Кто первый изобрел электрическую лампочку. Изобретатель лампочки: кто придумал лампу накаливания первым в мире
Упорное заблуждение, отчасти подогреваемое энциклопедиями, будто бы электрическая лампочка была создана американским изобретателем Томасом Эдисоном, а не русскими инженерами и электротехниками Павлом Яблочковым и Александром Лодыгиным, до сих пор весьма популярно в массах. Что же, попытаемся и мы пролить свет на это совсем уж темное дело.
За каждым из вышеназванных изобретателей тянется более или менее длинный шлейф изобретений. У Александра Николаевича Лодыгина никто не отнимает его прав на водолазный аппарат и индукционную печь. Павел Николаевич Яблочков не только сконструировал первый генератор переменного тока, но и первым применил переменных ток для промышленных целей, создал трансформатор переменного тока, а также электромагнит с плоской обмоткой и впервые использовал статические конденсаторы в цепи переменного тока. Были и другие изобретения, которые не сохранились до наших дней, кроме упоминания о них.
Поручик в отставке Яблочков, как говорят, проснулся знаменитым в апрельский день 1876 года, когда на Лондонской выставке демонстрировал свечу собственного изобретения. На невысоких металлических постаментах, на приличном расстоянии друг от друга стояли четыре обернутые в асбест свечи, от которых вели провода. В соседнем помещении стояла динамо-машина. При повороте ее рукоятки обширное помещение заливал очень яркий, немного голубоватый электрический свет. Публика пребывала в полном восторге от русского изобретения, и вскоре в печати на всех европейских языках появился модный термин "свеча Яблочкова". Да что там Европа и даже США, "русский свет" залил покои короля Камбоджи и сераль персидского шаха.
"Свеча Яблочкова" и "русский свет" — это, безусловно, не лампочка накаливания. И приоритет русского изобретателя в этом вопросе вроде бы никто не оспаривает. Но нам не до лампочки, или, наоборот, именно до нее, родимой! Подлинным царем (как увидим ниже и самым настоящим) электрической лампочки с полным правом должен именоваться Александр Лодыгин.
Внесенные им улучшения и изменения фактически могут приравниваться к открытию, несмотря на то, что у него были предшественники. С некоторой условностью изобретение Лодыгина можно сравнить с открытием Колумбом Америки, в которую плавали викинги и даже древние финикийцы, но для всего остального мира это, по большому счету, было неважно.
Выходившая большим тиражом газета New York Herald от 21 декабря 1879 года писала: "Вплоть до 1873 года электрическое освещение лампами накаливания обнаружило, однако, слабый прогресс, и изобретатели рассматривали метод накаливания как заслуживающий значительно меньшего внимания, чем применение вольтовой дуги. В указанном году, тем не менее, интерес к методу освещения накаливания усилился благодаря изобретению мистера Лодыгина, построившего лампу, в которой были преодолены многие трудности, казавшиеся ранее непреодолимыми".
Впрочем, неизвестно точно, с какого времени парижские и американские газеты именовали нашего соотечественника на французский лад Alexandre de Lodyguine или Alexander de Lodyguine . Особенную пикантность добавляла аристократическая приставка "де", что и не удивительно, ведь Александр Николаевич вел свой род от знатной дворянской фамилии Российской империи. Несмотря на бедность родителей, генеалогия рода Лодыгина не уступала правящей царской семье, поскольку происходил он от общего с Романовыми предка — Андрея Кобылы.
Предыстория вмешательства в чисто "русскую историю" янки Эдисона такова. В 1877 году морской офицер А. Н. Хотинский принимал в Америке крейсеры, строящиеся по заказу Российской империи. При посещении им лаборатории Т. Эдисона он передал последнему лампу накаливания Лодыгина и "свечу Яблочкова". Эдисон подобрал наиболее удачный материал — обугленный бамбук, помещенный в вакуум — для волоска лампы, который обеспечивал достаточнуюпродолжительность работы, и в ноябре 1879 года получил патент на свое изобретение. Яблочков выступил в печати с обвинением в нарушении его авторских прав. На протяжении следующего десятилетия лампочку продолжали улучшать, но Эдисон продолжал числиться ее изобретателем.
Если бы Эдисон, украв идею русских лаптей, превратил бы их в кроссовки типа Nike , вот это было бы под стать изобретению Лодыгина. Но Томас Алва Эдисон всего-навсего улучшил стельки или разгладил шнурки, а выдал как за свое детище. Не будем слишком строги к предприимчивому янки, заколачивавшему длинный американский доллар. В конце концов, что действительно придумал этот изворотливый малый и за что мы его даже не благодарим, когда, каждый раз, поднимая телефонную трубку, на разных языках произносим: "Алло!"
А вот царскому родственнику Лодыгину не везло по жизни. Романовы — самая богатейшая династия в мире, а его родители едва-едва сводят жизнь с концами. Да и сам Александр, свет Николаевич, тоже малость подкачал. Голова и руки вроде на месте, Бог и талантом не обидел, но почему же так отчаянно не везет?
Проект создания электролета заинтересовал французское правительство, хотя предназначался родной сторонушке. Комитет национальной обороны Франции выделяет Лодыгину 50 тысяч франков, но по пути у рассеянного изобретателя то ли французские апаши, то ли русские жиганы украли чемодан. Да и черт бы с бумажками, хотя на них нанесены водяные знаки, выкрали все чертежи. Вместо того чтобы стать во главе конструкторского бюро, Александр Николаевич удовольствовался профессией слесаря. И лихорадочно принялся восстанавливать по памяти утраченные расчеты. Получилось вполне по пословице: не было бы счастья, да несчастье помогло. Так родилась идея электрической лампочки.
Мы уже упоминали о реакции Лодыгина на фокусы Эдисона, ведь свое прошение на привилегию, как тогда на Руси называли патент, Александр Николаевич подал еще в 1872 году. Минимум за пятилетку до наглого трудоголика Эдисона. Но, согласитесь, дело не только в бумажках… Восемь фонарей с лампочкой Лодыгина освещали улицы Санкт-Петербурга уже в 1873 году — а это уже весьма наглядный аргумент. Но, как обычно, поставить на место зарвавшегося янки помешала и русская лень, и русская дурь. Александр Лодыгин заигрался в политику, примкнув к "народовольцам", которые с бомбами охотились на русского царя. Чудом избежав ареста, в 1880 году Лодыгин был избран членом Российского технического общества. Кажется, за предложение заменить вакуум в колбе на инертный газ.
