Защо Томас Едисон се смята за изобретател на лампи с нажежаема жичка

Добавки и коментари към статията: Кой всъщност е измислил крушката

Историята на лампите с нажежаема жичка. Защо Томас Едисън?

През втората половина на 1870 г. идеята за електрическо осветление с помощта на проводници, нагрявани от електрически ток, не е нова. Много учени, инженери и изобретатели са работили (провеждали изследвания и експерименти) в тази посока, защото те ясно виждаха големи перспективи за практическото използване на електрически лампи с нажежаема жичка. Затова не е изненадващо, че в много страни имаше изобретатели на първата лампа с нажежаема жичка: във Великобритания - Сван, в Русия - Лодигин, в Германия - Гьобел, в САЩ - Едисон. Имаше и други имена, някои от които споменах в публикациите си за електрическа крушка.

И така, защо тогава в общественото съзнание на почти цялото човечество съществува твърдото убеждение, че именно Томас Едисън е измислил лампата с нажежаема жичка?

Това е още по-изненадващо и неразбираемо, като се има предвид, че в самата Америка, още в началото на 1880-те, имаше няколко изобретатели, както и компании, които ги представляват, като се стремяха да заемат водеща позиция на все още развиващия се и много обещаващ пазар на електрическо осветление. Повтарям - това е на пазара за осветление, а не крушки.

По онова време централизирани електрически мрежи не съществуваха, а самите крушки не бяха нужни. Затова обикновено се предлага цялостно решение на проблема с осветлението на сграда (например голям магазин) или комплекс от сгради, които (решение) включват почти цялото оборудване и материали, от електрически генератори до крушки с нажежаема жичка. Но все още практически няма свързващи електрически фитинги, всички елементи на които все още трябваше да бъдат изобретени и организирано производство. Не говоря за всевъзможни норми, стандарти, правила за експлоатация и безопасност и т.н. пр., които също все още не са съществували.

Ето един любопитен документ - кратка статия, публикувана в списанието Popular Science май 1881 г. стр.24. Това е съобщението за книгата „Електрическо осветление от нажежаема жичка“, публикувана в Ню Йорк през 1881 г., от Уилям Сойер, който сам е един от пионерите в развитието на лампи с нажежаема жичка.

Измина малко повече от година, откакто Томас Едисон проведе първата публична демонстрация на електрическо осветление на 1 януари 1880 г. в Менло Парк (САЩ) и вече се публикува книга (дори може да се каже монография), където освен историята за постиженията му в В тази област авторът дава преглед на световното състояние на тази област на електротехниката. Появата на тази книга, наред с други неща, показва, че в Съединените щати в края на 70-те години не само Едисън е работил върху лампа с нажежаема жичка, но и поне още един изследовател - Уилям Сойер. При липсата на самата книга ще цитирам и коментирам някои фрагменти от нейното обявяване, защото те са много любопитни.

В тези глави Mr. Сойер даде резюме на настоящото състояние на електрическо осветление чрез нажежаема жичка, описвайки главния апарат, който е разработен досега. Той започва своето изложение с разглеждане на различните електрически генератори, тъй като те задължително са в основата на всяка система от електрическо осветление. От тях двата важни класа са тези от типа на Грам, в които той включва тези на Максим и Четка; и тези от новия тип Сименс, в които той поставя своите и тези на Едисон. Описани са също машините Wilde, De Meritens и Lontin, като първата се характеризира като "зародиш на перфектен генератор", тъй като интензивността на магнитното поле не се влияе от съпротивлението на външната верига и по-голяма част от целия ток следователно може да се използва, отколкото в акумулаторни машини.

В тези глави г-н Сойер прегледа настоящото състояние на електрическото осветление с нажежаема жичка, като описа основните устройства, които са разработени досега. Той започва своята презентация с разглеждане на различни електрически генератори, тъй като те винаги са в основата на всяка електрическа осветителна система. По това време имаше два основни типа генератори: т.нар Тип Gramme, включващ апаратите на Maxim and Brush, и новия тип Siemens, към който авторът на книгата (William Sawyer) препраща своите генератори и Edison.Описани са също машини за широка, де меритенска и лонтинска, първата от които се характеризира като „ядрото на перфектен генератор“.

