Как подключены лампочки в гирлянде


Гирлянда из лампочек и светодиодов своими руками: 5 идей

Украшение домов, магазинов, промышленных объектов сегодня популярно выполнять при помощи гирлянд. Этот элемент декора  давно известен на отечественном рынке, как неотъемлемый атрибут новогодних праздников. А с развитием технических средств новогодняя гирлянда стала доступной и для других сфер деятельности человека. Но в связи с низким качеством китайских гирлянд, заполонивших рынок, да и просто из  любопытства многие обыватели задаются вопросом, как сделать гирлянду из лампочек и светодиодов своими руками.

Что нужно знать по поводу гирлянды?

Заводские модели представлены в широком ассортименте, но качество исполнения многих гирлянд оставляют желать лучшего. Изготавливая самостоятельно, вы можете выбрать  все комплектующие материалы, помимо этого сэкономить на изготовлении и расходах на доставку.

Перед изготовлением елочной гирлянды или другого светового декора необходимо определиться с такими параметрами:

  • Тип лампочек – существуют светодиодные лампочки, накаливания, люминесцентные, галогенные.
  • Способ подключения лампочек – посредством параллельного или последовательного соединения в цепи.
  • Напряжение питания – в зависимости от типа осветительных приборов, для гирлянды может использоваться напряжение в 220В, 24В, 12В, 3В или другие номиналы.
  • Способ токосъема – в зависимости от конструкции лампочки может производиться посредством цоколя, штекера, пайки или разъема.

В виду того, что все пункты определяют параметры работы готовой гирлянды, их нужно продумать еще на этапе приобретения или заготовки материалов. Разберем эти пункты более детально.

Тип лампочек

Лампочки накаливания – довольно распространенный тип для создания световых эффектов, но эта характеристика обуславливается относительной дешевизной и неприхотливостью. Лампочки накаливания обладают относительно низким соотношением производимого светового потока к потребляемой из сети мощности. Сама конструкция достаточно хрупкая и боится механического воздействия, из-за разгерметизации колбы лампочка сразу выходит со строя.

Светодиодные лампочки – такие световые элементы являются наиболее современными и все больше вытесняют с рынка все остальные виды оборудования. Такая популярность светодиодных ламп обуславливается их значительно большей надежностью и выгодой для гирлянды. Свечение светодиодов в лампочке выдает максимально выгодный световой поток по отношению к потребленной мощности в сравнении с другими типами ламп, но они ощутимо реагируют на параметры напряжения сети. Наряду с лампочками для светодиодных гирлянд применяются отдельно устанавливаемые светодиоды или ленты с уже набранными элементами.

Люминесцентные лампочки – куда более эффективны в части соотношения вырабатываемого светового потока и потребляемой мощности, они превосходят свечение ламп накаливания, но существенно уступают светодиодным. Но их работа обеспечивается парами ртути и других газов, которые при разгерметизации улетучиваются из колбы и могут нанести вред здоровью. Помимо этого такие лампочки требуют определенного времени на разогрев и дают сбой при низких температурах, поэтому для уличных гирлянд, работающих зимой, их не используют.

Галогенные лампочки – удобный маломощный вариант для изготовления гирлянд.   Но, обладают относительно низким соотношением свечения ламп к потребленной из сети мощности. Но, в отличии от всех вышеперечисленных лампочек, они бояться прикосновения руками, такую модель гирлянды можно брать только через специальную перчатку или нужно помещать в трубку.

Наиболее востребованными вариантами для гирлянды являются лампы накаливания и светодиодные лампочки. Параметры элемента выбираются в соответствии  со способом подключения.

Способ подключения

По способу подключения лампочек выделяют последовательное и параллельное подключение. Каждая из схем имеет свои особенности в электроснабжении, которые нужно учесть еще на этапе проектирования гирлянды.

Последовательное подключение лампочек в электрической гирлянде представляет собой такое соединение, в котором конец одного элемента подключается к началу следующего. При этом ток, протекающий через гирлянду, будет одинаковым для всех лампочек.

Пример схемы такой гирлянды приведен на рисунке ниже:

Рис. 1. Последовательное соединение лампочек

Здесь к гирлянде прикладывается напряжение сети,  но на каждой отдельной лампочке происходит падение напряжения, пропорциональное ее сопротивлению. Соответственно, необходимо рассчитывать величину напряжения на каждый элемент. В случае превышения величины прикладываемого напряжения больше номинального, в цепь  припаивают резистор. Если напряжение меньше номинального, через сеть будет протекать и меньший ток, в результате снизится  интенсивность свечения.

Параллельное соединение представляет собой подключение одноименных выводов светодиодов или лампочек в одну точку.