И все-таки ему пришлось покинуть Отчизну. И пока талантливый изобретатель изображал негодование прогнившим царским режимом, его американский коллега не объявлял бойкота воротилам Уолл-стрита. Его небольшой свечной… простите, лампочный заводик ежедневно штамповал по 500 штук электрических лампочек. Политический эмигрант Лодыгин не в состоянии был отслеживать судьбу своих заявок в Бюро патентов США, и как только сроки их рассмотрения заканчивались, Эдисон, не скупившийся на ловких стряпчих, тут же подавал собственное прошение и моментально получал свой копирайт.
Электрическая лампа накаливания давно уже стала предметом, без которого трудно представить нашу жизнь. Вечером, заходя в дом или квартиру, мы первым делом щёлкаем выключателем в прихожей и уже через мгновение вспыхивает яркий свет, рассеивающий окружающую нас темноту. И при этом мы не задумываемся о том, откуда пришла к нам такая обычная лампочка и кто изобрел лампочку. Электрическая лампа уже давно стала для нас обыденностью, а ведь когда-то она была сродни настоящему чуду.
До изобретения электричества, жизнь людей проходила в полумраке. С наступлением темноты жилища погружались во тьму и их обитатели, чтобы хоть как-то разогнать пугающий их мрак, зажигали огонь.
Для освещения домов в разных странах использовались светильники самых разных конструкций, факелы, свечи, лучины, а на открытом воздухе, например, в дороге или в военных лагерях, разводили костры. Люди дорожили этими источниками света, о них придумывали легенды и слагали песни.
Однако пытливый человеческий ум уже в глубокой древности искал альтернативу всем этим приспособлениям. Ведь все они давали мало света, сильно чадили, заполняя помещение дымом, да к тому же ещё и могли погаснуть в любую минуту. Археологи, открывшие удивительные росписи внутри древнеегипетских пирамид, не могли не задаваться вопросом о том, как же древние художники делали эти рисунки при том, что естественный свет в пирамиды не проникал, а копоти на стенах и потолке от факелов или светильников не было обнаружено. Вероятно, что ответ на этот вопрос уже найден в городе Дендера, в храме богини Хатхор. Именно там находятся барельефы, на которых, возможно, запечатлена древняя электрическая лампа наподобие газоразрядного светильника.
В IX веке н.э. на Ближнем Востоке была изобретена нефтяная лампа, ставшая прообразом керосиновой, но широкого распространения она не получила, так и оставаясь редкой диковиной.
Таким образом вплоть до середины XIX века наиболее популярными источниками света оставались масляные и жировые лампы, свечи, фонари и факелы, а в походных условиях — всё те же костры, что и в древности.
Керосиновая лампа, изобретённая в середине XIX столетия, потеснила все прочие источники искусственного освещения, правда ненадолго: до того времени, пока не появилась электрическая лампочка — самая обычная для нас, но совершенно удивительная для людей того времени.
На заре открытия
В основе работы первых ламп накаливания был положен принцип свечения проводников, когда через них пропускается электрический ток. О самом этом свойстве подобных материалов было известно задолго до изобретения лампочки. Проблема была в том, что очень долго изобретатели не могли найти подходящий материал для спирали накаливания, который обеспечил бы длительное и эффектное, да к тому же ещё и недорогое освещение.
Предыстория появления ламп накаливания:
Кто первый изобрел лампочку
С 1870-х годов начинается серьёзная работа над изобретением электрической лампочки. Многие видные учёные и изобретатели посвятили годы и десятилетия своей жизни работе над этим проектом. Лодыгин, Яблочков и Эдисон — эти три изобретателя параллельно работали над конструкцией ламп накаливания, так что до сих пор продолжаются споры о том, кто же из них может считаться первым в мире изобретателем электрической лампы накаливания.
Лампа Лодыгина А. Н.
Свои опыты по изобретению лампы накаливания начал в 1870 году после выхода в отставку. При этом изобретатель одновременно работал над несколькими проектами: созданием электролёта, водолазного аппарата и лампочки.
В 1871-1874 годах он проводил опыты по поиску наиболее подходящего материала для спирали накаливания. Изначально попытавшись использовать железную проволоку и потерпев неудачу, изобретатель принялся экспериментировать с помещённым в стеклянную ёмкость угольным стержнем.
В 1874 году Лодыгин получил патент на изобретённую им лампу накаливания, причём не только российский, но и международный, запатентовав своё изобретение во многих европейских странах и даже в Индии и Австралии.
В 1884 году по политическим мотивам изобретатель покинул Россию. Последующие 23 года он работал то во Франции, то в США. Он и в эмиграции продолжал разрабатывать новые проекты ламп накаливания, запатентовав те из них, где в качестве материала для спирали используются тугоплавкие металлы. В 1906 году эти патенты Лодыгин продал в США «Дженерал электрик компани». В ходе своих исследований изобретатель пришёл к выводу о том, что лучшие материалы для нитей спирали накаливания — это вольфрам и молибден. И выпускаемые в США первые лампы накаливания делались по его проекту и именно с вольфрамовой нитью.
Лампа Яблочкова П. Н.
В 1875 году, оказавшись в Париже, занялся изобретением дуговой лампы без регулятора. Яблочков ещё и раньше, живя в Москве, начинал работу над этим проектом, однако потерпел неудачу. Столица Франции стала тем городом, где он сумел добиться выдающихся результатов.
К началу весны 1876 года изобретатель закончил работу над проектом конструкции электрической свечи, а 23 марта того же года получил на неё патент во Франции. Этот день стал знаменательным не только в судьбе самого П. Н. Яблочкова, но и поворотным моментом для дальнейшего развития электро- и светотехники.
