ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОСВЕЩЕНИЯ. ОТ ЛУЧИНЫ ДО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛАМПЫ…

СОДЕРЖАНИЕ. Источники света на первых паровозах и машинах.Источники света на первых паровозах и машинах. Физические явления, на основе которых возникла осветительная техника XIX века..Физические явления, на основе которых возникла осветительная техника XIX века. История изобретения дуговых ламп. История изобретения лампы накаливания. Русские приоритеты. Музеи, в которых хранятся старые электрические лампы.Музеи Закрепление и проверка знаний.Закрепление

СИГНАЛЬНЫЕ ФОНАРИ До появления переносных электрических фонарей пользовались открытыми керосиновыми лампами с фитилем в носике. Такие лампы использовались при осмотре паровозов. Масленка-непроливайка служила для пополнения керосиновых ламп. В прошлом кондуктор подавал сигнал машинисту флажком днем и керосиновым фонарем ночью.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ЛАМПЫ СО СВЕЧОЙ. На первых автомобилях ставили лампы со свечами. Эти лампы имели пружину, поднимающую свечу по мере сгорания. Легкий сквозняк задувал огонь, а из-за тряски на ухабах свечи разваливались на куски.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ МАСЛЯНЫЕ ЛАМПЫ До 1889 г. были распространены громоздкие масляные лампы.

АВТОМОБИЛЬНЫЕ ГАЗОВЫЕ ЛАМПЫ В газогенераторе при контакте с водой карбид выделяется газ – ацетилен. Примерно каждые 4 часа нужно было добавлять свежую порцию карбида. Первые ацетиленовые лампы на машинах появились в 1898 г. Они требовали постоянного ухода, а иногда и взрывались, но все же были значительно лучше масляных или ламп со свечами. Их использовали до 1939 г.

ВОЛЬТОВА ДУГА В 1802 г. русский академик В.В.Петров первым открыл явление дугового разряда – Вольтову дугу и отметил, что с ее помощью можно осветить темный покой.

РУССКИЙ СВЕТ В 1876 г. в Париже П.Н. Яблочков получает патент на новый вид электрического освещения – русский свет. Улицы Парижа, Лондона были освещены свечами Яблочкова. Из Парижа электрическое освещение распространилось по всему миру, дойдя до дворцов шаха персидского и короля Камбоджи". Весной 1879 г. Яблочков осветил в Петербурге Литейный мост через Неву, площадь перед театром и некоторые заводы. Вскоре новые огни загораются в Москве.

СВЕЧА ЯБЛОЧКОВА Электродные угли в дуговой лампе Яблочкова располагались вертикально и параллельно один другому и были изолированы друг от друга прослойкой тугоплавкой белой глины (каолина). Лампе Яблочкова не нужен механический регулятор, сближающий угольные стержни по мере их сгорания. 23 марта (н. с.) 1876 г. русский изобретатель Яблочков получил во Франции привилегию N на дуговую электрическую лампу без регулятора.

Почему погасла свеча Яблочкова? Одновременно с дуговыми лампами шла разработка конструкции ламп накаливания. В лампе накаливания используется эффект свечения проводника, нагретого проходящим по нему электрическим током. Лодыгин заменил два угольных стержня, соединенных вольтовой дугой, одним тонким угольным стержнем, не имеющим разрывов.

ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА Тепловое действие тока – это явление нагревания проводника, по которому проходит электрический ток. Закон устанавливает определенное соотношение между величиной тока (I), проходящего по проводнику, электрическим сопротивлением проводника (R) и длительностью прохождения тока (t), с одной стороны, и количеством выделяемого тепла (Q) – с другой. Возможность получить сильно раскаленный током проводник вызвала стремление использовать его для устройства нового типа электрического источника света. Q = I 2 R t

ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ В 1872 г. А.Н. Лодыгин – ровесник Яблочкова, создает свою первую лампу накаливания. В качестве тела накаливания Лодыгин применил тонкие стерженьки из угля, помещенные в герметично закупоренный стеклянный шар или цилиндр. Срок службы первых ламп Лодыгина не превышал 50 минут. Для увеличения срока службы лампы Лодыгин стал удалять с помощью насоса воздух из колбы. В 1873 г. на Одесской улице в Петербурге в двух фонарях керосиновые лампы были заменены лампами Лодыгина. Это был первый в мире опыт уличного освещения несколькими электрическими лампами накаливания. В 1890 г. Лодыгин получил в США патент на электрические лампы накаливания с металлической нитью.

ТОМАС АЛВА ЭДИСОН ( ) В 1878 г. проблемой освещения занялся американский изобретатель Томас Эдисон. Проделав 6000 опытов, он технически доработал лампу Лодыгина, выяснив, что для продолжительной работы лампы нужны откачка воздуха до низкого давления, патрон и выключатель. Лучше всего у Эдисона светились обугленные бамбуковые волокна. И тем не менее он только через 7 лет после Лодыгина создал лампу накаливания и поставил ее на производство. В 1880 г. он получил патент на изобретение.