Рис. 2. параллельное соединение лампочек

Посмотрите на рисунок 2, здесь приведен пример параллельной схемы включения. Особенностью такого варианта подключения является приложение  входного напряжения к каждому элементу, а вот ток, протекающий через лампочку, будет зависеть от ее сопротивления.

Для обеих схем подключения играет роль мощность источника питания. К примеру, гирлянда для новогодней елки,  питаемая от электрической сети,  ограничивается только номиналом автомата на вводе. А получающая электроснабжения от блока питания, будет ограничиваться его заводской мощностью.

Следует отметить, что при последовательном подключении ножек диодов или лампочек, перегорание одного из элементов приведет к выходу со строя всей гирлянды. А вот в параллельной схеме такая проблема отсутствует, если сгорит одна лампочка, остальные в гирлянде продолжат гореть.

Расчет электрической схемы

К примеру, вы используете для подключения пару пальчиковых батареек, которые выдают в электрическую цепь гирлянды 3 В. Для такого напряжения выгодно использовать параллельное соединение светодиодов. К примеру, будет устанавливаться модель потребляющая 0,02 А, при выдаваемом от источника токе в 1 А. Чтобы рассчитать максимально допустимое количество по нагрузке необходимо: 1/0.02 = 50 шт.

Исходя из этого, в гирлянду вы можете установить не более 50 светодиодов, если расстояние между ними сделать по 5 см, то общая длина составит: 50 * 5 = 250 см.

При необходимости сделать большую длину или установить большее количество лампочек, чтобы повысить мощность, необходимо использовать другой блок питания. Для последовательной электрической схемы расчет производится по тому же принципу, только по величине прикладываемого напряжения.

Идея N1. Простейшая гирлянда своими руками

Наиболее простым вариантом гирлянды является подсветка из светодиодных лент. Они подходят как в качестве новогодних украшений, так и для выделения контура витрины, элементов интерьера. Их преимущество заключается в гибкой конструкции, поэтому ничего паять вам уже не нужно, достаточно приклеить их к несущей поверхности или конструкции. Но перемещать ее, как классический вариант, не получится.

Самые простые модели на 220 В – для них нужно припаять электрическую вилку и установить в нужное место. Чаще всего их используют для наружной установки.

Для освещения елочных украшений внутри помещения используют светодиодные ленты на 12 В. Это более безопасные модели, но для их подключения обязательно используется блок питания.

Значительно сложнее изготовить гирлянду из RGB ленты, так как при ее подключении необходимо использовать большое количество механизмов.

Процесс будет включать в себя такие действия:

  • Рассчитайте общую длину гирлянды, так как величина ленты не может превышать 5м. Все что выше 5м должно подключаться от отдельной системы питания.
  • Установите блок питания – он необходим для понижения напряжения до 12В.
  • Подключите к блоку питания контроллер для RGB ленты – это устройство позволит выбирать цвет свечения и режим работы.
  • При длине более 5м установите усилитель на следующую ленту или подведите питание от другого комплекта блок питания / контроллер.
  • Закрепите RGB ленту на поверхности и подключите к контроллеру.

Более детально с принципами подключения RGB ленты вы можете ознакомиться в соответствующей статье —  https://www.asutpp.ru/podklyuchenie-rgb-lenty.html

Идея N2. Мигающая гирлянда из светодиодной ленты

Прямое подключение белой светодиодной ленты является малоиспользуемым вариантом гирлянды, так как режим свечения здесь только один. Но с определенным дополнением ее можно существенно модернизировать, изменив режим с обычного свечения лампочки на мигающий. Для этого вам понадобится светодиодная лента,  RGB контроллер, пульт к контроллеру, блок питания.

Гирлянда готова, подключите ее к сети через блок питания и можете наслаждаться мигающими огнями. При помощи пульта контроллера вы можете осуществлять переключение гирлянды в разные режимы (мигание, поочередное перемигивание участков и другие варианты).

Готовая светодиодная лента с бегущими огнями

Идея N4. Гирлянда из светодиодов

Для этого вам понадобится паяльник, припой, канифоль, светодиоды, соединительные провода (подойдут даже тонкие сетевые провода), вилка или батарейка, блок питания, кнопка или переключатель. В данном примере рассмотрим изготовление гирлянды, работающей от батареек.

  • К контактам в корпусе блока питания под батарейки припаяйте питающие провода.
  • Припаяйте светодиоды к проводам, но обязательно учитывайте, что приложенное к одному светодиоду напряжение не должно превышать его номинального, поэтому при последовательном подключении диодов в цепь питания светодиода обязательно включается резистор. Рисунок 11: подключение светодиода

Сопротивление резистора рассчитывается таким образом, чтобы свести падение напряжения на светодиоде к номинальному.