Свеча Яблочкова была проще и дешевле в эксплуатации, чем угольная лампа Лодыгина. К тому же у неё не было ни пружин, ни каких-либо механизмов. Она имела вид двух стержней, зажатых в двух отдельных клеммах подсвечника, которые разделяла перегородка из каолина, изолирующая их друг от друга. На верхних концах зажигали дуговой заряд, после чего пламя дуги медленно жгло уголь и испаряло изолирующий материал, одновременно с этим испуская яркое свечение.
Позднее Яблочков пробовал менять цвет освещения, для чего добавлял в изоляционный материал для перегородки соли различных металлов.
В апреле 1876 года изобретатель продемонстрировал свою свечу на выставке электрических приборов в Лондоне. Многочисленная публика была в восторге от залившего помещение яркого голубовато-белого электрического света.
Успех был невероятен. Об учёном и его изобретении писали в зарубежной прессе. А уже в конце 1870-х годов электрическими свечами освещались улицы, магазины, театры, ипподромы, дворцы и особняки не только в Европе, но и в США, Бразилии, Мексике, Индии, Бирме и Камбодже. А в России первая проба электрических свечей Яблочкова состоялась осенью 1878 года.
Это был настоящий триумф русского изобретателя. Ведь до его свечи не было в области электротехники ни одного изобретения, которое так быстро стало бы популярным во всём мире.
Лампа Эдисона Т. А.
Проводил свои эксперименты с лампами накаливания в конце 1870-х годов, то есть, работал над этим проектом одновременно с Лодыгиным и Яблочковым.
В апреле 1879 года Эдисон опытным путём пришёл к выводу о том, что без вакуума ни одна из ламп накаливания работать не будет, или если будет, то крайне непродолжительно. А уже в октябре того же года американский исследователь закончил работу над проектом угольной лампы накаливания, которая считается одним из важнейших изобретений XIX столетия.
В 1882 году совместно с несколькими видными финансистами изобретатель основал компанию Edison General Electri c, где начали изготавливать различные электрические приборы. Чтобы завоевать рынок, Эдисон даже пошёл на то, что установил продажную стоимость лампы в 40 центов, при том, что её производство обходилось в 110 центов. В дальнейшем изобретатель четыре года терпел убытки, хоть и пытался понизить себестоимость ламп накаливания. И, когда стоимость их производства упала до 22 центов, а выпуск достиг миллиона штук, он за год сумел покрыть все предыдущие затраты, так что дальше производство приносило ему уже только прибыль.
Но в чём же заключалось новаторство Эдисона в изобретении лампы накаливания, если не считать того, что он первым начал рассматривать этот предмет как средство для получения прибыли? Его заслуга заключается вовсе не в самом изобретении ламп такого типа, а в том, что он первым создал осуществимую на практике и широко распространённую систему электрического освещения. И он же придумал современную, привычную всем нам форму лампы, а также винтовой цоколь, патрон и предохранители.
Томас Эдисон отличался высокой работоспособностью и всегда очень ответственно подходил к делу. Так, для того, чтобы окончательно определиться с выбором материала для нити спирали накаливания, он перепробовал больше шести тысяч образцов, пока не пришёл к выводу, что наиболее подходящий для этого материал — карбонизированный бамбук.
Если исходить из хронологии, то изобретателем лампочки является Лодыгин. Именно он изобрёл первую лампу для освещения, он же был первым, кто догадался откачать из стеклянной колбы воздух и использовать вольфрам в качестве нити накаливания. «Электрическая свеча» Яблочкова основана на несколько других принципах работы и не нуждается в вакууме, но его свечами впервые стали массово освещать улицы и помещения. Что же до Эдисона, то именно он придумал лампу современных форм, а также цоколь, патрон и предохранители. Поэтому, отдавая пальму первенства в изобретении первому из этих трёх изобретателей, нельзя недооценивать и роль других исследователей.
Сегодня в это сложно поверить, но ещё каких-то сто лет назад электрические лампы были доступны только наиболее обеспеченным жителям крупных городов. Всё остальное человечество коротало вечера при свечах или, в лучшем случае, с керосиновыми лампами.
Кто и когда изобрёл лампочку накаливания и тем самым принёс в наши дома удобный и яркий свет? Точный ответ на это вопрос дать сложно, поскольку у этого изобретения, как и у многих других технических идей, насчитывается несколько авторов.
История вопроса
В девятнадцатом столетии многие исследователи заинтересовались электричеством и возможностями, которые могли реализоваться при использовании этого вида энергии. Одной из таких возможностей было удобное освещение. Явление свечения раскалённого проводника при прохождении через него электротока было известно давно.
Дело оставалось за малым – найти материал, который выдерживал бы высокую температуру достаточно долго, при этом не разрушался и был достаточно дешёвым в производстве. Наиболее подходящими веществами были платина, уголь и , но только уголь в то время соответствовал всем требованиям, в том числе по себестоимости.
Первые электрические лампы
Самая первая электролампа была изготовлена ещё в 1820 году англичанином Уорреном Деларю. В качестве светоиспускающего элемента он использовал проволоку из платины, которая раскалялась при пропускании через неё тока и излучала достаточно яркий свет. Лампочка Деларю показала прекрасные результаты, но стоила слишком дорого, чтобы её можно было запускать в производство. Она так и осталась опытным образцом.
Спустя 18 лет в Бельгии была создана электролампочка с угольным элементом накаливания. Её автором стал инженер по фамилии Жобар. Следующий вариант электролампы был изготовлен уже в Германии Генрихом Гебелем. В нём свет испускала раскалённая бамбуковая палочка. Чтобы бамбук дольше не прогорал, Гебель откачал из стеклянного сосуда воздух, т.е. лампочка немецкого изобретателя стала первым прототипом современных ламп накаливания.
Электричество на улицах Петербурга
В 1873 году на центральных улицах российской столицы было установлено электрическое освещение. Автором проекта стал российский конструктор Павел Яблочков, который создал лампочку, названную электрической свечой. Электроток раскалял до свечения специальный фитиль, за счёт чего и было реализовано освещение. Впоследствии Яблочков усовершенствовал свечу, так как в первоначальном варианте фитиль прогорал всего за полтора-два часа, и на следующий день нужно было его заменять. В последующей конструкции замена свечи автоматически выполнялась специальным механизмом.
