История развития искусственных источников света. История освещения – от древнего огня до современных светодиодов. Энергия, рожденная идеей

Современные лампочки имеют богатую и красивую историю, которая уходит корнями в глубину веков. С начала времен люди старались внести в свое жилище свет.

Сначала костер в пещере был синонимом уюта и безопасности, так как согревал своим теплом и отгонял хищников. Многие народы населяли ночное пространство монстрами, злыми духами, ведьмами, говорили, что именно ночью просыпаются злые чары, встают из могил покойники... И самым надежным средством спасения от ночных ужасов считался свет, который мог уничтожить все страхи мира. Свет обозначал чистоту, комфорт, защиту.

Чуть позже люди научились дружить с огнем настолько, что стали делать крепкие факелы, используя их не просто для освещения, но в качестве сигнального оборудования и оружия. Так огонь превратился в символ силы, и его власть над людьми стала почти бесконечной. Приспособления, которые помогали людям освещать пространство, постоянно менялись и совершенствовались. Огня в печи или очаге не хватало, чтобы разогнать темноту в домах. Египтяне, римляне и греки использовали для освещения горючий масляный раствор и специальную посуду, сделанную из глины, запалом служил фитиль из хлопка. Жители побережья Каспийского моря в подобные прото-светильники помещали в качестве горючего нефть.Чуть позже в Европе появились первые свечи - чаши, наполненные густым жиром, с фитилем из ткани или просто щепки. Жир горел дольше масла, но запах при горении такой свечи оставлял желать лучшего. Широко использовались маканые свечи - простые фитили, которые опускали в жир и зажигали в специальной тарелочке или фонаре. В XV веке появились первые литые свечи из пчелиного воска. Они стоили дорого, так как получить воск было довольно сложно.

Прогресс человечества в области китобойной промышленности и развитие химии в XVII-XVIII веках принесли новые материалы для свечей: китовый жир и стеариновую кислоту. Эти материалы и их производные горели чисто, не дымили, почти не давали запаха. Свечная промышленность стала одним из главных доходных дел, и конкуренция в этой области была очень ожесточенной.

Использование керосина как горючего для светильников также набирало обороты и было весьма популярным в XVIII-XIX веке. Керосин был недорогим, что помогало его распространению. Однако он имел ряд серьезных недостатков, в частности, керосиновые лампы коптили, а запах сгоревшего топлива впитывался в одежду, мебель, плохо выветривался из помещения.

В ряде европейских государств применялось газовое освещение. Так называемый «светильный газ» содержал бензол, дававший достаточно большое количество света. Газ легко доставлялся к светильникам по специальным трубкам, был прост в использовании и обладал высоким уровнем пожарной безопасности по сравнению со свечами и керосиновыми лампами.

Но в 1879 году произошло событие, которое навсегда изменило мир - Томас Л. Эдисон усовершенствовал конструкцию лампы Лодыгина и предложил долговечную лампу накаливания. Свечи, многие века освещавшие человеческий путь во вселенной, утратили своё предназначение, но сохранились как эстетический компонент жизни.

Не стоит думать, что изобретение лампы было мгновенным и сиюминутным событием. История электрической лампочки представляет собой целую цепь открытий, сделанных разными учеными в разное время. С начала 19 века активно проводились опыты с электричеством, имевшие немалый общественный резонанс. В 1802 году выдающийся русский физик В.В. Петров, изучавший свойства электрических воздействий на разные предметы, открыл явление электрической дуги - яркого разряда, который возникает между сведёнными на определённое расстояние угольными стержнями, и указал на возможность его применения в осветительной промышленности. Явление электрической дуги положило начало созданию дуговых ламп. В 1809 году француз Деларю начинает первые опыты по созданию лампы с нитью накала, которая будет давать свет.

Так появились два направления в создании электрического освещения. Научные изыскания продолжались почти 80 лет, и в конце XIX столетия была запущена в производство лампа накаливания, такая, какой мы ее знаем. В XX веке лампа накаливания появилась в каждом доме. Она меняла формы, размеры, цветность, но в одном была неизменна - в принципе работы. Лампа накаливания потребляла большое количество энергии, но была безопасна в использовании и прекрасно выполняла свою основную функцию.

Но было и третье направление в изучении электрического света - свечение газов под воздействием электрических разрядов. Впервые свечение газов под воздействием электрического тока наблюдал Михаил Ломоносов, пропуская ток через заполненный водородом стеклянный шар. А в 1886 году Никола Тесла запатентовал газоразрядную аргоновую лампу, предшественницу компактной люминесцентной лампы. Газоразрядные лампы прошли большое количество изменений, но доработка сделала возможным их использование в качестве ламп дневного света в общественных помещениях, на фабриках, в офисах и т.д.

В начале XX века проводились самые разнообразные опыты с электричеством. В результате одного из таких опытов в 1907 году британский изобретатель Генри Раунд задокументировал интересный эффект светоотдачи при использовании твердотельного диода. Позже советский физик О. Лосев в 1923 году наблюдал подобное свечение, проводя опыты с диодами из карбида кремния. Эти опыты можно считать рождением светодиодной лампы.

Мы живем в удивительное время, когда возможно наблюдать все источники света в действии. Мы используем их по-разному, меняем по своему вкусу, подыскиваем самые подходящие, создаем с их помощью атмосферу и уют. Светотехническая промышленность развивается, и, возможно, мы станем свидетелями новых открытий в области оптики и физики света.

Что может быть проще лампочки?