  • Ту же процедуру повторите с остальными светодиодами.
  • К блоку питания из батареек припаяйте переключатель. Рис. 12: припаяйте переключатель
  • Подключите светодиоды к блоку питания и вставьте батарейки в блок. Если они не держаться, можно примотать батарейку скотчем или зафиксировать резинкой, гирлянда готова.
Готовая гирлянда из светодиодов

Идея N5. Ретро гирлянда

Ретро гирлянды популярны при оформлении фотозон, террас, беседок, витрин и других объектов. И вовсе не обязательно приобретать готовое изделие, так как собрать ее под силу каждому. Для этого вам понадобиться: соединительный провод (хорошо обзавестись проводами в тканевой изоляции), патроны (наиболее удобные модели с зажимами под провода), непосредственно сами лампочки накаливания (можно брать и светодиодные), вилка и переключатель. В данном примере рассмотрим последовательное соединение лампочек, некоторые патроны будем использовать со встроенным переключателем.

  • Нарежьте провода на кусочки нужной длины – они будут определять расстояние между точками свечения. Рис. 13: нарежьте провода отрезками
  • Зачистьте на концах изоляцию проводов, в этих местах они будут подключаться к патрону, поэтому длина жилы должна быть соответствующая. Рис. 14: зачистите концы проводов
  • Если вы используете провод с тканевой изоляцией, то ее край необходимо фиксировать с помощью изоленты, чтобы ткань не растрепывалась дальше. Рис. 15. зафиксируйте изоляцию с помощью изоленты
  • Разберите сам патрон и проденьте провода в крышку патрона. Рис. 16: проденьте провода в крышку патрона
  • Подключите концы проводов к контактам патрона Рис. 17: подключите провода к патрону
  • Соберите корпус патрона, лишнюю длину проводов из-под крышки следует аккуратно вытянуть, не допуская излишних усилий, чтобы не ослабить контакт. Рис. 18: соберите корпус патрона
  • Ту же процедуру повторите и с остальными патронами, После чего можете произвести фиксацию лампочек в них.
  • Провод от последней лампочки разрежьте, вам понадобится из него одна жила, которую нужно подключить в разрыв переключателя. Рис. 19: подключите переключатель
  • Края провода подключите к штепсельной вилке, для этого их необходимо завести в паз каждого контакта и зажать при помощи отвертки. Остальной провод упорядочьте, чтобы он не выпирал, корпус вилки должен нормально закрываться. Рис. 20: края провода подключите к вилке

Ретро гирлянда готова к использованию – включите в розетку и наслаждайтесь. При желании вы можете дополнить антураж гирлянды потемневшим проводом или патроном – их можно окрасить в соответствующий цвет. Для большего лоска провода окрашивают золотистой или бронзовой краской.

Готовая гирлянда в ретро стиле из лампочек

Видео идеи

История лампочки

Более 150 лет назад изобретатели начали работу над яркой идеей, которая оказала огромное влияние на то, как мы используем энергию в наших домах и офисах. Это изобретение изменило способ проектирования зданий, увеличило продолжительность среднего рабочего дня и дало толчок развитию новых предприятий. Это также привело к новым прорывам в области энергетики - от электростанций и линий электропередач до бытовой техники и электродвигателей.

Как и все великие изобретения, лампочку нельзя приписать одному изобретателю.Это была серия небольших улучшений идей предыдущих изобретателей, которые привели к созданию лампочек, которые мы используем сегодня в наших домах.

Лампы накаливания освещают путь

Задолго до того, как Томас Эдисон запатентовал - сначала в 1879 году, а затем годом позже, в 1880 году - и начал коммерциализацию своей лампы накаливания, британские изобретатели продемонстрировали, что электрический свет возможен с дуговыми лампами. В 1835 году был продемонстрирован первый постоянный электрический свет, и в течение следующих 40 лет ученые всего мира работали над лампой накаливания, возясь с нитью накала (та часть лампы, которая излучает свет при нагревании электрическим током) и лампой накаливания. атмосферу колбы (независимо от того, откачивается ли воздух из колбы или она заполнена инертным газом, чтобы предотвратить окисление и выгорание нити).Эти первые лампочки имели чрезвычайно короткий срок службы, были слишком дороги в производстве или потребляли слишком много энергии.

Когда Эдисон и его исследователи из Menlo Park вышли на сцену освещения, они сосредоточились на улучшении нити накала - сначала тестировали углерод, затем платину, а затем, наконец, вернулись к углеродной нити. К октябрю 1879 года команда Эдисона изготовила лампочку с карбонизированной нитью из хлопковой нити без покрытия, которая могла работать 14,5 часов. Они продолжали экспериментировать с нитью накала, пока не остановились на ней, сделанной из бамбука, что дало лампам Эдисона срок службы до 1200 часов - эта нить накала стала стандартом для ламп Эдисона на следующие 10 лет.Эдисон также внес другие улучшения в лампочку, в том числе создал лучший вакуумный насос для полного удаления воздуха из лампы и разработал винт Эдисона (то, что сейчас является стандартным патроном для лампочек).