В том же 1873 году российский электротехник Александр Лодыгин запатентовал вакуумную электролампу с угольным элементом накаливания, конструкция которой была практически идентична современным лампам. Впоследствии Лодыгин много работал над усовершенствованием своей лампы, экспериментируя с различными тугоплавкими металлами. В 1890 году он пришёл к выводу, что лучшим заменителем угольного элемента является тонкая вольфрамовая нить.
При этом воздух из стеклянной колбы откачивался, а вместо него лампа заполнялась инертным газом. Собственно говоря, Лодыгина можно считать изобретателем современной нам электролампы накаливания, которая используется в наших домах уже более ста лет.
Лампочка Эдисона
Американский экспериментатор-самоучка Т. Эдисон, который на Западе считается изобретателем электролампочки, зарегистрировал патент на угольную лампу в 1879 году, т.е. спустя шесть лет после Лодыгина. Однако ему принадлежит бесспорное право на звание создателя цоколя и патрона для электроламп, а также изобретение удобного выключателя.
Эдисон был не только талантливым изобретателем, но и неплохим бизнесменом, благодаря чему быстро основал свою компанию и занялся производством электроламп своей конструкции.
История лампы накаливания. Почему Томас Эдисон?
Во второй половине 1870-х годов идея электрического освещения с помощью проводников накаливаемых электрическим током была уже не нова. Многие ученые, инженеры и изобретатели работали (проводили исследования и эксперименты) в этом направлении, т.к. им были ясно видны большие перспективы практического применения электрических ламп накаливания. И не удивительно поэтому, что во многих странах нашлись свои изобретатели первой лампы накаливания: в Великобритании - Сван, в России - Лодыгин, в Германии - Гебель, в США - Эдисон. Были и другие имена, некоторые из них я упоминал в своих сообщениях об электрической лампочке.
Так почему же тогда в общественном сознании практически всего человечества утвердилось устойчивое мнение, что изобретателем лампы накаливания является именно Томас Эдисон?
Это тем более удивительно и непонятно, если учесть, что в самой Америке, уже в начале 1880-х годов было несколько изобретателей, а также представлявших их компаний, стремящихся занять лидирующие позиции на еще только зарождающемся и весьма перспективном рынке электрического освещения. Повторюсь - именно на рынке освещения, а не лампочек.
В то время централизованных электрических сетей не существовало, и лампочки сами по себе были не нужны. Поэтому, обычно, предлагалось комплексное решение проблемы освещения здания (например, большого магазина) или комплекса зданий, которое (решение) включало в себя практически все оборудование и материалы, начиная от электрических генераторов и заканчивая лампочками накаливания. А ведь еще не было практически ни какой соединительной электрической арматуры, все элементы которой еще надо было изобрести и организовать производство. Я уже не говорю о всяких там нормах, нормативах, правилах эксплуатации и техники безопасности, и т.д. и т.п., которых также еще не существовало.
Вот любопытный документ - небольшая статья опубликованная в журнале Popular Science май 1881 стр.24. Это анонс книги Electric Lighting by Incandescence изданной в Нью-Йорке в 1881 году, автор которой Уильям Сойер (William Sawyer), сам был одним из пионеров в разработке ламп накаливания.
Прошло немного более года, с тех пор как 1-го января 1880 года в Менло-Парке (США) Томас Эдисон провел первую публичную демонстрацию электрического освещения, а уже выходит книга (можно даже сказать, монография), где кроме рассказа о своих достижениях в этой области, автор делает обзор мирового состояния этого направления электротехники. Появление этой книги, кроме всего прочего, свидетельствует, что в США в конце 1870-х годов над лампой накаливания работал не только Эдисон, но и как минимум еще один исследователь - Уильям Сойер. За неимением самой книги, процитирую и прокомментирую некоторые фрагменты из её анонса, т.к. они весьма любопытны.
In these chapters Mr. Sawyer has given a resume of the present condition of electric lighting by incandescence, describing the chief apparatus that has been so far devised. He begins his exposition with a consideration of the various electric generators, as these necessarily are at the foundation of any system of electric lighting. Of these the two important classes are those of the Gramme type, in which he includes those of Maxim and Brush; and those of the new Siemens type, in which he places his own and Edison"s. The Wilde, De Meritens, and Lontin machines are also described, the first being characterized as the "germ of a perfect generator," in that in the intensity of the magnetic field is uninfluenced by the resistance of the external circuit, and a larger part of the entire current can therefore be used than in accumulative machines.
В этих главах г-н Сойер сделал обзор нынешнего состояния электрического освещения накаливанием, описывая основные аппараты, которые были до сих пор разработаны. Он начинает свое изложение с рассмотрения различных электрических генераторов, так как они всегда находятся в основе любой системы электрического освещения. На тот момент существовало два основных типа генераторов: т.н. Gramme type, к которым относились аппараты Максима и Браша, и новые Сименса типа, к которым автор книги (Уильям Сойер) относит свои генераторы и Эдисона. Описаны также машины Wide, De Meritens и Lontin, первая из которых характеризуется как "зародыш совершенного генератора".
Как не трудно заметить, к 1881 году уже существует несколько предложений по генераторам, которые можно использовать для целей электрического освещения. А какие известные, даже для современного человека, имена: Сименс, Максим, Эдисон. The review of incandescent lamps includes those of Starr and King, Lodyguine, Konn, and Kosloff, Bouliguine, Fontaine, Farmer, Sawyer, Edison, and Maxim, in which the carbon is protected from the atmosphere, and those of Reynier and Werdermann, in which it burns in the air. Of the former, only the last three are regarded as practicable lamps, and these the Maxim is considered as, in all essential particulars, a duplication of that of Edison.
Обзор ламп накаливания включает в себя лампы Starr и King, Лодыгина (Lodyguine), Кона и Козлова, Булыгина (Bouliguine), Fontaine, Farmer, Сойера (Sawyer), Эдисона, и Максима, в которых углерод защищен от атмосферы, и те в которые он горит в воздухе - Ренье (Reynier) и Werdermann. Из первых, только последние три считаются практическими лампами, а лампы Максима во всех существенных частностях, дублируют Эдисона.