Сегодня вряд ли кто-то задумывается о том, какой сложный путь прошла обычная лампа накаливания за все время своего существования. Вкрутил - горит. Прошло время, перегорела - выкрутил. Вкрутил новую - горит... Этот несложный алгоритм каждый знает наизусть, при этом не представляя, какое множество изменений претерпело это устройство благодаря нескончаемым попыткам человечества сделать его вечным. Что же, давайте приоткроем завесу истории и обратим свои взоры в тридцатые годы XIX столетия: именно тогда миру был явлен первый образец, с которого и началась эпоха ламп, продолжающаяся и по сей день.

В начале был уголь

Датой рождения первой лампы накаливания можно считать 1838 год, когда бельгиец Жобар ставит опыты с лампой с угольными электродами. Это и положило начало бесконечным экспериментам по совершенствованию самой технологии, в основе которой лежит принцип нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через нее электрического тока.

Уже в 1878 году английский изобретатель Джозеф Вильсон Сван получает британский патент на лампу с угольным волокном. В его лампах волокно находилось в разреженной кислородной атмосфере, что позволяло получать очень яркий свет.

В это же время не остаются в тени и наши соотечественники. 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, помещенный в вакуумированный сосуд.

Тем временем, во второй половине 1870-х годов незабвенный Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. И уже в 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. Но технология далеко не совершенна... и в 1880 году он возвращается к угольному волокну и создает лампу с временем жизни 40 часов. Это было буквально прорывом в те времена. Одновременно Эдисон изобрел патрон, цоколь и выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни, его лампы постепенно вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение.

Прогресс берет верх! Наступает эра электрического освещения.

1890 год. Снова Россия, и снова Лодыгин. Александр Николаевич изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов. Лодыгин первым предложил применять в лампах вольфрамовые нити (в современных электрических лампочках нити накала именно из вольфрама) и закручивать нить накаливания в форме спирали. К сожалению, в родном отечестве он не находит поддержки и в 1906 году продает патент на вольфрамовую нить компании General Electric. В том же 1906 г. в США он строит и запускает завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение. Но, уже через четыре года Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей, но это уже более поздняя история.

Немногим ранее Лодыгина, в 1904 году венгры Д-р Шандор Юст и Франьо Ханаман получают 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.

С тех пор лишь небольшие доработки и изменения коснулись лампы накаливания, той лампы, к которой мы так привыкли, что даже фактически не замечаем ее.

Вкрутил. Выкрутил. Вкрутил... Этот процесс был бы бесконечным, если бы на заре XX-го столетия инженерная мысль застыла на месте. Но, конечно, это было далеко не так.

Тусклый, желтый свет ламп накаливания не давал покоя самым светлым умам той поры. Истории известно множество, как успешных, так и не очень, опытов по заполнению ламп накаливания различными смесями газов. Но лишь в 1926 году Эдмунд Джермер и его сотрудники предложили увеличить операционное давление в пределах колбы и покрывать ее флуоресцентным порошком, который преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбужденной плазмой, в более однородный белый свет. Э. Джермер в настоящее время признан изобретателем лампы дневного света. General Electric позже купила патент Джермера и под руководством Джорджа Э. Инмана к 1938 году довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования. Принцип работы этой лампы в корне отличался от предшественницы. При работе лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах лампы, возникает низкотемпературный дуговой электрический разряд. Лампа заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий ток приводит к появлению УФ излучения невидимого для человеческого глаза. По этой причине его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом - люминофором, поглощающем УФ излучение, и излучающем видимый свет. Изменяя состав люминофора, можно менять оттенок свечения лампы.

Знакомьтесь! Ее Величество - Люминесцентная Лампа!

Перечислять области применения стандартной линейной люминесцентной (трубчатой) лампы нет смысла. Скорее проще перчислить где она не используется.

Отдельной истории заслуживает, так называемая, «Энергосберегающая», а по своей сути - Компактная Люминесцентная Лампа.

Первые образцы появляются на мировом рынке в 1980 году. Патентная заявка подается в 1984 году.
Так что же это за «зверь»?

Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) - разновидность люминесцентной лампы - ртутная газоразрядная лампа низкого давления, имеющая меньшие размеры, по сравнению линейной, и менее подверженная механическим повреждениям. Зачастую, они предназначены для установки в стандартный патрон ламп накаливания.

  • Также Компактные люминесцентные лампы различаются:
  • по типу разъема (цоколя) на: 2D; G23; 2G7; G24Q1; G24Q2; G24Q3; G53
  • по типу цоколя: E14 («миньон»), E27 (привычный всем патрон) и E40 (для очень мощных ламп), что позволяет использовать их в обычных светильниках вместо ламп накаливания.
  • Цокольные гнезда для таких ламп очень просты при монтаже в обычные светильники, с заявленным сроком службы от 6000 до 15 000 часов.

Достоинства КЛЛ:

  • Высокая светоотдача (световой КПД): при равной мощности световой поток КЛЛ в 4-6 раз выше, чем у лампы накаливания, что дает экономию электроэнергии 75-85%;
  • Длительный срок службы в непрерывном цикле эксплуатации (без частого включения/выключения);
  • Возможность создания ламп с различными значениями цветовой температуры;
  • Нагрев корпуса и колбы значительно ниже, чем у лампы накаливания.

Но у люминесцентных ламп есть свой недостаток. Это ртуть, хоть и в небольших количествах, но все же содержащаяся в лампах, что, в свою очередь, требует специальной утилизации, создавая некоторые сложности для потребителя. Юридические лица и частные предприниматели при утилизации обязаны пользоваться услугами фирм, имеющими разрешение на данный вид деятельности. Кроме того, в ряде городов существуют полигоны по утилизации токсичных отходов, принимающие отходы от частных лиц бесплатно. В Москве перегоревшие люминесцентные лампы бесплатно принимаются для дальнейшей переработки в районных ДЕЗ или РЭУ, где установлены специальные контейнеры.