(Историческая сноска: нельзя говорить об истории лампочки, не упомянув Уильяма Сойера и Албона Мэна, получивших патент США на лампу накаливания, и Джозефа Свана, который запатентовал свою лампочку в Англии. дебаты о том, нарушали ли патенты Эдисона на лампочки патенты других изобретателей.В конце концов, американская осветительная компания Эдисона объединилась с Thomson-Houston Electric Company - компанией, производящей лампы накаливания по патенту Сойера-Мэна - и образовала General Electric, а английская осветительная компания Эдисона объединилась с компанией Джозефа Свона и образовала Ediswan в Англии.)

Что делает вклад Эдисона в электрическое освещение настолько выдающимся, так это то, что он не остановился на улучшении лампочки - он разработал целый ряд изобретений, которые сделали использование лампочек практичным.Эдисон смоделировал свою технологию освещения на основе существующей газовой системы освещения. В 1882 году на виадуке Холборн в Лондоне он продемонстрировал, что электричество можно распределять от расположенного в центре генератора через серию проводов и трубок (также называемых трубопроводами). Одновременно он сосредоточился на улучшении выработки электроэнергии, разработав первую коммерческую энергосистему под названием Pearl Street Station в нижнем Манхэттене. А чтобы отслеживать, сколько электроэнергии потребляет каждый покупатель, Эдисон разработал первый электросчетчик.

Пока Эдисон работал над всей системой освещения, другие изобретатели продолжали делать небольшие успехи, улучшая процесс производства нити накала и эффективность лампы. Следующее большое изменение в лампах накаливания произошло с изобретением вольфрамовой нити накаливания европейскими изобретателями в 1904 году. Эти новые лампы накаливания из вольфрама прослужили дольше и имели более яркий свет по сравнению с лампами с углеродной нитью. В 1913 году Ирвинг Ленгмюр понял, что размещение инертного газа, такого как азот, внутри колбы удваивает ее эффективность.В течение следующих 40 лет ученые продолжали вносить улучшения, которые снизили стоимость и повысили эффективность лампы накаливания. Но к 1950-м годам исследователи еще только выяснили, как преобразовать около 10 процентов энергии, используемой лампой накаливания, в свет, и начали фокусировать свою энергию на других осветительных решениях.

Дефицит энергии ведет к прорыву флуоресценции

В 19 веке два немца - стеклодув Генрих Гайсслер и врач Юлиус Плюкер - обнаружили, что они могут производить свет, удаляя почти весь воздух из длинной стеклянной трубки и пропуская электрический ток. ток через нее, изобретение, которое стало известно как трубка Гейслера.Эти газоразрядные лампы не пользовались популярностью до начала 20 века, когда исследователи начали искать способ повысить эффективность освещения. Газоразрядные лампы стали основой многих технологий освещения, включая неоновые лампы, натриевые лампы низкого давления (тип, используемый в наружном освещении, таком как уличные фонари) и люминесцентные лампы.

И Томас Эдисон, и Никола Тесла экспериментировали с люминесцентными лампами в 1890-х годах, но ни один из них никогда не производил их в коммерческих целях.Вместо этого именно прорыв Питера Купера Хьюитта в начале 1900-х годов стал одним из предшественников люминесцентной лампы. Хьюитт создал сине-зеленый свет, пропустив электрический ток через пары ртути и включив балласт (устройство, подключенное к лампочке, которое регулирует ток через трубку). Хотя лампы Cooper Hewitt были более эффективными, чем лампы накаливания, они практически не находили подходящего применения из-за цвета света.

К концу 1920-х - началу 1930-х годов европейские исследователи проводили эксперименты с неоновыми трубками, покрытыми люминофором (материалом, который поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует невидимый свет в полезный белый свет).Эти открытия послужили толчком к осуществлению программ исследований люминесцентных ламп в США, и к середине и концу 1930-х годов американские осветительные компании демонстрировали люминесцентные лампы для ВМС США и на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке. Эти лампы прослужили дольше и были примерно в три раза эффективнее, чем лампы накаливания. Потребность в энергоэффективном освещении на американских военных предприятиях привела к быстрому распространению люминесцентных ламп, и к 1951 году в США больше света производилось линейными люминесцентными лампами.

Другой недостаток энергии - нефтяной кризис 1973 года - заставил инженеров по освещению разработать люминесцентные лампы, которые можно было бы использовать в жилых помещениях. В 1974 году исследователи из Сильвании начали исследовать, как можно миниатюризировать балласт и вставить его в лампу. Хотя они разработали патент на свою лампочку, они не могли найти способ ее производства. Два года спустя, в 1976 году, Эдвард Хаммер из General Electric придумал, как изгибать люминесцентную лампу в форме спирали, создав первую компактную люминесцентную лампу (КЛЛ).Как и Sylvania, General Electric отложила этот дизайн, потому что новое оборудование, необходимое для массового производства этих фонарей, было слишком дорогим.

