главная - tehno.site - история света.от костра до светодиодных ламп

История света. От костра до светодиодных ламп

История света — интересная тема для всех, кто задумывается об окружающих наш мир вещах и явлениях. Дома, на работе, на улице, в транспорте нас окружают десятки и сотни привычных и незаметных вещей, делающих нашу жизнь проще и интересней. Этим незаменимым вещам и предметам мы и посвящаем цикл статей.

Что мы делаем, только-только переступив порог дома? Закрываем дверь? Снимаем обувь? Да. И заодно делаем небольшой жест рукой, нажимаем выключатель и комнату заливает яркий свет. Всё так просто.
 Но, конечно, так было далеко не всегда.

От костра до керосиновой лампы   История лампочки   Лампа накаливания   Люминесцентные лампы  Светодиодные лампы 

История света. Часть №1. От костра до керосиновой лампы

История света

История света — Костер

Заглянем в гости к нашим самым дальним предкам.  Огонь в костре, дар Прометея, самый первый источник света. Он согревал и давал свет нашим предкам, защищал их от хищников.  За очагом нужно было постоянно следить и подкармливать дровишками. Ведь спичек и зажигалок в то время не изобрели, и разжечь заново огонь в очаге было непростой задачей.

 
История света

История света — Глиняная плошка с маслом или жиром

А это уже глиняная плошка с маслом или жиром, в котором плавает фитиль.  Масло, поднимаясь по фитилю, постепенно сгорает. Пользовались такими масляными лампами, начиная с эпохи палеолита, это тоже очень древнее изобретение. Такая лампа давала мало света, много копоти и часто служила источником пожаров.

 
История света

История света — Факел

Факел, палка, на которую намотана пропитанная смолой ткань.  В древности часто использовались на кораблях, для передачи сообщений в темное время суток. В давние времена – самый мощный источник света. Факел не затухал от дождя и ветра и часто использовался войсками.

 
История света

История света — Свечи

Свеча. Сало, или воск, да любой подходящий  жир, внутри фитиль. Так незамысловато устроена свеча. Примерно с 15 века она обретает привычные для  нас очертания. От  одной свечки света мало. Поэтому используются канделябры.

 
История света. канделябры
История света. Щипцы

История света — Канделябры и щипцы для снятия нагара

Они могут быть рассчитаны на 5-10-20 и более свечей.  В замках и богатых имениях появляется специальный человек, который следит за освещением, снимает нагар при помощи специальных щипцов и меняет свечи. 

 
История света. Декоративные свечи

Сейчас свечи используются для декоративных целей, , хотя у бережливых хозяек часто припасены обычные стеариновые свечки «на черный день».

 
История света. Фонарь
История света. Фонарь

История света — Фонарь

В начале 19 века на улицах европейских столиц появляются фонари, которые горят необычным ровным и ярким пламенем. В них горит газ ацетилен. Вначале они собирают около себя толпы зевак, а по вечерам к каждому фонарю приходит фонарщик, который зажигает огонь в светильнике.

 
История света. Керосиновая лампа

История света — Керосиновая лампа

Керосиновая лампа. В резервуаре залит керосин, фитиль можно поднимать и опускать, регулируя яркость света, а пламя закрыто стеклом. Очень популярны были лампы Летучая Мышь.  Они устойчивы и не боятся ветра. Летучая Мышь популярна и поныне, её заправляют специальным  маслом.

Все эти лампы, фонари и свечи обладали одним существенным недостатком.  Использование открытого пламени приводило к пожарам, часто целые городские кварталы выгорали от разбитой керосинки. На шахтах происходили взрывы, гибли люди.

 

История света. Часть №2. История лампочки

История света.История лампочки

Прогресс не стоит на месте.
Год 1800. Начинается новый век.

Итальянец Алессандро Вольта составляет из кружочков цинка и серебра столбики, между кусочками металла он располагает бумагу, смоченную в растворе соли. Получается первая батарейка.

 
История света. История лампочки
История света. История лампочки

Гальваническая батарея

1802 год. Русский ученый, Василий Владимирович Петров, сооружает огромную гальваническую батарею, состоящую из 4200 элементов. Подсоединив к батарее угольные стержни, он получает электрическую дугу – мощнейший источник света. 

Затем  ученые заметили, что ток, проходя через тонкую металлическую проволоку, разогревает её до такой степени, что она начинает испускать свет. И чем мощней батарея, тем ярче светится проволока. Пока не перегорает.  Ведь для нормального свечения нужны температуры порядка  2500-3000 градусов.

 
История света - История лампочки

История света — Угольная лампочка

Тогда проволоку поместили в стеклянный баллон, из которого откачали воздух. Теперь можно было поднимать яркость лампочки, не боясь, что нить перегорит. Затем начались опыты с материалом  нити. В качестве рабочего тела использовали драгоценную платину, тугоплавкий вольфрам, редкоземельный ренний.

