Свеча Яблочкова
Свеча Яблочкова — один из вариантов электрической угольной дуговой лампы, изобретённый в 1876 году Павлом Яблочковым.
Она состоит из двух угольных блоков, примерно 6 × 12 мм в сечении, разделённых инертным материалом, вроде гипса или каолина. На верхнем конце закреплена перемычка из тонкой проволоки или угольной пасты. Конструкция собрана и закреплена вертикально на изолированном основании.
При подключении свечи к источнику тока, предохранительная проволока на конце сгорала, поджигая дугу. Дуга начинала гореть, постепенно съедая электроды и разделительный гипсовый слой. Первые свечи питались переменным током от машины Грэмма.
При отключении от источника, свеча гасла и её нельзя было запустить снова, так как никакого контакта между электродами не было. Необходимо было заменить свечу новой.
Преимуществом конструкции было отсутствие необходимости в механизме, поддерживающем расстояние между электродами для горения дуги. Электродов хватало примерно на 2 часа.
Впервые она была продемонстрирована в качестве уличного и театрального освещения на Всемирной выставке в Париже (fr:Exposition universelle de 1878) в 1878 году, особенно на Avenue de l’Opéra. Свечи были закрыты глазурированными шарами из стекла, с 4 или 12 свечами, соединёнными последовательно.
Источники искусственного света | |
---|---|
Накаливания | Лампа накаливания • Галогенная лампа |
Флуоресцентные | Люминесцентная лампа (компактная люминесцентная лампа) • Катодолюминесцентная лампа • Индукционная лампа • Ртутная лампа • Лампа чёрного света |
Газоразрядные | Лампы высокой интенсивности • Неоновая лампа • Натриевая газоразрядная лампа • Ксеноновая лампа-вспышка • Газосветные лампы • Безэлектродная лампа • Плазменная лампа • Плазменная лампа с внешними электродами |
Электродуговые | Угольная дуговая лампа • Ксеноновая дуговая лампа • Свеча Яблочкова • Металлогалогенная лампа |
На сгорании | Лучина • Факел • Свеча • Масляная лампа • Газовая лампа • Ацетиленовая лампа • Керосиновая лампа • Калильная сетка • Друммондов свет |
Полупроводниковые | Светодиоды (светодиодная лампа • органический светодиод) |
Прочие | Серная лампа |
Люминесценции | Электролюминесценция • Хемилюминесценция • Биолюминесценция • Радиолюминесценция • Сонолюминесценция • Термолюминесценция • Фотолюминесценция (флуоресценция • фосфоресценция) • Триболюминесценция • Кандолюминесценция • Черенковское излучение |
Осветительное оформление |
Прожектор • Люстра • Торшер • Бра • Лампочка Ильича • Фонарь (уличный • карманный) • Взрывобезопасная лампа • Плазменная лампа • Электролюминесцентный провод • Лавовая лампа • Оптическое волокно |
- Источники света
- Светотехника
Wikimedia Foundation . 2010 .
День в истории: 23 марта запатентована электрическая лампочка Яблочкова!
23.03.2022
Регистрация «свечи Яблочкова» прошла в Париже. За считанные месяцы «русский свет» получил большое распространение в разных городах мира. Поначалу электрические лампы устанавливали преимущественно в фонарях. Это было суперсовременное и по-настоящему инновационное освещение улиц. Такие лампочки светили ярко и впечатляли своим светом, близким к дневному. Первыми изобретение Яблочкова оценили жители Лос-Анджелеса.
По патенту Яблочкова электрические лампы производила европейская фирма Бреге. На полученные от патента деньги изобретатель организовал компанию «Товарищество электрического освещения П. Н. Яблочков — изобретатель и компания», а также электромеханический завод в Петербурге.
В России первые «свечи Яблочкова» появились два с половиной года спустя после регистрации патента. 11 октября 1878 года их установили в казармах Кронштадского учебного экипажа и площади у дома командира Кронштадтского морского порта. А через две недели электрические лампы стали освещать Большой театр Петербурга.
В «Русском биографическом словаре» о Павле Яблочкове:
«Яблочков принадлежит гигантская заслуга перед человечеством — он вывел электрическое освещение из лаборатории физика на улицу и достиг дробления электрического света без помощи особого механизма. Без него электротехника не дошла бы так скоро до современного блестящего состояния».
