หลอดไส้ทั่วไปซึ่งใช้ในเกือบทุกบ้าน มักเรียกกันว่าหลอดไฟเอดิสัน ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์นั้นไม่ง่ายนัก ก่อนที่จะให้แสงประดิษฐ์แก่ผู้คนหลายพันล้านคน การพัฒนานี้มีการพัฒนาไปไกลมาก

หลอดไฟเอดิสัน

ชาวอเมริกัน โทมัส อัลวา เอดิสัน เป็นหนึ่งในบุคคลที่กล้าได้กล้าเสียมากที่สุดในโลกนี้ เขาเป็นเจ้าของสิทธิบัตรประมาณ 4 พันสิทธิบัตรสำหรับการประดิษฐ์ต่างๆ ชายคนนี้กลายเป็นผู้แต่งแผ่นเสียง โทรเลข ไมโครโฟนคาร์บอน คิเนโตสโคป แบตเตอรี่เหล็กนิกเกิล และอุปกรณ์อื่นๆ เป็นชื่อของเขาที่มีการเชื่อมโยงแนวคิดในการสร้างหลอดไฟแบบไส้

อย่างไรก็ตาม หลอดไฟของเอดิสันที่มีไส้คาร์บอนอยู่ข้างในนั้นยังห่างไกลจากหลอดแรกในโลก นักประดิษฐ์มากกว่าสิบคนทำงานเกี่ยวกับปัญหาในการสร้างโคมไฟที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ ซึ่งภายในนั้นมีไส้ไม้ไผ่, แพลตตินัมและคาร์บอนอยู่ หลายคนได้รับการจดทะเบียนอย่างเป็นทางการแล้ว

ทำไมในบรรดานักประดิษฐ์จำนวนมาก มีเพียงเอดิสันเท่านั้นที่ได้รับชื่อเสียงไปทั่วโลก? บทบาทหลักของเขาไม่ใช่แนวคิดในการสร้างโคมไฟ แต่คือการพัฒนาวิธีทำให้กลไกนี้ใช้งานง่าย ราคาถูก และทุกคนเข้าถึงได้

ความพยายามครั้งแรก

เป็นการยากที่จะบอกว่าใครเป็นผู้คิดสร้างหลอดไฟ แต่ก่อนที่หลอดไฟของเอดิสันจะปรากฏขึ้น มีการทดลองหลายร้อยครั้งและมีการประกาศสิ่งประดิษฐ์ที่คล้ายกันมากมาย หลอดอาร์คปรากฏขึ้นก่อน จากนั้นจึงเกิดเป็นหลอดไส้ ในศตวรรษที่ 19 การค้นพบปรากฏการณ์นี้ทำให้นักประดิษฐ์เกิดแนวคิดในการสร้างแสงประดิษฐ์ ซึ่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อสายไฟสองเส้นเข้ากับไฟฟ้า จากนั้นจึงแยกออกจากกันเล็กน้อย นี่คือลักษณะที่เรืองแสงปรากฏขึ้นระหว่างสายไฟ

มีข้อมูลว่าเจอราร์ดชาวเบลเยียมเป็นคนแรกที่สร้างโคมไฟด้วยแท่งคาร์บอน กระแสไฟฟ้าถูกจ่ายไปที่อุปกรณ์และก้านก็ผลิตแสง ต่อมาเป็นที่รู้จักเกี่ยวกับชาวอังกฤษ Delarue ซึ่งเปลี่ยนถ่านหินด้วยด้ายแพลตตินัม

หลอดไฟดังกล่าวถือเป็นการค้นพบอันมีค่า แต่การใช้งานนั้นมาพร้อมกับความยากลำบากอย่างมาก ไส้หลอดแพลตตินั่มเป็นความสุขที่มีราคาแพงไม่ใช่ทุกคนที่สามารถใช้โคมไฟดังกล่าวได้ แท่งคาร์บอนมีราคาถูกกว่ามาก แต่ก็ไม่เพียงพอในระยะยาว

ความก้าวหน้าที่มั่นคง

ในปี ค.ศ. 1854 Heinrich Goebel ช่างซ่อมนาฬิกาชาวเยอรมัน ได้สร้างโคมไฟที่มีแท่งคาร์บอนบางๆ ซึ่งส่องสว่างได้นานกว่าหลอดก่อนหน้ามาก นักประดิษฐ์สามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้โดยการสร้างสุญญากาศ หลอดไฟของเกอเบลไม่มีใครสังเกตเห็นมาเป็นเวลานาน และเพียงไม่กี่ปีต่อมาก็ได้รับการประกาศว่าเป็นหลอดไฟหลอดแรกที่เหมาะสำหรับการใช้งานจริง (ประกาศว่าสิทธิบัตรของเอดิสันไม่ถูกต้อง)

Joseph Swan และ Alexander Lodygin ทำงานเพื่อปรับปรุงกลไกนี้ ส่วนหลังจดสิทธิบัตรการประดิษฐ์ "หลอดไส้" ที่ทำงานบนแท่งคาร์บอนในสุญญากาศ ในปี พ.ศ. 2418 เขาสร้างความโดดเด่นอย่างเห็นได้ชัดด้วยการประดิษฐ์ “เทียนไฟฟ้า” วิศวกรชาวรัสเซียใช้เส้นใยดินขาวที่ไม่ต้องใช้สุญญากาศ โคมไฟ Yablochkov ใช้สำหรับไฟถนนและแพร่หลายในยุโรป