Весьма интересно и любопытно. Во-первых, русский след в электрическом освещении с помощью ламп накаливания существенен (Lodyguine, Konn, Kosloff, Bouliguine), в 1881 году ни кем не оспаривается и признается даже американцами. А во-вторых, уже через год после демонстрации изобретения Эдисона, в США существуют еще как минимум две лампы накаливания: Сойера и Максима.
With regard to the duration of the carbon, Mr. Sawyer holds that the hope of making it permanent is chimerical, as no material will stand the strain to which an incandescent conductor is subjected, and that the part of wisdom, therefore, is to provide for its renewal.
Что касается долговечности (продолжительности) углерода, г-н Сойер утверждает, что надежда сделать его постоянным является несбыточной (химерической), поскольку ни один материал не сможет противостоять напряжению, которому накаливаемый проводник подвергается, и что часть мудрости, таким образом, обеспечить его восстановление (замену).
Не знаю, что в этом случае подразумевалось под словом renewal, но рискну предположить, что в связи с недолговечностью угольных нитей и высокой стоимостью ламп мудрость (wisdom) как раз и заключалась в том, чтобы сделать накаливаемый элемент сменным (заменяемым), а сами лампы многоразовыми. Такой подход к тому времени был не новый - достаточно вспомнить русские лампы Кона-Дидрихсона и Булыгина. И хотя в дальнейшем такое направление не получило развития, на этапе становления электрического освещения подобные лампы оказались востребованными.
Ниже приведен рисунок демонстрирующий эволюцию лампы накаливания Сойера и Мэна, созданного на основе анализа их патентов. Стоит обратить внимание на тот факт, что дата подачи заявки и дата выдачи первого патента №205144 (заявка подана 16 мая 1878 года, патент выдан 18 июня 1878 года) являются более ранними, чем у первого патента Эдисона на электрическую лампочку (№223898 от 27 января 1890 года). Патенты Сойера и Мэна сыграли важную роль в 1880-х - 1890-х годах, т.к. они явились альтернативой патентам Эдисона, и по ним с 1886 года производили лампочки Thomson-Houston Electric Company, а после 1892 года компания Джорджа Вестингауза вплоть до окончания срока действия патентов Эдисона в 1897 году.
Эволюция лампы накаливания Сойера и Мэна (William Edward Sawyer and Albon Man) Рисунки из патентов США №№205144, 219771, 317676.
Что касается стоимости освещения с помощью ламп накаливания, делается вывод, что она составляет не более одной седьмой части газового освещения при равном количестве света, в то время как стоимость завода, ремонта и т.д., будет гораздо меньше. Что касается будущего такого освещения, и ее отношения с другими видами освещения, г-н Сойер высказывается следующим образом:
"Применение электричества в общественном и частном освещении будет реализовано в ближайшем будущем, и это уже не подлежит сомнению. Кажется невероятно, что электричество сможет когда-либо полностью заменить газ, однако, ни кого не удивляет, что светильный газ способен существенным образом повлиять на потребление светильных масел. Существует комната, и, несомненно, она будет продолжать оставаться местом для всех методов искусственного освещения для многих последующих лет, однако мы станем свидетелями все более широкого использования электроэнергии - общественные здания и частные дома, улицы и площади будут лучше освещены, чем в настоящее время, и новая форма света идет в ногу с прогрессом старых и испытанных институтов".
В данном отрывке интересна оценка стоимости электрического освещения по сравнению с газовым, и оптимистический, но сдержанный, прогноз по поводу его развития. Справедливо указывается, что достаточно долгое время электрическое освещение будет сосуществовать с другими видами искусственного освещения, постоянно, однако, завоевывая все большую популярность. Сдержанный оптимизм можно объяснить пониманием Сойера того объема работ, который необходимо выполнить для широкого применения электричества в освещении.
На сайте Национального Музея Смитсоновского института американской истории (The Smithsonian"s National Museum of American History) есть очень интересный раздел посвященный истории электрического освещения. Ниже изложу часть американской истории лампы накаливания, основываясь в основном на материалах этого сайта.
Edison was neither the first nor the only person trying to invent an incandescent electric lamp. In the U.S., Moses Farmer, William Sawyer and Albon Man, and Hiram Maxim were all pursuing the goal, as were St. George Lane-Fox and Joseph Swan in England.
Эдисон не был ни первым, ни единственным человеком пытавшийся изобрести электрическую лампу накаливания. В США Моисей Фармер, Уильям Сойер и Albon Man, и Хайрем Максим достигли этой цели, равно как и St. George Lane-Fox и Joseph Swan в Англии.
Здесь снова упоминается имя британского изобретателя и оружейника американского происхождения Хайрема Стивенса Максима (англ. Hiram Stevens Maxim, 5 февраля 1840 - 24 ноября 1916 гг.), который также сыграл важную роль в становлении электрического освещения. Максим совместно с Вильямсоном и др. еще в 1877 основал компанию The United States Electric Lighting Company занимающуюся электрическим освещением, правда, в основном с использованием дуговых ламп. После появления в 1880-м году Эдисоновских ламп, Максим быстро перестроился, и уже в 1881 году на выставке в Париже успешно продемонстрировал несколько моделей и свои лампы накаливания.
Одна из причин, почему Максим был в состоянии так быстро представить свой новый продукт, это то, что он в начале 1880 года нанял Людвига Бема (Ludwig Boehm) - стеклодува Эдисона из Менло-Парка. Патентных споров с Эдисоном ему избежать не удалось, однако лампы оказались очень удачными и производились в течение нескольких лет, даже после того как Максим в 1881 году переехал в Англию и практически перестал заниматься электричеством, сосредоточившись на своем главном изобретении - пулемете.
Надо сказать, что Хайрем Максим и The United States Electric Lighting Company также предлагали комплексное решение электрического освещения, т.е. у них имелось все необходимое оборудование, начиная от электрических генераторов и заканчивая лампочками. В производстве ламп накаливания у них был полностью разработан весь технологический процесс.
Кроме конструктивных особенностей непосредственно ламп, патентуются также процесс производства углеродных нитей, способ вакуумирования ламп, усовершенствования в генераторах тока и даже канделябр (люстра) для новых источников света. Ниже приведены рисунки ламп Хайрем Максим взятых из его патентов.