Ламповая история: как загорался свет
23 марта 1876 года русский военный инженер и изобретатель Павел Николаевич Яблочков получил в Париже патент N 112 024 на «электрическую свечу». Уже через год свечи Яблочкова озаряли одну из самых красивых улиц Парижа Avenue de l’Opera и магазин Carrousel du Louvre. Парижане окрестили их «русским светом».
Довольны были все, кроме владельцев газовых компаний. Еще бы! Ведь новое изобретение сводило на нет весь их бизнес. Одна свеча заменяла собой десять старых газовых рожков. При этом не коптила и давала более яркий свет.
«Русский свет»
Электрическая лампочка устроена очень просто: стеклянная колба, два электрода, нить накаливания и цоколь. Когда на электроды подается ток, нить накаливания разогревается — отсюда и свет. Но на то, чтобы это чудо инженерной мысли стало самым обычным бытовым прибором и пришло в каждый дом, понадобилось без малого два века экспериментов, озарений, удач и промахов. А вот патентных скандалов и споров за приоритет в этой истории, как ни странно, не было.
С точки зрения физики лампа накаливания скорее источник тепла, чем света. Коэффициент полезного действия лампы как осветительного прибора составляет всего лишь 5%. 95% забирает тепловой эффект. Известно, что к созданию электрической лампочки были причастны три великих изобретателя, три гения инженерной мысли: Александр Лодыгин, Павел Яблочков и Томас Эдисон. Они работали параллельно, знали об экспериментах и достижениях друг друга. По удивительному совпадению все они родились в один год — 1847-й. И почти в одно и то же время увлеклись идеей создания альтернативы тусклому газовому освещению.
По дуге
Естественно, эта идея появилась не на пустом месте. Лодыгин, Яблочков и Эдисон начинали свои эксперименты не с нуля: у них были предшественники. Но до совершенства, до той гениальной простоты, которая присуща всем великим изобретениям, электрическую лампочку довели именно они.
Все началось с того, что в 1800 году итальянский физик Алессандро Вольта сконструировал источник постоянного тока. Устройство, в котором использовались чередующиеся диски цинка и меди, разделенные прослойками из картона, пропитанного соленой водой, получило название «вольтов столб». По сути дела, это была первая в мире аккумуляторная батарея.
Одной из первых изобретением Вольты заинтересовалась Россия. В 1802 году профессор Санкт-Петербургской Академии наук физик-экспериментатор Василий Владимирович Петров построил большую гальваническую батарею, которая состояла из 2100 пар медных и цинковых кружков. Электрохимические опыты продолжались несколько лет. В результате профессор Петров открыл явление электрической дуги, то есть возникновение электрического разряда между двумя стержнями-электродами, разведенными на определенное расстояние. Это был огромный успех. Данное явление можно было практически использовать для плавки и сварки металлов, а также для освещения.
Профессор Петров не ставил перед собой цель изобрести новый осветительный прибор, он просто зафиксировал явление. Но его труды послужили основой для других ученых. В частности, для экспериментов британского химика, физика и изобретателя Гэмфри Дэви, который наблюдал подобный эффект в 1808 году, подсоединив к двум полюсам мощной электрической батареи два угольных стержня и получив дуговой электрический разряд.
Самую первую лампочку, которую можно считать полноправной предшественницей современных ламп накаливания, создал в 1840 году британский химик и астроном Уоррен де ла Рю. В качестве колбы де ла Рю использовал вакуумную трубку, а нитью накаливания служила платиновая проволока.
Уникальная лампа, созданная британским астрономом, по стоимости и ювелирности исполнения была настоящим произведением искусства. И именно поэтому не могла служить банальным бытовым прибором. Все эти огрехи учел в своих экспериментах немецкий эмигрант Генрих Гёбель, который был владельцем небольшого часового магазина в Нью-Йорке. Свободное время Гёбель, механик по профессии, посвящал изобретению разных полезных вещей. Например, телескопа. Или подрубочной лапки для швейной машинки. А также вакуумной электрической лампы.
