يعيش العالم! أو تطور تركيبات الإضاءة. تاريخ الإضاءة - من النار القديمة إلى تطور إضاءة LED الحديثة

لمبات الإضاءة الحديثة تاريخ غني وجميل يعود إلى قرون. منذ بداية الزمن ، حاول الناس أن ينيروا منازلهم.

في البداية ، كان الحريق في الكهف مرادفًا للراحة والأمان ، حيث كان يسخن بدفئه ويطرد الحيوانات المفترسة. كثير من الناس سكنوا فضاء الليل مع الوحوش والأرواح الشريرة والسحرة ، فقالوا إنه في الليل تستيقظ تعويذات الشر ، ويخرج الموتى من القبور ... وأكثر الوسائل التي يمكن الاعتماد عليها للخلاص من أهوال الليل كانت تعتبر نورًا ، التي يمكن أن تدمر كل مخاوف العالم. الضوء يدل على النقاء والراحة والحماية.

بعد ذلك بقليل ، تعلم الناس أن يكونوا أصدقاء للنار لدرجة أنهم بدأوا في صنع مشاعل قوية ، وذلك باستخدامها ليس فقط للإضاءة ، ولكن كمعدات للإشارة وأسلحة. لذلك تحولت النار إلى رمز للقوة ، وأصبحت قوتها على الناس شبه لانهائية. كانت الأجهزة التي تساعد الأشخاص على إضاءة المكان تتغير وتتحسن باستمرار. لم يكن هناك ما يكفي من النار في الموقد أو الموقد لتفريق الظلام في المنازل. استخدم المصريون والرومان واليونانيون محلول زيت قابل للاشتعال للإضاءة وأطباق خاصة مصنوعة من الطين ، فتيل قطني كان بمثابة فتيل. وضع سكان ساحل بحر قزوين الزيت كوقود في مثل هذه المصابيح الأولية. وبعد ذلك بقليل ، ظهرت الشموع الأولى في أوروبا - أوعية مليئة بالدهون السميكة ، بفتيل مصنوع من القماش أو مجرد رقائق خشبية. حرق الدهون لفترة أطول من الزيت ، لكن الرائحة عند احتراق مثل هذه الشمعة تركت الكثير مما هو مرغوب فيه. كانت الشموع المغموسة تستخدم على نطاق واسع - فتائل بسيطة تُغمس في الدهون وتُضاء في طبق خاص أو فانوس. في القرن الخامس عشر ، ظهرت أول شموع من شمع العسل. كانت باهظة الثمن ، حيث كان من الصعب جدًا الحصول على الشمع.

جلب تقدم البشرية في صناعة صيد الحيتان وتطور الكيمياء في القرنين السابع عشر والثامن عشر مواد جديدة للشموع: زيت الحوت وحمض دهني. كانت هذه المواد ومشتقاتها تحترق بشكل نظيف ولا تدخن ولا تشم تقريبًا. أصبحت صناعة الشموع واحدة من الشركات المربحة الرئيسية ، وكانت المنافسة في هذا المجال شرسة للغاية.

كما اكتسب استخدام الكيروسين كوقود للمصابيح زخمًا وحظي بشعبية كبيرة في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر. كان الكيروسين غير مكلف ، مما ساعد على انتشاره. ومع ذلك ، كان لها عدد من العيوب الخطيرة ، ولا سيما مصابيح الكيروسين التي تم تدخينها ، وامتصاص رائحة الوقود المحترق في الملابس والأثاث ، وكانت تهوية الغرفة سيئة.

في عدد من الدول الأوروبية ، تم استخدام إضاءة الغاز. احتوى ما يسمى بـ "الغاز المضيء" على البنزين ، والذي يعطي كمية كبيرة من الضوء إلى حد ما. تم توصيل الغاز بسهولة إلى المصابيح من خلال أنابيب خاصة ، وكان سهل الاستخدام وكان يتمتع بمستوى عالٍ من الأمان من الحرائق مقارنة بالشموع ومصابيح الكيروسين.

ولكن في عام 1879 ، حدث حدث غير العالم إلى الأبد - قام Thomas L. Edison بتحسين تصميم مصباح Lodygin وقدم مصباحًا متوهجًا متينًا. الشموع ، التي أضاءت المسار البشري في الكون لقرون عديدة ، فقدت الغرض منها ، لكن تم الحفاظ عليها كعنصر جمالي للحياة.

لا تعتقد أن اختراع المصباح كان حدثًا فوريًا ولحظيًا. تاريخ المصباح الكهربائي هو سلسلة كاملة من الاكتشافات التي قام بها علماء مختلفون في أوقات مختلفة. منذ بداية القرن التاسع عشر ، تم إجراء تجارب على الكهرباء بنشاط ، والتي قوبلت باحتجاج شعبي كبير. في عام 1802 ، قام الفيزيائي الروسي البارز ف. اكتشف بيتروف ، الذي درس خصائص التأثيرات الكهربائية على أجسام مختلفة ، ظاهرة القوس الكهربائي - التفريغ اللامع الذي يحدث بين قضبان الكربون مجتمعة على مسافة معينة ، وأشار إلى إمكانية تطبيقها في صناعة الإضاءة. شكلت ظاهرة القوس الكهربائي بداية إنشاء مصابيح القوس. في عام 1809 ، بدأ الفرنسي ديلارو التجارب الأولى لإنشاء مصباح به خيط يعطي الضوء.

لذلك كان هناك اتجاهان في إنشاء الإضاءة الكهربائية. استمر البحث العلمي لما يقرب من 80 عامًا ، وفي نهاية القرن التاسع عشر ، تم وضع المصباح المتوهج ، كما نعرفه ، قيد الإنتاج. في القرن العشرين ، ظهر مصباح متوهج في كل منزل. لقد غيرت الأشكال والأحجام واللون ، لكنها لم تتغير في شيء واحد - من حيث مبدأ العمل. استهلك المصباح المتوهج الكثير من الطاقة ، ولكنه كان آمنًا للاستخدام وأدى وظيفته الرئيسية بشكل مثالي.

ولكن كان هناك أيضًا اتجاه ثالث في دراسة الضوء الكهربائي - وهج الغازات تحت تأثير التفريغ الكهربائي. لأول مرة ، لاحظ ميخائيل لومونوسوف توهج الغازات تحت تأثير التيار الكهربائي ، حيث يمر تيارًا عبر كرة زجاجية مملوءة بالهيدروجين. وفي عام 1886 ، حصل نيكولا تيسلا على براءة اختراع لمصباح الأرجون لتفريغ الغاز ، وهو رائد المصباح الفلوري المدمج. لقد مرت مصابيح التفريغ بالكثير من التغييرات ، لكن التحسين جعل من الممكن استخدامها كمصابيح فلورية في الأماكن العامة ، والمصانع ، والمكاتب ، وما إلى ذلك.

في بداية القرن العشرين ، تم إجراء مجموعة متنوعة من التجارب على الكهرباء. نتيجة لإحدى هذه التجارب ، وثق المخترع البريطاني هنري راوند في عام 1907 تأثير ناتج ضوئي مثير للاهتمام عند استخدام الصمام الثنائي الصلب. لاحقًا ، لاحظ الفيزيائي السوفيتي O. Losev في عام 1923 وهجًا مشابهًا ، حيث أجرى تجارب باستخدام ثنائيات كربيد السيليكون. يمكن اعتبار هذه التجارب ولادة مصباح LED.

نحن نعيش في وقت رائع حيث من الممكن مراقبة جميع مصادر الضوء أثناء العمل. نستخدمها بطرق مختلفة ، ونغيرها حسب رغبتنا ، ونبحث عن الأنسب منها ، ونخلق جوًا وراحة بمساعدتهم. تتطور صناعة الإضاءة ، وربما نشهد اكتشافات جديدة في مجال البصريات وفيزياء الضوء.