Внимание!!!

Если вам не безразлично здоровье будущих поколений, не выкидывайте люминесцентные лампы просто в мусорные баки, и тем более не разбивайте их на улице. Предельно допустимые концентрации ртути в жилых районах очень и очень малы, превысить их - запросто, а это медленно, но обязательно отразится на здоровье, ибо ртуть будет попадать в воду, в воздух, в почвы.

И как не парадоксально, но, по мнению аналитиков, КЛЛ является тупиковой ветвью развития источников света. Сегодня бо′льшая часть научно исследовательских работ проводится в области развития светодиодных источников света.

Мал золотник, да ярок!

Ни один из источников освещения не может «похвастаться» такой колоритной историей, широким спектром применения и стремительным развитием технологии, как светодиоды.

Первые светодиоды появились в 1962 году, а в 1968 - первая светодиодная лампочка. Световой поток ее был слабым, всего 0,001 лм и цвет - только красный.

В дальнейшем были получены светодиоды желтых, синих и зеленых цветов спектра, со световым потоком достаточно мощным, чтобы различать их при дневном свете.

С 1985 года их световой поток увеличился до 1-100 лм, и они уже стали применяться в качестве отдельных световых элементов, таких, например, как лампы в автомобилях.

В 1990 году светоотдача полупроводников достигла уже 10 лм/Вт, что позволило им стать адекватной заменой лампам накаливания.

Уже к 2006 году использование светодиодных ламп в освещении уже занимает 6% рынка. Каков процент на сегодняшний день - сказать сложно. Неоспоримо лишь одно: светодиодные (LED), технологии - это технологии будущего. Развитие светодиодного освещения непосредственно связано с технологической эволюцией светодиода.

На сегодняшний день разработаны, так называемые, сверхяркие светодиоды, специально предназначенные для искусственного освещения.

В сравнении с обычными лампами накаливания и люминесцентными лампами, светодиоды обладают многими преимуществами:

  • Экономично используют электроэнергию по сравнению с традиционными лампами накаливания. Так, световая отдача светодиодных систем уличного освещения с резонансным источником питания достигает 132 люменов на ватт и сравнима с отдачей (150 люменов на ватт) натриевых газоразрядных ламп. Обычные лампы накаливания имеют световую отдачу 15 люменов на ватт, люминесцентные лампы - 80–100 люменов на ватт.
  • Срок службы в 30 раз больше по сравнению с лампами накаливания.
  • Возможность получать различные спектральные характеристики без применения светофильтров (как в случае ламп накаливания).
  • Безопасность использования.
  • Малые размеры.
  • Отсутствие ртутных паров (в сравнении с люминесцентными лампами).
  • Малое ультрафиолетовое излучение и малое инфракрасное излучение.
  • Незначительное относительное тепловыделение (для маломощных устройств).
  • Более высокая прочность.
  • Среди производителей именно светодиодные источники света считаются наиболее функционально-перспективным направлением как с точки зрения энергоэффективности, так и затратности и практического применения.

И немного о будущем

Уже смело можно говорить о разработках в светотехнике на основах органических светодиодов (OLED).

В недалеком будущем появится возможность использовать OLED, в качестве масштабируемых, прозрачных и гибких источники света. Прозрачный OLED-светильник позволит солнечному свету проникать в помещение днем и освещать помещение в ночное время суток.

Представили себе эту картину?

Компания «ЛайтЭлектроСнаб» постоянно увеличивает ассортимент светодиодных светильников и ламп. Одна из последних новинок - светодиодные и энергосберегающие лампы Gauss.

Лампы компании Gauss дают приятный немерцающий свет, обладают всеми техническими характеристиками европейского уровня, поражают разнообразием видов, форм, цветов, размеров и мощностей. Мы делаем возможными все ваши самые светлые мечты и желания, даже самые сложные в исполнении. Начав пользоваться продукцией gauss, вы поймете - нет такого светильника, с которым не дружат энергосберегающие и светодиодные лампы.

Всегда рады Вам предложить светодиодные аналоги всех типов ламп под любой тип цоколя, - адекватную замену обычным лампам мощностью до 100 Вт и больше.

Материал подготовлен
специалистами компании
«ЛайтЭлектроСнаб»

Зачастую, мы так привыкаем к удобствам нашего века, что даже не задумываемся, откуда берутся самые привычные для нас вещи. Взять к примеру электрический «свет» — главный источник работоспособности всей мировой индустрии. Каждый день мы нажимаем на выключатель, чтобы сделать свое жилище светлее, включаем компьютеры, телевизоры, электрические чайники, и много других электроприборов, не говоря уже о деятельности мировых электрических сетей в целом. Как же это все развивалось? Автор сайт Анна Баклага, предлагает вспомнить этот путь — от огня до электричества.

Первые свечи появились в третьем тысячелетии до нашей эры


Искусственный свет был в обиходе человечества на протяжении многих веков. Вначале — факелы, лучины и масляные лампады, потом — восковые и сальные свечи, а затем — керосиновые лампы и электрические светильники. В качестве стационарного источника света служил костер, в качестве переносных — факелы, конструкция которых со временем менялась: от простой головешки, вынутой из костра, до рукоятки, обмотанной паклей и пропитанной нефтью, жиром или маслом.