Не е трудно да се отбележи, че до 1881 г. вече има няколко предложения за генератори, които могат да се използват за електрическо осветление. И какви са известните имена, дори за съвременния човек, имена: Сименс, Максим, Едисон. Прегледът на лампите с нажежаема жичка включва тези на Starr and King, Lodyguine, Konn и Kosloff, Bouliguine, Fontaine, Farmer, Sawyer, Edison и Maxim, в които въглеродът е защитен от атмосферата и тези на Reynier и Werdermann, в която гори във въздуха. От първите, само последните три се считат за практични лампи, а тези Maxim се считат за всички съществени данни като дублиране на това на Edison.

Преглед на лампите с нажежаема жичка включва лампи Starr и King, Lodyguine, Kona и Kozlov, Bouliguine, Fontaine, Farmer, Sawyer, Edison и Maxim, в които въглеродът е защитен от атмосферата и тези, в които тя гори във въздуха - Рение (Рейние) и Вердерман. От първите само последните три се считат за практични лампи, а лампите на Maxim във всички съществени отношения дублират Edison.

Много интересно и любопитно. Първо, руската следа в електрическо осветление, използваща лампи с нажежаема жичка, е значителна (Lodyguine, Konn, Kosloff, Bouliguine), през 1881 г. тя не се оспорва от никого и дори е призната от американците. И второ, година след демонстрацията на изобретението на Едисон, в САЩ има поне още две лампи с нажежаема жичка: Сойер и Максим.

По отношение на продължителността на въглерода, Mr. Сойер счита, че надеждата да го направи постоянен е химерна, тъй като никой материал няма да издържи напрежението, до което е изпълнен нажежаем проводник, и че следователно частта от мъдростта трябва да осигури неговото обновяване.

Относно дълголетието на въглерода, г-н Сойер твърди, че надеждата да го направи постоянен е нереализируем (химерно), тъй като никой материал не може да издържи на стреса, на който е изложен нажежаемият проводник, и тази част от мъдростта ще гарантира неговото възстановяване (заместване).

Не знам какво е имало предвид подновяването в случая, но се осмелявам да предположа, че поради крехкостта на въглеродните нишки и високата цена на лампите, мъдростта се състоеше в това да направим нажежаемия елемент сменяем (сменяем) и самите лампи за многократна употреба. Този подход към онзи момент не беше нов - достатъчно е да си припомним руските лампи на Кон-Дидрисон и Булыгин. И въпреки че в бъдеще тази посока не беше развита, на етапа на формиране на електрическо осветление такива лампи бяха в търсенето.

Следва графика, показваща еволюцията на крушките с нажежаема жичка Sawyer и Maine, въз основа на анализ на техните патенти. Струва си да се обърне внимание на факта, че датата на подаване и датата на издаване на първия патент № 205144 (заявление, подадено на 16 май 1878 г., патент, издаден на 18 юни 1878 г.), са по-ранни от първия патент на Едисън за крушка (№ 223898 от 27 Януари 1890 г.). Патентите на Сойер и Мейн изиграха важна роля през 1880 - 1890-те те са алтернатива на патентите на Едисън и от 1886 г. произвеждат крушките на Thomson-Houston Electric Company, а след 1892 г. компанията на Джордж Уестингхаус до изтичане на патентите на Едисън през 1897 година.

Еволюция на лампа с нажежаема жичка от Сойер и Мейн (Уилям Едуард Сойер и Албонов човек) Чертежи от патенти на САЩ № 205144, 219771, 317676.

Що се отнася до разходите за осветление с лампи с нажежаема жичка, се заключава, че тя възлиза на не повече от една седма газова осветление с равно количество светлина, докато разходите за инсталация, ремонт и др. Ще бъдат много по-малко. Относно бъдещето на такова осветление и връзката му с други видове осветление, г-н Сойер говори по следния начин:

"Използването на електроенергия за обществено и частно осветление ще се реализира в близко бъдеще и това е без съмнение. Изглежда невероятно, че електричеството може някога напълно да замени газта, но не изненадва никого, че светещият газ може значително да повлияе на потреблението Има стая и несъмнено тя ще продължи да бъде мястото за всички методи за изкуствено осветление за много години напред, но ще станем свидетели на нарастващата употреба на елек за електричество - обществените сгради и частните къщи, улиците и площадите ще бъдат по-добре осветени, отколкото в момента, а новата форма на светлина е в крак с напредъка на старите и изпитани институции. "

В този пасаж интересна оценка на цената на електрическото осветление в сравнение с газта и оптимистична, но сдържана прогноза за неговото развитие.Правилно се изтъква, че за дълго време електрическото осветление ще съществува съвместно с други видове изкуствено осветление, като постоянно, обаче, набира все по-голяма популярност. Внимателният оптимизъм може да се обясни с разбирането на Сойер за количеството работа, която трябва да се извърши за широкото използване на електричество при осветление.