يضيء العالم الحديث بألوان زاهية حتى من الفضاء: يمكن للمحطات الفضائية والطاقم على متنها رؤية صورة مذهلة في الليل: شبكة مضيئة من أضواء المدينة الساطعة. هذا هو نتاج حياة الإنسان ، وعمله العقلي المبتكر الشاق. يصعب علينا تخيل ذلك ، ولكن منذ حوالي 300 عام ، استخدم الناس أشياء لا يمكن تصورها تمامًا لإضاءة الشوارع والمنازل. هذا ما أريد أن أخبركم به ، عن تاريخ الإضاءة المذهل والمثير للاهتمام ، من أكثر الطرق بدائية إلى الثريات الحديثة ، والشمعدانات ، والمصابيح المعلقة وغيرها من الأجهزة التي تجعل منازلنا وشققنا مريحة للغاية.

العالم القديم مليء بالألغاز والدروس الرائعة ، على الرغم من حقيقة أن معظم الناس المعاصرين يفقدون الاهتمام بها تدريجيًا. بالنسبة للإضاءة ، هناك أيضًا شيء مثير للاهتمام هنا ، لأن الأشخاص البدائيين لم يستخدموا حتى النار العادية. في البداية ، كان الناس يعرفون فقط كيفية الحفاظ عليها: البرق سيضرب في مكان ما ، وتحترق الشجرة ، ويمكن أن يستقر العديد من الناس هناك ، والذين سيبذلون جهودًا حتى لا ينطفئ اللهب. النار نادرة جدًا في الطبيعة ، لذا فإن القبائل التي تمكنت من التعثر في حريق في غابة بدائية محظوظة عمليًا. لسوء الحظ ، لم يتم تحديد الفترة المحددة التي تعلم فيها الناس إشعال النار يدويًا ، لكن يتفق معظم العلماء على أن هذا حدث منذ حوالي 10 ملايين سنة.

منذ تلك اللحظة ، في الواقع ، بدأ تطور الفكر ، لأنه بفضل النار ، أصبح الشخص وقت فراغ أكثر بكثير ، وأصبحت الحياة أكثر راحة ، حيث أن لهب النار يمنح الدفء في نار الليل تحت ظلال النجوم. وهكذا ، ربما ولدت الفلسفة نفسها! لكن دعونا لا نحيد عن الموضوع ، ونعود إلى الإضاءة الاصطناعية.

ولدت الطاقة من فكرة

كما تعلم ، أثناء تفاعل الاحتراق ، يتم إطلاق الطاقة الحرارية ، وأثناء هذا التفاعل ، يتم أيضًا إطلاق الفوتونات وجزيئات الضوء. تجريبيًا (نظرًا لعدم وجود أساس نظري مناسب حتى الآن) ، وجد الناس تدريجيًا مواد يمكن أن تحترق لفترة طويلة ، مما يؤدي إلى إطلاق الضوء والحرارة. هذه هي الزيوت المختلفة وأنواع الأخشاب الراتنجية والراتنجات الطبيعية والشمع والشحوم (زيت الحوت) وحتى الزيت! بالمناسبة ، كانت النار اليونانية ، التي عُرفت في وقت ما كسلاح هائل للغاية ، وفقًا لبعض الإصدارات ، هي بالضبط النفط.

تم استخدام كل هذه المواد القابلة للاحتراق من قبل الناس لإضاءة منازلهم وشوارعهم - تم إنشاء ثريات خاصة (تم تثبيت عدة أوعية في نظام واحد) ، وتم تثبيت مصابيح الحائط أو المصابيح على الحائط لإضاءة الغرفة. لسوء الحظ ، فإن طريقة الإضاءة هذه ليست آمنة ، وهناك العديد من حالات الحرائق في التاريخ عندما يقوم شخص ما عن طريق الخطأ بتشغيل مصباح أو إسقاط شعلة على كومة قش. بالإضافة إلى ذلك ، قطع الناس الكثير من الأشجار والحيتان التي تصطاد ، وقد غير اختراع الكهرباء في القرن التاسع عشر كل شيء - بدأت الحيتان تعيش أكثر هدوءًا (لكن إزالة الغابات تسارعت ، ولكن لأسباب أخرى).

قال بتروف: "ليكن ضوء ،" وربط قضبان الكربون

في عام 1802 ، أجرى العالم الروسي بيتروف ، الذي كان أيضًا أستاذًا للفيزياء ، تجارب في مختبره باستخدام بطارية من الخلايا الجلفانية كان قد صنعها. تمكن من توصيل قضيبين من الكربون بتصريفات مختلفة (إيجابية وسلبية). عندما اقتربوا ، بدأ الفحم يسخن إلى درجة حرارة حيث بدأ يتوهج. بعد ذلك ، تفرق بينهما ورأى ظاهرة فريدة من نوعها - لهب منحني مشرق. كان أول قوس كهربائي في العالم. ثم حدثت طفرة ، وبدأ عدد كبير من العلماء في الانخراط في البحث في هذا المجال. وهكذا وُلد مصباح العالم الروسي يابلوشكوف ، ولوديجين ، وأخيراً توماس إديسون ، الذي يُعتبر خطأً أول شخص في العالم اخترع المصباح الكهربائي. الضوء الكهربائي هو نتاج عمل شاق للعديد من العلماء ، ومن بينهم إديسون نفسه يحتل أيضًا مكانًا بارزًا ، مما أدى إلى تحسين آلية المصباح المتوهج بشكل كبير وتمكن من إطالة عمره التشغيلي بشكل كبير.

العالم الحديث: إنجازات عظيمة في مجال الإضاءة

مجموعة تركيبات الإضاءة اليوم مذهلة بكل بساطة. هذه هي مصابيح الفلورسنت ، ومصابيح موفرة للطاقة متنوعة ، وكذلك مصابيح LED ، وهالوجين ، وهاليد معدني ، وصوديوم وأنواع أخرى من مصابيح الإضاءة. يمكنك التحدث عن اختراع كل مصباح كهربائي لفترة طويلة جدًا ، لكن هذا لا طائل من ورائه. يمكن للمستخدم الحديث بسهولة شراء مصباح بنوع الضوء الذي سيكون مريحًا في مراقبته. للقيام بذلك ، لا تحتاج إلى معرفة التفاصيل الفنية ، ما عليك سوى التعرف على مزايا بعض أجهزة الإضاءة. تفتح مجموعة متنوعة من تركيبات الإضاءة والمصابيح الكهربائية إمكانيات هائلة من حيث الديكور والإضاءة في الغرف. أنت فقط بحاجة إلى معرفة إلى أين تذهب. يمكنك شراء تركيبات الإضاءة عالية الجودة وغيرها من المعدات المتخصصة وبالشروط الأكثر ملاءمة. متجر Homelight هو الممثل الرسمي لشركة Philips في أوكرانيا ، لذا يمكنك شراء منتجات أوروبية عالية الجودة بشروط مريحة وملائمة.

في كثير من الأحيان ، نعتاد على وسائل الراحة في عصرنا لدرجة أننا لا نفكر حتى في مصدر الأشياء الأكثر شيوعًا. خذ على سبيل المثال "الضوء" الكهربائي - المصدر الرئيسي لكفاءة الصناعة العالمية بأكملها. كل يوم نقوم بتشغيل المفتاح لإضفاء السطوع على منازلنا وتشغيل أجهزة الكمبيوتر والتلفزيونات والغلايات الكهربائية والعديد من الأجهزة الكهربائية الأخرى ، ناهيك عن نشاط الشبكات الكهربائية في العالم بشكل عام. كيف تطور كل شيء؟ تقترح مؤلفة الموقع آنا باكلاجا أن نتذكر هذا المسار - من النار إلى الكهرباء.