การปรับปรุงกลไก

ทิศทางหลักเป็นที่รู้จักมานานแล้ว แท่งของวัสดุบางชนิดถูกวางในสุญญากาศและเชื่อมต่อกับกระแสไฟฟ้า สิ่งที่เหลืออยู่คือการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับอิเล็กโทรดเพื่อให้เรืองแสงได้ยาวนาน

ในปี พ.ศ. 2421 เอดิสันเริ่มสนใจที่จะค้นหาวิธีแก้ปัญหาหลอดไฟที่ประสบความสำเร็จ นักประดิษฐ์ใช้วิธีการทดลองภาคปฏิบัติ: เขาทำให้มวลพืชเป็นถ่านและเปลี่ยนวัสดุต่างๆ เป็นเส้นใย หลังจากการทดลองกว่า 6,000 ครั้ง เขาสามารถสร้างตะเกียงจากถ่านไม้ไผ่ที่มีอายุ 40 ชั่วโมงได้ หลอดไฟของเอดิสันเริ่มมีการผลิตจำนวนมาก แทนที่หลอดไฟอื่นๆ ในตลาด ในปี 1890 วิศวกร Lodygin ได้จดทะเบียนการใช้แท่งทังสเตน และต่อมาได้ขายสิทธิบัตรให้กับ General Electric

ข้อดีของเอดิสัน

ขณะพัฒนาหลอดไฟ เอดิสันเข้าใจว่านอกเหนือจากการเลือกใช้วัสดุแล้ว การออกแบบกลไกก็มีความสำคัญเช่นกัน เขาจึงประดิษฐ์ฐานสกรู สร้างฟิวส์ มิเตอร์ สวิตช์ตัวแรก และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ส่วนประกอบระบบไฟส่องสว่างหลายอย่างที่ Edison คิดค้นขึ้นนั้นเป็นอุปกรณ์มาตรฐานและยังคงใช้กันทั่วโลก

นักประดิษฐ์ได้จัดทำหลอดไฟให้กับทุกคน เพื่อทำเช่นนี้เขาจึงเริ่มขายพวกมันในราคาที่ลดลง เอดิสันมีราคามากกว่าหนึ่งดอลลาร์เล็กน้อย แผนการของชาวอเมริกันผู้กล้าได้กล้าเสียคือการทำให้สิ่งประดิษฐ์นี้มีราคาไม่แพงจนแม้แต่เทียนขี้ผึ้งยังดูหรูหราเมื่อเปรียบเทียบกัน การผลิตอัตโนมัติอย่างรวดเร็วทำให้สามารถลดต้นทุนในขณะที่ยังคงผลิตสินค้าปริมาณมากได้ ในไม่ช้าตะเกียงนั้นราคาประมาณ 22 เซ็นต์ ความฝันของนักประดิษฐ์เป็นจริง - หลอดไฟปรากฏอยู่ในบ้านทุกหลัง

หลอดไฟเอดิสันในการตกแต่งภายใน

ปัจจุบันนี้หลอดไฟเป็นเรื่องธรรมดา มีราคาไม่แพงและใช้งานได้สะดวกมาก นอกจากนี้ยังมีโคมไฟหลายประเภทและหลายรุ่นอีกด้วย ความสำคัญในทางปฏิบัติของสิ่งเหล่านี้ได้จางหายไปในพื้นหลังแล้ว ตอนนี้ สิ่งเหล่านี้ได้กลายเป็นส่วนเสริมที่สำคัญในการตกแต่งภายในบ้าน

“หลอดไฟของเอดิสัน” (ดูรูปด้านบน) เป็นชื่อของหลอดไฟชนิดหนึ่ง ซึ่งตกแต่งในสไตล์เรโทรและคล้ายกับที่ใช้ในสมัยของโธมัส เอดิสัน โคมไฟดังกล่าวให้แสงที่นุ่มนวลและดูเหมือนหลอดแก้วหรือลูกบอลบนสายไฟที่ทนทาน หลอดไฟเอดิสันมักใช้ในการออกแบบพื้นที่สาธารณะ บาร์ ร้านกาแฟ หรือตกแต่งห้องนั่งเล่นและห้องนอน

เป็นการยากที่จะพบกับคนที่ไม่คุ้นเคยกับหลอดไส้ - อุปกรณ์ดังกล่าวส่องสว่างบริเวณบ้านและถนนในเมืองมาเป็นเวลา 100 ปี การพัฒนาเทคโนโลยีค่อยๆ เข้ามาแทนที่ “หลอดไฟอิลิช” แต่ก็ยังพบได้ในชีวิต

หลอดไฟมีไว้สำหรับ:

• การใช้งานทั่วไป. ใช้สำหรับตกแต่งและแสงสว่าง
• ตกแต่งหลอดไฟที่ทำในรูปแบบของตัวเลข
• โคมไฟแรงดันต่ำ - ตั้งแต่ 2.5 ถึง 42 V. ใช้ในสถานที่ที่มีอันตรายเพิ่มขึ้น - ในพื้นที่เปิดโล่งชั้นใต้ดิน
• แหล่งกำเนิดแสงสีถูกผลิตขึ้นในขวดแก้วสี ก่อนที่จะมีการประดิษฐ์ LED พวกมันเคยถูกใช้ในการจัดแสงตกแต่งเวทีและฉากภาพยนตร์ และใช้ในการจัดระเบียบการนำเสนอ
• สัญญาณ. ใช้เพื่อแสดงข้อมูลในกระดานข้อมูล
• โคมไฟสำหรับรถยนต์. มีความโดดเด่นด้วยความแข็งแกร่งและความต้านทานต่อแรงสั่นสะเทือน
• แสงไฟสปอร์ตไลท์. เนื่องจากมีกำลังไฟสูง จึงถูกนำมาใช้เพื่อให้แสงสว่างในพื้นที่เปิดโล่ง เช่น ในสนามกีฬา สถานีรถไฟ และไฟสปอร์ตไลท์ที่เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยใช้
• โคมไฟพิเศษสำหรับทัศนศาสตร์ – เครื่องฉายภาพยนตร์ เครื่องมือวัด และเครื่องมือทางการแพทย์

เดิมทีหลอดไส้ถูกประดิษฐ์ขึ้น ดูเหมือนเป็นอุปกรณ์ธรรมดาๆ แต่จริงๆ แล้วไม่ใช่เลย

เป็นยังไงบ้างคะกับการเปิดเทอม?

ประวัติความเป็นมาของหลอดไส้เริ่มต้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน โทมัส เอดิสัน (พ.ศ. 2390-2474) ถือเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดไส้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์นี้มีบรรพบุรุษ

ในปี 1803 นักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย Vasily Vladimirovich Petrov (1761–1834) ขณะศึกษาการนำไฟฟ้าของวัสดุ ได้รับส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างตัวนำคาร์บอน เขาเสนอให้ใช้ปรากฏการณ์นี้ส่องอวกาศ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเผาไหม้ถ่านหินอย่างรวดเร็ว การค้นพบนี้จึงไม่สามารถใช้งานได้จริงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

อเล็กเซย์ บาร์ทอช

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวี.พี. Petrov บอกในวิดีโอ:

ส่วนโค้งที่ปล่อยออกมาระหว่างแท่งคาร์บอนได้รับการอธิบายทางวิทยาศาสตร์ในปี ค.ศ. 1809 โดยเซอร์ฮัมฟรีย์ เดวี (ค.ศ. 1778–1829) ผู้ก่อตั้งโรงเรียนวิชาเคมีไฟฟ้าแห่งอังกฤษ ผลงานเหล่านี้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับการค้นพบในภายหลัง เฉพาะในปี 1838 ชาวเบลเยียม Jobard ได้สร้างต้นแบบการทำงานที่มั่นคงของหลอดไฟที่มีแกนคาร์บอน การเผาไหม้เกิดขึ้นในอากาศ ดังนั้นการทำลายอิเล็กโทรดจึงเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็ว

ในไม่ช้า ในปี ค.ศ. 1840 Warren Delarue (พ.ศ. 2358-2532) สมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ซึ่งเป็นชาวอังกฤษโดยกำเนิด ได้ใช้แพลตตินัมเป็นวัสดุเส้นใย อุปกรณ์ดังกล่าวส่องสว่างในห้องได้สำเร็จ แต่เนื่องจากโลหะมีค่ามีราคาสูงและคุณสมบัติด้านความแข็งแรงต่ำ จึงไม่สามารถใช้ในอุตสาหกรรมได้

อุปกรณ์ของ Jobard และ Delarue กลายเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ แต่ไม่ได้รับการจดสิทธิบัตร

สิทธิบัตรฉบับแรกได้รับโดยชาวไอริช Frederick de Mollane ในปี 1841 อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเกลียวแพลตตินัมที่วางอยู่ในสุญญากาศซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งาน

ชาวอเมริกันชื่อ John W. Starr ได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2387 และสิทธิบัตรของอังกฤษในปีถัดมาสำหรับหลอดไฟที่มีเส้นใยคาร์บอน งานหยุดลง ชุดหลอดไฟไม่ได้เข้าสู่การผลิตเนื่องจากนักประดิษฐ์เสียชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้ยิ่งใหญ่ Jean Bernard Foucault ก็ไม่ได้ละเลยการศึกษาส่วนโค้งไฟฟ้า ด้วยการแทนที่ถ่านด้วยอิเล็กโทรดคาร์บอนรีทอร์ตในปี พ.ศ. 2387 เขาสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้พร้อมกันโดยคิดค้น "เครื่องหรี่ไฟตัวแรก" - ความเข้มของแสงถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนความยาวของส่วนโค้งไฟฟ้า

ขั้นตอนต่อไปดำเนินการโดย Heinrich G จเบเลมจากเยอรมนี เขาทำการทดลองโดยใช้แท่งไม้ไผ่ที่ไหม้เกรียมในสุญญากาศของขวดเป็นขั้วไฟฟ้า อุปกรณ์ของ Goebel ถือเป็นต้นแบบของหลอดไฟดวงแรก