Позже человечество изобрело лампу — кувшин, наполненный маслом, с погруженным в него фитилем (веревочным или тканевым). В третьем тысячелетии до нашей эры появились первые свечи — бруски, из перетопленного твердого животного жира, с фитилем внутри. Они породили серьезный прорыв в области светильников. Отличаясь большим удобством и будучи несложной и экономичной в производстве, свеча способствовала созданию целого семейства самых различных светильников. В средние века в качестве материала для свечей применяли пчелиный воск. В настоящее время для этих целей используется парафин.

Во второй половине XIX века в обиход вошли керосиновые лампы


В конце XVII века была сформирована люстра из свечей. Это был массивный металлический каркас, на который крепилось множество подвесок из стекла или из природного камня. Вес такой люстры мог достигать порядка тонны. Чтобы зажечь в этой конструкции свечи, необходимо было прежде опустить люстру, а затем, уже с зажженными свечами — поднять. Гасились свечи специальными металлическими колпачками, которые крепились на длинную рукоять.


Уже во второй половине XIX века в обиход вошли керосиновые лампы, а немного позже их стремительно вытеснили газовые фонари, которые стали поистине революционным решением вопросов уличного освещения. Между тем, несмотря на то, что газовые фонари исправно несли свою службу по освещению улиц, они безудержно коптили. Решением проблемы стало использование калильной сетки, представляющей собой мешочек из ткани, пропитанный раствором различных солей. При прокаливании ткань сгорала, оставляя тонкий след, ярко светящийся при нагревании под действием пламени.

В 1800 году Алессандро Вольта изобрел первую батарею


Между тем, человечество стало ощущать недостатки в предыдущих видах освещения. И в 1800 году Алессандро Вольта изобрел батарею, которая стала первым электрическим источником света. Это изобретение дало людям первый постоянный и надежный источник энергии и повлекло за собой все важные открытия в этой области. Вслед за этим, первая электрическая лампочка, или лампа накаливания, была изобретена в 1809 году англичанином Деларю. Появился фонарик на батарейках. Правда, свет излучала не лампа накаливания, а электрическая дуга между угольными электродами, а батареи занимали целый стол. В 1809 году Хэмфри Дэви продемонстрировал дуговой свет в Королевской академии наук в Лондоне. Генераторов в то время не было, и батареи были единственным источником электропитания.


В 1854 году Генрих Гёбель создал лампу, на основе обугленной бамбуковой нити, помещенной в вакуум. В 1872 году русский инженер Александр Лодыгин подал заявку на изобретение лампы накаливания и в 1874 году получил российский патент. В дальнейшем, он запатентовал свое изобретение во многих странах.

В 1878 году, Павел Яблочков усовершенствовал конструкцию, поставив электроды вертикально и разделив их слоем изолятора. Такая конструкция получила название «свеча Яблочкова» и использовалась во всем мире. Например, Парижский оперный театр освещался с помощью таких «свечей». Электрическая дуга давала яркий и достаточно сбалансированный по спектру свет, что позволяло использовать его очень широко.

Современные лампочки начали производиться с 1909 года


В 1879 году Томас Эдисон закончил работу над лампочкой накаливания с угольной нитью, ставшей одним из крупнейших изобретений XIX века. Его заслуга была не в разработке идеи лампы накаливания, а в создании практически осуществимой, широко распространившейся системы электрического освещения с прочной нитью накала, с высоким и устойчивым вакуумом и с возможностью одновременного использования множества ламп. К 1884 году крупные американские города освещали более 90 тыс. дуговых ламп.

Современные же лампочки с вольфрамовой спиралью и заполненные инертным газом начали производиться через сто лет, с 1909 года. Разработаны они были Ирвингом Ленгмюром. В СССР же, существовало понятие «лампочка Ильича», которое было связано с началом масштабной электрификации страны, начиная с 1920 года.

Современный мир светится яркими красками даже с космоса: космические станции и экипаж на борту могут лицезреть удивительную картину ночью: светящаяся паутина из ярких городских огней. Это – продукт жизнедеятельности человека, его тяжелой умственной изобретательской работы. Нам это сложно представить, но еще каких-нибудь 300 лет назад для освещения улиц и домов люди использовали совершенно невообразимые вещи. Вот об этом я и хочу вам рассказать, об удивительной и интересной истории освещения, начиная от самых примитивных способов и заканчивая современными люстрами, бра, подвесными светильниками и другими приборами, благодаря которым наши дома и квартиры такие уютные.

Древний мир полон загадок и увлекательных уроков, несмотря на то, что у большинства современных людей интерес к нему постепенно отпадает. Что касается освещения, то здесь тоже есть кое-что интересное, ведь первобытные люди не использовали даже обычный огонь. Сначала люди лишь умели его поддерживать: где-нибудь ударит молния, загорится дерево и там может осесть несколько людей, которые будут прилагать усилия для того, чтобы пламя не угасло. Огонь встречается в природе довольно редко, поэтому племена, которым удалось наткнуться на пожар в первобытном лесу – практически везунчики. К сожалению, не установлен точный период, когда люди научились вручную добывать огонь, но большинство ученых сходится во мнении, что это произошло около 10 млн лет назад.

С этого момента, по сути, началась эволюция мысли, так как благодаря огню у человека стало намного больше свободного времени, и жизнь стала комфортней, так как пламя огня даровало тепло у ночного кострища под сенью звезд. Так, возможно, родилась сама философия! Но не будем отклоняться от темы, вернемся к искусственному освещению.