Националният музей на американската история на Smithsonian има много интересен раздел за историята на електрическото осветление на своя уебсайт. По-долу ще очертая част от американската история на лампите с нажежаема жичка, базирана главно на материалите на този сайт.

Едисон не беше нито първият, нито единственият човек, който се опита да изобрети електрическа лампа с нажежаема жичка. В САЩ Моисей Фармър, Уилям Сойер и Албон Ман и Хирам Максим преследваха целта, както и Св. Джордж Лейн-Фокс и Джоузеф Суон в Англия.

Едисон не беше нито първият, нито единственият човек, който се опита да изобрети електрическа лампа с нажежаема жичка. В Съединените щати Моисей Фармър, Уилям Сойер и Албон Ман и Хирам Максим постигнаха тази цел, както и Св. Джордж Лейн-Фокс и Джоузеф Суон в Англия.

Тук отново се споменава името на британския изобретател и оръжейник от американски произход Хирам Стивънс Максим (роден на 5 февруари 1840 г. - 24 ноември 1916 г.), който също играе важна роля в развитието на електрическото осветление. Максим, заедно с Уилямсън и други, още през 1877 г. основават компанията за електрическо осветление на САЩ, компания, занимаваща се с електрическо осветление, но основно използваща дъгови лампи. След появата на лампите на Едисон през 1880 г., Максим бързо се възстановява и вече през 1881 г. успешно демонстрира няколко модела на изложба в Париж динамо коли и техните крушки с нажежаема жичка.

Една от причините Максим да успее да представи новия си продукт толкова бързо е, че наел Лудвиг Боем, стъклодушачката Едисон от Менло Парк, в началото на 1880г. Той не можа да избегне споровете за патент с Едисон, но лампите се оказаха много успешни и се произвеждаха в продължение на няколко години, дори след като Максим се премести в Англия през 1881 г. и на практика спря да работи за електричество, като се съсредоточи върху основното си изобретение - картечницата.

Трябва да кажа, че Хирам Максим и компанията за електрическо осветление на САЩ също предложиха цялостно решение за електрическо осветление, т.е. те разполагаха с цялото необходимо оборудване, от електрически генератори до електрически крушки. При производството на лампи с нажежаема жичка целият технологичен процес е напълно разработен за тях.

В допълнение към конструктивните характеристики на самите лампи, патентован е и процесът на производство на въглеродни нишки, метод за евакуация на лампи, подобрения в генераторите на ток и дори канделабра (полилей) за нови източници на светлина. По-долу са рисунки на лампи на Хирам Максим, взети от патентите му.

Патентите на Хирам Максим върху електрически крушки

Компании на Уилям Сойер - The Sawyer & Man Electric Co. и Хирам Максим - компанията за електрическо осветление на САЩ не продължи дълго. След бурен начален етап в развитието на електрическото осветление през първата половина на 1880-те, когато много играчи се стичаха към този сегмент на пазара, започнаха редица сливания и придобивания, а както често се случва, дори основателите попаднаха под натиска на по-успешните конкуренти.

Някои от щастливите конкуренти бяха професорите Елиху Томсън и Едвин Хюстън, които започнаха да експериментират с подобрения на съществуващите дъгови лампи и динамо в края на 1870-те. През 1880 г., след като група бизнесмени от Нова Британия се приближи до тях, Томсън и Хюстън се съгласяват да създадат компания, която започва да комерсиализира осветителни системи (както дъгови, така и лампи с нажежаема жичка), базирани на собствени патенти.