จากปี 1860 ถึง 1878 ชาวอังกฤษ Joseph Wilson Swan (Swan) ทำงานเกี่ยวกับการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ และในที่สุดก็ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการประดิษฐ์หลอดไฟ คุณสมบัติพิเศษของอุปกรณ์คือบรรยากาศออกซิเจนบริสุทธิ์ ซึ่งคาร์บอนไฟเบอร์ถูกให้ความร้อนและปล่อยแสงที่มองเห็นได้ เทคโนโลยีนี้ทำให้สามารถเพิ่มความเรืองแสงที่มองเห็นได้

ควบคู่ไปกับ Swan นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย A.N. Lodygin ได้ทำการทดลองและได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้ในปี พ.ศ. 2417 Vasily Fedorovich Didrikhson นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ปรับปรุงการออกแบบเพื่อนร่วมชาติของเขา อากาศถูกถ่ายออกจากขวด และติดตั้งอิเล็กโทรดหลายอัน หลังจากไฟไหม้ครั้งหนึ่ง อิเล็กโทรดถัดไปก็เริ่มเรืองแสง - เวลาในการให้บริการเพิ่มขึ้น

ในปี 1976 นักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย พาเวล นิโคลาเยวิช ยาโบลชคอฟ ขณะศึกษาวัสดุฉนวน ได้ใช้ดินเหนียวสีขาว (ดินขาว) เพื่อเคลือบด้าย โคมไฟเรืองแสงในอากาศโดยไม่ต้องสร้างสุญญากาศ ในการเริ่มต้น จะต้องอุ่นด้ายด้วยไม้ขีดไฟ นักประดิษฐ์เองก็สงสัยเกี่ยวกับไฟฟ้าแสงสว่างและหยุดทำงานในทิศทางนี้ อย่างไรก็ตาม ในบางครั้งโคมไฟ Yablochkov ได้ถูกผลิตขึ้นในระดับอุตสาหกรรม แต่ในที่สุดก็ถูกแทนที่ด้วยหลอดไส้ ปารีส ลอนดอน และเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กสว่างไสวด้วยอุปกรณ์ดังกล่าว และมีการติดตั้งโคมไฟบนหัวรถจักรและเรือ

Thomas Edison (USA) สามารถปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ของ Lodygin และ Yablochkov ได้ ในปี พ.ศ. 2423 ได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไฟที่มีขั้วไฟฟ้าคาร์บอน

สิ่งประดิษฐ์ของ A.N. โลดีกิน

นักวิทยาศาสตร์เริ่มทำงานโดยพัฒนาหลอดไฟที่มีขั้วไฟฟ้าคาร์บอน สำหรับผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จเขาได้รับรางวัลจาก Academy of Sciences แต่ยังคงทำการทดลองต่อไป ในปี พ.ศ. 2417 Alexander Nikolaevich Lodygin ได้จดสิทธิบัตรโคมไฟที่มีตัวไส้หลอด สาระสำคัญของการประดิษฐ์นี้คือการให้ความร้อนแก่เส้นใยแพลตตินัม (ทังสเตน) ในขวดสุญญากาศ

การเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาเคมีออกซิเดชันที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน สุญญากาศหมายถึงการไม่มีออกซิเจน ดังนั้นอัตราการเกิดออกซิเดชันจะลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยคุณสมบัตินี้ โคมไฟของ Lodygin จึงมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ในปี ค.ศ. 1890 โคมไฟที่คล้ายกับปัจจุบันได้รับการพัฒนาโดยใช้ไส้หลอดบิดเป็นเกลียว ทำจากทังสเตนหรือโมลิบดีนัม ซึ่งช่วยลดต้นทุนเมื่อเทียบกับหลอดแพลตตินัม

ผลงานของโธมัส เอดิสัน

ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1870 โทมัส เอดิสัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันผู้โด่งดังระดับโลก รับหน้าที่ปรับปรุงหลอดไฟฟ้า

เพื่อยืดอายุการใช้งานของเกลียว มีการพยายามปิดแรงดันไฟฟ้าหลังจากทำความร้อนเกลียวจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการสร้างสวิตช์อัตโนมัติไว้ในขวด อย่างไรก็ตาม เส้นทางนี้ไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ - มองเห็นการกะพริบได้

จุดเน้นของการวิจัยเปลี่ยนไปสู่การทดลองกับวัสดุสำหรับทำเส้นใย มีการทดลองประมาณ 2,000 ครั้ง

เป็นผลให้ในปี พ.ศ. 2422 เอดิสันได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไฟที่มีเกลียวแพลตตินัมและมีเวลาในการเผาไหม้สูงสุด 40 ชั่วโมง

ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ

อเล็กเซย์ บาร์ทอช

ผู้เชี่ยวชาญในการซ่อมและบำรุงรักษาอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม

สำคัญ! เป็นที่น่าสังเกตว่า Lodygin ไม่มีเงินเพียงพอที่จะขอรับสิทธิบัตรในอเมริกา ดังนั้นสิ่งประดิษฐ์นี้จึงเป็นของเอดิสัน