Энергия, рожденная идеей

Как известно, во время реакции горения высвобождается тепловая энергия, и во время этой реакции также выделяются фотоны – частицы света. Экспериментальным путем (так как адекватной теоретической базы еще не было) люди постепенно находили материалы, которые могут долго гореть, высвобождая свет и тепло. Это различные масла, смолистые порода дерева, природные смолы, воск, ворвань (китовый жир) и даже нефть! К слову, греческий огонь, известный в своё время как чрезвычайно грозное оружие, по некоторым версиям представлял собой именно нефть.

Все эти горючие материалы использовались людьми для освещения своих жилищ и улиц – создавались специальные люстры (несколько сосудов, скрепленных в одну систему), бра или крепились к стенке факелы, чтобы осветить комнату. К сожалению, такой способ освещения не является безопасным, и истории известно множество случаев возникновения пожаров, когда кто-то случайно перевернет лампаду или уронит факел на стог сена. Помимо этого, люди рубили много деревьев и охотились на китов, а изобретение электричества в 19 веке всё изменило – китам жить стало немного спокойней (а вот вырубка леса даже ускорилась, но уже по другим причинам).

«Да будет свет», сказал Петров и соединил угольные стержни

В 1802 году русский ученый Петров, являвшийся также профессором физики, проводил в своей лаборатории опыты с помощью построенной им батареи гальванических элементов. Ему удалось соединить два угольных стержня с помощью разных разрядов (положительный и отрицательный). Сблизившись, угли начали разогреваться до температуры, когда начали светиться. После этого он их раздвинул и увидел уникальное явление – яркое изогнутое пламя. Это была первая в мире электрическая дуга. Далее произошел бум, и огромное количество ученых начало заниматься исследованиями в этой области. Так родилась лампа русского ученого Яблочкова, Лодыгина и, наконец, Томаса Эдисона, которого ошибочно считают первым в мире человеком, что изобрел электрическую лампочку. Электрический свет – продукт кропотливой работы множества ученых, среди которых видное место занимает также и сам Эдисон, значительно усовершенствовавший механизм работы лампы накаливания и сумевший существенно продлить её сроки службы.

Современный мир: великие достижения в области освещения

Ассортимент осветительных приборов сегодняшнего дня просто поражает. Это и лампы дневного света, и различные энергосберегающие, а также светодиодные, галогенные, металогалогенные, натриевые и другие виды лампочек. Говорить об изобретении каждой лампочки можно очень долго, но это ни к чему. Современный пользователь без труда может купить светильник с таким типом света, который именно ему будет комфортно наблюдать. Для этого не нужно знать технических деталей, достаточно лишь узнать о преимуществах тех или иных осветительных приборов. Широкое разнообразие осветительных приборов и лампочек открывает огромные возможности в плане декорирования и освещения помещений. Достаточно лишь знать, куда обращаться. вы можете купить качественные осветительные приборы и другое профильное оборудование, причем на самых выгодных условиях. Магазин «Homelight» является официальным представителем компании Philips в Украине, поэтому вы можете приобрести качественную европейскую продукцию на максимально комфортных и выгодных условиях.

Все мы ежедневно, не задумываясь, пользуемся такой замечательной вещью, как электрическое освещение. Лампы стали для нас такой же неотъемлемой частью быта, как зубные щетки, но мало кто помнит и знает о том, как в действительности происходило развитие приборов освещения, чей вклад в становление электроэнергетики самый значительный, и о том, как американцы в очередной раз «нагрели руки» на изысканиях всего человечества.

Итак, тема сегодняшнего повествования – это история освещения, как она есть, с озвучиванием фактов и дат, за которыми кроются великие открытия и неустанный труд великих изобретателей.

Как и любая историческая тема, развитие электричества будет невозможно уместить в полном объеме в обычной статье. Но мы постараемся упомнить самые важные вехи данного процесса, и вспомним ученых, которые дни и ночи напролет делали свою работу, чтобы сегодня мы с вами: ездили на авто, смотрели телевизор, пользовались смартфонами и освещали свое жилище по ночам.

Игра с огнем

Принято считать, что первым источником огня для древнего человека (назовем его Укротителем) стала молния, ударявшая по деревьям и воспламеняя их. Любопытный и смелый Укротитель приблизился к костру и почувствовал тепло, которое он дает.

Тогда у Укротителя мелькнула мысль (напомним, что сегодня ученые склонны считать, что у древнего человека мозг работал намного лучше, чем у его современника, так как ему постоянно приходилось решать проблему выживания, что делало его ум острым и быстрым), почему я мерзну по ночам в своем убежище, ведь можно его обогреть. Он взял горящую ветку, и радостный побежал домой.

С тех пор Укротитель и все его многочисленные родственники и потомки научились не только греться у костра, но и готовить на нем вкусную горячую пищу, освещать им пространство вокруг себя, найти ему религиозное применение, а самое главное – самостоятельно разжигать пламя, так как новая молния может не ударить поблизости годами, а то и десятилетиями.

Приспособления для огня также изменялись со временем:

  • Первоначально огонь горел посреди каменной пещеры, равномерно нагревая и освещая пространство вокруг себя.
  • Затем костер поместили в специальное место, названное очагом, чтобы защитить себя и маленьких детей от ожогов и травм.

  • На Руси придумали использовать в качестве источника света зажженную щепу, называемую лучиной. Принцип весьма прост – ее закрепляли под углом на подставке с металлическим наконечником (светец) и поджигали нижний конец. Под огонь ставили металлический лист или сосуд с водой, чтобы уберечь дом от пожара.
  • Люди со временем стали открывать все новые вещества, которые могут поддерживать горение. В ход пошли различные масла и смолы, благодаря которым появились новые источники освещения – масляные горелки и факелы.