Компании Уильяма Сойера - The Sawyer & Man Electric Co. и Хайрема Максима - The United States Electric Lighting Company просуществовали относительно недолго. После бурного начального этапа развития электрического освещения в первой половине 1880-х годов, когда в этот сегмент рынка устремились множество игроков, началась череда слияний и поглощений, и как это часто бывает, даже основоположники пали под натиском более удачных конкурентов.
Одними из таких удачливых конкурентов были профессора Элиу Томсон (Elihu Thomson) и Эдвин Хьюстон (Edwin Houston), которые в конце 1870-х годов начали экспериментировать с усовершенствованием существующих дуговых ламп и динамо-машин. В 1880 году после того как к ним обратилась группа бизнесменов из Новой Британии, Томсон и Хьюстон согласились на образование компании, которая стала заниматься коммерческим производством систем освещения (обе лампы - дуговые и накаливания), основанные на собственных патентах.
Это была The American Electric Company, которая просуществовала до 1883 года, когда была реорганизована и переименована в The Thomson-Houston Electric Company. Продажи систем освещения на основе дуговых ламп были весьма успешны, и чтобы диверсифицировать свой бизнес в другие сегменты электрического рынка, в 1886 году была приобретена The Sawyer & Man Electric Co. и начато производство ламп накаливания на основе их патентов.
Компания Хайрема Максима - The United States Electric Lighting Company была куплена другим известным изобретателем и весьма успешным бизнесменом Джорджом Вестингаузом (George Westinghouse) в 1888 году.
Таким образом, к 1890 году, в результате всех этих слияний и поглощений, Эдисон, Томсон-Хьюстон и Вестингауз образовали т.н. Большую Тройку "Big 3" американской осветительной индустрии. Однако на этом слияния не закончились. В 1892 году известный американский банкир и финансист Джон Пирпонт Морган (John Pierpont Morgan) инициировал слияние Edison General Electric Company и Thomson-Houston Electric Company, в результате чего образовалась знаменитая компания General Electric.
Исчезновение имени Эдисона из названия компании, у истоков которой он стоял, весьма символично. К тому времени Томас Эдисон вчистую проиграл Вестингаузу спор (схватку) о том, какой ток, постоянный или переменный, стоит использовать для освещения (и не только).
Как известно, Эдисон был приверженцем постоянного тока, однако, уже к концу 1880-х годов стало ясно, что перспектив у этого вида тока, в случае его широкого промышленного производства и передачи на большие расстояния, практически нет. Эдисон же продолжал с большим упорством продвигать свои системы постоянного тока, хотя на него некоторое время работали два молодых гения: 28-летний Никола Тесла и 22-летний Михаил Доливо-Добровольский - приверженцы переменного тока и будущие изобретатели, соответственно, двухфазного и трехфазного двигателей переменного тока.
Не добившись взаимопонимания с Эдисоном, Доливо-Добровольский переехал в Германию к Сименсу, а Тесла в 1888 году перебежал к его основному конкуренту - Вестингаузу. В том же году в лаборатории Вестингауза был изобретен электросчетчик переменного тока, после чего исход схватки стал предрешен.
Вся эта борьба сторонников переменного и постоянного тока, сама по себе очень интересна, и заслуживает отдельного описания, но к счастью, до меня это сделали другие. Подробнее об этом можно почитать, например в статье Об Эдисоне и черном пиаре, опубликованной в журнале "Наука и жизнь", N 7, 2001 г.
Есть еще очень любопытный момент в этом противостоянии. Американские патенты Лодыгина №№494149, 494150 и 494151 зарегистрированы 28 марта 1893 года, но заявки на них поданы ещё 14 сентября 1888 года, т.е. в период наивысшего накала борьбы между сторонниками постоянного и переменного токов. Если посмотреть на заголовок в описании этих патентов, то можно прочесть следующее: ALEXANDRE DE LODYGUINE, OF PARIS, FRANCE, ASSIGNOR, BY MESNE ASSIGNMENTS, TO THE WESTINGHOUSE ELECTRIC AND MANUFACTURING COMPANY, OF PITTSBURG, PENNSYLVANIA.
Думаю, это надо понимать так, что Лодыгин в эти годы работал на Westinghouse Electric, или (и) передал компании все права на эти патенты. В связи с этим фактом отрицательный ответ на вопрос «Alexander de Lodyguine vs. Thomas Edison - а было ли противостояние?» из предыдущего сообщения, выглядит не столь очевидным. Противостояние было, но не Lodyguine vs. Edison, а AC vs. DC, где Лодыгин играл в команде AC (Alternating Current), вместе с другими выдающимися электротехниками того времени, против команды DC (Direct Current), возглавляемой Томасом Эдисоном.
Что же получается:
* лампу накаливания придумал не Эдисон;
* не был он первым и в практическом применении и производстве этих ламп, хотя первым сделал это производство массовым;
* битву с основным конкурентом за продвижение своей системы освещения перед началом массового его применения Эдисон проиграл;
* вольфрамовую нить компания General Electric внедряла уже без участия великого изобретателя.
И, тем не менее, практически весь мир называет простую лампу накаливания именно лампочкой Эдисона, а не Свана, Лодыгина, Максима, …, и даже не . Почему?
Почему Томас Эдисон?
Ответов на этот вопрос можно найти много. С одной стороны Томас Эдисон личность известная и значимая в истории современной цивилизации, а с другой, сама лампочка сыграла важную роль в становлении этой же цивилизации. Поэтому, объяснить сей феномен (ответить на этот вопрос) пытались многие. В своем первом сообщении о лампочке сделал это и я, возможно и не очень оригинально, но думаю - правильно.
Но заслуга Эдисона, прежде всего в том, что он изобрел и создал надсистему для этой лампы и поставил ее производство на поток, что привело к сильному удешевлению стоимости. Он придумал для лампы винтовой цоколь и патрон к ней, изобрел предохранители, выключатели, первый счетчик энергии. Именно с лампочки Эдисона, электрическое освещение стало действительно массовым, придя в дома простых людей.
