из истории изобретения лампы накаливания

Филиал Муниципального казенного общеобразовательного учреждения

 «Основная общеобразовательная школа села Благословенное имени

 Героя Советского Союза Георгия Дорофеевича Лопатина»  в с. Нагибово

Исследовательская работа

 «Из истории изобретения лампы накаливания»

Выполнил:

Декина София,

Ученица 7 класса

Руководитель:

Логунова О.Н.

учитель математики

I категория

с. Нагибово  

2021год

Оглавление.

     1.Введение.                                                                                           стр.2

   2.История открытия                                                                             стр.3

   3. Интересные факты                                                                           стр.6

   4.Заключение                                                                                        стр. 7

   Список литературы                                                                              стр.8

Введение.

Если взглянуть на Землю ночью из космоса, то нашему взору откроется картина с миллионом горящих огней. Это горят лампы. Лампочке больше 100 лет! Появившись сначала на улицах и площадях, она очень скоро проникла в каждый дом, в каждую квартиру и сделалась неотъемлемой частью жизни каждого цивилизованного человека. Бурное развитие электрического освещения привело к массовой электрификации, перевороту в энергетике и крупным сдвигам в промышленности. Однако всего этого могло и не случиться, если бы усилиями многих изобретателей не было создано такое обычное и привычное для нас устройство, как электрическая лампочка. В числе величайших открытий человеческой истории ей, несомненно, принадлежит одно из самых почетных мест.

Лампа накаливания - осветительный прибор (в словаре С.И.Ожегова).

Электрическая лампа - источник света, светящийся под воздействием тока в осветительном приборе (в словаре В. Даля)В русском языке слово «лампа» появилось из французского языка. Первоначальное значение – «факел», «светильник», «лампада». Слово соотносится с латинским «свечу», «блещу».

На французском  языке  лампа звучит как  lampe, на латинском- lampada, на греческом- lampas.

История открытия

Мы настолько привыкли к лампам, что даже не можем представить себе, что когда-то их не было. А если спросить современного человека кто изобрёл лампу, то скорее всего он пожмёт плачами или скажет «Эдисон». И будет не прав.

Электрическая лампа накаливания изобретена русским изобретателем Александром Николаевичем Лодыгиным.

Александр Николаевич родился в селе Стеньшино Липецкого уезда Тамбовской губернии. Происходил из знатной дворянской фамилии

По семейной традиции Александр должен был стать военным, и поэтому в 1859 году он поступил в подготовительные классы Воронежского кадетского корпуса, который располагался в Тамбове, затем был переведён в Воронеж с характеристикой: «добр, отзывчив, прилежен».  В 1861 году в Тамбов переехала вся семья Лодыгиных. В 1865 году Лодыгин был выпущен из кадетского корпуса юнкером в 71-й пехотный Белевский полк, а с 1866 по 1868 годы учился в Московском юнкерском пехотном училище.

Еще на школьной скамье у Лодыгина зародилась мечта о летательной машине, увлекшая его на долгие годы. Ради этой идеи Лодыгин нарушил обычай семьи — снял офицерский мундир и, уйдя из дома, поступил на Тульский завод молотобойцем. Здесь он всей душой привязался к технике и в 1869 г. представил в Главное инженерное управление проект летательной машины (вертолета) с электрическим двигателем. Это был необыкновенно смелый проект. Царские чиновники не приняли его. А. Н. Лодыгину разрешили передать этот проект в помощь воюющей Франции. Изобретатель уехал во Францию, но она потерпела поражение раньше, чем машина была готова. Лодыгин, вернувшись в Петербург в 1872 г., нанялся на работу техником в Общество газового освещения.

Словно сказочная жар-птица, «электролет» ускользнул от молодого изобретателя, и лишь маленькая деталь его проекта осталась в руках, необыкновенная, как перо жар-птицы. То была мысль о первой в мире электрической лампе накаливания, предназначавшейся для освещения машины. Осуществление этой мысли поставило имя А. Н. Лодыгина в один ряд с именами крупнейших электротехников.