  • Теперь стало намного проще освещать большие пространства. Лампы горели долго, и давали хоть и тусклое, но равномерное освещение. Спустя много лет такие горелки стали применять и для уличного освещения.

  • В царских замках и городских ратушах появились специальные служащие, ответственные за горение таких ламп.

  • Но история развития освещения огнем на этом не остановилась. Через много тысяч лет появились жировые свечи. Свойства горения жира стали известны человеку, еще задолго до этого, просто найти практическое применение этой информации ранее не получалось. Автор статьи даже представить себе не может, сколько потребовалось времени и усилий, чтобы додуматься, что тонкую палочку нужно окунуть в растопленный жир и дать ему затвердеть. Воистину, человеческие ум и усердие безграничны!

  • На этом использование огня, как источника света не заканчивается. В 1790 году французский инженер Филипп Лебон начал работать над процессами перегонки сухой древесины и вскоре смог выделить газ, горение которого было намного ярче, чем у любого другого на тот день светового прибора. Некоторое время он продолжал свои эксперименты, усовершенствуя процесс, и вскоре свет увидел первый газовый рожок, на который Филипп получил патент.

  • Первой в мире улицей, освещенной газовыми горелками, считается лондонская Пэлл Мэлл – в 1807 году король Георг IV распорядился об этом, так как улица считалась самой оживленной и требовала регулировки движения.

  • В Россию газовое освещение улиц и площадей попало спустя более 50-ти лет – на улицах Петербурга и Москвы такие фонари появились в 60-х годах 19 века.

Газовое освещение стало настоящим переворотом в науке и технике того времени. Первые горелки были далеки от совершенства и частенько становили причиной пожаров, но со временем их конструкция дорабатывалась, и они продолжали служить человеку. Такие светильники использовались еще очень долго, даже после появления электрического света.

Электричество и освещение на нем

Ну вот, мы и добрались до самого интересного – и это история электрического освещения. Трудно переоценить роль электрического света в жизни современного человека, так как на нем завязано абсолютно все! Сегодня отсутствие лампочки в подъезде – это настоящая трагедия для его жильцов.

Итак, сама история как наука вызывает много вопросов. Многие современные авторитетные ученые склонны считать, что историческая действительность далека от той, которую нам преподают сегодня в школе.

Мы оставим дискуссии по этому вопросу для профессионалов, нас же интересует история создания электрического освещения, которую можно смело назвать достоверной, так как она, по большей части, развивалась в последние 250 лет, и не отдалена от нас пылью времен.

Основные исторические вехи эры электричества и эпилог

Прежде всего, подробнее опишем проникновение электрического света в нашу жизнь и вспомним обо всех основных событиях и открытиях, которые способствовали приходу и развитию такого освещения. Мы расскажем о видных ученых, имена которых несправедливо забыты на сегодняшний день.

  • 1780 год – созданы водородные лампы, в которых впервые за всю историю для розжига используется электрическая искра.
  • 1802 год – открыто свечение накаленной проволоки из платины и золота.

  • 1802 год – русский ученый, физик-экспериментатор Василий Владимирович Петров, самостоятельно обучавшийся электротехнике, открывает явление электрической дуги между двумя угольными стержнями. Помимо светового излучения, он открывает и доказывает практическое применение данного эффекта для сварки и плавки металлов, а также восстановления их из руд. Петров делает еще ряд важных открытий, поэтому он по праву называется отцом отечественной электротехники.
  • 1802 год – В.В. Петров открывает эффект свечения тлеющего разряда.
  • 1820 год – английский астроном Уоррен де ла Рю демонстрирует первую из известных ламп накаливания.

  • 1840 год – немецкий физик Уильям Роберт Грове впервые применяет для разогрева нити накаливания электрический ток.

  • 1841 год – английский изобретатель Ф. Молейнс патентует свою лампочку, в которой светился порошковый уголь, помещенный между двумя платиновыми стержнями.
  • 1844 год – Американский ученый Старр пытается создать лампы с угольной нитью, но результаты его опытов неоднозначны.
  • 1845 год – в Лондоне Кинг получает патент на применение нитей накаливания из угля и металла для освещения.

  • 1854 год – Генрих Гебель, находясь в Америке, впервые создает лампу с тонкой угольной нитью. Ей он освещает витрину своего магазина, в котором он продавал сделанные им часы.
  • 1860 год – в Англии появляются первые газоразрядные ртутные трубки.

  • 1872 год – русский электротехник Лодыгин демонстрирует свои лампы накаливания, освещая ими аудитории технологического университета в Петербурге по улице Одесской. Спустя два года он получает патент на свое изобретение сразу в нескольких странах.
  • 1874 год – Павел Николаевич Яблочков, русский военный инженер, электротехник и предприниматель создает первую установку в мире для освещения железной дороги электрическим прожектором, установленным на носу локомотива.

  • 1876 год – П.Н. Яблочков изобретает свечу из двух угольных стержней разделенных диэлектриком (каолином). Данное изобретения стало переворотом в электротехнике и стало использоваться повсеместно для освещения городов. Подробнее поговорим об этом в следующей главе.
  • 1877 год – Макссим, американский изобретатель, делает лампу из платиновой ленты без прозрачной колбы.
  • 1878 год – Сванн, английский ученый, демонстрирует свою лампу с угольным стержнем.

Позволим себе небольшое лирическое отступление. Где же во всей этой череде открытий спрятался всем известный изобретатель Томас Эдисон?