ความแตกต่างที่สำคัญจากอุปกรณ์ของ Lodygin คือการสร้างสุญญากาศโดยมีอากาศเหลืออยู่ในขวดน้อยลง ในปี พ.ศ. 2423 ตะเกียงของเอดิสันที่มีขั้วไฟฟ้าไม้ไผ่ถูกเผาไหม้ประมาณ 600 ชั่วโมง การออกแบบฐานสกรูที่เขาคิดค้นขึ้นนั้นมีความสำคัญไม่น้อยเลยในการแพร่กระจายตะเกียงของ Edison ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนอุปกรณ์ที่เสียหายได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย

สงครามสิทธิบัตรทำให้เกิดการร่วมทุนระหว่าง Swans และ Edison ซึ่งในที่สุดก็เติบโตจนกลายเป็นผู้นำระดับโลกในการขายหลอดไฟฟ้า การเพิ่มขึ้นของการผลิตส่งผลให้ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ลดลงและการกระจายสินค้ามากยิ่งขึ้น

ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตหลอดไส้จึงดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์จากรัสเซีย เยอรมนี สหรัฐอเมริกา เบลเยียม และบริเตนใหญ่ เมื่อรวมสิ่งที่ดีที่สุดเข้าด้วยกัน Thomas Edison ได้จัดการผลิตอุปกรณ์จำนวนมากในทางปฏิบัติ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเขาถึงได้รับเครดิตจากการประพันธ์

มันแสดงถึงอะไร?

หลอดไส้เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แสงถูกปล่อยออกมาจากตัวหลอดซึ่งได้รับความร้อนจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน (การเผาไหม้) ของเส้นใยโดยการวางไว้ในสุญญากาศที่สร้างขึ้นในขวดแก้วที่ปิดสนิท แรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับไส้หลอดผ่านหน้าสัมผัสที่อยู่ในฐาน

เติมช่องว่างด้านในของขวดด้วยก๊าซฮาโลเจน ไอโอดีนและโบรมีนจะถูกเติมเข้าไปในออกซิเจนที่เหลืออยู่ ภายใต้สภาวะธรรมชาติ โบรมีนเป็นของเหลว และไอโอดีนเป็นผลึก ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอของเส้นใย ทำให้สามารถให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงขึ้นได้ ทั้งหมดนี้ช่วยให้คุณเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้ วัสดุรูปก้นหอยในแหล่งกำเนิดแสงสมัยใหม่ได้แก่ ทังสเตน รีเนียม และออสเมียมน้อยมาก

คุณสมบัติการออกแบบ

การออกแบบโคมไฟสมัยใหม่มีความแตกต่างกันหลายประการ:

• รูปร่างกระติกน้ำ
• โครงสร้างของฐาน.
• เติมแก๊ส.
• การมีฟิวส์อยู่ภายในโครงสร้าง
• วัสดุของตัวฟิลาเมนต์
• คุณสมบัติขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์

ผู้ผลิตมีหลอดไฟหลากหลายดีไซน์ให้เลือก บางพันธุ์มีแสดงในรูป ผู้ใช้บริการเลือกรูปทรงที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากกำลังไฟและขนาดของโคมไฟที่อนุญาต เพื่อสร้างทิศทางการไหลของแสง ด้านในของหลอดไฟจึงเคลือบด้วยชั้นอะลูมิเนียม

มีทั้งโคมไฟแบบมีและไม่มีฐาน

การเชื่อมต่อแบบเกลียวแบบคลาสสิกได้รับการเสนอครั้งแรกโดย Soun และ Edison ได้พัฒนาแนวคิดนี้อย่างสร้างสรรค์ ด้วยเหตุนี้จึงมีเครื่องหมายตัวอักษรที่ฐานสกรู E ตามอักษรตัวแรกของนามสกุลของนักประดิษฐ์

พื้นรองเท้าบางรุ่นแสดงในรูป:

ในประเทศที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายไฟฟ้าต่างกัน โคมไฟจะจำหน่ายพร้อมเต้ารับที่ป้องกันการขันสกรูเข้ากับเต้ารับที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าอื่น ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งระดับแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 110–127 V จะไม่สามารถขันสกรูเข้ากับหลอดไฟสำหรับยุโรป (220–240V) ได้

ความส่องสว่างและความทนทานของหลอดไฟขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซที่ใช้บรรจุขวด ตัวอย่างเช่น ก๊าซฮาโลเจนช่วยให้เส้นใยร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงในขณะที่ยังคงอายุการใช้งานไว้ ด้วยเอฟเฟกต์นี้ทำให้หลอดฮาโลเจนปรากฏขึ้น ด้วยความสว่างเท่ากันจึงมีขนาดเล็กลงและสิ้นเปลืองพลังงานเมื่อเทียบกับรุ่นสุญญากาศ

ปัจจุบันโคมไฟที่มีไส้หลอดเป็นเรื่องธรรมดา:

• เครื่องดูดฝุ่น.
• อาร์กอนหรือไนโตรเจนอาร์กอน
• ซีนอน
• คริปโตเนียน

ฟิวส์ป้องกันขวดจากการระเบิดเมื่อเกลียวไหม้ เมื่อไส้หลอดแตก หยดทังสเตนร้อนจะตกลงบนผนังขวด มันถูกเผาและเกิดการระเบิดโดยมีชิ้นส่วนกระจัดกระจาย ฟิวส์เป็นส่วนหนึ่งของตัวนำจ่ายไฟที่อยู่ในอากาศภายในฐาน ประกายไฟที่เกิดขึ้นในสุญญากาศจะดับลงอย่างรวดเร็ว “ควัน” สีดำอาจปรากฏขึ้นในหลอดไฟ แต่หลอดไฟยังคงสภาพเดิม