По некоторым данным, свою первую лампу накаливания, недорогую по материалам и пригодную для массового производства, Гёбель создал еще в 1854 году. То есть на четверть века раньше официальной даты изобретения электрической лампы. Колбой для первой модели ему послужил флакон от духов, а нитью накаливания — обугленное бамбуковое волокно. Почему в тот момент Гёбель не стал оформлять патент на свое изобретение — неизвестно. Много позже, в апреле 1882 года, Гёбель получит два патента, но не на саму лампу, а на технологические детали ее производства: улучшенную версию вакуумного насоса и принцип соединения углеродных нитей и стальной проволоки.
Самый первый патент на вакуумную лампу накаливания был выдан в 1860 году английскому химику и физику Джозефу Уилсону Суону. Однако лампа Суона так и осталась изобретением на бумаге, потому что срок ее службы из-за плохого качества вакуумных насосов не превышал срока службы обычной свечи.
После изобретения электрической лампочки люди стали спать гораздо меньше, время сна в среднем сократилось на полтора часа.
Три создателя
Первым из трех изобретателей лампы накаливания, вошедших в историю, патент на свое изобретение получил русский электротехник Александр Николаевич Лодыгин. Это произошло 11 июля 1874 года. Патент был получен на «способ и аппараты электрического освещения» и имел номер 1619.
На самом деле нельзя сказать, что Лодыгин изобрел лампу накаливания. Он экспериментировал с уже существующими приборами. Его главной целью было увеличить срок службы. В итоге, опираясь на опыт, полученный другими исследователями и экспериментаторами, Лодыгин создал лампочку с помещенным в вакуум угольным стержнем вместо нити накаливания. Иными словами, успешно устранил недостатки лампочек Суона, Гёбеля и других изобретателей.
Позже Лодыгин придумал использовать в лампах вольфрамовые нити, закрученные в спираль, и даже построил в США завод по получению вольфрама, хрома и других металлов.
Считается, что одна из главных заслуг Лодыгина состоит в том, что он смог «вынести» лампочку из лаборатории в повседневную жизнь. Еще до получения патента, в 1873 году, Лодыгин эксперимента ради решил осветить электрическими лампочками магазин Флорана в Петербурге. Эксперимент произвел настоящий фурор, лампочки работали целых два месяца. Вторым русским изобретателем, кто получил патент на лампочку, был электротехник и военный инженер Павел Николаевич Яблочков. Патент был оформлен в 1876 году во Франции.
Новшество Яблочкова заключалось в том, что в качестве нити накаливания был использован каолин — белая глина, которая не перегорала на открытом воздухе и, соответственно, не требовала вакуума, что значительно упрощало и удешевляло производство. Из-за своей дешевизны свечи Яблочкова распространились подобно пожару. Еще ни одно изобретение не захватывало массмаркет с такой скоростью. И это не удивительно. Стоила такая свечка 20 копеек, а горела целых полтора часа.
Массовое производство было налажено мгновенно. Например, завод в Бреге каждый год выпускал более 8000 свечей Яблочкова. Уже через четыре года «русский свет» освещал 800 металлургических заводов, свыше 1200 текстильных предприятий, 425 магазинов, всевозможные парки, скверы, городские улицы и площади, а также боевые корабли и крепости.
Почему «русский свет» освещал Францию, а не Россию? Потому что на родине изобретение Яблочкова никого не заинтересовало. Военное министерство, которому Павел Николаевич хотел передать свое изобретение совершенно бесплатно, ответило на предложение молчанием. Яблочков тогда перебрался в Париж и продал свой патент вместе с правом на производство за один миллион франков. Однако, когда на выставке в Париже в 1878 году один из великих князей заметил изобретение Яблочкова и предложил помочь с продвижением, Яблочков сразу же вернул все полученные от французов деньги, выкупил свой патент и умчался в Петербург продвигать инновации на родине.
Американский изобретатель и предприниматель, всемирно признанный «король патентов» Томас Алва Эдисон с интересом следил за экспериментами русских электротехников. Новую лампочку Эдисон изобретать не стал. Он взял за основу изобретение Лодыгина и начал скрупулезно подбирать другие материалы для нити накаливания, чтобы увеличить срок жизни лампочки, а заодно и удешевить ее стоимость. Чтобы найти подходящий материал для нити накаливания, Эдисон перебрал 6000 разных образцов. И, наконец, остановился на бамбуке. Точнее, на той его разновидности, из которой был сделан футляр для пальмового веера. В итоге лампочка Эдисона с нитью накаливания из карбонизированного бамбука могла гореть 40 часов!