ظهرت الشموع الأولى في الألفية الثالثة قبل الميلاد

ظل الضوء الاصطناعي في الحياة اليومية للبشرية لعدة قرون. في البداية مشاعل ومصابيح ومصابيح زيت ثم شمع وشموع ثم مصابيح كيروسين ومصابيح كهربائية. استخدم الحريق كمصدر ثابت للضوء ، واستخدمت المشاعل كمصابيح محمولة ، تغير تصميمها بمرور الوقت: من موقد نار بسيط مأخوذ من النار إلى مقبض ملفوف في سحب ومغمور بالزيت أو الدهون أو الزيت.

في وقت لاحق ، اخترع الإنسان المصباح - إبريق مملوء بالزيت ، مع فتيل (حبل أو قماش) مغمور فيه. في الألفية الثالثة قبل الميلاد ، ظهرت الشموع الأولى - قضبان من دهون حيوانية صلبة مذابة ، بداخلها فتيل. لقد أحدثوا طفرة كبيرة في مجال تركيبات الإضاءة. تتميز الشمعة براحة كبيرة وكونها بسيطة واقتصادية في التصنيع ، فقد ساهمت في إنشاء عائلة كاملة من المصابيح المختلفة. في العصور الوسطى ، كان شمع العسل يستخدم كمواد للشموع. في الوقت الحاضر ، يستخدم البارافين لهذه الأغراض.

في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، دخلت مصابيح الكيروسين حيز الاستخدام.

في نهاية القرن السابع عشر ، تم تشكيل ثريا من الشموع. كان عبارة عن إطار معدني ضخم ، تم ربط العديد من المعلقات المصنوعة من الزجاج أو الحجر الطبيعي. يمكن أن يصل وزن هذه الثريا إلى حوالي طن. من أجل إضاءة الشموع في هذا التصميم ، كان من الضروري أولاً خفض الثريا ، ثم رفعها بعد أن كانت الشموع مضاءة بالفعل. تم إطفاء الشموع بأغطية معدنية خاصة ، والتي كانت متصلة بمقبض طويل.

بالفعل في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، دخلت مصابيح الكيروسين حيز الاستخدام ، وبعد ذلك بقليل تم استبدالها بسرعة بمصابيح الغاز ، والتي أصبحت حلاً ثوريًا حقًا لقضايا إنارة الشوارع. في هذه الأثناء ، على الرغم من أن مصابيح الغاز تقوم بانتظام بخدمتها في إنارة الشوارع ، إلا أنهم يدخنون دون حسيب ولا رقيب. كان حل المشكلة هو استخدام شبكة متوهجة ، وهي عبارة عن كيس من القماش مبلل بمحلول من أملاح مختلفة. عند تكليس القماش ، يحترق ، تاركًا أثرًا رقيقًا يتوهج بشكل ساطع عند تسخينه تحت تأثير اللهب.

في عام 1800 ، اخترع أليساندرو فولتا أول بطارية

في غضون ذلك ، بدأت البشرية تشعر بنواقص في أنواع الإضاءة السابقة. وفي عام 1800 اخترع أليساندرو فولتا البطارية التي أصبحت أول مصدر ضوء كهربائي. أعطى هذا الاختراع للناس أول مصدر دائم وموثوق للطاقة وأدى إلى جميع الاكتشافات المهمة في هذا المجال. بعد ذلك ، اخترع الإنجليزي ديلارو أول مصباح كهربائي أو مصباح متوهج في عام 1809. كان هناك مصباح يدوي على البطاريات. صحيح أن الضوء لم ينبعث من المصباح المتوهج ، ولكن من خلال قوس كهربائي بين أقطاب الكربون ، واحتلت البطاريات طاولة كاملة. في عام 1809 ، أظهر همفري ديفي ضوء القوس في الأكاديمية الملكية للعلوم في لندن. لم تكن هناك مولدات في ذلك الوقت ، وكانت البطاريات هي المصدر الوحيد للطاقة.

في عام 1854 ، ابتكر Heinrich Goebel مصباحًا يعتمد على خيوط الخيزران المتفحمة الموضوعة في فراغ. في عام 1872 ، تقدم المهندس الروسي ألكسندر لودين بطلب لاختراع المصباح المتوهج وحصل على براءة اختراع روسية في عام 1874. في وقت لاحق ، حصل على براءة اختراع في العديد من البلدان.

في عام 1878 ، قام بافل يابلوشكوف بتحسين التصميم عن طريق وضع الأقطاب بشكل عمودي وفصلها بطبقة عازلة. كان هذا التصميم يسمى "شمعة يابلوشكوف" وكان يستخدم في جميع أنحاء العالم. على سبيل المثال ، أضاءت دار الأوبرا في باريس بمساعدة مثل هذه "الشموع". أعطى القوس الكهربائي طيفًا ضوئيًا ساطعًا ومتوازنًا إلى حد ما ، مما جعل من الممكن استخدامه على نطاق واسع جدًا.

تم إنتاج المصابيح الكهربائية الحديثة منذ عام 1909.

في عام 1879 ، أكمل توماس إديسون المصباح المتوهج المصنوع من خيوط الكربون ، وهو أحد أعظم الاختراعات في القرن التاسع عشر. لم تكن ميزته في تطوير فكرة المصباح المتوهج ، ولكن في إنشاء نظام عملي وواسع النطاق للإضاءة الكهربائية مع خيوط قوية ، مع فراغ عالي ومستقر ، وإمكانية استخدام العديد من المصابيح في نفس الوقت . بحلول عام 1884 ، كان أكثر من 90.000 مصباح قوسي يضيء المدن الأمريكية الكبرى.

بدأت المصابيح الكهربائية الحديثة مع خيوط التنجستن والمليئة بغاز خامل في الإنتاج بعد مائة عام ، من عام 1909. تم تصميمها من قبل ايرفينغ لانجموير. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، كان هناك مفهوم "مصباح إيليتش" ، والذي ارتبط ببداية كهربة البلاد على نطاق واسع ، بدءًا من عام 1920.

لقد مرت حوالي 180 عامًا على اختراع أول مصباح كربوني متوهج. لقد تم التخلي عن الثورة في عالم الإضاءة في ذلك الوقت منذ فترة طويلة والقليل من الناس يفكرون كيف بدأ كل شيء. بمرور الوقت ، تغيرت التكنولوجيا: تم استبدال المصباح ذي الفتيل الكربوني بمصباح متوهج بخيوط من البلاتين ، ثم مصباح به خيوط من الخيزران المتفحم في وعاء مفرغ ، والعديد من التعديلات الأخرى على المصباح. مهما كانت المواد التي تمت تجربتها لإنشاء مصباح متوهج أكثر كفاءة ، لكن هذا لم يحقق نتائج مهمة. تستخدم المصابيح المتوهجة الحديثة خيوطًا من التنجستن ، ولكن حتى هذه المادة النادرة تجعل من الممكن تحويل 5٪ فقط من الطاقة إلى ضوء. حدثت الثورة العالمية فقط في عصر توفير الطاقة ومصابيح LED. استنادًا إلى مبدأ الإضاءة المختلفة تمامًا ، سمحت هذه المصابيح للبشرية بتحسين جودة الإضاءة في بعض الأحيان وخفض تكاليفها.

دعنا نحاول تتبع التاريخ الكامل لمصادر الضوء وأنواع المصابيح الموجودة في عصرنا.