การปรากฏตัวของโคมไฟขนาดใหญ่ในตลาด

ลักษณะของหลอดไฟในตลาดมีความสัมพันธ์กับต้นทุนต่ำและใช้งานง่ายเมื่อเปรียบเทียบกับตะเกียงแก๊สน้ำมันเบนซินและน้ำมัน มนุษยชาติยังคงปรับปรุงอุปกรณ์อย่างต่อเนื่องตลอดประวัติศาสตร์หลังจากการปรากฏตัว การพัฒนานำไปสู่การเกิดขึ้นของผลิตภัณฑ์ที่ทำหน้าที่หลากหลาย:

• หลอดฉายภาพความสว่างสูง การออกแบบตัวเครื่องช่วยลดการปรากฏของพื้นที่เงาที่ขอบของโซน เพื่อป้องกันการแสดงภาพที่มีคุณภาพต่ำบนหน้าจอ
• หลอดไฟสำหรับส่องสว่างปุ่มและสวิตช์ในอุปกรณ์วิทยุ
• ไฟถ่ายภาพ - แฟลชและไฟนำร่อง (แสงคงที่ที่กำลังไฟต่ำ) ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างแก่สถานที่ถ่ายภาพในทันทีหรือในระยะยาว
• ไฟหน้าทำในตัวเรือนเดียวพร้อมกระจกสะท้อนแสงและกระจกโฟกัส
• รุ่นที่มีสองเกลียวได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับไฟหน้ารถยนต์ (ไฟต่ำและสูง) ไฟท้ายรถยนต์ (ขนาดและไฟเบรก) มีการติดตั้งในแหล่งกำเนิดแสงดังกล่าวในสถานที่ที่อาจจำเป็นต้องมีการสำรอง หากเกลียวอันใดอันหนึ่งไหม้หมด เกลียวสำรองก็จะถูกจุดชนวน
• หลอดทำความร้อนใช้ในเครื่องพิมพ์เลเซอร์
• โคมไฟที่มีสเปกตรัมการปล่อยแสงพิเศษสำหรับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

หลอดไส้ได้ผ่านกระบวนการวิวัฒนาการมายาวนาน ในการให้แสงสว่างพวกเขาจะถูกแทนที่ด้วย LED แต่ในหลาย ๆ ด้านของเทคโนโลยีเราไม่สามารถทำได้หากไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าว

นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากทำงานเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ในช่วงหลายทศวรรษของศตวรรษที่ 19 ความพยายามของพวกเขาประสบความสำเร็จ และการพัฒนาของพวกเขายังคงรับใช้มนุษยชาติจนถึงทุกวันนี้ ประวัติความเป็นมาของการสร้างหลอดไฟยังไม่ชัดเจน บางคนคิดว่ามันเป็นการประดิษฐ์ของ Lodygin และคนอื่น ๆ ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ของ Edison นักวิจัยสองคนนี้สร้างเครื่องหมายสำคัญให้กับโลกของวิศวกรรมไฟฟ้า แต่เป็นเพียงหนึ่งในนักประดิษฐ์หลายคนที่ทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้าแสงสว่าง

สัตว์ประหลาดถ่านหิน

โคมไฟอาร์คคาร์บอนถูกสร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญหลายคนตั้งแต่ต้นทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ 19 ในตอนแรก พวกมันถูกใช้กับไฟฟลัดไลท์บนเรือและประภาคาร และยังใช้ในการทดลองกับไฟถนนด้วย เนื่องจากแท่งคาร์บอนมีการสึกหรอสูงและความทนทานต่ำ รวมถึงความต้องการกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก จึงไม่ได้ใช้งานในปัจจุบัน จากนั้นในช่วงรุ่งสางของยุคไฟฟ้า พวกเขาถูกสร้างขึ้นเพื่อทดแทนตะเกียงน้ำมัน น้ำมันก๊าด และแก๊ส

อุปกรณ์ที่ใช้การเผาไหม้ทั้งหมดมีทรัพยากรน้อยกว่าและเป็นอุปกรณ์อันตรายจากไฟไหม้ที่มีประสิทธิภาพต่ำ ไฟสปอร์ตไลท์ทั้งหมดที่ใช้ตะเกียงน้ำมันก๊าดให้แสงที่น้อยมากในระยะห่างจากแหล่งกำเนิดที่สั้นมาก เมื่อเทียบกับพื้นหลังแล้ว แม้แต่ตะเกียงถ่านหินดึกดำบรรพ์ก็ดูเหมือนปาฏิหาริย์อย่างแท้จริง และผู้สร้างก็ดูเหมือนพ่อมดและหมอผี

