Glavni Reference Kdo je izumil žarnico?

Kdo je izumil žarnico?

Tukaj je prikazan laboratorij Menlo Park Thomasa Edisona, ki je izumil žarnico, potem ko so ga preselili v muzej Henryja Forda v Greenfield Village, Dearborn, Michigan. Puščica na vakuumski črpalki (sredina) označuje mesto Edisona

Tukaj je prikazan laboratorij Menlo Park Thomasa Edisona, ki je izumil žarnico, potem ko so ga preselili v muzej Henryja Forda v Greenfield Village, Dearborn, Michigan. Puščica na vakuumski črpalki (sredina) označuje mesto, kjer je Edison poustvaril prižig žarnice z žarilno nitko 21. oktobra 1929. (Zasluga za sliko: Arhiv Hulton/Getty Images)

Skočiti:

Čeprav se Thomas Edison običajno pripisuje izumitelju žarnice, slavni ameriški izumitelj ni bil edini, ki je prispeval k razvoju te revolucionarne tehnologije. Mnogi drugi pomembni izumitelji, inženirji in znanstveniki z vsega sveta so prav tako zaslužni za svoje delo z elektrikobaterije, svetil in nastanek prvih žarnic z žarilno nitko.

Čeprav imena Alessandro Volta, Humphrey Davy ali Joseph Swan morda niso prva, ki nam pridejo na misel, ko se sprašujemo, kdo je izumil žarnico, njihova vloga v zgodovini tehnologije ni nič manj pomembna. Torej, nadaljujte z branjem spodaj, saj bomo nekoliko osvetlili pravo zgodovino.

Zgodnje raziskave in razvoj

Zgodba o žarnici se začne veliko preden je Edison leta 1879 patentiral prvo komercialno uspešno žarnico. Leta 1800 je italijanski izumitelj Alessandro Volta razvil prvo praktično metodo za ustvarjanjeelektrika (odpre se v novem zavihku), voltaični kup. Iz izmeničnih diskov iz cinka in baker (odpre se v novem zavihku)— prepleten s plastmi kartonov, namočenih v slani vodi — je kup prevajal elektriko, ko je bila na obeh koncih priključena bakrena žica. Čeprav je Voltina žareča bakrena žica pravzaprav predhodnik sodobne baterije, velja tudi za eno najzgodnejših manifestacij žarnice z žarilno nitko.

Po mnenju Harolda H. Schoberta (' Energija in družba: Uvod (odpre se v novem zavihku),« CRC Press, 2014) je Voltaic Pile »znanstvenikom omogočil eksperimentiranje z električnimi tokovi pod nadzorovanimi pogoji« in še naprejposkusi z elektriko (odpre se v novem zavihku). Kmalu po tem, ko je Volta predstavil svoje odkritje neprekinjenega vira elektrike Kraljevi družbi v Londonu, je Davy izdelal prvo električno svetilko na svetu s povezovanjem voltaičnih pilotov z elektrodami iz oglja.

V svoji knjigi ' Življenje sira Humphreyja Davyja (odpre se v novem zavihku)' (HardPress Publishing, 2016) Aryton Paris opisuje Davyja kot 'izjemno vplivnega kemika, izumitelja in javnega predavatelja, ki je priznan kot eden prvih profesionalnih znanstvenikov.' Davyjev izum iz leta 1802 je bil znan kot električna obločna svetilka, imenovana po svetlem loku svetlobe, ki se oddaja med dvema ogljikovima palicama.

gravura Humphryja, ki dela na eksperimentu z alkalijami

Gravura Humphryja, ki dela na poskusu z alkalijami(Zasluge za sliko: Getty / Apic)

(odpre se v novem zavihku)

Čeprav je bila Davyjeva obločna svetilka zagotovo izboljšava Voltinih samostojnih pilotov, še vedno ni bila zelo praktičen vir razsvetljave. Ta osnovna svetilka je hitro pregorela in je bila veliko presvetla za uporabo doma ali v delovnem prostoru. Vendar pa je leta 2012 na predavanju za Zbornik Ameriškega filozofskega društva (odpre se v novem zavihku), je John Meurig Thomas zapisal, da so Davyjevi drugi poskusi z razsvetljavo privedli do varnostne svetilke rudarjev in tudi ulične razsvetljave v Parizu 'in številnih drugih evropskih mestih.' Načela za Davyjevo obločno lučjo so bila v 19. stoletju uporabljena pri razvoju mnogih drugih električnih svetilk in žarnic.