Това беше Американската електрическа компания, която продължи до 1883 г., когато бе реорганизирана и преименувана на The Thomson-Houston Electric Company. Продажбите на осветителни системи на базата на дъга са били много успешни и The Sawyer & Man Electric Co. е придобита през 1886 г., за да диверсифицира бизнеса си в други сегменти на електрическия пазар. и започна производството на лампи с нажежаема жичка въз основа на техните патенти.

Компанията на Хирам Максим, САЩ за електрическо осветление на САЩ, е купена от друг известен изобретател и изключително успешен бизнесмен, Джордж Уестингхаус, през 1888 година.

Така до 1890 г. в резултат на всички тези сливания и придобивания Едисън, Томсън-Хюстън и Уестингхаус образуват т.нар. Големи три "Големи 3" на американската осветителна индустрия. Сливанията обаче не свършиха дотук. През 1892 г. известният американски банкер и финансист Джон Пиърпонт Морган инициира сливането на компанията Edison General Electric и Thomson-Houston Electric Company, в резултат на което се създава известната компания General Electric.

Изчезването на името на Едисон от името на компанията, в чийто източник е стоял, е много символично. Дотогава Томас Едисън явно беше загубил пред Уестингхаус спора за това кой ток, постоянен или променлив, трябва да се използва за осветление (и не само).

Както знаете, Едисон е бил привърженик на постоянен ток, но в края на 1880 г. стана ясно, че практически няма перспективи за този тип ток, в случай на широкото му промишлено производство и предаване на дълги разстояния. Едисон продължи с голямо упорство да промотира системите си с постоянен ток, въпреки че за него известно време работеха двама млади гении: 28-годишният Никола Тесла и 22-годишният Михаил Доливо-Доброволски - привърженици на променливотокови и бъдещи изобретатели, съответно на двуфазни и трифазни двигатели на променлив ток ток.

Не постигайки взаимно разбирателство с Едисон, Доливо-Доброволски се мести в Германия при Сименс, а Тесла през 1888 г. се затича към основния си съперник - Уестингхаус. През същата година в лабораторията на Уестингхаус е изобретен електромер с променлив ток, след което резултатът от двубоя се превръща в предопределено заключение.

Цялата тази борба между привържениците на AC и DC е много интересна сама по себе си и заслужава отделно описание, но за щастие, други го направиха преди мен. Можете да прочетете повече за това, например, в статията On Edison and Black PR, публикувана в списание Science and Life, N 7, 2001.

Все още има много любопитен момент в тази конфронтация. Американските патенти на Лодигин № 494149, 494150 и 494151 са регистрирани на 28 март 1893 г., но заявления за тях са подадени на 14 септември 1888 г., т.е. през периода на най-голяма интензивност на борбата между привържениците на постоянни и променливи течения. Ако погледнете заглавието в описанието на тези патенти, можете да прочетете следното: ALEXANDRE DE LODYGUINE, ОТ ПАРИЖ, ФРАНЦИЯ, АСИГНОР, ЧРЕЗ МЕСЕНСКИ ПРЕДПРИЯТИЯ, ДО ЗАПАСНАТА ЕЛЕКТРИЧЕСКА И ПРОИЗВОДСТВЕНА КОМПАНИЯ, ОТ ПИТБУРГ, ПЕНСИЛВАНИЯ.

Мисля, че това трябва да се разбира по такъв начин, че през тези години Лодигин работи за Westinghouse Electric или (и) прехвърля всички права върху тези патенти на компанията. Във връзка с този факт, отрицателният отговор на въпроса „Alexander de Lodyguine vs. Томас Едисън - Имаше ли конфронтация? от предишния пост, не изглежда толкова очевидно. Конфронтацията беше, но не и Lodyguine vs. Едисън и AC vs. DC, където Лодигин играе в екипа на променливотоковия променлив ток, заедно с други изключителни електротехници от времето, срещу екипа на DC (постоянен ток), воден от Томас Едисън.

Какво се оказва:

* Лампата с нажежаема жичка не е изобретена от Едисон;

* Той не е първият в практическото приложение и производство на тези лампи, въпреки че е първият, който направи тази производствена маса;

* Едисон загуби битката с основния конкурент за промоцията на своята осветителна система, преди да започне масовото си приложение;

* General Electric представи волфрамова нишка без участието на големия изобретател.

И въпреки това почти целият свят нарича обикновена лампа с нажежаема жичка точно крушката на Едисон, а не Сван, Лодигин, Максим, ... и дори не Крушката на Илич, Защо?