По сути, Эдисон, что называется, «заново изобрел велосипед», ведь именно такая нить накаливания была в лампочках Гёбеля.
В 1879 году Эдисон запатентовал лампу накаливания с угольной нитью и. продолжил эксперименты. Уже через два года на выставке в Париже лампочка Эдисона, которая могла гореть 1000 часов, а также включаться и выключаться при нажатии на кнопку, окончательно затмила всех своих конкурентов. Самой долгоживущей электрической лампе 122 года. Она исправно освещает пожарную станцию американского города Ливермор с 1901 года. А на тот случай, если она все же когда-нибудь перегорит, у пожарных есть запасная лампа — ровесница долгожительницы: той же мощностью 4 ватта и от того же производителя Shelby.
Так кто же создатель?
Обычно, когда одна и та же идея осуществляется несколькими авторами, начинается самая настоящая битва за приоритет, патенты и за прибыль от изобретения. Однако в нашем случае ничего этого не было. Яблочков открыто заявлял, что Эдисон украл у русских их идеи, мысли и изобретение, но предпринимать какие-то шаги для восстановления справедливости не стал.
Лодыгин, эмигрировав в 1880-е в США, с удивлением обнаружил, что его изобретение все считают изобретением Эдисона, но вместо того, чтобы отстаивать приоритет, принялся совершенствовать свою лампочку. Единственным, кто попытался отстоять свои права в суде, был Генрих Гёбель. Однако судья отказался принимать решение на основании одних лишь слов, а никаких других доказательств у изобретателя не было. Срок службы среднестатистической лампочки составляет 1000 часов. Но сторонники конспирологических теорий уверяют, что такое ограничение является следствием мирового заговора производителей электрических ламп и никак не связано с технологическими параметрами. По их мнению, лампы умышленно изготавливаются так, чтобы они быстро перегорали. Ведь если потребители будут покупать лампы раз в сто лет, производители разорятся. С патентно-правовой точки зрения изобретателем электрической лампочки считается именно Томас Эдисон. Но патентно-правовая точка зрения не всегда истинная. На самом деле у современной лампочки всего два создателя — это Гёбель и Лодыгин. Гёбель — потому что придумал концепт осветительного прибора с вакуумной колбой и нитью накаливания. А Лодыгин — потому что именно он пришел к выводу, что идеальным материалом для нити накаливания является вольфрам. Тот самый вольфрам, который используется до сих пор.
Может быть, если бы у Генриха Гёбеля нашлись нужные доказательства, а также хорошие адвокаты, то сегодня официальным отцом электрической лампочки был бы именно он.
Эта статья и многие другие материалы опубликованы на сайте ©IPQuorum — первого в России издания о креативных индустриях и интеллектуальной собственности. IPQuorum — это новый формат работы одноименного международного коммуникационного бренда, который организует все самые яркие события мира интеллектуальной собственности и креативных индустрий в России, включая рынок LegalTech и сферы институтов развития.
10 фактов о «свече Яблочкова» — праобразе современной электрической лампочки
23 марта прошла очередная годовщина с момента одного интересного изобретения, о котором сегодня практически не вспоминают. Но именно эта техническая новинка в своё время дала старт использованию электричества для бытовых нужд.
Речь идёт о праобразе современной электрической лампочки, известной как «свеча Яблочкова». Кто же такой Павел Яблочков, чем его «свеча» отличалась от современных ламп и как было сделано это изобретение?
1. Павел Николаевич Яблочков свои первые изобретения сделал ещё в подростковом возрасте, и они совершенно не касались электричества. В частности, он придумал угломерный прибор для землемерных работ, которым крестьяне окрестных сёл на его родине, в Сердобском уезде Российской империи, стали пользоваться для определения границ земельных участков. Далее, после окончания инженерного училища, он некоторое время занимался военной карьерой, но вскоре уволился и пошёл работать начальником службы телеграфа на Московско-Курскую железную дорогу. Тогда же начались его эксперименты с электричеством.