Leta 1840 je britanski znanstvenik Warren de la Rue razvil učinkovito zasnovano žarnico, ki je namesto bakra uporabila navito platinasto nitko, vendar je visoka cena platine preprečila, da bi žarnica postala komercialni uspeh. Zanimiv inženiring (odpre se v novem zavihku). V skladu z Inštitut za inženiring in tehnologijo (odpre se v novem zavihku). Toda stroški baterij, ki se uporabljajo za napajanje Staitejevih svetilk, so zavirali izumiteljeve komercialne podvige.

Joseph Swan proti Thomasu Edisonu

Leta 1850 se je angleški kemik Joseph Swan lotil problema stroškovne učinkovitosti prejšnjih izumiteljev in do leta 1860 razvil žarnico, ki je namesto tistih iz platine uporabljala karbonizirane papirnate filamente. BBC (odpre se v novem zavihku). Labod je prejel a patent (odpre se v novem zavihku)v Združenem kraljestvu leta 1878, februarja 1879 pa je na predavanju v Newcastlu v Angliji demonstriral delujočo svetilko. Smithsonian Institution (odpre se v novem zavihku).

Tako kot prejšnje upodobitve žarnice so bile tudi Swanove filamente postavljene v vakuumsko cev, da bi zmanjšali njihovo izpostavljenostkisik, podaljšanje njihove življenjske dobe. Na Swanovo žalost vakuumske črpalke njegovega časa niso bile učinkovite, kot so zdaj, in čeprav je njegov prototip dobro deloval za demonstracijo, je bil v dejanski uporabi nepraktičen.

Edison je spoznal, da je bila težava s Swanovim dizajnom filament. Tanek filament z visokoelektrični uporbi bila svetilka praktična, ker bi potrebovala le malo toka, da bi svetila. Svojo žarnico je demonstriral decembra 1879. Swan je izboljšavo vključil v svoje žarnice in v Angliji ustanovil podjetje za električno razsvetljavo.

Edison je tožil zaradi kršitve patenta, vendar je bil Swanov patent močan zahtevek, vsaj v Združenem kraljestvu, glede na CIO (odpre se v novem zavihku). Izumitelja sta sčasoma združila moči in ustanovila Edison-Swan United, ki je postal eden največjih proizvajalcev žarnic na svetu. Skupina Znanstvenega muzeja (odpre se v novem zavihku).

Ilustracija prikazuje Thomasa Edisona z žarnico

Ilustracija prikazuje Thomasa Edisona z žarnico(Zasluge za sliko: Getty: Ivan-96)

(odpre se v novem zavihku)

Swan ni bil edini tekmec, s katerim se je soočil Edison. Leta 1874 sta kanadska izumitelja Henry Woodward in Matthew Evans vložila patent za električno svetilko z ogljikovimi palicami različnih velikosti med elektrodami v steklenem valju, napolnjenem z dušikom. Par je neuspešno poskušal komercializirati svoje svetilke, vendar sta svoj patent na koncu prodala Edisonu leta 1879, glede na Projekt svetovne zgodovine .

Uspehu Edisonove žarnice je leta 1880 sledila ustanovitev družbe Edison Electric Illuminating Company v New Yorku. Novice EDN . Podjetje je bilo ustanovljeno s finančnimi prispevki J. P. Morgana in drugih bogatih vlagateljev tistega časa. Podjetje je zgradilo prve električne generatorske postaje, ki so napajale električni sistem in na novo patentirane žarnice. Prvo generatorsko postajo so odprli septembra 1882 na ulici Pearl Street v spodnjem delu Manhattna. Tehnični center Edison .

Drugi izumitelji, kot sta William Sawyer in Albon Man, so vrgli brisačo in združili svoje podjetje z Edisonovim, da bi ustanovili General Electric, glede na Ministrstvo za energijo ZDA (DOE) (odpre se v novem zavihku).

Prva praktična žarnica z žarilno nitko

Po mnenju DOE je Edison uspel in presegel svojo konkurenco pri razvoju praktične in poceni žarnice. Edison in njegova ekipa raziskovalcev v Edisonovem laboratoriju v Menlo Parku v NJ so med letoma 1878 in 1880 testirali več kot 3000 modelov žarnic.

Novembra 1879 je Edison vložil patent za električno svetilko z ogljikovo nitko, glede na Državni arhiv. (odpre se v novem zavihku)Patent je navedel več materialov, ki bi se lahko uporabili za filament, vključno z bombažem, lanom in lesom. Edison je naslednje leto iskal popolno žarilno nitko za svojo novo žarnico in testiral več kot 6000 rastlin, da bi ugotovil, kateri material bo gorel najdlje.

