были изготовлены и газонаполненные лампы (с угольной нитью и заполнением азотом).

С конца 1890-х годов появились лампы с нитью накаливания из окиси магния, тория, циркония и иттрия (лампа Нернста) или нить из металлического осмия (лампа Ауэра) и тантала (лампа Больтона и Фейерлейна).

В 1904 году венгры д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получили патент за № 34541 на использование в лампах вольфрамовой нити. В Венгрии же были произведены первые такие лампы, вышедшие на рынок через венгерскую фирму Tungsram в 1905 году.

В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании General Electric.

В том же 1906 году в США он построил и пустил в ход завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение.В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей.

Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным, известным специалистом в области вакуумной техники Ирвингом Ленгмюром, который, работая с 1909 года в фирме «General Electric», ввёл в производство наполнение колбы ламп инертными, точнее тяжёлыми благородными, газами (в частности, аргоном), что существенно увеличило время их работы и повысило светоотдачу.

Кпд и долговечность

Почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Для человеческого глаза, однако, доступен только малый диапазон длин волн этого излучения. Основная часть излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько люкс в солнечный день

Коэффициент полезного действия ламп накаливания достигает при температуре около 3400 K своего максимального значения 15 %. При практически достижимых температурах в 2700 K (обычная лампа на 60 Вт) КПД составляет 5 %.

Схема включения лампы накаливания.

С возрастанием температуры КПД лампы накаливания увеличивается, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 2700 K время жизни лампы составляет примерно 1000 часов, при 3400 K всего лишь несколько часов, при увеличении напряжения на 20 % яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим время жизни уменьшается на 95 %.

Уменьшение напряжения питания хотя и понижает КПД, но зато увеличивает долговечность. Так, понижение напряжения в два раза (при последовательном включении) уменьшает КПД примерно в 4-5 раз, но зато увеличивает время жизни почти в тысячу раз.

Этим эффектом часто пользуются, когда необходимо обеспечить надёжное дежурное освещение без особых требований к яркости, например на лестничных площадках.

Часто для этого при питании переменным током лампу подключают последовательно с диодом, благодаря чему ток в лампу идет только в течение половины периода.

Так как стоимость потребленной лампой накаливания за время службы электроэнергии в десятки раз превышает стоимость самой лампы, существует оптимальное напряжение, при котором стоимость светового потока минимальна. Оптимальное напряжение несколько выше номинального, поэтому способы повышения долговечности путем понижения напряжения питания с экономической точки зрения абсолютно убыточны.

Ограниченность времени жизни лампы накаливания обусловлена в меньшей степени испарением материала нити во время работы и в большей степени возникающими в нити неоднородностями.

Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что ведёт к ещё большему нагреву и испарению материала в таких местах.

Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, ток прерывается и лампа выходит из строя.

Примеры ламп накаливания.

Наибольший износ нити накала происходит при резкой подаче напряжения на лампу, поэтому значительно увеличить срок её службы можно, используя разного рода устройства плавного запуска.

Вольфрамовая нить накаливания имеет в холодном состоянии удельное сопротивление, которое всего в 2 раза выше, чем сопротивление алюминия. При перегорании лампы часто бывает, что сгорают медные проводки, соединяющие контакты цоколя с держателями спирали. Так, обычная лампа на 60 Вт в момент включения потребляет свыше 700 Вт, а 100-ваттная — более киловатта. По мере прогрева спирали её сопротивление возрастает, а мощность падает до номинальной.

Для сглаживания пиковой мощности могут использоваться терморезисторы с сильно падающим сопротивлением по мере прогрева, реактивный балласт в виде ёмкости или индуктивности, диммеры (автоматические или ручные). Напряжение на лампе растет по мере прогрева спирали и может использоваться для шунтирования балласта автоматикой. Без отключения балласта лампа может потерять от 5 до 20 % мощности, что тоже может быть выгодно для увеличения ресурса.

Виды ламп и световая эффективность.

Низковольтные лампы накаливания при той же мощности имеют больший ресурс и светоотдачу благодаря большему сечению тела накаливания. Поэтому в многоламповых светильниках (люстрах) целесообразно применение последовательного включения ламп на меньшее напряжение вместо параллельного включения ламп на напряжение сети. Например, вместо параллельно включенных шести ламп 220В 60Вт применить шесть последовательно включенных ламп 36 В 60Вт, то есть заменить шесть тонких спиралей одной толстой.

Разновидности ламп

Схема устройства для продления срока службы ламп накаливания.

