История лампы накаливания
Выполнила ученица
7б класса МБОУСОШ №1 г.Южи Ченцова Алиса
учитель технологии Зайцева Н.В.
Лампа это-
А как же появилась?
На ошибках учатся.
Интересный факт.
Разница качества.
Устройство обыкновенной лампы накаливания.
Эволюция и характеристики в картинках.
Так же такие лампы можно использовать и в декоративных целях.
The End
multiurok.ru
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.
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.
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.
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.
Александр Лодыгин
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.
В 70-х года позапрошлого столетия в изобретательскую гонку по созданию работающей модели лампы накаливания включился изобретатель из Америки — Томас Эдисон.
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.
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.
Лампочка Лодыгина
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.
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.
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.
1posvetu.ru
Из истории изобретения лампы накаливания.
Электрическая лампа накаливания изобретена русским изобретателем Александром Николаевичем Лодыгиным. Ещё на школьной скамье у Лодыгина зародилась мечта о летательной машине, увлёкшая его на долгие годы. Ради этой идеи Лодыгин нарушил обычай семьи – снял офицерский мундир и, уйдя из дома, поступил на Тульский завод молотобойцем. Здесь он всей душой привязался к технике и в 1869г. представил в главное инженерное управление проект летательной машины (вертолёта) с электрическим двигателем. Это был необыкновенно смелый проект. Царские чиновники не приняли его. Лодыгину разрешили передать этот проект в помощь воюющей Франции. Изобретатель уехал во Францию, но она потерпела поражение раньше, чем машина была готова. Лодыгин, вернувшись в Петербург в 1872 г., нанялся на работу техником в Общество газового освещения.
Маленькая деталь от «электролёта», его проекта, осталась в руках молодого изобретателя. Это была мысль о первой в мире электрической лампе накаливания, предназначавшейся для освещения машины. Осуществление этой мысли поставило имя Лодыгина в один ряд с именами крупнейших электротехников.
Изобретатель принялся за исследовательскую работу. Он задумался: что даёт самый сильный свет в электрической дуге? Казалось бы, ясно: дуга его и даёт. Но А.Н. Лодыгин проверил это и решил: нет, не так! Раскалённые концы угольных стержней, между которыми образуется дуга. Так зачем же она нужна? Можно было раскалить электрическим током угольные стержни – они будут светиться.
В стеклянный баллон Лодыгин поместил тонкий угольный стержень между двумя медными держателями. Такая лампа светила всего полчаса, потом её угольный стерженёк сгорал. Исследователь пробовал ставить в лампу 2 уголька, добиваясь того, чтобы сперва накалялся только один. Этот уголёк быстро сгорал, но зато он поглощал кислород в лампе. Когда первый уголёк сгорал, раскалялся и начинал светиться второй. Он светил уже 2 часа, но потом он всё-таки перегорал, так как между нижней металлической оправой и стеклом в лампочку проникал воздух.
Наконец Лодыгин изготовил лампочку со сферической колбой, из которой был выкачан воздух, причем, снаружи, в неё не просачивался. Угольный стержень этой лампы светился уже несколько десятков часов. Заявку на патент на свою лампу Лодыгин подал 14 октября 1872 г.
…Осенним вечером 1873 г. много народу шло на одну глухую петербургскую улицу. Газеты сообщали, что в этот день там будут пробовать электрическое освещение. Это было невидалью – ведь свечи Яблочкова появились в Петербурге года на 4 позже. Очевидец рассказывал: «В двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Масса народа любовалась этим освещением, этим огнём с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно было читать при керосиновом освещении и при электричестве».
Осенью 1874 г. Академия наук присудила Лодыгину Ломоносовскую премию. Вскоре Лодыгин получил патент на свой способ освещения в 10 странах мира.
Всё-таки лампочки Лодыгина служили недолго. Нужно было проделать ещё тысячи опытов, чтобы создать прочную нить накаливания. А денег у учёного не было.
Американский изобретатель Эдисон получил несколько лампочек Лодыгина. Их привёз в Америку один русский офицер. Эдисон понял, что изобретенные Лодыгиным лампочки - самый лучший способ электрического освещения, только надо их усовершенствовать. У Эдисона было то, чего не хватало Лодыгину, - много денег и много помощников. Как у всякого хорошего изобретателя, у него был большой запас терпения. 6000 опытов проделал Эдисон со своими помощниками, чтобы найти самый прочный материал для угольных нитей – японский бамбук – и лучший способ их приготовления.
В конце 1879 г. Эдисон создал свою лампу с винтовым цоколем и патроном, называемый эдисоновским. Все данные Эдисону патенты были сформулированы лишь как предложения об усовершенствовании ранее запатентованной лампы Лодыгина.
Однако велика заслуга Эдисона в том, что он первый создал аппаратуру для электрического освещения, которая получила широкое распространение. Изобретатель построил фабрику по производству электрических ламп, создал источник постоянного тока для питания ламп – динамо-машину, организовал завод по их изготовлению. Эдисон разработал и усовершенствовал всю нужную аппаратуру для освещения. Кроме патрона, им изобретены предохранители, выключатели и первый счётчик, который работал на принципе электрического осаждения меди, судили о количестве протёкшего электричества. Короткое время изобретатель получил более трёхсот патентов.
Эдисон вёл борьбу за электрическое освещение, которому противодействовали компании по газовому освещению. Он был руководителем огромной работы и своей энергией, трудолюбием, непоколебимой верой в успех воодушевлял своих сотрудников.
Электрический свет быстро и широко завоевал мир.