Nekaj ​​mesecev po podelitvi patenta iz leta 1879 sta Edison in njegova ekipa odkrila, da lahko karbonizirana bambusova nitka gori več kot 1200 ur, glede na Edisonov muzej (odpre se v novem zavihku). Bambus je bil uporabljen za filamente v Edisonovih žarnicah, dokler ga niso začeli nadomeščati dolgotrajnejši materiali v 1880-ih in zgodnjih 1900-ih.

Sorodno: Katera žarnica najdlje gori?

Leta 1882 je Lewis Howard Latimer, eden od Edisonovih raziskovalcev, patentiral učinkovitejši način izdelave ogljikovih filamentov. Univerza Rutgers (odpre se v novem zavihku). V skladu z Smithsonian Institute (odpre se v novem zavihku).

Retro stil

Edisonova žarnica v retro stilu(Zasluge za sliko: Getty: Aleksandr Zubkov)

William David Coolidge, ameriški fizik pri podjetju General Electric, je leta 1910 izboljšal metodo podjetja za proizvodnjo volframovih filamentov.volfram, ki ima najvišje tališče od vseh kemičnih elementov, je Edison poznal kot odličen material za filamente žarnic, vendar stroji, potrebni za proizvodnjo super fine volframove žice, v poznem 19. stoletju niso bili na voljo.

Volfram je še danes glavni material, ki se uporablja v filamentih žarnic z žarilno nitko.

LED luči

Svetleče diode (LED) zdaj veljajo za prihodnost razsvetljave zaradi nižje porabe energije za delovanje, nižje mesečne cene in daljše življenjske dobe kot tradicionalne žarnice z žarilno nitko.

Nick Holonyak, ameriški znanstvenik, je po naključju izumil rdečo LED luč, ko je poskušal ustvariti laser v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja. General Electric, (odpre se v novem zavihku)podjetje, za katerega je delal. Tako kot pri drugih izumiteljih je bilo načelo, da nekateri polprevodniki žarijo ob uporabi električnega toka, znano že od zgodnjih 1900-ih, vendar je bil Holonyak prvi, ki ga je patentiral za uporabo kot svetilka, glede na pravičnost (odpre se v novem zavihku).

V nekaj letih so mešanici dodali rumene in zelene LED, ki so bile uporabljene v več aplikacijah, vključno z indikatorskimi lučkami, zasloni kalkulatorjev insemafor (odpre se v novem zavihku), glede na DOE. Themodra LEDso v zgodnjih devetdesetih ustvarili japonski in ameriški znanstveniki Isamu Akasaki, Hiroshi Amano in Shuji Nakamura, za katerega so leta 2014 prejeliNobelova nagrada za fiziko (odpre se v novem zavihku). Modra LED je znanstvenikom omogočila ustvarjanje belih LED žarnic s prevleko diod s fosforjem.

Sorodno: Žarnice: žarnice z žarilno nitko, fluorescentne, LED (infografika)

Danes se je izbira razsvetljave razširila in ljudje lahko izberejo različne vrste žarnic, vključno s kompaktnimi fluorescentnimi (CFL) žarnicami, ki delujejo s segrevanjem plina, ki proizvaja ultravijolično svetlobo in LED žarnice (odpre se v novem zavihku).

Več podjetij za razsvetljavo premika meje zmožnosti žarnic, vključno z Phillips (odpre se v novem zavihku). Phillips je eno od številnih podjetij, ki so ustvarila brezžične žarnice, ki jih je mogoče upravljati prek aplikacije za pametni telefon. The Phillips Hue (odpre se v novem zavihku)uporablja LED tehnologijo, ki jo je mogoče hitro vklopiti ali izklopiti ali zatemniti s premikom na zaslonu pametnega telefona in jo je mogoče tudi programirati. Žarnice Hue višjega cenovnega razreda je mogoče celo nastaviti na širok razpon barv (samo približno šestnajst milijonov) in jih sinhronizirati z glasbo, filmi in video igrami.

Sledite Elizabeth Palermo na Twitterju @ techEpalermo , Facebook oz Google+ . Spremljajte LiveScience @livescience . Tudi mi smo na Facebook & Google+ .

Rachel Ross in Callum McKelvie sta prispevala k temu članku.

Dodatni viri

Zanimivi Članki