Лампы накаливания делятся на (расположены по порядку возрастания эффективности):

  • вакуумные (самые простые);
  • аргоновые (азот-аргоновые);
  • криптоновые (примерно +10% яркости от аргоновых);
  • ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых);
  • галогенные (наполнитель I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, большой срок службы, не любят недокала, так как не работает галогенный цикл);
  • галогенные с двумя колбами (более эффективный галогенный цикл за счет лучшего нагрева внутренней колбы);
  • ксенон-галогенные (наполнитель Xe + I или Br, наиболее эффективный наполнитель, до 3х раз ярче аргоновых);
  • ксенон-галогенные с отражателем ИК излучения (так как большая часть излучения лампы приходится на ИК диапазон, то отражение ИК излучения внутрь лампы заметно повышает КПД, производятся для охотничьих фонарей);
  • накаливания с покрытием, преобразующим ИК излучение в видимый диапазон. Ведутся разработки ламп с высокотемпературным люминофором, который при нагреве излучает видимый спектр.

Источник: https://fazaa.ru/osveshhenie/istoriya-izobreteniya-lampy-nakalivaniya.html

Кто изобрел энергосберегающую лампу?

Поиск новых источников энергии и сохранение старых – одна из наиболее животрепещущих проблем человечества на протяжении вот уже нескольких столетий.

Стремясь хоть как-то обуздать ежегодно растущие показатели потребления электроэнергии, ученые изобрели энергосберегающие лампы. Именно они призваны в скором будущем вытеснить привычные лампы накаливания и существенно сэкономить денежные средства покупателей.

Проблемой внедрения этого нового вида источника электроэнергии в массовое потребление заняты правительства ведущих стран мира.

Устройство энергосберегающей лампы представляет собой стеклянную колбу, наполненную инертным газом. Проходящий сквозь нее электрический ток обеспечивает свечение. Примечательно, что данная разработка помимо экономии электроэнергии (до 80%) имеет более длительный срок эксплуатации по сравнению с обычными лампами.

Краткая историческая справка

Как уже было указано, поиск новых источников энергии, изучение процессов свечения и преобразования энергии интересовал человечество на протяжении многих веков. Так, великий русский ученый-энциклопедист Михаил Васильевич Ломоносов был первым, кто обнаружил феномен свечения газов под действием электрического тока. Предметом его опытов был стеклянный шар с водородом. При этом общепринятой датой появления на свет первой энергосберегающей лампы считается 1856 год.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько люкс лампа накаливания

В дальнейшем многие физики, химики и математики стремились усовершенствовать этот механизм, чтобы вывести продукт в массовое производство, но особых успехов им достичь не удалось. Среди них был и Хьюитт П.К., который в самом начале XX века (1901 год) представил общественности ртутную лампу. К сожалению, ее едкое сине-зеленое свечение было непригодным для ежедневного использования.

Исправить недоработки предшественника удалось Эдмунду Джеймеру в 1926 году. В своей лаборатории он при помощи флуоресцентного порошка добился белого свечения лампы. Но патент на энергосберегающие лампы был выдан только в 1938 году компании General Electric. С тех пор изобретение было запущено в массовое производство, но конструкцию продолжали изменять и всячески совершенствовать.

А вот собственно результат данного изобретения:
EUROLAMP LED Лампа T8 алюм 9W 4100K

Наименование: EUROLAMP LED Лампа T8 9W 4100K (25)Тип лампы: ЛинейнаяАртикул: LED-T8-9W/4100Мощность (W): 9Cветовой поток (lm): 800Ширина (мм): 30Высота (мм): 600Температура (К): 4100Тип света: нейтральный светТип цоколя: G13Напряжение (V): 220-240Ресурс , часов: 50000Срок службы, лет: 35Аналог лампы накаливания (W): 90Ток (mA): Данные не указаныЧастота электросети (Hz): 50Количество в ящике, шт: 25Класс энергосбережения: AШтрих код упаковки: 4260346873089Размер упаковки (мм): 30,5*35*610Штрих код ящика: 4260346873126Производитель: EUROLAMP

Гарантия: 5 лет

(Код: LED-T8-9W/4100) Тип лампы: ЛинейнаяМощность (W): 9Температура (K): 4100

Тип цоколя: G13

MR16 6W GU5.3 4000 AL LR-C

Наименование: Лампа светодиодная MR16 LR-C 6W GU5.3 4000K алюм. корп. A-LR-0939Тип лампы: MR16Артикул: A-LR-0939Мощность (W): 6Тип цоколя: GU5.