Изобретатель принялся за исследовательскую работу. Он задумался: что дает самый сильный свет в электрической дуге. Казалось бы, ясно: дуга его и дает. Но А. Н. Лодыгин проверил это и решил: нет, не так! Раскаленные концы угольных стержней, между которыми образуется дуга, дают более яркий свет, чем сама дуга. Так зачем же она нужна. Можно было раскалить электрическим током угольные стержни — они и будут светиться

В стеклянный баллон А. Н. Лодыгин поместил тонкий угольный стержень между двумя медными держателями. Такая лампа светила всего полчаса, потом ее угольный стерженек сгорал. Исследователь пробовал ставить в лампу два уголька, добиваясь того, чтобы сперва накалялся только один. Этот уголек быстро сгорал, но зато он поглощал кислород в лампе. Когда первый уголек сгорал, раскалялся и начинал светиться второй. Он светил уже два часа, но потом он все-таки перегорал, так как между нижней металлической оправой и стеклом в лампочку проникал воздух.

Наконец А. Н. Лодыгин изготовил лампочку со сферической колбой, из которой был выкачан воздух, причем снаружи воздух в нее не просачивался Угольный стержень этой лампы светился уже несколько десятков часов. Невиданное доселе изобретение представляло собой стеклянный сосуд, внутри которого на двух медных стержнях был укреплён стерженёк из ретортного угля диаметром 2 мм. Ток подавался по проводам, которые проходили через оправу, закрывающую отверстие сосуда. Вы и сейчас можете увидеть это, взяв в руки обыкновенную лампочку. Правда, теперь это всё выглядит немного по-другому, отличается более продуманным техническим дизайном, стало аккуратнее и безопаснее.

Заявку на  патент на свою лампу А. Н. Лодыгин подал 14 октября 1872 г.

...Осенним вечером 1873 г. много народу шло на одну глухую петербургскую улицу. Газеты сообщали, что в этот день там будут пробовать электрическое освещение. Это было невидалью - ведь свечи Яблочкова появились в Петербурге года на четыре позже. Очевидец этого эксперимента рассказывал: «В двух уличных фонарях керосиновые лампы были заменены лампами накаливания, изливавшими яркий белый свет. Масса народа любовалась этим освещением, этим огнем с неба. Многие принесли с собой газеты и сравнивали расстояния, на которых можно было читать при керосиновом освещении и при электричестве». Скоро засияла электрическим светом витрина большого магазина на одной из главных улиц столицы. Лампочки Лодыгина даже опустили в реку, и они отлично освещали водолазам место работы.

Осенью 1874 г. Академия наук присудила А. Н. Лодыгину Ломоносовскую премию. Вскоре А. Н. Лодыгин получил патент на свой способ освещения в 10 странах мира. Лампа накаливания была признана в 2011 году памятником науки т техники
 Все-таки лампочки Лодыгина служили недолго. Нужно было проделать еще тысячи опытов, чтобы создать прочную нить накаливания. А денег у ученого не было.

Американский изобретатель Эдисон получил несколько лампочек Лодыгина. Их привез в Америку один русский офицер. Эдисон понял, что изобретенные Лодыгиным лампочки- самый лучший способ электрического освещения, только надо их усовершенствовать. У Эдисона было то, чего не хватало Лодыгину, - много денег и много помощников. Как у всякого хорошего изобретателя, у него был большой запас терпения. 6000 опытов проделал Эдисон со своими помощниками, чтобы найти самый прочный материал для угольных нитей - японский бамбук - и лучший способ их приготовления.

В конце 1879 г. Эдисон создал свою лампу с винтовым цоколем и патроном, называемым эдисоновским. Все выданные Эдисону патенты были сформулированы лишь как предложения об усовершенствовании ранее запатентованной лампы Лодыгина.

Однако велика заслуга Эдисона в том, что он первый создал аппаратуру для электрического освещения, которая получила широкое распространение. Эдисон разработал и усовершенствовал всю нужную аппаратуру для освещения. Кроме патрона, им изобретены предохранители, выключатели и первый счетчик, который работал на принципе электрического осаждения меди на маленькой пластине. В короткое время изобретатель получил более трехсот патентов.  Бесспорной заслугой Эдисона является доведение лампы накаливания до индустриального применения. И, несмотря на то, что в самих США (а с их подачи – и по всему миру) учебники по истории техники украсило имя Эдисона, первая американская лампа коммерческого использования с вольфрамовой спиралью выпущена именно по патенту выдающегося российского ученого и изобретателя Александра Николаевича ЛОДЫГИНА.

Однако у лампы накаливания были недостатки.

