Хьюитт добился получения синего и зеленого света, пропустив электрический ток через пары ртути и подключив балласт, который является устройством, регулирующим поток тока через лампочку. Несмотря на то что лампы Эдисона, разработанные совместно с Купером, были более эффективными по сравнению с традиционными лампами накаливания, они имели ограниченное применение из-за специфики их цветового спектра.
Как выбрать ретро лампу Эдисона?
Современные лампы Эдисона представляют собой портативные версии первых электрических ламп, которые начали продаваться с 1854 года. Главное их отличие заключается в широком разнообразии оттенков стекла, а также в разнообразных формах и размерах. Как же выбрать лампочку Эдисона, которая максимально подойдет вашему интерьеру?
Параметры ламп Эдисона
Существует несколько ключевых характеристик, которые делают лампы Эдисона уникальными:
- Вольфрамовая нить. Это основной элемент, представляющий собой главный источник света. Формы вольфрамовой нити могут быть различными, включая петли, спирали и шпильки, что зависит от замысла дизайнера. Число нитей может достигать 20.
- Винтовой цоколь. Этот элемент используется для установки лампы в патрон, оставаясь в том виде, в каком его предложил Эдисон. Стандартный размер цоколя — E27, однако также можно найти и другие варианты, такие как E14.
- Стеклянная колба. Она служит защитой для внутреннего содержимого, включающего в себя вольфрамовую нить. Формы и размеры колб могут варьироваться, включая капсулы, сферы, капли и вытянутые трубки.
- Длительность работы. Обычный срок службы одной лампочки Эдисона составляет примерно 3500 часов.
- Спектр свечения. В основном производители предлагают лампы с желтым спектром, имеющим цветовую температуру около 2700K.
Также существуют светодиодные лампочки Эдисона, которые значительно экономичнее, потребляя меньше электроэнергии. При этом срок их службы колеблется от 20,000 до 30,000 часов. Несмотря на возросшую яркость светодиодов, традиционные лампы накаливания продолжают оставаться популярными.
История создания
Хотя данный осветительный прибор и называется лампой Эдисона, сам американский изобретатель лишь усовершенствовал его конструкцию. Создание светильника, представляющего собой стеклянный сосуд с запаянной проволокой, по которой проходит ток, велось учеными многих стран. Первые попытки реализовать эту идею предпринимал английский изобретатель Деларю. Продолжил его дело и русский офицер Лодыгин, который предложил использовать угольный стержень вместо проволоки, что вдохновило Эдисона на эксперименты с другими материалами.
Томас Алва Эдисон потратил 45 часов непрерывной работы, протестировав угольные нити из 6000 различных растений. В результате ему удалось создать лампу с нитью из карбонизированного японского бамбука, которая после откачки воздуха из колбы могла светить несколько недель.
Томас Алва Эдисон
Эдисон также оборудовал свою лампу патроном, проводом и розеткой, а также разработал выключатели и счетчики электричества. Презентация, на которой он продемонстрировал свое изобретение, произвела на зрителей огромное впечатление. Перед глазами прибывших журналистов, ученых и чиновников представился маленький город, освещенный электрическим светом. Ярко светящиеся дома и уличные фонари в 1879 году выглядели как настоящее техническое чудо.
Несмотря на некоторые жалобы, связывавшие уличное освещение с возможностью совершения преступлений и негативным влиянием на молодежь, лампа Эдисона быстро стала неотъемлемой частью жизни американцев и в скором времени получила большое распространение. Это, в частности, было обусловлено её ценой, которая на ранних этапах оказалась в несколько раз ниже себестоимости. Позже Эдисон с лихвой отбил все убытки благодаря удешевлению производства и массовым объемам продаж.
Эволюция лампы накаливания
За более чем столетнюю историю лампочка Эдисона претерпела значительные изменения:
- угольная нить была заменена на тонкую вольфрамовую проволоку;
- в звене с вакуумом внутри колб стали использоваться инертные газы;
- с добавлением паров брома или йода стали появляться галогенные лампы.
Этот источник света нашел применение не только для освещения зданий и улиц. Со временем лампы стали использовать в автомобильных фарах, фонарях, маяках и проекторах, а также в водном и воздушном транспорте.
Современная лампа накаливания представляет собой стеклянную колбу, внутри которой находится инертный газ. Лампы Эдисона — это стилизованные под старину лампы накаливания, что подтверждает их аналогичное устройство.
Корпус этого прибора — это герметично закрытая стеклянная колба, внутри которой располагается спираль накала, изготовленная из тугоплавкого материала (в большинстве случаев — вольфрама). При прохождении электрического тока через эту спираль возникает нагрев, в результате которого спираль начинает светиться.
Для увеличения срока службы спирали, стеклянная колба заполняется аргоном или другим инертным газом.
Когда ток проходит через вольфрамовую проволоку, она разогревается до такой степени, что начинает быть источником освещения.
Существует множество типов ламп накаливания, различающихся по размерам, мощности, диаметру цоколя, форме и цвету колбы, а также назначению.