หลอดไส้: จุดเริ่มต้นของการเดินทาง

นักประวัติศาสตร์รู้ดีว่าชาวอังกฤษชื่อ Delarue เป็นคนแรกที่สร้างโคมไฟในปี 1809 มันมีเกลียวแพลตตินัมและเสียเงินจำนวนมหาศาลซึ่งทำให้ไม่สามารถนำการค้นพบนี้ไปใช้ในทางปฏิบัติได้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนทำการทดลองเพื่อปรับปรุงอุปกรณ์อย่างอิสระ ในปี ค.ศ. 1838 ชาวเบลเยียม Jobard ได้ลดต้นทุนการออกแบบหลอดไฟโดยใช้ถ่านหินราคาถูกแทนแพลตตินัมราคาแพงเป็นไส้หลอด อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวไม่น่าเชื่อถือและมีอายุการใช้งานสั้น เนื่องจากไส้หลอดในขวดจะไหม้ในชั้นบรรยากาศทันที

ขณะทดลองปรับปรุงหลอดคาร์บอน นักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน Heinrich Goebel สามารถสูบอากาศบางส่วนออกจากหลอดไฟได้ ทำให้เกิดหลอดสุญญากาศหลอดแรกที่ไส้หลอดเผาไหม้นานกว่ามาก อย่างไรก็ตาม ตัวนำคาร์บอนเป็นแหล่งเรืองแสงที่ไม่น่าเชื่อถือ และนักวิทยาศาสตร์หลายคนมุ่งความสนใจไปที่การปรับปรุงให้ดีขึ้น

ในช่วงต้นทศวรรษ 1870 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Alexander Nikolaevich Lodygin ได้ประดิษฐ์หลอดไฟไฟฟ้าที่มีไส้หลอดทังสเตน เขาเริ่มต้นการทดลองเกี่ยวกับเส้นใยคาร์บอนเช่นเดียวกับคนอื่นๆ แต่เมื่อเวลาผ่านไป เขาก็หันมาใช้ทังสเตน

การทดลองของ Lodygin

Lodygin สามารถสูบลมออกจากหลอดไฟได้บางส่วนซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก หลังจากนั้นไม่นานนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้ชาญฉลาดได้เสนอให้เติมถังบรรจุด้วยก๊าซเฉื่อยซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพและความทนทานมากยิ่งขึ้น

สำหรับการค้นพบเชิงปฏิบัติ Lodygin ได้รับรางวัล Lomonosov Prize อันทรงเกียรติจาก St. Petersburg Academy of Sciences

เพื่อปกป้องสิทธิในการประดิษฐ์ของเขา เขาได้จดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวในรัสเซีย ออสเตรีย-ฮังการี จักรวรรดิอังกฤษ โปรตุเกส ฝรั่งเศส อิตาลี เบลเยียม และสวีเดน

Alexander Nikolaevich ไม่เคยเห็นแก่ผู้อื่นและเข้าใจว่าการผลิตโคมไฟให้ผลกำไรมหาศาล เขาจึงจัดตั้งบริษัท "Russian Partnership for Electric Lighting Lodygin and Co" อย่างไรก็ตามในปี 1906 เขาได้ขายสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้ทังสเตนให้กับบริษัท General Electric ของอเมริกา ในเวลานั้น ทังสเตนเป็นวัสดุที่หายากมากและมีราคาแพง ดังนั้นโคมไฟของ Lodygin จึงไม่ค่อยมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

มรดกของอัจฉริยะชาวรัสเซีย

นับตั้งแต่ปี 1910 เป็นต้นมา เมื่อ William David Coolidge คิดค้นวิธีการที่ค่อนข้างถูกในการผลิตทังสเตนในการผลิตทางอุตสาหกรรม โคมไฟทังสเตนของ Lodygin ก็กลับมามีความเกี่ยวข้องอีกครั้ง มีความทนทานและใช้งานได้จริงมากกว่าโดยมีประสิทธิภาพสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ถ่านหิน

ในขณะเดียวกัน Alexander Nikolaevich Lodygin เดินทางไปทางตะวันตกเป็นเวลานานเพื่อทำความคุ้นเคยกับนวัตกรรมทางเทคนิค เมื่อกลับมารัสเซียโดยทำงานในแผนกก่อสร้างของรถไฟเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กเขาพยายามแนะนำสิ่งประดิษฐ์จากต่างประเทศ การสอนที่สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าทำให้เขาสามารถเผยแพร่ความรู้ที่ได้รับ นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะใช้ไฟฟ้าในรัสเซียทั้งหมด แต่สงครามโลกครั้งที่หนึ่งและการปฏิวัติที่ตามมาไม่อนุญาตให้กิจการของเขาเป็นจริง หลังจากที่พวกบอลเชวิคเข้ามามีอำนาจ Lodygin ก็อพยพไปยังสหรัฐอเมริกา แต่ความคิดของเขาก็ไม่พบคำตอบในต่างประเทศ ในปี 1923 เขาเสียชีวิตกะทันหันในนิวยอร์ก

ในขณะเดียวกัน Thomas Edison ชาวอเมริกันกำลังแนะนำหลอดไส้เข้ามาในชีวิตประจำวันอย่างแข็งขัน นอกจากนี้เขายังได้รับรางวัล "นักประดิษฐ์แต่เพียงผู้เดียว" และ "อัจฉริยะทางไฟฟ้า" ในสหรัฐอเมริกา

โคมไฟเอดิสัน

เมื่อถูกถามว่าใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟ ชาวอเมริกันทุกคนคงให้คำตอบที่ชัดเจน นั่นคือ โทมัส อัลวา เอดิสัน