 Во-первых, свет, который дает угольная нить, не белый, а желтоватый, а это вредно для глаз, во-вторых, в лампе накаливания лишь 0,5% расходуемой энергии превращалось в световую энергию. Наиболее близок к солнечному светусвет, излучаемый телом при температуре около 60000'С. Было известно также, что с повышением температуры увеличивается и общее количество излучаемой энергии видимого света. Отсюда ясно: надо было повышать температуру нити в лампочке. Однако на практике при высоких температурах угольная нить испарялась, и лампа выходила из строя.

А. Н. Лодыгин потратил 27 лет жизни на поиски лучшего материала для нити лампы накаливания! В 1890 г. он получил в Америке патент на лампу с нитью из тугоплавких металлов — вольфрама, молибдена и тантала и в том же году с большим успехом демонстрировал такую лампу на Всемирной выставке в Париже.

Во всем мире с тех пор нити для электрических ламп делают из вольфрама, температура плавления которого очень высока -33800С. Это позволило повысить температуру волоска лампы, и ее свет стал значительно белее. Экономичность ламп повысилась в 2-3 раза.

Интересные факты

• После Октябрьской революции Ленин предлагал Лодыгину вернуться в Россию для разработки плана ГОЭЛРО, но тяжелая болезнь ученого воспрепятствовала этому.
• С 1970 года один из кратеров на обратной стороне Луны носит имя Александра Лодыгина.
• Лодыгин был одним из немногих отечественных изобретателей, удостоившихся ордена Станислава III степени. Почетная награда была ему присуждена за участие в Венской электротехнической выставке.
• Сейчас наша промышленность выпускает за год миллиарды самых разнообразных ламп накаливания. Помимо всем известных ламп, есть и необычные. Например, лампы-гиганты, применяемые для специальных целей- для морских маяков. Некоторые из таких ламп имеют высоту более метра, массу свыше 7 кг, а мощность 50 000 Вт. Существуют и лампы-карлики массой 0,02 г и мощностью 0,4 Вт. Такие лампы используют в медицине.

Заключение

Современная лампа накаливания — очень удобный, безопасный и дешевый источник света. Но и в ней лишь небольшая доля подводимой энергии — всего 7% — превращается в энергию видимого света, причем ее свет сильно отличается от дневного. Будущее, вероятно, принадлежит совсем иным лампам — лампам, но сейчас лампы накаливания остаются наиболее популярными и широко распространенными источниками света

Люминесцентные лампы появились сравнительно недавно и быстро завоевали популярность благодаря тому, что расходуют меньше электроэнергии по сравнению с лампой накаливания.. Поэтому их прозвали «экономками». Они имеют гораздо больший срок службы (2000-20000 часов) и большую светоотдачу (люминесцентная лампа 20 Вт излучает свет как 100 Ваттная лампа накаливания). Но этот вид ламп имеет и ряд значительных недостатков. Один из них – содержание ртути в устройстве. Лампа может нанести вред здоровью, если разобьется. К тому же, из-за этого фактора выбрасывать лампу в мусорное ведро, когда она вышла из строя, нельзя. Их обязательно нужно сдавать в специальные пункты приема, так как они требуют специфической утилизации и могут нанести вред окружающей среде. Как и лампы накаливания, они чувствительны к перепадам напряжения и к частым включениям/выключениям – это может сильно сократить срок их службы. Среди недостатков, стоить упомянуть наличие пульсаций (невидимых людскому глазу мерцаний). Пульсации плохо сказываются на нашем самочувствии и даже на зрении.

Светодиодная лампа — это достаточно сложное электронное устройство с несколькими десятками деталей, от которых зависит качество света, безопасность его для здоровья и долговечность лампы. Главное преимущество светодиодных ламп — экономия электричества. При том же количестве света, излучаемого лампой, светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электроэнергии, чем обычная лампа накаливания. Уже сейчас можно купить 6-ваттные светодиодные лампы - «груши» и 4-ваттные лампы - «свечки», которые дают столько же света, сколько 60- и 40-ваттная лампа накаливания

Энергосберегающая лампа — электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью), например, в сравнении с наиболее распространёнными сейчас в обиходе лампами накаливания. Благодаря этому замена ламп накаливания на энергосберегающие способствует экономии электроэнергии.

Литература.

1.https://histrf.ru/

2.Жизнь замечательных людей. Лодыгин. Автор - Жукова Л. Издательство -         M. Молодая гвардия. 1983 г.

3. Физика юным. Автор-Алексеева М. Издательство М.Просвещение 1980г