Первые компактные люминесцентные лампы появились на рынке в середине 1980-х годов по розничным ценам от 25 до 35 долларов, но цены могли сильно различаться в зависимости от региона из-за различных рекламных акций, проводимых коммунальными предприятиями. Потребители указали на высокую цену как на препятствие номер один при покупке КЛЛ. Были и другие проблемы - многие КЛЛ 1990 года были большими и громоздкими, они плохо вписывались в светильники, у них была низкая светоотдача и непостоянные характеристики.С 1990-х годов улучшение характеристик КЛЛ, цены, эффективности (они потребляют примерно на 75 процентов меньше энергии, чем лампы накаливания) и срока службы (они служат примерно в 10 раз дольше) сделали их жизнеспособным вариантом как для арендаторов, так и для домовладельцев. Спустя почти 30 лет после того, как КЛЛ были впервые представлены на рынке, КЛЛ ENERGY STAR® стоит всего 1,74 доллара за лампу при покупке в упаковке по четыре штуки.

Светодиоды: будущее уже здесь

Одна из самых быстро развивающихся технологий освещения сегодня - это светодиоды (или LED).Тип твердотельного освещения, светодиоды используют полупроводник для преобразования электричества в свет, часто имеют небольшую площадь (менее 1 квадратного миллиметра) и излучают свет в определенном направлении, что снижает потребность в отражателях и рассеивателях, которые могут задерживать свет.

Это также самые эффективные фонари на рынке. Эффективность лампочки также называется световой эффективностью. Это мера излучаемого света (люмены), деленная на потребляемую мощность (ватты). Лампа, которая на 100 процентов эффективна при преобразовании энергии в свет, будет иметь эффективность 683 лм / Вт.Чтобы представить это в контексте, лампа накаливания мощностью от 60 до 100 Вт имеет эффективность 15 лм / Вт, эквивалентная CFL имеет эффективность 73 лм / Вт, а текущие сменные лампы на основе светодиодов на рынке варьируются от 70 до 120 лм / Вт со средней эффективностью 85 лм / Вт.

В 1962 году, работая в General Electric, Ник Холоняк-младший изобрел первый светодиод видимого спектра в виде красных диодов. Затем были изобретены бледно-желтые и зеленые диоды. Поскольку компании продолжали улучшать красные диоды и их производство, они начали появляться в

.

7 лучших мест, где можно увидеть северное и южное сияние

Фотография Бабака Тафреши, Nat Geo Image Collection

Прочитать подпись

Северное сияние струится над горой Киркьюфелл на полуострове Снайфелльснес в Исландии.

Фотография Бабака Тафреши, Nat Geo Image Collection

Эти советы дадут вам лучший шанс испытать очарование северного и южного сияния.

Потустороннее полярное сияние, или северное сияние, начинается высоко в атмосфере Земли - на высоте от 60 до более 250 миль - когда заряженные частицы от Солнца попадают в магнитное поле Земли. В результате получилось красочное танцующее световое шоу.

Я впервые снял северное сияние с ледокола возле Антарктиды.К счастью, есть гораздо более доступные места, если вы хотите сами посмотреть эти световые шоу.

В качестве лучших мест для этой небесной сцены рассмотрите любое место с магнитной широтой выше 55 ° и низким уровнем светового загрязнения. Найдите свою магнитную широту на NOAA и здесь.

В полярных широтах полярные сияния могут появляться в любую темную ночь. Длинные зимние ночи - это хорошо, но не обязательно лучшее время. Вблизи равноденствий в марте и сентябре магнитное поле Земли позволяет большему количеству солнечных частиц взаимодействовать с атмосферой, создавая сезоны полярных сияний! Я предлагаю осеннее равноденствие в сентябре, когда в полярных широтах есть приятные температуры.Найдите темные часы своего местоположения здесь или с помощью приложения Sky Guide.

И помните: кроме погоды ключом являются темное небо и подходящее время года. Попробуйте безлунные ночи.

Исландия

.

Кто на самом деле изобрел лампочку накаливания?

Электрическая лампочка, в частности лампа накаливания, на протяжении многих лет стала синонимом термина «лампочка». Хотя это всего лишь одно из различных доступных решений по искусственному освещению, именно о нем думают многие, когда используют термин лампочка.

СВЯЗАННЫЕ С: 19 БОЛЬШИХ ИЗОБРЕТЕНИЙ, ПРЕВРАЩАЮЩИХ ИСТОРИЮ

Но кто это изобрел и когда? Был ли это Томас Эдисон, как утверждают многие, или Джозеф Свон, как утверждают другие? Участвовал ли в этом процессе Никола Тесла?