 В 1874 году российский инженер А.Н. Лодыгин предложил использовать в лампе угольный стержень.

Затем, во второй половине 70-х годов 19 века знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон доводит электрические лампы накаливания до коммерческого использования.

 
История света. История лампочки

История света — Вольфрамовая нить

В лампах Томаса Эдисона так-же используются угольные нити, но благодаря наработкам, лампочки светят уже по 40-50 часов, до  того, как перегорят.
В начале двадцатого века электрическая лампочка приобретает знакомый нам вид. В качестве нити накала используется скрученная в спираль вольфрамовая нить, внутри колбы вакуум или инертный газ, появляется цоколь с резьбой.

 
История света. История лампочки
История света. История лампочки

В двадцатом веке было изобретено великое множество самых разных лампочек, начиная от  крошечных, подсвечивающих электронные часы, заканчивая монстрами в 50000 ватт (1000 обычных лампочек),которые используются в прожекторных установках. 

 
лампочка

Самая обычная лампочка — Лампа накаливания.

Но нас  интересует вот что: Самая обычная лампочка.
Именно она, такая простая на вид, давала и сейчас дает свет миллионам людей  на Земле. Начиная с двадцатых годов двадцатого века было произведено… Много, очень много, десятки миллиардов лампочек освещали жилища и улицы. 

.

 
Устройство лампочки
 

История света — Устройство лампы накаливания

Итак, как она устроена? 

  • 5. Электроды. Тоже из молибдена. По ним к нити накаливания подводится электрический ток.
  • 4. Стеклянный штабик – на нём укреплены молибденовые крючки.
  • 3. Крючки из молибденовой проволоки. Температура плавления 2620 градусов по Цельсию.
  • 4. Собственно вольфрамовая нить. Температура плавления вольфрама – 3422 градуса, а спираль разогрета до 2800-3000 градусов тепла. От длины и толщины нити зависит мощность лампы. Закон Ома, школа, физика 6 кл.
  • 5. Стеклянная колба, баллон, защищающий раскаленную добела вольфрамовую спираль от контактов с главным врагом – кислородом. Внутрь колбы закачан инертный газ.
  • 6.  Лопатка. В ней заварены электроды.
  • 7. Цоколь с винтовой нарезкой. Цоколи бывают разных размеров. Е 14, поменьше и Е 27, побольше. Есть, конечно, и другие форматы, (Е 40, например) но они достаточно редки  и мало где используются.
  • 8. Изолятор.
  • 9. Центральный контакт.

Не правда ли, просто?

 
Разновидности ламп накаливания
Разновидности ламп накаливания

История света — Разновидности ламп накаливания

Какие еще бывают лампы накаливания?
Много их. Это и лампочки с матовым или цветным стеклом колбы и декоративные лампочки « под старину»со специальной нитью, горящей вполнакала, галогенные, малыши, освещающие микроволновку и холодильник, мощные прожекторные и крошечные лампы подсветки панели  приборов, с рефлектором, с зеркальным напылением колбы.

 
разновидности ламп накаливания

История света — Достоинства и недостатки ламп накаливания

 Есть у лампочек накаливания и другие достоинства. Они дешевы, могут комплектоваться регулятором яркости, моментально загораются. Спектр света ламп накаливания наиболее приятен для человеческого глаза, устойчивы к перепадам напряжения, температуре окружающей среды, экологичны, так-как не содержат ртути.

 Ну а недостатки, точнее один большой и главный недостаток. Это низкий коэффициент полезного действия или КПД. В лампах накаливания он равен примерно трем – четырем процентам. То-есть платя коммунальщикам  100 рублей за освещение, за сам свет на деле вы отдаёте 3-4 рубля. А остальное – тепло.

 
История лампочки

История лампочки — Люминесцентные лампы

 Начиная с 2008 года, в некоторых странах Европы начался  постепенный вывод из эксплуатации ламп накаливания. С 2009 года Евросоюз запретил производство и импорт ламп мощностью более 100 ватт.

 На смену лампам накаливания пришла  ртутная газоразрядная лампа   или если по-простому, лампа дневного света. Такие источники света известны достаточно давно, они более экономичны, по сравнению с лампами накаливания, но из-за специфического спектра (старые лампы давали мертвенно-белый мерцающий свет) находили применение в основном на производстве. Да еще лампы дневного света требовали для включения дополнительных приборов. В плафоне должен находился дроссель и стартер, без которых лампа не работает.  Но прогресс не стоит на месте, технологи смогли добиться определенных результатов. Лампы теперь стали компактней, надежней, появилась возможность выбора спектра освещения, от холодного голубоватого, до привычных теплых оттенков.