Несмотря на то, что сам Эдисон провел своими руками около 1200 опытов с лампами, его можно скорее назвать талантливым предпринимателем, сумевшим доработать конструкцию ламп. Дело в том, что основные эффекты и типы ламп на тот момент уже были изобретены.

Эдисон скупает все необходимые патенты, объединяет технологии и изобретает патрон для ламп накаливания, который нам знаком и по сей день. Мы не умаляем заслуг знаменитого американского изобретателя, просто несправедливо считать, что лампа накаливания – это только его рук дело.

В лампах Эдисона используется тот же принцип, что и в свечах Яблочкова, с той лишь разницей, что вся конструкция помещена в вакуумную колбу, благодаря чему лампа стала работать намного дольше.

В 1880 году Томас Эдисон получает патент на свое изобретение и начинает массовое производство, которое набирает обороты год от года. Эдисон стал богачом, тогда как Яблочков умирает в 1894 году в Саратове в нищете.

  • 1897 год – немецкий ученый Вальтер Нернст создает лампы накаливания с металлический нитью. За основу взята лампа Эдисона.
  • 1901 год – начало 20 века. Купер-Хьюит изобретает ртутную лампу низкого давления.

  • 1902 год – русских ученый германского происхождения Больтон использует для нити накаливания тантал.

  • 1905 год – Ауэр использует для нити накаливания вольфрам и осмий.
  • 1906 год – Кух изобретает ртутную лампу высокого давления.
  • 1920 год – открыт галогенный цикл.
  • 1913 год – Лангье изобретает газонаполненную лампу с вольфрамовой спиралью.

На фото — натриевая лампа низкого давления

  • 1931 год – Пирани представляет свою натриевую лампу низкого давления.
  • 1946 год – Шульц создает ксеноновую лампу. В этом же году появляется ртутная лампа высокого давления с люминофором.
  • 1958 год – создаются первые галогенные лампы накаливания.
  • 1960 год – ртутные лампы высокого давления и с йодистыми добавками.
  • 1961 год – изобретена первая натриевая лампа высокого давления.

  • 1962 год – Ник Холоньяк создает для компании General Electric первый видимый светодиод. Кстати, данная компания основана еще Томасом Эдисоном.
  • 1982 год – теперь галогенная лампа может работать на низком напряжении.
  • 1983 год – люминесцентные лампы становятся компактными.
  • 2006 год – появления на рынке светодиодных ламп для домашнего пользования.

На самом деле перечисленный список далеко не полон. В него можно было включить еще открытия многих эффектов, но у нас, к сожалению, ограничено место, и мы выбрали самые на наш взгляд важные.

Если же вам интересно погрузиться в данный вопрос глубже, то ищите информацию в интернете или в научных справочниках.

Роль Яблочкова в развитии электроэнергетики

Как же не поговорить о самом электричестве, и открытиях связанных с ним. Первые опыты ученых начались еще в далеком 1650 году. Именно с тех пор многие ученые «заболели» этим вопросом, и результатом их трудов стало создание электрических механических машин.

Начиная с середины 19 века наметился рост применения электрических двигателей. Техника с таким приводом начала понемногу вытеснять паровые машины.

Этому немало способствовало внедрение в производство, так называемой «свечи Яблочкова». Ни одно изобретение до этого не получало такого быстрого и широкого распространения.

Это был настоящий триумф русского изобретателя, которому принадлежит и очень много других открытий:

  • Яблочков придумал способ, как подключать к источнику питания произвольное количество ламп. До него до этого не додумался никто, и каждая лампа запитывалась отдельной динамо-машиной.
  • Петр Николаевич придумал и собрал первый трансформатор электрического тока.
  • Яблочков научился применять переменный ток, что до него считалось опасным и не находящим практического применения.
  • Создал первый генератор переменного тока.
  • Он придумал еще несколько источников света.
  • Создал множество электрических машин.
  • Изобрел первый гальванический автомобильный аккумулятор.

Сегодня многие идеи, озвученные талантливым русским ученым, находят новое применение в электротехнике, но начал он свою карьеру с того, что попытался усовершенствовать регулятор Фуко, распространенный в то время.

В 1974 году из Москвы в Крым должен был отправиться правительственный поезд, и администрация Московско-Курской железной дороги решила осветить проезд в целях повышения безопасности. Они обратились к Яблочкову, который, как ходили слухи, интересовался электрической энергией.

Яблочков размещает на локомотиве свой прожектор, работающий по принципу образования электрической дуги. Дуговую лампу нужно было постоянно регулировать из-за того, что электрическая дуга возникала лишь при соблюдении определенного расстояния между угольными стержнями. Сами же стержни во время работы выгорали, поэтому и требовался регулирующий механизм, который с нужной скоростью будет двигать стержни навстречу друг другу.

Результат эксперимента показал, что конструкцию регулятора нужно упрощать, так как она требовала к себе постоянного внимания, и Яблочков стал думать над этой проблемой. Попутно он проводил опыты по электролизу раствора поваренной соли.

По ходу одного из таких экспериментов, параллельно расположенные угли в солевом растворе коснулись друг друга, и моментально вспыхнула яркая электрическая дуга. Тут-то, принцип работы лампы без регулятора и пришел ученому в голову.

В 1975 году Яблочков везет в Париж сделанную им динамо-машину и подает заявку на патент. В докладе на заседании Французского общества физиков он сообщил принципы работы своего изобретения и продемонстрировал их в действии.

15 апреля 1876 года, находясь в Лондоне, Яблочков публично демонстрирует работу своей свечи на выставке физических приборов. Многочисленная публика была в восторге. Именно эта дата считается триумфальной в биографии ученого.