Как вы вскоре узнаете, ответ на эту загадку не совсем ясен.Это также зависит от того, что вы считаете «настоящей» лампочкой. Но, как и многие изобретения во времени, конечный продукт - это совокупный труд многих изобретателей на протяжении всей истории, то же самое верно и для лампочки.

В следующей статье мы кратко рассмотрим историю возникновения лампочки и остановимся на некоторых ключевых игроках. Держись крепче.

Томас Эдисон действительно изобрел лампочку? Источник: Wikimedia Commons

Кто и когда изобрел лампочку?

Изобретение лампочки (в частности, лампы накаливания) - вопрос, мягко говоря, довольно спорный.Хотя Томас Альва Эдисон часто получает все заслуги, действительно ли это правда?

Как и многие изобретения на протяжении всей истории, современная лампочка на самом деле представляет собой комбинацию множества крошечных ступенек. Многие историки утверждают, что не менее 20 изобретателей создали различные конструкции ламп накаливания задолго до Эдисона.

СВЯЗАННЫЕ: 85 ЛЕТ НАСЛЕДИЯ: КАК ТОМАС ЭДИСОН ОСВЕЩАЛ МИР

Вкладом Томаса Эдисона в эволюцию лампочки стало создание первой коммерчески практичной лампы.Поскольку его дизайн был настолько успешным, он фактически доминировал на рынке и опередил все другие версии.

В этом смысле было бы правильнее назвать его «усовершенствовавшим лампочку». Но сначала давайте углубимся.

Одним из самых важных шагов до Эдисона была работа великого британского ученого сэра Хамфри Дэви . В 1802 году ему удалось создать первый в мире настоящий искусственный электрический свет.

Дуговая лампа Дэви и батарея Источник: Chetvorno / Wikimedia Commons

Используя недавно изобретенную электрическую батарею, Дэви подключил к ней набор проводов к куску углерода.Дэви был поражен, обнаружив, что кусок углерода начал светиться и испускал много света.

Только что была создана первая в мире дуговая лампа. Единственная проблема заключалась в том, что это длилось недолго, а излучаемый свет был слишком ярким для практического использования.

В течение следующих 70 лет или около того многие другие изобретатели создали свои собственные версии лампочек. Хотя все они были многообещающими, большинство из них, если не все, оказались слишком дорогими в производстве или имели другие проблемы, которые помешали им стать коммерчески жизнеспособными.

Одна из самых известных версий была создана другим британским ученым Уорреном де ла Рю в 1840 году. Он заключил катушку из платиновой нити внутри вакуумной трубки и пропустил через нее ток.

Поскольку платина была очень дорогим металлом, это серьезно ограничивало коммерческую жизнеспособность его конструкции.

Джозеф Свон изобрел лампочку до Эдисона?

В 1850 году другой британский изобретатель, Джозеф Уилсон Свон , применил свои значительные таланты.Чтобы решить проблемы, с которыми столкнулся де ла Рю, Свон решил поэкспериментировать с менее дорогими нитевыми материалами.

Углеродные лампы накаливания Swan. Источник: Ulfbastel / Wikimedia Commons

В конце концов он остановился на использовании карбонизированной бумаги для замены платины, что показало некоторые перспективы.

К 1860 году у него был рабочий прототип, но отсутствие хорошего вакуума и достаточного количества электричества привело к созданию лампы, срок службы которой был слишком коротким, чтобы считаться эффективным источником света.

Он также имел тенденцию к почернению или образованию сажи внутренней части вакуумной трубки, что было далеко не идеально (как вы можете видеть на изображении выше).

Несмотря на эти неудачи, Swan продолжал работать над своим дизайном.

По мере совершенствования технологии изготовления электронных ламп в 1870-х годах Свон смогла совершить еще несколько значительных прорывов.

Кульминацией всей его работы стала разработка в 1878 году лампочки с длительным сроком службы. Как и его предшественники, он использовал нить накала, содержащуюся в откачанной трубке, за исключением того, что он заменил карбонизированную бумагу хлопковой нитью.

Он запатентовал свой дизайн в 1879 году и позже вступил в прямой конфликт с Томасом Эдисоном.

Еще одна интересная попытка была предпринята в 1874 году парой канадских изобретателей. Генри Вудворд и Мэтью Эванс , оба из Торонто, спроектировали и изготовили свои собственные электрические лампочки.

Пара создала ряд ламп разных размеров и форм, в которых использовались угольные стержни, помещенные между электродами в стеклянных цилиндрах, заполненных азотом. Вудворд и Эванс попытались продать свою лампу, но безуспешно.

В конце концов они продали свой патент Томасу Эдисону в 1879 году.

Как Томас Эдисон изобрел лампочку?