Несмотря на существование конкурирующих технологий — энергосберегающих, люминесцентных и неоновых, лампы накаливания продолжают пользоваться популярностью. Это связано с рядом их преимуществ:
- доступная цена по сравнению с другими типами освещения;
- компактный размер;
- мгновенное включение;
- однородное освещение без мерцания;
- возможность регулировки яркости;
- безвредность для окружающей среды;
- простота утилизации;
- отсутствие шума в процессе работы.
Однако есть и некоторые недостатки:
- низкая эффективность использования энергии;
- относительно короткий срок службы;
- значительный нагрев, создающий опасность возгораний;
- высокое потребление электроэнергии;
- хрупкость конструкции.
По дуге
Очевидно, что идея электрической лампочки не появилась на пустом месте. Ученые Лодыгин, Яблочков и Эдисон строили свои эксперименты на основе предыдущих достижений. Однако именно они довели электрическую лампочку до совершенства и гениальной простоты, что свойственно великим inventions.
Все началось в 1800 году, когда итальянский физик Алессандро Вольта сконструировал устройство для получения постоянного тока. Это устройство, использующее чередующиеся диски из меди и цинка, разделенные картонами, пропитанными соленой водой, стало известно как «вольтов столб». Это было первое в мире устройство, функционирующее как аккумуляторная батарея.
Интерес к этому изобретению проявила Россия. В 1802 году профессор Санкт-Петербургской Академии наук Василий Владимирович Петров построил большую гальваническую батарею из 2100 пар медных и цинковых дисков. Его исследования в области электрохимии привели к открытию явления электрической дуги, представляющего собой электрический разряд между двумя электродами, разведенными на определенное расстояние. Это открытие имело огромное значение и нашло применение в плавке и сварке металлов, а также в области освещения.
Хотя профессор Петров не ставил своей целью создать новый осветительный прибор, его исследования стали основой для других ученых, включая эксперименты британского химика и физика Гэмфри Дэви, который в 1808 году наблюдал аналогичный эффект, подключив угольные стержни к мощной электрической батарее и получив дуговой электрический разряд.
В 1840 году первую лампочку, которую можно считать предшественницей современных ламп накаливания, создал британский ученый Уоррен де ла Рю. Он использовал вакуумную трубку в качестве колбы и платиновую проволоку в качестве нити накаливания.
Лампа, созданная де ла Рю, была настоящим произведением искусства, как по стоимости, так и по исполнению, и поэтому не могла стать обычным бытовым прибором. Все недостатки учел немецкий эмигрант Генрих Гёбель, владелец небольшого часового магазина в Нью-Йорке. В свободное время он занимался изобретением полезных вещей — от телескопа до устройства для швейной машинки и, конечно, вакуумной электрической лампы.
По данным некоторых источников, свою первую недорогую лампу накаливания, пригодную для массового производства, Гёбель создал еще в 1854 году, на 25 лет раньше официальной даты изобретения электрической лампы. В качестве колбы он использовал флакон от духов, а нитью накаливания — обугленное бамбуковое волокно. Неизвестно, почему в тот период Гёбель не оформил патент на свое изобретение. Однако в апреле 1882 года он оформил два патента, но не на саму лампу, а на технологические аспекты ее производства, такие как улучшенная версия вакуумного насоса и принципы соединения углеродных нитей со стальной проволокой.
Первый патент на вакуумную лампу накаливания был выдан в 1860 году английскому ученому Джозефу Уилсону Суону. Однако лампа Суона так и осталась на уровне идеи, поскольку срок её службы из-за низкого качества вакуумных насосов не превышал времени работы обычной свечи.
С изобретением электрической лампочки стало возможным значительно сократить время сна людей: в среднем оно сократилось на полтора часа в сутки.
Три создателя
Первым из трех изобретателей лампы накаливания, заслуживших свое место в истории, стал русский электротехник Александр Николаевич Лодыгин, который получил патент на свое изобретение 11 июля 1874 года. Патент был оформлен на «метод и устройства электрического освещения» и имел номер 1619.
Тем не менее, нельзя утверждать, что Лодыгин изобрел лампу накаливания с нуля. Он проводил эксперименты с уже существующими устройствами, его главной целью было продление срока службы ламп. В результате, опираясь на свои знания, полученные от других исследователей, он разработал лампочку с угольным стержнем, помещенным в вакуум вместо традиционной нити накаливания. Таким образом, ему удалось устранить недостатки ламп Суона, Гёбеля и других изобретателей.
Позже Лодыгин предложил использовать в лампах вольфрамовые нити, закрученные в спираль, и даже организовал в США завод, специализирующийся на производстве вольфрама, хрома и других металлов.
Главное достижение Лодыгина заключается в том, что он смог адаптировать лампочку для повседневного использования. Еще до получения патента, в 1873 году, Лодыгин осветил электрическими лампами магазин Флорана в Петербурге, что произвело настоящий фурор — лампы работали два месяца без перебоев. Вторым русским изобретателем, получившим патент, стал электротехник и военный инженер Павел Николаевич Яблочков, который оформил его в 1876 году во Франции.