Однако у лампы накаливания были недостатки. Во-первых, свет, который даёт угольная нить, не белый, а желтоватый, а это вредно для глаз, во-вторых, в лампе накаливания лишь 0,5 % расходуемой энергии превращалось в световую энергию. Наиболее близок к солнечному свет, излучаемый телом при температуре около 6000 градусов С. Было известно также, что с повышением температуры увеличивается и общее кол-во излучаемой энергии видимого света. Отсюда ясно: надо было повышать температуру нити в лампочке. Однако на практике при высоких температурах угольная нить испарялась, и лампа выходила из строя.
А.Н.Лодыгин потратил 27 лет жизни на поиски лучшего материала для нити лампы накаливания! В 1890 г. он получил в Америке патент на лампу с нитью из тугоплавких металлов – вольфрама, молибдена и тантала и в том же году с большим успехом демонстрировал такую лампу на всемирной выставке в Париже.
Во всём мире с тех пор нити для электрических ламп делают из вольфрама, температура плавления которого очень высока – 3380 градусов С. Это позволило повысить температуру волоска лампы, и её свет стал значительно белее. Экономичность ламп повысилась в 2 – 3 раза.
Сейчас наша электроламповая промышленность, выпуская за год миллиарды самых разнообразных ламп накаливания. Помимо всех известных ламп имеют высоту более метра, массу свыше 7 кг, а мощность 50000 Вт. Существуют и лампы-карлики массой 0,02 г и мощностью 0,4 Вт. Такие лампы используют в медицине.
Современная лампа накаливания – очень удобный, безопасный и дешёвый источник света. Но и в ней лишь небольшая доля подводимой энергии – всего 7% - превращается в энергию видимого света, причём её свет сильно отличается от дневного. Будущее, вероятно, принадлежит совсем иным лампам – лампам «дневного света», но сейчас лампы накаливания остаются наиболее популярными и широко распространенными источниками света.
referat911.ru
Слайд 1
Лампа накаливанияСлайд 2
Тела при температуре 800° С начинают излучать свет. • У светящейся вольфрамовой нити температура 2 700° С; • на поверхности Солнца – 6 000° С; • звезды имеют температуру более 20 000° С. Путь развития искусственного освещения был долгим и сложным. С доисторических времен и до середины ХIХ века человек применял для освещения своего жилища:
Слайд 3
Первыми электрическими лампами были лампы накаливания, которые служат нам до сих пор. Их свет считается оптимальным для восприятия человеческим глазом. Но у них есть один существенный недостаток: приблизительно 95% их энергии преобразуется в тепло, и лишь 5% остается на долю света.
Слайд 4
Усовершенствование американцем Томасом Эдисоном лампы, улучшение техники откачки воздуха, замена угольного стержня обугленной палочкой из бамбука, создание цоколя. Базовая конструкция лампы накаливания принадлежит русскому электротехнику Александру Николаевичу Ладыгину, уроженцу Тамбовской губернии. Свою разработку он представил на шесть лет раньше. 1870 год Изобретение лампа накаливания (непламенный источник света) А.Н. Ладыгиным. 1879 год А. Н. Ладыгин изобретает лампу с металлической (вольфрамовой) нитью. 1890 год
Слайд 5
23 марта 1876 года Павел Николаевич Яблочков (1847-1894) получил первый в мире патент на изобретение электрической лампы. Русский электротехник П.Н. Яблочков изобрел лампу с электрической дугой, названную «свечой Яблочкова». Такие свечи в 1878 году были установлены на улицах и площадях Парижа, а потом они появились в Москве и Петербурге. Лампу П.Н. Яблочкова в Европе современники называли «русским светом», в России — «русским солнцем». 1878 год Лампа с электрической дугой – «Свеча П.Н.Яблочкова»
Слайд 6
Лодыгин Александр Николаевич (1847 – 1923) Лампа Лодыгина У электрической лампочки нет одного-единственного изобретателя. История лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными людьми в разное время. Лодыгин первым предложил применять в лампах вольфрамовые нити и закручивать нить накаливания в форме спирали. Лодыгин первым стал откачивать из ламп воздух, чем увеличил их срок службы во много раз. Другим изобретением Лодыгина, направленным на увеличение срока службы ламп, было наполнение их инертным газом.
Слайд 7
( 1847 – 1931 ) Томас Эдисон 1879 год Изобретатель – Томас Эдисон – «Лампа накаливания»
Слайд 8
Разновидности ламп накаливания , архивные рисунки.
Слайд 9
Вольфрамовая спираль Стеклянный баллон Цоколь лампы Основание цоколя Пружинящий контакт Устройство современной лампочки накаливания 2 1 3 4 5
Слайд 10
Галогенные лампы В последнее время получают распространение галогенные (в частности йодные) лампы, в которых баллон заполнен парами йода. Йод способен соединяться с вольфрамом при низкой температуре, образуя йодид вольфрама. Это обеспечивает возврат вольфрама на нить и увеличивает срок службы нити. Галогенные лампы светятся ярче и дольше обычных. В настоящее время галогенные лампы находят широкое применение в прожекторах, на крыльях самолетов, в автомобильных фарах, а также в обычных светильниках и подсветках дома.
Слайд 12
Сколько может работать электрическая лампочка? Без перерыва и замены? Год, два? 111 лет! Именно столько работает лампа, установленная в пожарном депо города Ливермора в штате Калифорния. Лампочка из Ливермора впервые была установлена на свое рабочее место еще в 1901 году. Над миром катились войны, революции, мировые кризисы, а она все светила и светила. В настоящий момент ее можно увидеть на пожарной станции по адресу 4550 Ист-Авеню. Необычно долгий срок жизни позволил занять ей свое место в книге рекордов Гиннеса – как самой старой и работающей лампе в мире. Лампочка - долгожитель Обычная электрическая лампочка живет всего-то около 1000 часов!..
Слайд 13
Авторы презентации: Калиниченко Кирилл Соколов Дмитрий
nsportal.ru