В 1879 году, в том же году, когда Свон подал заявку и получил патент в Англии, Томас Эдисон решил обратить свое внимание на разработку электрических лампочек. Эдисон, будучи заядлым бизнесменом, хотел разработать коммерчески жизнеспособную и практичную версию для вывода на рынок.

Он надеялся выйти на прибыльный рынок газового и масляного освещения в Соединенных Штатах.Если бы он смог сломить гегемонию этих двух систем, он мог бы просто заработать состояние.

В октябре 1879 года он наконец запатентовал свою первую заявку на «Улучшение электрического освещения» в патентном бюро. Но на этом он не остановился.

Эдисон продолжал работать над своими проектами и улучшать их. Он экспериментировал с различными металлами для изготовления нитей, чтобы улучшить характеристики своего первоначального патента.

Первая успешная лампочка Эдисона. Источник: Alkivar / Wikimedia Commons

В 1879 году Эдисон подал еще один патент на электрическую лампу, в которой использовалась углеродная нить или полоса, скрученная и соединенная.... к контактным проводам из платины. "Это решение очень похоже на решение Joseph Swan почти за 20 лет до этого.

В этом патенте также описаны возможные средства создания указанной углеродной нити. Они включают использование" хлопковой или льняной нити , деревянные шины и бумага, свернутая по-разному ».

Всего через несколько месяцев после его более позднего патента Эдисон и его команда смогли обнаружить, что карбонизированный бамбук сделал свое дело. Этот материал, казалось, мог прослужить более 1200 часов .

Это открытие ознаменовало начало коммерческого производства лампочек, и в 1880 году компания Томаса Эдисона, Edison Electric Light Company , начала продавать свой новый продукт.

Впечатляет, но не все шло гладко.

Так похоже было собственное изобретение Эдисона, что Свон решила подать на Эдисона в суд за нарушение авторских прав. Британские суды вынесли решение против Эдисона, и в качестве наказания Эдисон должен был сделать Суэна партнером в своей электрической компании.

Источник: Wikimedia Commons

Позже даже U.Патентное ведомство S. Patent Office решило в 1883 году, что патент Эдисона недействителен, так как он также дублирует работу другого американского изобретателя. Но, несмотря на все это, Эдисона навсегда запомнят как изобретателя лампочки.

Томас Эдисон впоследствии стал одним из самых плодовитых изобретателей и бизнесменов XIX и XX веков. К моменту своей смерти он приобрел ошеломляющие 2332 патента , из которых 389 только для электрического освещения и питания.

Кто изобрел лампочку Тесла или Эдисон?

Хотя Томас Эдисон по праву получил некоторую «горячку» за «кражу» многих изобретений и разработок Николы Теслы, лампочка к их числу не относится.На самом деле, Тесла тратил совсем немного времени на разработку любого вида электрического освещения.

Tesla, однако, внесла свой вклад в развитие дугового освещения. Он также провел несколько интересных экспериментов с возможностью беспроводного освещения.

Но претензии относительно изобретения Эдисоном лампы накаливания, как мы видели, спорны. Но нельзя отрицать тот факт, что Эдисон, в отличие от всех изобретателей лампочки до него, смог создать коммерчески жизнеспособную и надежную конструкцию.

По этой причине и его деловой хватке в целом именно дизайн Эдисона (и Джозефа Свона) стал бы повсеместным во всем мире.

.

История лампочки | Основы освещения

Краткая история лампочки

Электрический свет, один из предметов повседневного обихода, который больше всего влияет на нашу жизнь, был изобретен не в в традиционном понимании в 1879 году Томаса Альвы Эдисона, хотя можно сказать, что он создал первую коммерчески практичную лампу накаливания. свет. Он был не первым и не единственным, кто пытался изобрести лампочку накаливания. Фактически, некоторые историки утверждают, что до версии Эдисона было более 20 изобретателей ламп накаливания.Однако Эдисон часто приписывают изобретение, потому что его версия смогла превзойти более ранние версии из-за сочетание трех факторов: эффективный материал накаливания, более высокий вакуум, чем удалось достичь другим и высокое сопротивление, делающее распределение электроэнергии из централизованного источника экономически целесообразным.

Ранние лампочки

В 1802 году Хэмфри Дэви изобрел первый электрический свет. Он экспериментировал с электричеством и изобрел электрическая батарея.Когда он подключил провода к своей батарее и куску углерода, углерод засветился, производя свет. Его изобретение было известно как лампа Electric Arc. И хотя он производил свет, он не производил его для длинный и был слишком ярким для практического использования.