اليوم ، يمكن تقسيم جميع المصابيح إلى ثلاث مجموعات رئيسية: المصابيح المتوهجة ، وتفريغ الغاز ، والصمام الثنائي الباعث للضوء. يرفض أهل "المدرسة القديمة" بشكل قاطع النوعين الأخيرين ، وعبثا. لكن دعنا نذهب بالترتيب.

المصابيح المتوهجة

المصباح المتوهج هو مصدر ضوء كهربائي ، وجسمه المضيء عبارة عن موصل يتم تسخينه عن طريق تدفق التيار الكهربائي إلى درجة حرارة عالية. يمكن تقسيم جميع المصابيح المتوهجة إلى خمسة أنواع:

تشمل مزايا المصابيح المتوهجة تكلفتها المنخفضة ، وصغر حجمها ، وتشغيلها الفوري ، وعدم وجود مكونات سامة ، وتشغيلها في درجات حرارة محيطة منخفضة. لكن عيوبها ، مع ذلك ، لا يمكن مقارنتها بالمتطلبات الحديثة لمصادر الضوء. وتشمل هذه: كفاءة منخفضة (كفاءة لا تزيد عن 5٪) ، وعمر خدمة قصير ، واعتماد حاد لإخراج الضوء وعمر الخدمة على الجهد ، ودرجة حرارة اللون في النطاق من 2300 إلى 2900 كلفن ، ومخاطر حريق عالية.

أصبحت المصابيح المتوهجة شيئًا من الماضي تدريجيًا ، لكن دعنا نشيد بالتاريخ الذي مهد الطريق من الأصول إلى مصادر الإضاءة الحديثة:

1838-1854- أول مصابيح تعمل بالتيار الكهربائي. المخترعون: البلجيكي جوبر ، الإنجليزي ديلارو ، الألماني هاينريش جوبل.

11 يوليو 1874حصل المهندس الروسي ألكسندر نيكولايفيتش لودين على براءة اختراع للمصباح الخيطي. كخيط ، استخدم قضيب الكربون الموضوعة في وعاء مفرغ.

في عام 1876طور المخترع ورجل الأعمال الروسي بافيل نيكولايفيتش يابلوشكوف شمعة كهربائية وحصل على براءة اختراع فرنسية لها. اتضح أن شمعة Yablochkov أبسط وأكثر ملاءمة وأرخص في التشغيل من مصباح الفحم Lodygin. يمكن أيضًا أن يُعزى اختراع Yablochkov إلى مصابيح التفريغ.

في عام 1879حصل المخترع الأمريكي توماس إديسون على براءة اختراع للمصباح الخيطي البلاتيني. في عام 1880 ، عاد إلى ألياف الكربون وصنع مصباحًا بعمر 40 ساعة. في الوقت نفسه ، اخترع إديسون الخرطوشة والقاعدة والمفتاح. على الرغم من هذا العمر القصير ، فإن مصابيحه تحل محل إضاءة الغاز المستخدمة حتى ذلك الحين.

في عام 1904حصل المجريان الدكتور ساندور جست وفرانجو هانامان على براءة اختراع لاستخدام خيوط التنجستن في المصابيح. في المجر ، تم إنتاج أول مصابيح من هذا القبيل ، والتي دخلت السوق من خلال الشركة المجرية Tungsram في عام 1905.

في عام 1906تبيع Lodygin براءة اختراع لخيوط التنجستن لشركة General Electric. نظرًا لارتفاع تكلفة التنجستن ، لا تجد براءة الاختراع سوى تطبيق محدود.

في عام 1910ويليام ديفيد كوليدج يخترع طريقة محسنة لإنتاج خيوط التنجستن. بعد ذلك ، يزيح خيوط التنجستن جميع أنواع الخيوط الأخرى.

تم حل المشكلة المتبقية مع التبخر السريع للخيط في الفراغ من قبل العالم الأمريكي إيرفينغ لانجموير ، الذي عمل منذ عام 1909 في شركة جنرال إلكتريك ، جاء بفكرة ملء مصابيح المصباح بغاز خامل ، مما زاد بشكل كبير عمر المصباح.

مصابيح التفريغ

بدأت التجارب لإنشاء توهج في الأنابيب المملوءة بالغاز في عام 1856. كان التوهج في الغالب في النطاق غير المرئي للطيف. لم يكن حتى عام 1926 عندما اقترح إدموند جيرمر زيادة ضغط التشغيل داخل القارورة وتغطية القوارير بمسحوق الفلوريسنت الذي يحول الضوء فوق البنفسجي المنبعث من البلازما المثارة إلى ضوء أبيض موحد. نتيجة لذلك ، بدأ عصر مصابيح تفريغ الغاز.

حاليًا ، تم التعرف على E. Germer كمخترع للمصباح الفلوريسنت. اشترت شركة جنرال إلكتريك في وقت لاحق براءة اختراع جيرمر ، وبحلول عام 1938 جلبت المصابيح الفلورية للاستخدام التجاري على نطاق واسع.

1927-1933- قام الفيزيائي المجري دينيس جابور ، الذي يعمل في شركة Siemens & Halske AG (سيمنز حاليًا) ، بتطوير مصباح زئبقي عالي الضغط ، يستخدم الآن على نطاق واسع في إنارة الشوارع.

قدم الفيزيائي السوفيتي سيرجي إيفانوفيتش فافيلوف مساهمة جادة في تحسين مسحوق الفلورسنت ، الذي سمي فيما بعد بالفوسفور.

1961- ابتكار أول مصابيح صوديوم عالية الضغط. في أواخر السبعينيات من القرن الماضي ، كانت شركة جنرال إلكتريك أول من قام بتسويق مصابيح الصوديوم ، وبعد ذلك بقليل ، مصابيح الهاليد المعدنية.

أوائل الثمانينياتظهرت أول مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFLs).

في عام 1985كان أوسرام أول من أدخل مصباحًا مزودًا بمعدات تحكم إلكترونية مدمجة.

يمكن تمثيل المجموعة الكاملة لمصابيح تفريغ الغاز بالمخطط التالي:

ربما تكون المصابيح الفلورية المدمجة هي الأكثر شعبية في هذه المجموعة. إنها تتيح لك توفير الطاقة حتى 5 مرات مقارنة بالمصابيح المتوهجة ، بينما تبلغ مدة خدمتها حوالي 8 سنوات. يتم تسخين جسم هذا المصباح إلى حدٍ ما ، مما يسمح باستخدامه في كل مكان. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون للمصابيح الفلورية درجات حرارة ألوان مختلفة وخيارات مظهر مختلفة.

ولكن ، للأسف ، فإن المصابيح الفلورية المتضامة لها عيوب عديدة ، والتي تشمل:

• انخفاض كبير في عمر الخدمة عند العمل في شبكات بها انخفاض في الجهد ، وكذلك مع التشغيل والإيقاف المتكرر.
• طيف هذا المصباح هو الخط. وهذا لا يؤدي فقط إلى التكاثر غير الصحيح للألوان ، بل يؤدي أيضًا إلى زيادة إجهاد العين.
• تحتوي مصابيح الفلورسنت المدمجة على 3-5 ملغ من الزئبق.
• يؤدي استخدام المفاتيح المضيئة إلى اشتعال دوري للمصابيح بشكل دوري ، مرة كل بضع ثوانٍ (في المصابيح عالية الجودة ، غير مرئية للعين) ، مما يؤدي إلى تعطل المصباح سريعًا.
• لا تتوافق مصابيح الفلوريسنت التقليدية مع المخفتات. تكلفة المصابيح الخافتة أعلى بحوالي مرتين.

لهذه الأسباب ، ظلت مسألة التقنيات الجديدة في تصنيع مصادر الضوء مفتوحة. صعدت مصابيح LED إلى الضوء.