3Cветовой поток (lm): 470Световая эффективность (lum/W): 79Ширина B (мм): 50Высота A (мм): 55Температура (К): 4000Тип света: нейтральный светНапряжение (V): 220-240Ресурс , часов: 30000Срок службы, лет: 20Индекс цветопередачи (Ra): 80Аналог лампы накаливания (W): 45ВтЧастота электросети (Hz): 50Температурный режим (град): -20С +40°CКоличество в ящике, шт: 50 ртути (мг): 0Класс энергосбережения: AШтрих код упаковки: 4895127205539Тип колбы: РефлекторнаяЦвет стекла: ФасетчатыйУгол рассеивания град: 60Производитель: ELECTRUM

Гарантия: 3 года (с момента приобретения)

(Код: A-LR-0939) Тип лампы: MR16Мощность (W): 6Температура (K): 4000

Тип цоколя: GU5.3

Pigmy 2W PA LP-32 Е14 3000

Наименование: Светодиодная лампа Electrum Pigmy 2W LP-20 Е14 2700К мат.

Тип лампы: ДекоративнаяАртикул: A-LP-0584Мощность (W): 2Cветовой поток (lm): 160Ширина (мм): 25Высота (мм): 70Температура (К): 2700Тип цоколя: E14Напряжение (V): 170-265Ресурс , часов: 30000Срок службы, лет: 20Аналог лампы накаливания (W): 15Ток (mA): Данные не указаныЧастота электросети (Hz): 50Количество в ящике, шт: Данные не указаныКласс энергосбережения: AШтрих код упаковки: Данные не указаныРазмер упаковки (мм): Данные не указаныШтрих код ящика: Данные не указаныПроизводитель: ELECTRUM

Гарантия: 2 года

(Код: A-LP-0584) Тип лампы: ДекоративнаяМощность (W): 2Температура (K): 2700

Cветовой поток (Lm): 160

С37 5W Е14 4000 AL LС-30 Rf

Наименование: Лампа светодиодная свеча LC-30 5W E14 4000K алюм. корп.

A-LC-0025Тип лампы: СвечаАртикул: A-LC-0025Мощность (W): 5Тип цоколя: E14Cветовой поток (lm): 400Световая эффективность (lum/W): 80Ширина B (мм): 38Высота A (мм): 107Температура (К): 4000Тип света: нейтральный светНапряжение (V): 220-230Ресурс , часов: 30000Срок службы, лет: 20Индекс цветопередачи (Ra): 80Аналог лампы накаливания (W): 40ВтЧастота электросети (Hz): 50Температурный режим (град): -20С +40°CКоличество в ящике, шт: 50 ртути (мг): 0Класс энергосбережения: AШтрих код упаковки: 4895127212070Тип колбы: СвечеобразнаяЦвет стекла: ПрозрачныйУгол рассеивания град: Производитель: ELECTRUM

Гарантия: 3 года

(Код: A-LC-0025) Тип лампы: СвечаМощность (W): 5Температура (K): 4000

Тип цоколя: E14

Виды энергосберегающих ламп

На данный момент существует три типа энергосберегающих ламп:

  • светодиодные, источником света в них служит светодиод;
  • люминесцентные, они представляют собой стеклянную трубку, покрытую с внутренней стороны особым химическим составом – люминофором. В полость лампы накачивают аргон и ртуть. Область применения такого вида ламп: – это медицинские, производственные и жилые помещения;
  • галогенные, в баллон этих ламп добавлен буферный газ.

Преимущества использования энергосберегающих ламп

Перечислим основные преимущества энергосберегающих ламп:

  • низкий уровень потребления электричества увеличивает срок эксплуатации электрической проводки;
  • средняя продолжительность срока службы энергосберегающей лампы от года до нескольких лет;
  • возможность выбора в товарной линейке товара с определенным уровнем свечения и необходимым оттенком (например, теплый дневной или холодный дневной);
  • каждая лампа сопровождается гарантийным талоном;
  • отмечается больший по сравнению с лампой накаливания уровень свечения и площадь светового покрытия;
  • свет от энергосберегающей лампы не оказывает вредного воздействия на сетчатку глаза и не мерцает;
  • в процессе длительной эксплуатации производственные характеристики лампы остаются неизменными;
  • энергосберегающие лампы обладают низким уровнем теплоотдачи. Это обстоятельство делает их безопасными для детей и расширяет спектр применения (можно использовать в светильниках и приборах, выполненных из материалов с низкой температурой плавления).

Среди недостатков энергосберегающих ламп можно лишь выделить высокую стоимость по сравнению с более привычными для потребителей лампами накаливания.

Обязательно прочитайте статью КАК РАССЧИТАТЬ СЕЧЕНИЕ КАБЕЛЯ?

Давно известно, что проблема поиска новых источников энергии неразрывно связано с насущной проблемой человечества – глобальным потеплением. Внедрение энергосберегающих ламп не только решает проблему экономии указанного ресурса, но привлекает большее число соратников в борьбе за сохранение экосистемы природы и ее исчерпаемых ресурсов.

Источник: https://watt-shop.com/blog/128-who-invented-the-energy-saving-lamp.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электрогенератор
Какое сопротивление заземления

Закрыть