Новшество Яблочкова заключалось в применении каолина — белой глины, которая не сгорала на воздухе и не требовала вакуумной упаковки, что упростило и удешевило производство. Свечи Яблочкова быстро распространились благодаря своей доступности: стоимость одной свечи составляла 20 копеек, а горела она целых полтора часа.
Массовое производство ламп было налажено стремительно. Например, на заводе в Бреге ежегодно изготавливалось более 8000 свечей Яблочкова. Спустя всего четыре года «русский свет» освещал 800 металлургических заводов, более 1200 текстильных фабрик, 425 магазинов, а также парки, скверы и улицы городов, не обойдя вниманием и боевые корабли с крепостями.
Почему «русский свет» осветил Францию, а не Россию? К сожалению, на родине изобретение Яблочкова не вызвало огромного интереса. Военное министерство, к которому Павел Николаевич хотел передать свое изобретение безвозмездно, проигнорировало его предложение. Яблочков перебрался в Париж, где продал свой патент за один миллион франков. Однако на выставке в Париже 1878 года, когда один из великих князей заметил его лампы и предложил помочь с продвижением, Яблочков вернул все деньги француза, выкупил свой патент и вернулся в Петербург для продвижения своих инноваций на родине.
Американский изобретатель и предприниматель, известный как «король патентов», Томас Алва Эдисон, внимательно следил за работами русских электротехников. Он не стал изобретать новую лампочку, а взял за основу разработки Лодыгина, затем начал подбирать различные материалы для нити накаливания, стремясь увеличить срок службы лампы и снизить ее себестоимость. В ходе опытов Эдисон исследовал 6000 различных образцов и в конечном итоге выбрал карбонизированный бамбук. Лампа Эдисона, с нитью из этого материала, могла гореть до 40 часов.
Заключение
Ретро лампы Эдисона являются не только актуальным трендом в дизайнерских интерьере, но и замечательным способом добавить уникальную атмосферу в дома и офисы. Они воспроизводят свет первых электрических ламп, созданных Томасом Эдисоном, и демонстрируют гармоничное сочетание простоты и элегантности. Кроме того, эти лампы имеют множество преимуществ по сравнению с аналогичными продуктами: они экологичны, долговечные, экономичные и универсальные, подходящие для самых разных стилей, таких как индастриал, лофт, скандинавский и винтажный.
Если вы хотите внести в ваше пространство немного ретро-обаяния и тепла, ретро лампы Эдисона — это именно то, что вам нужно!
Люминесцентное чудо
Энергетический кризис 1973 года активировал разработки в области люминесцентных ламп, предназначенных для использования в жилых помещениях.
В 1974 году исследователи из компании Sylvania начали исследовать возможности уменьшения размера балласта, интегрируя его в конструкцию лампы. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они столкнулись с трудностями в организации ее массового производства.
Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric изобрел способ сгибания люминесцентной лампы в спираль, что привело к созданию первого компактного люминесцентного светильника. Как и Sylvania, General Electric отложила этот проект из-за высокой стоимости нового оборудования для массового производства таких ламп.
Первые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) вышли на рынок в середине 1980-х годов по цене от 25 до 35 долларов, однако цены варьировались в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями.
Потребители обозначили высокую цену как свое основное препятствие при покупке компактных люминесцентных ламп. Были и другие проблемы: многие компактные люминесцентные лампы, выпускавшиеся в 1990 году, были громоздкими и имели низкую светоотдачу.
С 1990-х годов улучшение характеристик компактных люминесцентных ламп, цены, эффективности (они потребляют примерно на 75% меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендующих жилье, так и для домовладельцев.
Спустя почти 30 лет после того, как компактные люминесцентные лампы впервые представили, их цена значительно снизилась. Например, модель, сертифицированная ENERGY STAR, теперь стоит всего 400,74 доллара за упаковку из четырех лампочек.
Будущее за светодиодами
Одной из наиболее быстро развивающихся технологий освещения в настоящее время являются светодиоды. Они используют полупроводники для преобразования электрической энергии в свет и обычно имеют небольшой размер (менее 1 квадратного миллиметра), при этом светодиоды излучают свет в заданном направлении, что устраняет потребность в дополнительных отражателях и рассеивателях.
Светодиоды являются самыми эффективными осветительными приборами на рынке. Их эффективность, также называемая световой отдачей, определяется как количество излучаемого света (в люменах), деленное на потребляемую мощность (в ваттах).
Лампа с 100-процентной эффективностью преобразования энергии в свет достигает характеристики в 683 лм/Вт. Для сравнения, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность около 15 лм/Вт, соответствующая компактной люминесцентной лампе — около 73 лм/Вт. Современные светодиоды могут достигать эффективности от 70 до 120 лм/Вт, при среднем показателе эффективности 85 лм/Вт.
В 1962 году в General Electric Ник Холоньяк-младший создал первый светодиод видимого спектра в виде красного диода. Позже были изобретены диоды желтого и зеленого цветов.
По мере того как компании продолжали работать над улучшением красных светодиодов, их варианты начали появляться на рынке в разнообразии, и с каждым годом их выбор только увеличивается. Все началось с простого светодиода, который стал основой для тенденции в осветительных технологиях.