مصباح LED

تعتمد مصادر ضوء LED على تأثير التوهج لأشباه الموصلات (الثنائيات) عند مرور تيار كهربائي من خلالها. يجعل الحجم الصغير والفعالية من حيث التكلفة والمتانة من الممكن إنتاج أي أجهزة إضاءة تعتمد على مصابيح LED. اليوم ، تحتل مصابيح LED حصة كبيرة من سوق مصادر الضوء ويتم استخدامها في كل مكان.

تم إعداد التقرير الأول عن انبعاث الضوء بواسطة الصمام الثنائي الصلب في عام 1907 من قبل المجرب البريطاني هنري راوند من شركة ماركوني. يشار إلى أن هذه الشركة أصبحت فيما بعد جزءًا من جنرال إلكتريك وهي موجودة حتى يومنا هذا.

في عام 1923أظهر أوليغ فلاديميروفيتش لوسيف في مختبر راديو نيجني نوفغورود أن توهج الصمام الثنائي يحدث بالقرب من تقاطع p-n. شهادتي حقوق النشر التي حصل عليها "Light Relay" (تم الإعلان عن الأولى في فبراير 1927) ضمنت رسميًا لروسيا الأولوية في مجال مصابيح LED ، والتي ضاعت في الستينيات. لصالح الولايات المتحدة بعد اختراع المصابيح الحديثة المناسبة للاستخدام العملي.

في عام 1961اكتشف روبرت بيارد وجاري بيتمان من شركة تكساس إنسترومنتس تقنية LED التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء وحصلتا على براءة اختراع.

في عام 1962طور نيك هولونياك من جنرال إلكتريك أول مصباح LED عملي في العالم يعمل في نطاق الضوء (الأحمر).

في عام 1972اخترع جورج كرافورد (تلميذ نيك هولونياك) أول مصباح LED أصفر في العالم وحسّن سطوع المصابيح الحمراء والبرتقالية بمقدار 10 مرات.

في عام 1976أنشأ T. Pearsall أول مصباح LED عالي الكفاءة وعالي السطوع في العالم لتطبيقات الاتصالات عن طريق اختراع مواد شبه موصلة تم تكييفها خصيصًا للإرسال عبر الألياف الضوئية.

ظلت مصابيح LED باهظة الثمن حتى عام 1968 (حوالي 200 دولار للقطعة الواحدة). كانت مونسانتو أول شركة تنتج كميات كبيرة من مصابيح LED تعمل في نطاق الضوء المرئي وقابلة للتطبيق في المؤشرات.

نجحت Hewlett-Packard في استخدام مصابيح LED في حاسبات الجيب السائدة المبكرة.

تشمل مزايا مصابيح LED ما يلي:

ترتبط العيوب الرئيسية لمصابيح LED في المقام الأول بتكلفتها العالية. لذلك ، على سبيل المثال ، تكون نسبة التكلفة / اللمعان لمصابيح LED فائقة السطوع أكبر بنسبة 50-100 مرة من تلك الخاصة بالمصباح المتوهج التقليدي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك نقطتان أخريان:

• يتطلب LED تيار تشغيل ثابتًا. لهذا السبب ، تظهر مكونات إلكترونية إضافية تزيد من تكلفة نظام الإضاءة ككل.
• حد درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا: تتطلب مصابيح LED ذات الطاقة العالية غرفة تبريد خارجية للتبريد نظرًا لأن حجمها غير مناسب من الناحية الهيكلية إلى نسبة إخراج الحرارة (فهي صغيرة جدًا) ولا يمكنها تبديد قدر الحرارة الذي تولده (على الرغم من الكفاءة العالية حتى من الأنواع الأخرى من مصابيح).

حتى الآن ، يتفق الخبراء على أن مصابيح LED هي المستقبل القريب في الإضاءة. لا توجد حاليًا تقنية أكثر كفاءة وعملية.

نظرًا للحاجة المتزايدة للبشرية للإضاءة الاصطناعية ، يمكن افتراض ظهور تقنيات جديدة أكثر كفاءة. لكنهم سيأتون بالفعل ليحلوا محل مصابيح LED ، والتي ستصبح شائعة في السنوات القادمة كما كانت عندما كانت المصابيح المتوهجة.

كل يوم ، دون تردد ، نستخدم جميعًا شيئًا رائعًا مثل الإضاءة الكهربائية. أصبحت المصابيح بالنسبة لنا جزءًا لا يتجزأ من الحياة اليومية كفرشاة أسنان ، لكن قلة من الناس يتذكرون ويعرفون كيف حدث تطوير أجهزة الإضاءة بالفعل ، والتي تعد مساهمتها في تطوير صناعة الطاقة الكهربائية هي الأكثر أهمية ، وكيف أن الأمريكيين مرة أخرى "الأيادي الساخنة" في البحث عن البشرية جمعاء.

لذا ، فإن موضوع قصة اليوم هو تاريخ الإضاءة ، كما هو ، مع التعبير عن الحقائق والتواريخ التي تكمن وراءها الاكتشافات العظيمة والعمل الدؤوب للمخترعين العظام.

مثل أي موضوع تاريخي ، فإن تطوير الكهرباء سيكون مستحيلاً في مجمله في مقال عادي. لكننا سنحاول أن نتذكر أهم المعالم في هذه العملية ، ونتذكر العلماء الذين أمضوا أيامًا وليالً في أداء عملهم حتى نتمكن اليوم من قيادة السيارة ومشاهدة التلفزيون واستخدام الهواتف الذكية وإضاءة منازلنا ليلاً.

يلعب بالنار

من المقبول عمومًا أن المصدر الأول لإطلاق النار بالنسبة للإنسان المسن (لنسميه التامر) كان البرق ، وهو يضرب الأشجار ويشعلها. فضولي وشجاع ، اقترب تامر من النار وشعر بالدفء الذي تمنحه.

ثم انطلق الفكر من خلال تامر (تذكر أن العلماء اليوم يميلون إلى الاعتقاد بأن دماغ الإنسان القديم كان يعمل بشكل أفضل بكثير من عقله المعاصر ، حيث كان عليه دائمًا حل مشكلة البقاء ، مما جعل عقله حادًا وسريعًا) ، لماذا أتجمد في الليل في ملجأك ، لأنه يمكنك تسخينه. أخذ غصنًا محترقًا ، وركض إلى المنزل بفرح.

منذ ذلك الحين ، تعلم تامر وجميع أقاربه وأحفاده العديدة ليس فقط تدفئة أنفسهم بالنار ، ولكن أيضًا لطهي الطعام الساخن اللذيذ عليها ، لإلقاء الضوء على المساحة المحيطة بهم ، لإيجاد فائدة دينية لها ، وأكثر من ذلك. والأهم من ذلك ، هو إشعال شعلة من تلقاء نفسها ، لأن البرق الجديد قد لا يضرب في مكان قريب لسنوات ، أو حتى عقود.

تم تغيير تجهيزات الحريق أيضًا بمرور الوقت:

• في البداية ، اشتعلت النيران في منتصف كهف حجري ، مما أدى إلى تسخين وإضاءة المساحة المحيطة به بالتساوي.
• ثم تم وضع النار في مكان خاص يسمى الموقد لحماية أنفسهم والأطفال الصغار من الحروق والإصابات.

• في روسيا ، توصلوا إلى فكرة استخدام شريحة مضاءة ، تسمى الشعلة ، كمصدر للضوء. المبدأ بسيط للغاية - تم تثبيته بزاوية على حامل بطرف معدني (سفيتيتس) وتم إشعال النار في الطرف السفلي. وضع صفيحة معدنية أو إناء به ماء تحت النار لحماية المنزل من الحريق.
• بمرور الوقت ، بدأ الناس في اكتشاف المزيد والمزيد من المواد الجديدة التي يمكن أن تدعم الاحتراق. تم استخدام زيوت وراتنجات مختلفة ، بفضل ظهور مصادر جديدة للإضاءة - مواقد الزيت والمشاعل.