 
Устройство люминесцентной лампы

История света — Устройство люминесцентной лампы

Устройство люминесцентной лампы  более сложное, по сравнению с обычной лампочкой Ильича.

 В стеклянной трубке, покрытой изнутри люминофором, находятся инертный газ и  пары ртути. Той самой, как в градуснике!!!  Не разбивать!!! На концах трубки находятся электроды, электрический ток, проходя по ртутным парам  (ртуть – металл, проводит ток) заставляет атомы ртути испускать невидимый нам ультрафиолет, а люминофор преобразует УФ излучение в видимый нами свет.
 В современных лампах дневного света, который предназначены для замены ламп накаливания, стеклянная трубка свернута в цилиндрическую спираль, а необходимые электронные компоненты упрятаны в цоколе. Размеры цоколя стандартны, и позволяют легко производить замену ламп.

Единственное, на что следует обратить внимание при покупке, это цветовая температура лампы.
Цветовая температура измеряется в Кельвинах и обычно указывается на упаковке.
Для жилых помещений, спальни, детской предпочтительней лампы, дающие 2700 – 3500К, этот оттенок кажется более теплым и естественным, а для кухни, гаража, прихожей необходимы лампы в 4500-5000К, такой спектр кажется более приближенным к дневному освещению.

А еще следует помнить, что такие лампы более энергоэффективны, их КПД  выше, следовательно, для замены лампочки Ильича потребуется менее мощная лампа.  К примеру, 20 ваттная люминесцентная лампочка светит так — же ярко, как и 100 ваттная пожилая родственница.

 
люминесцентные лампы

История света — Достоинства и недостатки люминесцентной лампы

 Достоинства люминесцентных ламп– экономичность, рассеянный свет, большой выбор тепловых оттенков, долгий срок службы ( если имеем дело с качественной продукцией европейских брендов)

Недостатки – цена —  экономная лампа не всегда успевает окупить себя, сгорая на работе. Наличие ртути, что подразумевает под собой необходимость сдавать такие лампочки в специальные пункты приема.  Люминесцентные лампы не любят частых включений, привередливы к качеству поступающего из розетки электричества.

 
Светодиодные лампы

История света — Светодиодные лампы

 Появились они сравнительно недавно и несмотря на дороговизну, сумели завоевать рынок.
Причины – огромный срок службы (40000-60000 тысяч часов), экономичность,  КПД  у лучших представителей 12-15 %, нет нужды использовать светофильтры для получения необходимого цветового оттенка – диоды перекрывают весь цветовой диапазон видимого человеком спектра, нет мерцания, лампы мгновенно включаются – отсутствует необходимость разогрева, яркость свечения регулируется, из отдельных элементов можно создавать светильники любой сложности. Диодные лампы почти не нагреваются, не боятся морозов, в них нет ртути, низкие  габариты и вес.

 
Устройство светодиодных ламп

История света — Устройство светодиодных ламп

 Устройство светодиодных ламп достаточно сложное.
Помимо обычных цоколя и колбы, внутри лампы находится драйвер – специальная микросхема, обеспечивающая питание светодиоду, радиатор, который забирает и рассеивает лишнее тепло, ну и сам полупроводниковый элемент, который преобразует электроэнергию в видимый свет.

 А еще электроника этого светильника не любит перепады напряжения и высокие температуры.
 При выборе светодиодных ламп не стоит забывать, что 7 ватт мощности примерно равны 15 ваттам люминесцентной лампы и 75 свечам лампочки накаливания. Также светодиодные лампы бывают теплого и  холодного оттенков, как и люминесцентные светильники. Экономить при покупке не стоит, лучше заплатить немного больше, и забыть о замене лампочек до следующего ремонта.

 Производители ламп, которым можно доверять:

производители ламп

А это производители светодиодных ламп среднего ценового сегмента, представленные на российском рынке:

  1. Оптолюкс компании «Оптоган»
  2. Наносвет
  3. Космос
  4. Навигатор
  5. Эра
  6. Camelion
  7. SvetaLED
  8. Novotech

Вот так, практически за век из простого стеклянного баллона с проволочками внутри и резьбой снаружи обычная лампочка превратилась в сложное устройство, содержащие десятки деталей. Для производства современных ламп используются наработки физиков, химиков, технологов, маркетологов. Зачастую комплектующие для одной маленькой лампочки производят в разных странах, и только на сборочном конвейере производителя они соединяются воедино в  корпусе светильника. Устройства становятся сложнее, часто дороже, но практически всегда лучше своих предшественников. И это нормально. Прогресс должен быть.

 
История света

Есть вопросы? Позвоните и мы с радостью Вам ответим!

8-952-11-44-792