Защо Томас Едисън?

На този въпрос има много отговори. От една страна, Томас Едисън е добре известна и значима личност в историята на съвременната цивилизация, а от друга, самата крушка изигра важна роля за формирането на същата тази цивилизация. Ето защо мнозина са се опитали да обяснят това явление (отговори на този въпрос). В първото си съобщение за електрическата крушка направих това, може би не много оригинално, но мисля - правилно.

Но заслугата на Едисон, преди всичко в това, че той измисли и създаде свръхсистема за тази лампа и пусна нейното производство в поток, което доведе до значително намаляване на разходите.Той излезе с винтова основа за лампата и патрон за нея, измисли предпазители, ключове, първия електромер. Именно с електрическата крушка на Едисън електрическото осветление стана наистина масово, идваше в домовете на обикновените хора.

Обемното производство на електрически крушки е несъмнено най-голямото постижение на Едисон. Първоначално, продавайки лампите си под себестойността на цена от 1 долар 25 цента, той успял, като въведе механизация в производствените процеси, да намали разходите толкова много, че след три години, продавайки ги по 22 цента на брой, всяка лампа донесе печалба от три цента и нов доход компенсира всички предишни загуби.

Основата на винтовете за крушки, изобретена от Edison (т. Нар. Edison Base или E27), все още е един от общоприетите световни стандарти. Цялото необходимо оборудване и аксесоари също бяха разработени от екипа на Edison, както практически нищо от това не съществуваше преди. Ето някои от компонентите от електрическата система за осветление, които Edison измисли.

Edison Power Generator.

Разклонителна кутия

Електрохимичен измервателен уред на електрическа енергия.

Друг отговор на въпроса Защо Едисон? може да се намери в книгата „Едисон“ от поредицата Живот на забележителни хора (том 15), автор - Михаил Якович Лапиров-Скобло, издателство „Млада гвардия“, 1960г. Първото издание на тази книга е публикувано през 1935г.

Британската енциклопедия от 1929 г. в статия за осветлението подчерта, че не Едисон е първият изобретател на лампата с нажежаема жичка. Статията посочва А. Н. Лодигин (Русия, 1872 г.) и Джоузеф Суон (Англия, 1877 г.) като първите изобретатели на лампа с нажежаема жичка. Най-голямата заслуга на Едисън беше, че той е първият, който създаде практически осъществима и следователно широко разпространена електрическа осветителна система с лампи с нажежаема жичка със силно, устойчиво нажежаема жичка, с висок и стабилен вакуум и с възможност за прилагане на електрически ток към огромен брой независими приятел и от разстоянието на светлинните точки.

Друг интересен отговор на въпроса „Защо Томас Едисън?“ може да се намери в статията „Есе за развитието на лампи с нажежаема жичка“ от енциклопедията „Индустрия и технологии“, публикувана в началото на 20 век и която е руски превод на съответната немска публикация. Третият том от тази енциклопедия съдържа това есе, което е отражение на, така да се каже, европейски (или по-скоро немски) възглед върху историята на лампите с нажежаема жичка. По-долу ще цитирам най-интересните фрагменти от това есе, които се отнасят конкретно до ролята на Едисон в историята на създаването и прилагането на лампа с нажежаема жичка.

Есе за развитието на лампи с нажежаема жичка: "Трябва да се отбележи обаче, че лампите с нажежаема жичка могат да се развиват само бавно, дори и ако проучванията започнат. За техния растеж нямаше източник на живот за никакви изобретения - увереност в практическата приложимост и ползи. Досега бяха налични само галванични клетки с лампи с нажежаема жичка, като и дъгови лампи, беше възможно да се използват само за научна демонстрация или, в изключителни случаи, под формата на любопитство.

С изобретяването и разпространението на динамовете изобретателите получиха нов тласък за подобряване на осветлението с нажежаема жичка за практическа употреба, като на първо място беше задачата да смажат електрическата светлина, което принуди електротехниците да тръгнат по стария път, за да постигнат желаната цел.

През 1873 г. руският изобретател Лодигин се опитва да подреди лампи с нажежаема жичка и двама наши сънародници Кон и Булыгин се присъединяват към него за тези изследвания.