• الآن أصبح من الأسهل بكثير إضاءة المساحات الكبيرة. اشتعلت المصابيح لفترة طويلة ، وأعطت إضاءة ، وإن كانت باهتة ، ولكن حتى. بعد سنوات عديدة ، بدأ استخدام هذه الشعلات في إنارة الشوارع.

• في القلاع الملكية وقاعات المدينة ، ظهر موظفون خاصون مسؤولون عن حرق هذه المصابيح.

• لكن تاريخ تطور الإضاءة بالنار لم يتوقف عند هذا الحد. بعد عدة آلاف من السنين ، ظهرت الشموع الدهنية. أصبحت خصائص حرق الدهون معروفة للإنسان ، قبل ذلك بوقت طويل ، لم يكن من الممكن العثور على تطبيق عملي لهذه المعلومات من قبل. لا يستطيع مؤلف المقال حتى تخيل مقدار الوقت والجهد الذي استغرقته لمعرفة أنه يجب غمس عصا رفيعة في الدهون المذابة وتركها تتصلب. حقًا ، عقل الإنسان وحماسته لا حدود لهما!

• استخدام النار كمصدر للضوء لا ينتهي عند هذا الحد. في عام 1790 ، بدأ المهندس الفرنسي فيليب ليبون العمل على عمليات تقطير الخشب الجاف وسرعان ما تمكن من إنتاج غاز يحترق أكثر إشراقًا من أي تركيبات إضاءة أخرى في ذلك اليوم. لبعض الوقت ، واصل تجاربه ، وتحسين العملية ، وسرعان ما رأى العالم أول طائرة غاز ، والتي حصل فيليب على براءة اختراع لها.

• أول شارع في العالم أضاءته مواقد الغاز هو Pall Mall في لندن - في عام 1807 أمر الملك جورج الرابع بذلك ، حيث كان الشارع يعتبر أكثر أنظمة المرور ازدحامًا وأكثرها تطلبًا.

• بعد أكثر من 50 عامًا ، وصلت الإضاءة الغازية للشوارع والساحات إلى روسيا - ظهرت هذه المصابيح في شوارع سانت بطرسبرغ وموسكو في الستينيات من القرن التاسع عشر.

كانت إضاءة الغاز ثورة حقيقية في العلوم والتكنولوجيا في ذلك الوقت. كانت الشعلات الأولى بعيدة كل البعد عن الكمال وكثيراً ما كانت تسبب حرائق ، ولكن مع مرور الوقت تم تحسين تصميمها واستمرت في خدمة الإنسان. تم استخدام هذه المصابيح لفترة طويلة جدًا ، حتى بعد ظهور الضوء الكهربائي.

الكهرباء والإضاءة عليها

حسنًا ، وصلنا إلى أكثر الأشياء إثارة للاهتمام - وهذا هو تاريخ الإضاءة الكهربائية. من الصعب المبالغة في تقدير دور الضوء الكهربائي في حياة الإنسان الحديث ، لأن كل شيء مرتبط به على الإطلاق! واليوم يشكل عدم وجود لمبة في المدخل مأساة حقيقية لسكانها.

لذا ، فإن التاريخ نفسه كعلم يثير العديد من الأسئلة. يميل العديد من العلماء المعاصرين المعاصرين إلى الاعتقاد بأن الواقع التاريخي بعيد عن الواقع الذي نتعلمه اليوم في المدرسة.

سنترك مناقشات حول هذه المسألة للمهنيين ، لكننا مهتمون بتاريخ إنشاء الإضاءة الكهربائية ، والتي يمكن تسميتها بأمان موثوقة ، لأنها ، في الغالب ، قد تطورت في الـ 250 عامًا الماضية ، وهي ليست كذلك بعيدا عنا بغبار الزمن.

المعالم التاريخية الرئيسية في عصر الكهرباء والخاتمة

بادئ ذي بدء ، دعنا نصف بمزيد من التفصيل تغلغل الضوء الكهربائي في حياتنا ونتذكر جميع الأحداث والاكتشافات الرئيسية التي ساهمت في وصول هذه الإضاءة وتطويرها. سنتحدث عن علماء بارزين تم نسيان أسمائهم ظلماً اليوم.

• 1780- إنشاء مصابيح الهيدروجين ، والتي لأول مرة في التاريخ تستخدم شرارة كهربائية لإشعالها.
• 1802- توهج سلك ساخن من البلاتين والذهب مفتوح.

• 1802- اكتشف العالم الروسي ، الفيزيائي التجريبي فاسيلي فلاديميروفيتش بيتروف ، الذي درس الهندسة الكهربائية بشكل مستقل ، ظاهرة القوس الكهربائي بين قضيبين من الكربون. بالإضافة إلى الإشعاع الضوئي ، يكتشف ويثبت التطبيق العملي لهذا التأثير في لحام وصهر المعادن ، وكذلك استعادتها من الخامات. يقوم بتروف بعدد من الاكتشافات المهمة ، لذلك يُطلق عليه بحق والد الهندسة الكهربائية المنزلية.
• 1802- ف. يكتشف بتروف تأثير التفريغ المتوهج.
• 1820- عالم الفلك الإنجليزي وارن دي لا رو يوضح أول مصباح متوهج معروف.

• 1840- استخدم الفيزيائي الألماني ويليام روبرت جروف لأول مرة تيارًا كهربائيًا لتسخين خيوط متوهجة.

• 1841- اخترع المخترع الإنجليزي ف. مولينز براءة اختراع المصباح الكهربائي الخاص به ، الذي يسطع فيه مسحوق الفحم ، الموضوعة بين قضيبين من البلاتين.
• 1844- يحاول العالم الأمريكي ستار صنع مصابيح ذات خيوط كربونية ، لكن نتائج تجاربه غامضة.
• 1845- في لندن ، حصل كينغ على براءة اختراع لاستخدام خيوط مصنوعة من الفحم والمعدن للإضاءة.

• 1854- هاينريش جوبل ، أثناء وجوده في أمريكا ، لأول مرة يصنع مصباحًا به خيوط رفيعة من الكربون. وبه يضيء نافذة محله الذي باع فيه الساعات التي صنعها.
• 1860- ظهور أول أنابيب الزئبق المتدفقة بالغاز في إنجلترا.

• 1872- المهندس الكهربائي الروسي Lodygin يعرض مصابيحه المتوهجة ، لتضيء جمهور الجامعة التكنولوجية في سانت بطرسبرغ على طول شارع أوديسا. بعد ذلك بعامين ، حصل على براءة اختراع لاختراعه في عدة بلدان في وقت واحد.
• 1874- بافيل نيكولايفيتش يابلوشكوف ، مهندس عسكري روسي ومهندس كهربائي ورجل أعمال ، أنشأ أول منشأة في العالم لإضاءة السكة الحديد بواسطة كشاف كهربائي مثبت على أنف قاطرة.

• 1876- ب. يخترع Yablochkov شمعة من قضيبين من الكربون يفصل بينهما عازل (كاولين). كان هذا الاختراع ثورة في الهندسة الكهربائية واستخدم في كل مكان لإضاءة المدن. سنتحدث أكثر عن هذا في الفصل التالي.
• 1877- مخترع أمريكي مكسيم يصنع مصباح من شريط بلاتيني بدون لمبة شفافة.
• 1878- سوان ، عالم إنجليزي ، يوضح مصباحه بقضيب كربون.