Далее следует быстрое распространение новинки, но в 1881 году миру была представлена лампа накаливания, которая могла работать до 1000 часов. Новинка была намного экономичнее, поэтому цена использования электроэнергии стала заметно меньше.

Современные лампы для освещения

Как ни странно, но сегодня мы по-прежнему пользуемся и лампами Эдисона и «свечами Яблочкова». И если первые доживают свой век, вытесняемые люминесцентными и светодиодными аналогами, то вторые получили полное перерождение.

Электрическая световая дуга снова вернулась к нам в виде галогеновых автомобильных ламп. Использование галогенов позволило продлить срок службы нити накаливания. Это же позволило создавать лампы большей мощности.

Конечно, данные лампы изготавливаются по новым технологиям и в них применяются совсем другие материалы, чем 140 лет назад, но основной принцип работы остался тем же, что и раньше.

Чем же мы пользуемся для освещения сегодня? Очень широкое распространение получили люминесцентные лампы. Их используют для уличного освещения, освещения производств, школ, детских садов и дома. В 80-х годах прошлого века такие лампы научились делать компактными, что позволило устанавливать их в люстры и настольные светильники.

По-другому, современные люминесцентные лампы называются энергосберегающими, и это не единственный их плюс:

  1. Применение таких ламп позволило сократить потребление электроэнергии на освещение в 6-7 раз;
  2. Они пожаробезопасны, так как сильно не нагреваются во время работы;

Минусов у таких ламп тоже хватает:

  1. Цена – самый главный из них. Средняя стоимость такой лампы составляет 200-300 рублей, и это относится к низкокачественному сегменту.
  2. Лампы имеют спиралевидную форму, что подходит по эстетическим соображениям не к каждому светильнику. Правда, со временем их научились помещать в дополнительные колбы различной формы.

  1. Утилизация энергосберегающих ламп – это целая проблема, так как в их составе есть ртуть, пары которой считаются очень ядовитыми.

Как вы понимаете, минусы весьма серьезны. Это и подтолкнуло технику к новому скачку – в качестве основного источника света стали применяться светодиоды.

Светодиоды хоть и были открыты еще в середине 20 века, но использоваться, как лампы, они стали лишь в начале 21-го. Причина кроется в том, что светодиоды излучают в очень узком диапазоне, что мешало создать источник света, приемлемый для глаза человека. К тому же данное световое излучение несовместимо с человеческим зрением и способно нанести ему вред.

Все указанные причины потянули за собой долгую стадию разработок, в течение которых большинство получилось разрешить, и с 2006 года светодиоды становятся полноценным источником света.

Их приход ознаменовал следующие выгоды для приобретателей:

  • Расход энергии сократился даже по сравнению с люминесцентными энергосберегающими оппонентами;
  • Тепловыделение таких ламп находится на очень низком уровне и направлено не в сторону излучения, а в цоколь лампы, который все равно холоднее, чем у конкурентов;
  • Длительный срок службы, рассчитанный на многократный цикл включений выключений. По этому параметру ни одна другая лампа не дотягивает до светодиодов;
  • Цветовой спектр – недостаток превратился в преимущество, так как разнообразие цветового излучения стало очень велико;
  • Простая утилизация – чтобы выбросить лампу не нужно беспокоиться о последствиях или бежать в пункт приема;
  • Лампы из светодиодов экологичны – при их работе не выделяется никаких вредных веществ;
  • Корпуса многих светодиодных ламп изготавливают из прочного пластика, способного легко пережить падение с высоты в несколько метров

Но как водится, не обошлось и без минусов, которые мы тоже обязаны озвучить:

  • В некоторых лампочках наблюдается мерцание, невидимое глазу. Это относится к дешевым изделиям из Китая и прочих азиатских стран. Такие лампы способны нанести вред здоровью человека.
  • Те же недорогие изделия могут излучать во вредном для глаз человека спектре.
  • Излучение света у светодиода происходит строго в одном направлении, что делает угол освещенности очень маленьким, по сравнению с оппонентами. Для решения проблемы сконструированы лампы типа «кукуруза», как на одном из фото выше. В них светодиоды располагаются вокруг центрального стержня, чем и напоминают початок культуры, в честь которой названы.
  • Со временем отдельные светодиоды в лампе могут сгорать, что вызывает падение яркости. С одной стороны лампа продолжает работать, но с другой – ее мощности уже может не хватить для комфортного использования, и замена неизбежна.

Раньше к недостаткам можно было отнести и цену светодиодных ламп, но в последнее время они становятся все более доступными. Так, например, неплохая лампа может быть куплена за 150 руб. Продукция известных брендов, типа «Phillips», по-прежнему стоит очень дорого (от 500 до 2000 рублей).

Совет! Ответить на вопрос, какую лампу выбрать сегодня не так-то и просто! Подробнее узнать о современных осветительных приборах поможет видео, которое мы прилагаем к статье.

Отсюда сделаем свой вывод, что эволюция осветительных приборов еще далека от завершения. Но то, что мы используем сегодня уже близко к этому. Кто знает, но может быть завтра, откроют что-то концептуально новое, и светодиоды тоже станут частью истории, но пока, их смело можно назвать вершиной развития приборов освещения.

История развития электрического освещения, кратко описанная в нашей статье, озвучена далеко не полностью. Ее творила не одна тысяча светлых умов, каждый их которых внес свою лепту в это интересное дело. И каким бы мизерным этот вклад не казался, без данного шага могло бы и не быть следующих. Ну, а мы стараемся не забывать свою историю, и рассказываем о ней своим читателям. На этом все! Всего наилучшего!