Массовое производство лампочек - несомненно, большая заслуга Эдисона. Первоначально продавая свои лампы ниже себестоимости по цене 1 доллар 25 центов, ему удалось, путем внедрения механизации в производственные процессы, настолько снизить себестоимость, что через три года продавая их по 22 цента за штуку, каждая лампа приносила прибыль в три цента, и новые доходы компенсировали все предыдущие потери.
Винтовой цоколь для электрических лампочек придуманный Эдисоном (т.н. Цоколь Эдисона или E27) до сих пор является одним из общепринятых мировых стандартов. Все остальное оборудование и необходимы аксессуары были также разработаны командой Эдисона, т.к. практически ни чего этого раньше не существовало. Вот некоторые компоненты из системы электрического освещения, которые придумал Эдисон.
Еще один ответ на вопрос Почему Эдисон? можно найти в книге "Эдисон" из серии Жизнь замечательных людей (Том 15), автор - Михаил Яковевич Лапиров-Скобло, издательство Молодая Гвардия, 1960 год. Первое издание этой книги вышло в 1935 году.
Британская энциклопедия 1929 года в статье, посвященной освещению, подчеркивала, что не Эдисон был первым изобретателем лампы накаливания. В качестве первых изобретателей лампы накаливания статья называет А. Н. Лодыгина (Россия, 1872) и Джозефа Свана (Англия, 1877). Величайшая заслуга Эдисона была в том, что он первый создал практически осуществимую, а потому и широко распространившуюся систему электрического освещения лампами накаливания с прочной, обладающей высоким сопротивлением нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью подведения электрического тока к огромному количеству независимых друг от друга и от расстояния точек освещения.
Еще один интересный ответ на вопрос «Почему Томас Эдисон?» можно найти в статье «Очерк развития ламп накаливания» из энциклопедии «Промышленность и техника», изданной в начале 20-го века, и являющейся русским переводом соответствующего немецкого издания. В 3-м томе этой энциклопедии и приведен этот очерк, который является отражением, так сказать, европейского (вернее, немецкого) взгляда на историю ламп накаливания. Ниже процитирую наиболее интересные фрагменты из этого очерка, которые касаются именно роли Эдисона в истории создания и внедрения лампы накаливания.
Очерк развития ламп накаливания: "Надо впрочем, заметить, что лампы накаливания могли развиваться только медленно, если бы даже и продолжались начатые исследования. Для их роста недоставало источника жизни всяких изобретений - уверенности в практической применимости и выгоде. Пока имелись в распоряжении только гальванические элементы, лампами накаливания, как и дуговыми лампами, можно было пользоваться только для научного демонстрирования или, в исключительных случаях, в виде курьеза.
С изобретением и распространением динамомашин изобретатели получили новый толчок совершенствовать освещение накаливанием для практического применения, причем на первом месте стояла задача о дроблении электрического света, которая заставляла электротехников пуститься по старой дороге для достижения искомой цели.
В 1873 г. пытался устроить лампы накаливания русский изобретатель Лодыгин, причем к нему присоединились для этих исследований два других наших соотечественника Конн и Булыгин.
Все эти исследования не привели, однако, к новым практическим результатам. Впрочем они доказали, что уголь - самое подходящее вещество для накаливания, а применение этого вещества естественно привело к тому, что накаливаемое тело стали помещать в безвоздушном пространстве для устранения перегорания. В этом и заключаются основные особенности современных ламп накаливания, а потому описываемую работу изобретателей следует признать за имеющую основное значение. За нею последовало приспособление ламп накаливания к практическому применению.
Не следует ставить слишком низко и эту заключительную работу; надо только признать, что освещение накаливанием изобретено уже давно и благодаря прежним изобретениям оно стало быстро распространяться с конца семидесятых годов. Теперь рассмотрим вкратце, как развивалась эта вторая часть изобретения - приспособление ламп накаливания для практического пользования.
В конце семидесятых годов за это дело принялись с нескольких сторон в Америке и Англии. Оно приобрело большую популярность и слух, что кто-либо стремится достигнуть дробления электрического света через освещение накаливанием, побуждал заняться тем же второго исследователя, третьего и т. д.
Так как у накаливаемого тела должно быть сравнительно малое поперечное сечение, то явился вопрос, как получить из угля такой проводник; нечего было и думать вырезывать его из ретортного угля, этого хрупкого и непрочного материала. Простой способ приготовлять такие угольные проводники нашли два американских электротехника, Соойер и Ман. Они вырезали из бумажного картона маленькие дуги и обугливали их в печи в графитовом порошке. Это было в начале 1878 г.
Осенью 1879 г. неожиданно выдвинулся в этой области изобретений Томас Эдисон и закончил практическую выработку лампы накаливания. До этого времени Эдисон придерживался металлических проволок в качестве накаливаемого тела, но когда он увидел результаты изобретений Сойера и Мана, то вступил на верную дорогу, и благодаря своей выдающейся технической гениальности, какой он обладает вместе с изобретательской талантливостью, ему удалось в несколько недель привести лампу накаливания в полную пригодность для практического применения.
Сначала он заменил ломкий бумажный уголек лучшим, приготовляемый из обугленных бамбуковых волокон, и вместе с тем нашел, что накаливаемому телу следует придавать возможно большое сопротивление, чтобы, возвышая напряжение у этого тела, уменьшить силу тока, необходимую для накаливания.
В том же году Эдисону удалось устроить первую практическую установку освещения накаливанием (а именно на пароходе Колумбия со 115 лампами накаливания), и после этого подобные установки стали быстро распространяться.
Достойно сожаления, что несомненно важным участием Эдисона в практической выработке лампы накаливания пользуются для непристойной рекламы, выставляя его, как изобретателя этой лампы. Еще раньше, чем Эдисон приступил к своей изобретательской работе, его компаньоны разглашали, что он работает над изобретением, которое скоро вытеснит газовое освещение; этим они достигли желаемого, а именно быстрого падения курса акций газовых обществ. Это часто повторялось и при дальнейших Эдисоновских изобретениях (надо только вспомнить о преувеличенных рекламах о фонографе несколько лет тому назад) и вероятно не к выгоде для Эдисона, для которого эти авторы реклам являются подрывателями его славы.