دعونا نسمح لأنفسنا باستطراد غنائي صغير. أين ، في كل هذه السلسلة من الاكتشافات ، اختبأ المخترع المعروف توماس إديسون؟

على الرغم من حقيقة أن إديسون نفسه أجرى حوالي 1200 تجربة باستخدام المصابيح بيديه ، إلا أنه يمكن بدلاً من ذلك أن يطلق عليه رجل أعمال موهوب تمكن من تحسين تصميم المصابيح. الحقيقة هي أن التأثيرات الرئيسية وأنواع المصابيح في ذلك الوقت قد تم اختراعها بالفعل.

يشتري Edison جميع براءات الاختراع اللازمة ، ويجمع بين التقنيات ، ويبتكر مقبس المصباح المتوهج الذي نعرفه حتى يومنا هذا. نحن لا نقلل من مزايا المخترع الأمريكي الشهير ، فمن غير العدل ببساطة أن نفترض أن المصباح المتوهج ليس سوى عمله اليدوي.

تستخدم مصابيح Edison نفس مبدأ شموع Yablochkov ، مع الاختلاف الوحيد هو أن الهيكل بأكمله يوضع في دورق مفرغ ، مما يجعل المصباح يعمل لفترة أطول.

في عام 1880 ، حصل توماس إديسون على براءة اختراع لاختراعه وبدأ الإنتاج الضخم ، والذي يكتسب زخمًا عامًا بعد عام. أصبح إديسون رجلاً ثريًا ، بينما مات يابلوشكوف عام 1894 في ساراتوف في فقر.

• 1897 - ابتكر العالم الألماني والتر نيرنست مصابيح متوهجة بخيط معدني. بناء على مصباح اديسون.
• 1901 - بداية القرن العشرين. كوبر هيويت يخترع مصباح الزئبق منخفض الضغط.

• 1902 - العالم الروسي من أصل ألماني بولتون يستخدم التنتالوم للخيوط.

• 1905 - استخدم أوير التنجستن والأوزميوم للخيوط.
• 1906 - اخترع كوه مصباح الزئبق عالي الضغط.
• 1920 - تم اكتشاف دورة الهالوجين.
• 1913 - اخترع لانجير مصباحًا مملوءًا بالغاز مع خيوط من التنجستن.

في الصورة مصباح صوديوم منخفض الضغط.

• 1931 - قدم بيراني مصباح الصوديوم منخفض الضغط.
• 1946 - أنشأ شولتز مصباح زينون. في نفس العام ، ظهر مصباح زئبقي عالي الضغط به فسفور.
• 1958 - تم إنشاء أول مصابيح الهالوجين المتوهجة.
• 1960 - مصابيح الزئبق عالية الضغط مع إضافات اليود.
• 1961 - تم اختراع أول مصباح صوديوم عالي الضغط.

• 1962 - أنشأ نيك هولونياك أول مصباح LED مرئي لشركة جنرال إلكتريك. بالمناسبة ، أسس هذه الشركة توماس إديسون.
• 1982 - الآن يمكن أن يعمل مصباح الهالوجين بجهد منخفض.
• 1983 - أصبحت مصابيح الفلورسنت مدمجة.
• 2006 - ظهور مصابيح LED في السوق للاستخدام المنزلي.

في الواقع ، القائمة المدرجة بعيدة عن الاكتمال. كان من الممكن أن تتضمن المزيد من الاكتشافات للعديد من التأثيرات ، لكن للأسف ، لدينا مساحة محدودة ، وقد اخترنا أهمها في رأينا.

إذا كنت مهتمًا بالتعمق في هذه المشكلة ، فابحث عن المعلومات على الإنترنت أو في المراجع العلمية.

دور يابلوشكوف في تطوير صناعة الطاقة الكهربائية

كيف لا نتحدث عن الكهرباء نفسها والاكتشافات المرتبطة بها. بدأت التجارب الأولى للعلماء في عام 1650. ومنذ ذلك الحين ، "أصيب" العديد من العلماء بهذه المشكلة ، وكانت نتيجة عملهم إنشاء آلات ميكانيكية كهربائية.

منذ منتصف القرن التاسع عشر ، كانت هناك زيادة في استخدام المحركات الكهربائية. بدأت التقنية مع مثل هذا المحرك في إزاحة المحركات البخارية تدريجياً.

تم تسهيل ذلك من خلال إدخال ما يسمى ب "شمعة يابلوشكوف" في الإنتاج. لم يتم تبني أي اختراع آخر بهذه السرعة وعلى نطاق واسع من قبل.

لقد كان انتصارًا حقيقيًا للمخترع الروسي الذي يمتلك أيضًا الكثير من الاكتشافات الأخرى:

• توصل Yablochkov إلى طريقة لتوصيل عدد تعسفي من المصابيح بمصدر طاقة. لم يفكر أحد في هذا من قبله ، وكان كل مصباح يعمل بواسطة دينامو منفصل.
• ابتكر بيتر نيكولايفيتش وجمع أول محول تيار كهربائي.
• تعلم Yablochkov استخدام التيار المتردد ، والذي كان يعتبر قبله خطيرًا وليس ذا فائدة عملية.
• خلق المولد الأول.
• لقد جاء بعدة مصادر ضوئية أخرى.
• صنع العديد من الآلات الكهربائية.
• اخترع أول بطارية سيارة مجلفنة.

اليوم ، تجد العديد من الأفكار التي عبر عنها عالم روسي موهوب تطبيقات جديدة في الهندسة الكهربائية ، لكنه بدأ حياته المهنية بمحاولة تحسين منظم Foucault ، والذي كان شائعًا في ذلك الوقت.

في عام 1974 ، كان من المفترض أن يغادر قطار حكومي موسكو متجهًا إلى شبه جزيرة القرم ، وقررت إدارة سكة حديد موسكو-كورسك إضاءة الممر من أجل زيادة الأمن. لجأوا إلى Yablochkov ، الذي ترددت شائعات أنه مهتم بالطاقة الكهربائية.

يضع Yablochkov كشافه على القاطرة التي تعمل على مبدأ تشكيل قوس كهربائي. كان لابد من ضبط المصباح القوسي باستمرار بسبب حقيقة أن القوس الكهربائي حدث فقط في حالة ملاحظة مسافة معينة بين قضبان الكربون. تم حرق القضبان نفسها أثناء التشغيل ، وهذا هو سبب الحاجة إلى آلية تنظيم من شأنها تحريك القضبان تجاه بعضها البعض بالسرعة المناسبة.

أظهرت نتيجة التجربة أنه يجب تبسيط تصميم المنظم ، لأنه يتطلب اهتمامًا مستمرًا ، وبدأ Yablochkov في التفكير في هذه المشكلة. على طول الطريق ، أجرى تجارب على التحليل الكهربائي لمحلول الملح.

خلال إحدى هذه التجارب ، لامس الفحم المتوازي في محلول ملحي بعضها البعض ، وومض قوس كهربائي لامع على الفور. عندها جاء مبدأ تشغيل المصباح بدون منظم إلى ذهن العالم.

في عام 1975 ، أحضر يابلوشكوف دينامو صنعه إلى باريس وتقدم بطلب للحصول على براءة اختراع. في تقرير في اجتماع للجمعية الفرنسية للفيزيائيين ، أبلغ عن مبادئ اختراعه وعرضها في العمل.

15 أبريل 1876 ، أثناء وجوده في لندن ، يابلوشكوف يعرض علانية عمل شمعته في معرض للآلات المادية. الجمهور الكبير كان مسرورا. هذا هو التاريخ الذي يعتبر منتصرًا في سيرة العالم.