2. Яблочков стал членом кружка электриков-изобретателей и любителей электротехники при Московском политехническом музее. Именно тут он ознакомился с опытами другого изобретателя, Лодыгина, с освещением улиц и зданий при помощи дуговой электрической лампы. Тогда наиболее распространён был так называемый «регулятор Фуко». В 1874 году Яблочков поучаствовал в освещении железной дороги с помощью прожектора с регулятором Фуко.
3. Осенью 1875 года Павел Яблочков оказался во Франции, где ознакомился с работой мастерской академика Бреге. В Париже Яблочков начинает работу над дуговой лампой без регулятора, с более простой конструкцией. 23 марта 1876 года Павел Яблочков завершает работу над так называемой «электрической свечой» и получает на неё патент во Франции под номером 112024, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм.
4. У «свечи Яблочкова» не было ни механизмов, ни пружин, ни сложных регуляторов. Это были 2 стержня с прокладкой из каолина между ними. Каждый из стержней зажимался в отдельной клемме подсвечника. На верхних концах зажигался дуговой разряд от электрической цепи, и пламя дуги ярко светило, постепенно сжигая угли и испаряя изоляционный материал между стержнями. Позже проводились эксперименты с добавлением солей металлов в изоляционный материал, чтобы изменить окраску получаемого света.
5. Широкой публике «свеча Яблочкова» была продемонстрирована в апреле 1876 года в Лондоне. На небольших металлических постаментах Яблочков поставил четыре своих свечи, обёрнутых в асбест и установленных на большом расстоянии друг от друга. К светильникам подвёл по проводам ток от динамо-машины, находившейся в соседнем помещении. Поворотом рукоятки ток был включён в сеть, и тотчас обширное помещение залил очень яркий, чуть голубоватый электрический свет. Увиденное привело публику в восторг. Тогдашняя пресса в Британии, Франции и Германии целый месяц была переполнена заметками и статьями о новшестве.
6. Компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова» были основаны во многих странах мира. Сам Павел Николаевич, уступив право на использование своих изобретений владельцам французской «Генеральной компании электричества с патентами Яблочкова», как руководитель её технического отдела, продолжал совершенствовать свою разработку. Его доля в прибылях была невелика.
7. Спрос на новое средство для освещения был колоссальным по меркам того времени: только во Франции предприятие Бреге выпускало в сутки более 8 тысяч свечей. Стоимость одной свечи составляла порядка 20 копеек, её хватало на полтора часа. После надо была вставлять в фонарь новую свечу; что стало поводом для дальнейших разработок: появились фонари с автоматической заменой свечей.
8. В феврале 1877 года электрическим светом были освещены фешенебельные магазины Лувра, оперный театр в Париже. Каждый вечер на Avenue de l’Opera стали собираться толпы людей, желающих своими глазами увидеть, как зажигаются белые матовые шары на столбах вместо прежних тусклых газовых фонарей. Следующим освещённым объектом стал крытый ипподром в Париже: беговую дорожку освещали 20 дуговых ламп с отражателями, а места для зрителей — 120 «свечей Яблочкова».
9. А вот в Великобритании новинка не была принята так радушно. Освещение улиц, мостов, доков вызвало панику среди акционеров крупных английских газовых компаний. Была запущена целая кампания против электрического света, а парламент в 1879 году учредил спецкомиссию, которая так и не смогла прийти к единому мнению: вреден свет от электричества или полезен.
10. «Свеча Яблочкова» оказалась настолько популярна, что освещение улиц и помещений на её основе было организовано в Берлине, в городах Бельгии, Испании, Португалии, Швеции. В Италии им осветили развалины Колизея, Национальную улицу и площадь Колона в Риме, в Вене — Фольскгартен, в Греции — Фалернскую бухту. До конца 1878 года освещение такого типа появилось в США (Сан-Франциско и Филадельфия), в Рио-де-Жанейро и в Мексике. «Свечи Яблочкова» появились в Дели, Калькутте, Мадрасе и ряде других городов Индии и Бирмы. Даже персидский шах и король Камбоджи использовали электрическое освещение этими первыми лампочками. Что интересно, в России, на родине Яблочкова, публичная проба освещения с помощью его изобретения состоялась лишь в конце 1878 года, полтора года спустя после первого запуска в Париже.