Всички тези проучвания обаче не доведоха до нови практически резултати. Те обаче доказаха, че въглищата са най-подходящото вещество за нажежаема жичка и използването на това вещество естествено доведе до факта, че тялото с нажежаема жичка е поставено в безвъздушно пространство за елиминиране на изгарянето.Това е основната характеристика на съвременните лампи с нажежаема жичка и затова описаната работа на изобретателите трябва да се признае за първостепенна. Последва адаптация на лампи с нажежаема жичка за практическа употреба.

Тази окончателна работа не трябва да се поставя твърде ниско; просто трябва да признаем, че осветлението с нажежаема жичка е изобретено отдавна и благодарение на предишни изобретения започна да се разпространява бързо от края на седемдесетте години. Сега нека разгледаме накратко как се разви тази втора част на изобретението - адаптирането на лампи с нажежаема жичка за практическа употреба.

В края на седемдесетте този бизнес се предприема от няколко страни в Америка и Англия. Той придоби голяма популярност и слухът, че някой се стреми да постигне смачкване на електрическа светлина чрез нажежаемо осветление, подтикна втория изследовател, третият и т.н., да направят същото.

Тъй като тялото с нажежаема жичка трябва да има сравнително малко напречно сечение, възникна въпросът как да се получи такъв проводник от въглища; нямаше какво да си помислим да го изрежем от въглеродни ретро, ​​този крехък и крехък материал. Прост начин за приготвяне на такива въглищни проводници е намерен от двама американски електротехници, Сойер и Човек. Те изрязват малки дъги от картон и ги карбонизират във фурна в графитен прах. Това е в началото на 1878г.

През есента на 1879 г. Томас Едисон неочаквано напредна в тази област на изобретенията и завърши практическото развитие на лампа с нажежаема жичка. До този момент Едисон се придържаше към металните проводници като нажежаемо тяло, но когато видя резултатите от изобретенията на Сойер и Човек, той стъпи на правия път и благодарение на изключителния си технически гений, който притежава заедно с изобретателния талант, той успя да внесе лампа след няколко седмици Нажежаема жичка с пълна годност за практическа употреба.

Първо, той замени крехкия хартиен ъгъл с най-добрия, направен от овъглени бамбукови влакна, и в същото време установи, че тялото с нажежаема жичка трябва да бъде осигурено възможно най-голямо съпротивление, така че чрез повишаване на напрежението на това тяло, той ще намали ампеража, необходим за нажежаема жичка.

През същата година Едисон успява да организира първия практически монтаж на осветление с нажежаема жичка (а именно на парахода Columbia със 115 лампи с нажежаема жичка), а след това подобни инсталации започват да се разпространяват бързо.

За съжаление безспорно важното участие на Едисон в практическото разработване на лампи с нажежаема жичка се използва за нецензурна реклама, излагайки го като изобретател на тази лампа. Още преди Едисон да започне изобретателската си работа, неговите другари разкриха, че работи върху изобретение, което скоро ще измести газовото осветление; по този начин те постигнаха желаното, а именно бърз спад в цената на акциите на газовите компании. Това често се повтаряше с по-нататъшни изобретения на Едисън (просто трябва да си припомним преувеличените реклами за звукозапис преди няколко години) и вероятно не в полза на Едисон, за когото тези рекламодатели подкопават славата му.

В Европа те започнаха да се интересуват от лампи с нажежаема жичка от 1880 г. и се запознаха с тях едва когато Едисон доказа на практика техните предимства на Електрическото изложение в Париж (през 1881 г.). От това време осветлението с нажежаема жичка започва бързо да се разпространява. "Промишленост и технологична енциклопедия на промишленото знание том 3. Електричество. Санкт Петербург. 1904 г.

Какъв език, какъв стил! Приятно за четене. Но освен стил, есето може да се възприеме като практическо ръководство за изобретение, където веднага се излага фундаменталната истина, която за много от съвременните ни изобретатели е недостижима за разбиране и трябва да се възприема като божествено откровение.

Източникът на живота на всички изобретения е увереността в практическата приложимост и печалбата.Така че „адаптирането на лампите с нажежаема жичка (както и всякакви други изобретения) към практическото приложение“ е важен етап от работата, която Едисон доведе до края, а не Сойер, Максим или Лодигин. И това беше разбираемо в началото на 20 век.