В Европе начали интересоваться лампами накаливания с 1880 г., а познакомились с ними вполне только тогда, когда Эдисон доказал на деле их преимущества на Электрической Выставке в Париже (в 1881 г.). С этого времени освещение накаливанием стало быстро распространяться." Промышленность и техника Энциклопедия промышленных знаний Том 3. Электричество. С.-Петербург. 1904
Какой язык, какой стиль! Приятно читать. Но кроме стиля, очерк можно воспринимать как практическое пособие по изобретательству, где сразу выдается фундаментальная истина, которая для многих наших современных изобретателей является недостижимой для понимания, а должна восприниматься как божественное откровение.
Источник жизни всяких изобретений - уверенность в практической применимости и выгоде. Так вот «приспособление ламп накаливания (впрочем, как и любых других изобретений) к практическому применению», является важным этапом работы, которую довел до конца именно Эдисон, а не Сойер, Максим или Лодыгин. И это было понятно еще в начале 20-го века.
Современную жизнь сложно представить без электрификации и, в частности, без электрической лампы. Многие уверены, что изобретателем лампочки является Томас Эдисон, но на самом деле история создания этого прибора достаточно долгая и не такая простая, как кажется. Большое количество ученых трудилось над изобретением, без которого сейчас невозможно представить жизнь.
История изобретения
Люди стали освещать свои дома с тех пор, как научились добывать огонь. По мере развития человечества в качестве источников искусственного освещения применялись самые разные вещества:
- растительные масла;
- животный жир;
- нефть;
- лучина;
- природный газ.
Самый первый способ освещения придуман еще древними египтянами, которые пользовались специальными сосудами, куда наливали масло и опускали хлопчатобумажные фитили. С тех пор как люди стали добывать нефть, настала эра керосиновых ламп, пришедшим на смену лучинам и свечам. Последним этапом развития в этой области стало изобретение электрических ламп.
Этапы развития
На вопрос, кто изобрел лампу накаливания, трудно ответить однозначно, так как в создании этого необходимого прибора участвовало большое количество ученых. В разное время и на различных этапах свои знания, труды и умения приложили многие ученые умы:
Жерар Деларю и Генрих Гебель
Французский ученый впервые попытался создать аналог современной лампочки еще в 1820 году. В качестве нити накала использовали платиновую проволоку, способную отлично нагреваться и ярко светить.
«Прабабушка» современных ламп навсегда осталась опытным образцом, и автор изобретения к нему больше не вернулся.
Немецкий исследователь Генрих Гебель представил собственное изобретение в 1854 году. В основе создания электрической лампочки лежали бамбук и сосуд с откаченным воздухом. В сосуд помещалась бамбуковая нить, служащая в качестве лампы накаливания.
Именно Гебель считается первым человеком, который изобрел электролампочку , используемую для освещения. Ученый впервые сумел догадаться, что вакуумное пространство позволит лампе накаливания гореть дольше. Благодаря использованию вакуума время работы прибора удалось продлить на несколько часов. Чтобы создать полностью безвоздушное пространство, ученому потребовались годы.
Русский ученый Александр Лодынин
Несмотря на предыдущие опыты, первым изобретателем лампочки считается русский ученый Александр Лодынин
. Именно он реализовал мечту человечества о постоянном источнике освещения. Свое изобретение российский инженер впервые представил в 1872 году, а через год на петербургских улицах зажглись первые лампочки Лодынина.
Этот источник освещения мог работать до получаса, и для того времени это был прогресс. Если выкачать воздух, лампа продолжала работать. То есть это был первый источник освещения, работающий в постоянном режиме.
Лодынину был вручен патент на лампу с угольной нитью накала. Впоследствии ученый проводил опыты по использованию для стержня различных тугоплавких материалов. Он первым предложил применить для этих целей вольфрам, а также откачивать воздух из лампочки, наполняя ее инертным газом.
Изобретатель Павел Яблочков
Еще одному русскому изобретателю - Павлу Яблочкову удалось продлить работу электрических ламп до полутора часов. Павел Николаевич, посвятивший всю свою жизнь электротехнике, сумел создать не только первую лампочку, но и стал «отцом» электрической свечи. Благодаря этому появилась возможность освещать города по ночам.
Электрическое изобретение Яблочкова имело невысокую стоимость и могло освещать пространство в течение полутора часов. После сгорания лампу заменяли новой. Эта обязанность лежала на дворниках. Позднее появились фонари с автоматической заменой свечи.
Именно изобретение Яблочкова проложило путь к массовому внедрению электричества для уличного освещения.
Новизна изобретения Яблочкова заключалась в том, что в его лампах находилась каолиновая нить накала, не требовавшая наличия вакуума для продолжительного горения. При этом устройство русского электротехника требовало предварительного разогрева проводника, например, при помощи спички.
Американец Томас Эдисон
Когда говорят об изобретателе, создавшем лампу накаливания, всегда упоминают Томаса Эдисона. Но мало кто знает, что американец всего лишь усовершенствовал изобретенный до него прибор, вовремя оформил на него патент и запустил массовое производство. Поэтому Эдисон в большей степени бизнесмен, чем ученый, а первым изобрел лампочку россиянин Александр Лодынин.
В Америке об изобретении Лодынина стало известно благодаря морскому офицеру Хотинскому. Побывав в лаборатории Эдисона, он передал ему изобретения Лодынина и Яблочкина.
Американец доработал новинку, применив вместо угольного стержня буковую нить. Чтобы придумать, как усовершенствовать работу лампы , ему пришлось предпринять около 6000 попыток, но цель была достигнута - его лампочка могла гореть почти сто часов. Эдисон запатентовал изобретение как свое, чем вызвал протест у Яблочкова.
Американский ученый внес и свой вклад в прибор, который стал необходимым для всего человечества. Он создал цоколь и патрон для лампы, а также поворотный выключатель, без которого электрическая свеча не будет работать.
Из истории создания видно, что к изобретению лампочки причастны многие передовые ученые того времени. Кто бы ни был первооткрывателем, без этого удивительного изобретения мир был бы совсем иным.
