Зарегистрироваться

История создания электрического освещения

Категории Энергетические технологии | Под редакцией сообщества: Технические науки

С 70-х годов XIX в. весьма быстро развивается техника электрического освещения. После изобретения электромагнитного телеграфа создание электрического освещения было вторым шагом по пути практического применения электричества.

Первые попытки применения электроэнергии для освещения относятся еще к началу XIX в. В.В.Петров, наблюдавший в 1802 г. явление электрической дуги, впервые указал на возможность ее широкого использования для освещения. Явление светящейся электрической дуги исследовал в 1812 г. английский ученый Дэви, который также высказал мысль о возможности электрического освещения. Создание источника света, действующего по принципу накаливания проводника током, т. е. лампы накаливания, явилось первым шагом по пути практического применения электричества для нужд освещения. Самая ранняя по времени лампа накаливания была создана французским ученым Деларю в 1820 г. Она представляла собой цилиндрическую трубку с двумя концевыми зажимами для подвода тока, в ней накаливалась платиновая спираль. Однако лампа Деларю не получила практического применения. Но попытки создания ламп накаливания не прекращались. На протяжении более 50 лет после Деларю было сконструировано большое количество электроламп, но все они были крайне несовершенны и не могли конкурировать с широко применявшимся тогда газовым освещением.

Особое место в области усовершенствования ламп накаливания занимают работы русского изобретателя А.Н.Лодыгина (1847—1923). В 1873 г. А. Н. Лодыгин впервые применил электричество для освещения улицы в Петербурге. От всех предшествующих ламп накаливания лампы Лодыгина отличались тем, что в них в качестве тела накала применялись тонкие стерженьки из ретортного угля, помещенные в стеклянный шар или в цилиндр (рис. 1).

Рис. 1. Схема электрической лампы накаливания А. Н. Лодыгина (1872 г.).

Вначале Лодыгин не удалял воздуха из внутреннего пространства колбы, но затем, в процессе совершенствования своих ламп, он стал выкачивать воздух из них. В течение 1873—1875 гг. Лодыгиным и его помощниками было создано несколько конструкций ламп накаливания. Лампы Лодыгина были самыми ранними по времени осветительными установками, вполне пригодными для освещения улиц, помещений общественного пользования, кораблей и т. п.

Выдающийся американский техник-изобретатель Т.Эдисон (1847—1931), ознакомившись с устройством ламп Лодыгина, также занялся их усовершенствованием. После нескольких лет напряженной работы в 1879 г. Эдисону удалось получить достаточно хорошую конструкцию лампы накаливания вакуумного типа с угольной нитью (рис. 2).

Рис. 2. Электрическая лампа накаливания Т. А. Эдисона (1879 г.).

Хотя ничего принципиально нового лампа Эдисона по сравнению с лампой Лодыгина не давала, но она оказалась более практичной. Для своего времени лампа Эдисона была достаточно экономичным электрическим источником света, действие которого могло продолжаться непрерывно в течение нескольких сот часов.

Второе направление в создании электрического освещения было связано с применением в качестве источника света электрической дуги. Первые попытки применения электрической дуги для освещения относятся еще к 40-м годам XIX в. Дуговая лампа с ручным регулированием была создана в 1844 г. французским изобретателем Л. Фуко. В России первая дуговая лампа оригинальной конструкции была создана в начале 50-х годов XIX в. инженером А.И.Шпаковским. В 1869 г. русский ученый В. Н. Чиколев продемонстрировал в Москве значительно усовершенствованную дуговую лампу с регулятором, однако эти лампы не получили большого распространения, так как регулятор был весьма сложным механизмом, требовавшим частой чистки и ремонта.

В 1876 г. русский изобретатель П.Н.Яблочков (1847—1896) предложил так называемую «электрическую свечу» — дуговой источник света без применявшегося ранее регулятора. Яблочков во время одного из опытов установил, что дуговая лампа может действовать и без регулятора, если угли поставить параллельно, а не на одной прямой линии, как это ранее делалось. На этом принципе и была основана «свеча» Яблочкова, представляющая собой два угольных стержня, разделенных прослойкой какого-нибудь огнеупорного изолирующего материала, например каолина, гипса и т. п., испаряющегося под действием электрической дуги. Угли в «свече» Яблочкова присоединялись к зажимам источника тока, в результате между ними образовывалась дуга. Яблочков старался усовершенствовать созданный им источник света. Его исследования привели к чрезвычайно важным для электротехники открытиям и изобретениям. Так, он первый для питания осветительных установок вместо постоянного стал применять переменный ток. Вся предыдущая электротехническая практика — телеграфия, минное дело, гальванопластика—основывалась на постоянном токе. Яблочков первым выдвинул задачу внедрения переменного тока в промышленное производство. Установки освещения по системе Яблочкова вскоре стали работать на переменном токе. Однако переменный ток в то время был недостаточно изучен, и его освоение шло весьма медленно при сильной оппозиции некоторых выдающихся техников-электриков (Эдисон, Лачинов).

Весьма большое практическое значение имела разработка Яблочковым способов «дробления электрического света» (рис. 3).

Рис. 3. Схема «дробления электрического света» системы П. Н. Яблочкова. А — прерыватель, В — индукционные катушки, С — электрические свечи.

В ходе работ над усовершенствованием электрического освещения были сделаны многие важные открытия и изобретения. Была разработана схема дробления «электрического света», изобретен трансформатор, был впервые применен переменный ток и т. д. Эти новшества способствовали практическому разрешению вопроса о централизованном производстве электроэнергии и передаче ее к отдаленным местам потребления.

Эта статья еще не написана, но вы можете сделать это.