РУССКИЕ ПРИОРИТЕТЫ Яблочков П.Н. ( ) Лодыгин А.Н. ( )

Почему же не сказать уже, что и солнечный свет изобретен в Америке? Первая привилегия на лампы накаливания выдана в России Товариществу Электрического освещения Лодыгина и К 0 на способ и аппараты для дешевого электрического освещения 11 июля 1874 за N 1619, тогда как все последующие привилегии выдавались лишь на усовершенствование лампы. Лодыгин изобрел первую практически пригодную лампу накаливания. В США Эдисон получил первый патент на свою лампу накаливания в 1880 г., но другие изобретатели оспаривали это право Эдисона. В конце концов американский суд вынужден был отказать Эдисону в праве препятствовать другим фирмам и изобретателям изготовлять и выпускать в продажу лампы накаливания. Русские привилегии Иностранцу Томасу Альва Эдисону выданы только в 1881 г.: одна N 2589 от 24 сентября на усовершенствования в способах и аппаратах для произведения электрического света и вторая N 2638 от 11 декабря на усовершенствования в электрических лампах и способ устройства оных.

РУССКИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ 19 века. В открытии и изучении явлений, на основе которых возникла осветительная техника 19 века, большая заслуга принадлежит русским ученым: Петрову В.В., открывшему вольтову или электрическую дугу, Ленцу Э.Х. и Джоулю, изучившими независимо друг от друга, явление нагревания проводника электрическим током. Русскими же изобретателями были найдены и первые наиболее реальные способы использования этих явлений для устройства электрических источников света – П.Н. Яблочковым для устройства дуговой лампы и А.Н. Лодыгиным для устройства лампы накаливания.

ВАСИЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ПЕТРОВ ( ) В.В. Петров – зачинатель мировой электротехники. Петров изготовил самую мощную в мире гальванивольтовскую батарею и с ее помощью в 1802 г. открыл электрическую дугу.

ЭМИЛИЙ ХРИСТИАНОВИЧ ЛЕНЦ ( ) Одним из крупнейших физиков мира, работавших в первой половине 19 века, был член Петербургской Академии наук Э.Х. Ленц. Из многочисленных работ Ленца по электричеству наибольшее значение имеют для электротехники следующие работы: правило определения направления индукционного тока и закон выделения тепла проводником с током.

ПАВЕЛ НИКОЛАЕВИЧ ЯБЛОЧКОВ ( ) В 1876 г. русский изобретатель Яблочков получил во Франции привилегию N на дуговую электрическую лампу без регулятора, сближающего угольные стержни.

АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ ЛОДЫГИН ( ) Имя Лодыгина связано главным образом с изобретением и созданием электрической лампы накаливания. А.Н. Лодыгин оказал сильное влияние на Т. Эдисона, который используя принцип действия лодыгинской лампы, превратил ее в предмет широкого потребления.

ИНСТРУКЦИЯ РАБОТЫ С ТАБЛИЦЕЙ 1. Прочитайте текст, приведенный в таблице 1. Заполните пропуски. Воспользуйтесь для этого словами для справок (список слов избыточен). СЛОВА ДЛЯ СПРАВОК: Ом, Ньютон, Джоуль, амперметр, лейденские банки, полупроводники, Ампер, Кулон, Лодыгин, Попов, Петров, генератор, Эрстед, Ленц, Максвелл, Джоуль, Герц, электроскоп, непроводники.

ТАБЛИЦА 1. СОСТОЯНИЕ УЧЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЯХ в ХIX веке. Период Научные и технические достижения Конец 18 в.- начало 19 в. 1.Закон взаимодействия наэлектризованных тел (закон …Кулона). 2.…Электроскоп – прибор для количественной характеристики электрических состояний. 3.Электростатические машины разного рода для получения электричества. 4.…Лейденские банки - приборы для накопления электричества. 5.Тела разделялись на проводники и непроводники электричества. 6.Молния – это электрический разряд в воздухе. 7.Работы Гальвани ( ) и Вольта послужили началом новой эпохи в изучении электрических явлений. В 1799 г. изобретен первый … генератор электрического тока – вольтов столб. 8.В 1802 г. русский физик … В.В. Петров открыл электрическую дугу. 9.Первые наиболее важные практические применения электрического тока: электрическое взрывание мин (Шиллинг), гальванопластика (Якоби) и электрическое освещение (Яблочков и … Лодыгин).

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ 1. Первая половина 19 в. 1. В 1820 г. датский физик … Эрстед ( ) открыл влияние тока на магнитную стрелку В 1820 г. французский ученый … Ампер открыл явление взаимодействия токов В 1827 г.немецкий физик … Ом установил соотношение между величиной тока, эдс источника тока и величинами, характеризующими проводник (закон … Ома) В 1831 г. английский физик … Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. По своему научному и практическому значению это открытие имеет мало себе равных. Фарадей обратил магнетизм в электричество В 1847 г немецкий физик Кирхгофф установил законы для разветвленных электрических цепей В 1831 г. русский ученый … Ленц открыл закон о направлении индукционных токов В 1834 г. Фарадей открыл законы электролиза В 1841 г и 1842 г. … Джоуль и Ленц, независимо друг от друга, открыли закон теплового действия тока.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТАБЛИЦЫ 1. Вторая половина 19 в. 1. Английский физик … Максвелл заложил основы современного учения об электромагнитном поле. 2.В 1878 г. русским ученым и изобретателем Яблочковым впервые были использованы трансформаторы для питания электрических свечей. 3.В 1886 г. немецкий ученый … Герц экспериментально обнаружил электромагнитные волны. 4.В 1895 г. русский физик … Попов изобрел радиотелеграф.