يتبع ذلك الانتشار السريع للعناصر الجديدة ، ولكن في عام 1881 تم تقديم المصباح المتوهج للعالم ، والذي يمكن أن يعمل حتى 1000 ساعة. كانت الحداثة أكثر اقتصادا ، لذا أصبح سعر استخدام الكهرباء أقل بشكل ملحوظ.

مصابيح حديثة للإضاءة

الغريب ، لكننا اليوم ما زلنا نستخدم مصابيح Edison وشموع Yablochkov. وإذا عاش الأولون حياتهم ، وأجبرهم نظرائهم الإنارة و LED ، فإن هذا الأخير قد حصل على ولادة جديدة كاملة.

عاد قوس الضوء الكهربائي إلينا على شكل مصابيح هالوجين للسيارات. جعل استخدام الهالوجينات من الممكن إطالة عمر الفتيل. هذا جعل من الممكن أيضًا إنشاء مصابيح ذات طاقة أكبر.

بالطبع ، يتم تصنيع هذه المصابيح باستخدام تقنيات جديدة وتستخدم مواد مختلفة تمامًا عما كانت عليه منذ 140 عامًا ، لكن المبدأ الأساسي للتشغيل ظل كما هو من قبل.

ماذا نستخدم للإضاءة اليوم؟ المصابيح الفلورية منتشرة على نطاق واسع. يتم استخدامها لإنارة الشوارع وإنارة الصناعات والمدارس ورياض الأطفال وفي المنزل. في الثمانينيات من القرن الماضي ، تعلموا كيفية جعل هذه المصابيح مضغوطة ، مما سمح بتثبيتها في الثريات ومصابيح الطاولة.

بطريقة أخرى ، المصابيح الفلورية الحديثة تسمى موفرة للطاقة ، وهذه ليست الميزة الوحيدة:

1. أتاح استخدام هذه المصابيح تقليل استهلاك الكهرباء للإضاءة بمقدار 6-7 مرات ؛
2. إنها مقاومة للحريق ، لأنها لا تسخن كثيرًا أثناء التشغيل ؛

عيوب هذه المصابيح كافية أيضًا:

1. السعر هو الأهم منهم. متوسط ​​تكلفة مثل هذا المصباح هو 200-300 روبل ، وهذا يشير إلى قطاع الجودة المنخفضة.
2. المصابيح لها شكل حلزوني ، وهو غير مناسب لأسباب جمالية لكل مصباح. صحيح ، بمرور الوقت تعلموا وضعها في قوارير إضافية بأشكال مختلفة.

1. يعتبر التخلص من المصابيح الموفرة للطاقة مشكلة كاملة ، لأنها تحتوي على الزئبق ، وتعتبر أبخرته شديدة السمية.

كما يمكنك أن تتخيل ، فإن العيوب خطيرة للغاية. دفع هذا التقنية إلى قفزة جديدة - بدأ استخدام مصابيح LED كمصدر رئيسي للضوء.

على الرغم من اكتشاف مصابيح LED في منتصف القرن العشرين ، فقد بدأ استخدامها كمصابيح فقط في بداية القرن الحادي والعشرين. يكمن السبب في حقيقة أن مصابيح LED تنبعث في نطاق ضيق للغاية ، مما يجعل من الصعب إنشاء مصدر ضوء مقبول للعين البشرية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا الإشعاع الضوئي غير متوافق مع رؤية الإنسان ويمكن أن يضرها.

أدت كل هذه الأسباب إلى مرحلة طويلة من التطوير ، تم خلالها حل معظمها ، ومنذ عام 2006 أصبحت مصابيح LED مصدر إضاءة كامل.

تميز وصولهم بالمزايا التالية للمشترين:

• تم تقليل استهلاك الطاقة حتى بالمقارنة مع المعارضين الموفرة للطاقة الإنارة ؛
• يكون تبديد الحرارة لمثل هذه المصابيح عند مستوى منخفض جدًا ولا يتم توجيهه نحو الإشعاع ، بل إلى قاعدة المصباح ، التي لا تزال أكثر برودة من تلك الموجودة في المنافسين ؛
• عمر خدمة طويل ، مصمم لدورات التشغيل والإيقاف المتكررة. وفقًا لهذه المعلمة ، لا يوجد مصباح آخر يقصر عن مصابيح LED ؛
• طيف الألوان - تحول العيب إلى ميزة ، حيث أصبح تنوع إشعاع اللون كبيرًا جدًا ؛
• سهولة التخلص - لرمي المصباح بعيدًا ، لا داعي للقلق بشأن العواقب أو الركض إلى نقطة التجميع ؛
• مصابيح LED صديقة للبيئة - لا تنبعث منها مواد ضارة أثناء تشغيلها ؛
• تصنع أغلفة العديد من مصابيح LED من البلاستيك المتين الذي يمكن أن يتحمل بسهولة السقوط من ارتفاع عدة أمتار.

لكن كالعادة ، كانت هناك بعض العيوب ، والتي نحن ملزمون بالتعبير عنها أيضًا:

• تحتوي بعض المصابيح على وميض غير مرئي للعين. هذا ينطبق على المنتجات الرخيصة من الصين ودول آسيوية أخرى. يمكن أن تكون هذه المصابيح ضارة بصحة الإنسان.
• يمكن أن تنبعث نفس المنتجات الرخيصة في الطيف الضار للعين البشرية.
• يحدث انبعاث الضوء من LED بشكل صارم في اتجاه واحد ، مما يجعل زاوية الإضاءة صغيرة جدًا مقارنةً بالخصوم. لحل المشكلة ، تم تصميم مصابيح من نوع الذرة ، كما في إحدى الصور أعلاه. في نفوسهم ، توجد مصابيح LED حول القضيب المركزي ، والذي يذكرنا بقطعة خبز الثقافة التي سميت على اسمها.
• بمرور الوقت ، قد تحترق مصابيح LED الفردية في المصباح ، مما يتسبب في انخفاض السطوع. من ناحية ، يستمر المصباح في العمل ، ولكن من ناحية أخرى ، قد لا تكون قوته كافية للاستخدام المريح ، ولا مفر من استبداله.

في السابق ، كان من الممكن أيضًا أن يُعزى سعر مصابيح LED إلى العيوب ، لكنها أصبحت مؤخرًا أكثر تكلفة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن شراء مصباح جيد مقابل 150 روبل. لا تزال منتجات العلامات التجارية المعروفة ، مثل فيليبس ، باهظة الثمن (من 500 إلى 2000 روبل).

نصيحة! الإجابة عن السؤال حول المصباح الذي يجب اختياره اليوم ليس بهذه البساطة! سيساعدك الفيديو الذي نرفقه بالمقال في معرفة المزيد عن تركيبات الإضاءة الحديثة.

من هذا نستنتج أن تطور أجهزة الإضاءة لا يزال بعيدًا عن الاكتمال. لكن ما نستخدمه اليوم قريب بالفعل من هذا. من يدري ، ولكن ربما سيكتشفون غدًا شيئًا جديدًا من الناحية المفاهيمية ، وستصبح مصابيح LED أيضًا جزءًا من التاريخ ، ولكن في الوقت الحالي ، يمكن تسميتها بأمان ذروة تطوير الإضاءة.

تاريخ تطوير الإضاءة الكهربائية ، الموصوف بإيجاز في مقالتنا ، بعيد كل البعد عن التعبير عنه بالكامل. تم إنشاؤه من قبل أكثر من ألف عقل مشرق ، كل منهم ساهم في هذا الأمر المثير للاهتمام. وبغض النظر عن مدى البؤس الذي قد تبدو عليه هذه المساهمة ، فبدون هذه الخطوة ربما لم تكن هناك الخطوة التالية. حسنًا ، نحاول ألا ننسى قصتنا ونخبر قرائنا عنها. هذا كل شئ! أتمنى لك كل خير!