В течение следующих семи десятилетий другие изобретатели также создали «лампочки», но не появилось никаких конструкций для коммерческого использования. заявление. В частности, в 1840 году британский ученый Уоррен де ла Рю вложил свернутую в спираль платиновую нить в вакуумную трубку и пропускали через нее электрический ток.Дизайн был основан на концепции, что высокоплавкие точка платины позволит ему работать при высоких температурах и что откачанная камера будет содержать меньшее количество молекул газа вступает в реакцию с платиной, что увеличивает ее долговечность. Несмотря на эффективный дизайн, стоимость платины сделали его непрактичным для коммерческого производства.

В 1850 году английский физик Джозеф Уилсон Свон создал «лампочку», вложив туда карбонизированную бумагу. нити в вакуумированной стеклянной колбе.И к 1860 году у него был рабочий прототип, но отсутствие хорошего вакуума и адекватное снабжение электричеством привело к лампе, срок службы которой был слишком коротким, чтобы считаться эффективным источник света. Однако в 1870-х годах стали доступны лучшие вакуумные насосы, и Свон продолжил эксперименты со светом. луковицы. В 1878 году Свон разработал лампочку с более длительным сроком службы, используя обработанную хлопковую нить, которая также устранила проблему. раннего почернения луковиц.

24 июля 1874 г. канадский патент. был подан Торонто медицинский электрик по имени Генри Вудворд и коллега Мэтью Эванс.Они построили свои лампы из карбона разных размеров и форм. стержни между электродами в стеклянных баллонах, заполненных азотом. Вудворд и Эванс попытались продать свою лампу, но безуспешно. В конце концов они продали свой патент Эдисону в 1879 году.

Томас Эдисон и «первая» лампочка

В 1878 году Томас Эдисон начал серьезные исследования по разработке практической лампы накаливания, а 14 октября 1878 года Эдисон подал свою первую патентную заявку на «Улучшение электрического освещения».Однако он продолжал испытывать несколько типы материала для металлических нитей, чтобы улучшить его первоначальную конструкцию, и к 4 ноября 1879 года он подал еще одну заявку на патент США. патент на электрическую лампу с использованием «углеродной нити или ленты, намотанной и соединенной ... с платиновыми контактными проводами».

Хотя в патенте описано несколько способов создания углеродной нити, включая использование «хлопковой и льняной нити, деревянные лубки, бумага, свернутая по-разному ", только через несколько месяцев после получения патента Эдисон и его команда обнаружили, что карбонизированная бамбуковая нить может прослужить более 1200 часов.

Это открытие положило начало лампочек промышленного производства, а в 1880 году компания Томаса Эдисона, Edison Electric Light Company, начала продвигает свой новый продукт.

Оригинальная лампа с углеродной нитью от Томаса Эдисона.

Другие примечательные даты

  • 1906 - Компания General Electric первой запатентовала метод изготовления вольфрамовых нитей для использования в лампах накаливания. Сам Эдисон знал, что вольфрам в конечном итоге окажется лучшим выбором для нитей накаливания в лампах накаливания, но в его время не было оборудования, необходимого для производства проволоки в такой прекрасной форме.
  • 1910 - Уильям Дэвид Кулидж из General Electric усовершенствовал процесс производства, чтобы изготавливать самые долговечные вольфрамовые нити.
  • 1920-е гг. - Производство первой матовой лампочки, регулируемых ламп для автомобильных фар и неонового освещения.
  • 1930-е годы - в тридцатые годы были изобретены небольшие одноразовые лампы-вспышки для фотографии и люминесцентные лампы для загара.
  • 1940-е годы - первые лампы накаливания с мягким светом.
  • 1950-е годы - Производство кварцевого стекла и галогенной лампы
  • 1980-е - Созданы новые галогениды маломощных металлов
  • 1990-е - дебютируют лампы с длительным сроком службы и компактные люминесцентные лампы.

Будущее «первой» лампочки?

Современные лампы накаливания не энергоэффективны - менее 10% электроэнергии, подаваемой в лампу, преобразуется в видимый свет. Оставшаяся энергия теряется в виде тепла.Однако эти неэффективные лампочки все еще широко используются сегодня благодаря множеству преимуществ, таких как:

  • широкий, недорогая доступность
  • легко встраивается в электрические системы
  • адаптируется для небольших систем
  • работа при низком напряжении, например в устройствах с батарейным питанием
  • широкая форма и размер

К сожалению, в отношении лампы накаливания законодательство многих стран, включая США, требует постепенного отказа от нее для использования в более энергоэффективных вариантах, таких как компактные люминесцентные лампы и светодиодные лампы.Однако эта политика вызвала большое сопротивление из-за низкой стоимости ламп накаливания, мгновенной доступности света и опасений по поводу загрязнения КЛЛ ртутью.

Но в связи со значительным падением цен на светодиоды будущее, похоже, принадлежит светодиодам. На Bulbs.com мы храним постоянно растущий каталог светодиодных ламп и светильников. В этом видео резюмируются многие преимущества светодиодной технологии.

Другие полезные ресурсы

.

Смотрите также