หลังจากไปเยี่ยมเพื่อนของเขา William Walas ในปี 1878 โทมัส เอดิสันก็เริ่มทำงานเกี่ยวกับหลอดไฟฟ้า (เขาได้รับไดนาโมและโคมไฟโค้งหลายดวง)

เอดิสันใช้เวลาทั้งปีในการปรับปรุงหลอดไฟและให้ความสำคัญกับสุญญากาศในหลอดไฟ เขาไม่ได้คิดค้นอะไรที่เป็นการปฏิวัติ แต่เขาสามารถลดต้นทุนของหลอดไฟและทำให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมวลชนอย่างแท้จริง เมื่อปลายปี พ.ศ. 2426 บริษัทของเขาได้ผลิตหลอดไส้จำนวน 4 หลอดในสหรัฐอเมริกา เริ่มต้นด้วยราคา 110 เซ็นต์ต่อหลอด เอดิสันสามารถลดตัวเลขนี้ได้ 5 เท่า- และแม้ว่าชาวอเมริกันจะทำการทดลองหลายพันครั้งด้วยวัสดุที่แตกต่างกัน แต่อนาคตก็ขึ้นอยู่กับทังสเตน

ความสำเร็จของเอดิสันในด้านระบบแสงสว่าง ได้แก่ การพัฒนารูปทรงของหลอดแก้วสำหรับโคมไฟ ซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงมาจนถึงทุกวันนี้ นอกจากนี้เขายังสร้างฐานสกรูพร้อมเต้ารับ ปลั๊กพร้อมเต้ารับและฟิวส์ นักประดิษฐ์ไม่มีการศึกษาพิเศษและไม่เชื่อในความรู้ทางทฤษฎีและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ แต่เขาสร้างและส่งเสริมแสงไฟฟ้ามากกว่านักวิทยาศาสตร์ทุกคนในศตวรรษที่ 19

ข้อโต้แย้งและข้อเท็จจริง

นักเขียนหนังสือพิมพ์และนักวิชาการไร้ศีลธรรมบางคนทดแทนข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์ด้วยการอ้างถึงนิยายหรือวรรณกรรมโฆษณาจากอดีต จึงมีตำนานเล่าว่า โทมัส เอดิสัน ไม่เคยประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ใดๆ ด้วยตัวเอง แต่เพียงขโมยความคิดของผู้อื่นเท่านั้น ด้ายที่เขาประดิษฐ์และปลั๊กไฟสำหรับโคมไฟนั้นดูเหมือนจะไม่ได้ถูกคิดค้นโดยเขา แต่โดย Sterizher พนักงานของเขา บางคนยังบอกด้วยว่าแม้แต่ปลั๊กและเต้ารับก็ไม่ใช่ข้อดีของเขา

เอดิสันได้รับชื่อเสียงที่ไม่ดีเนื่องจากความหลงใหลในสิทธิบัตรและผลกำไรจากสิ่งประดิษฐ์มากเกินไป ความขัดแย้งของเขากับวิศวกรหนุ่มจากเซอร์เบียนิโคลาเทสลาเป็นที่รู้จัก เอดิสันยังฟ้องพี่น้อง Lumiere เพื่อขอสิทธิ์ในการใช้กล้องถ่ายภาพยนตร์ แม้ว่าชาวอเมริกันผู้ยิ่งใหญ่จะไม่มีการศึกษาด้านเทคนิคหรือขั้นสูงก็ตาม

อย่างไรก็ตาม ข้อดีของ Edison ในการส่งเสริมวิธีการทางเทคนิคต่างๆ นั้นยอดเยี่ยมมาก เขาอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 19 ที่ค่อนข้างอนุรักษ์นิยมและถึงกระนั้นก็สามารถแนะนำไฟฟ้าเพื่อให้แสงสว่างแก่ถนนและบ้านเรือน ลดต้นทุน และสามารถสร้างการผลิตโคมไฟราคาถูกและค่อนข้างคงทนได้ เรายังคงเห็นโคมไฟประดับของเขาในร้านอาหารจนทุกวันนี้

แม้ว่าหลอดไส้จะล้าสมัยไปแล้ว แต่หลอดสุญญากาศที่สัมพันธ์กันห่างไกลก็ยังคงใช้ในอุปกรณ์สร้างเสียง หลอดไส้สำหรับให้แสงสว่างใช้ในชีวิตประจำวันเท่านั้น (ที่มีการใช้พลังงานต่ำ) ในพื้นที่อื่น ๆ พวกเขาถูกแทนที่ด้วยรุ่นที่ประหยัดกว่า

แม้ว่าผู้ประดิษฐ์หลอดไฟจะไม่ได้จินตนาการถึงการใช้อุปกรณ์ให้แสงสว่างประดิษฐ์อย่างแพร่หลายเช่นนี้ แต่การค้นพบของเขาทำให้เขาเปลี่ยนโลกไปอย่างสิ้นเชิง หลอดไส้เข้าไปในห้วงอวกาศและเข้าไปในสถานที่ที่ลึกที่สุดในมหาสมุทรของโลก

หลอดไส้มีการผลิตน้อยลงในโลก ในประเทศที่พัฒนาแล้ว พวกเขาถูกแทนที่ทั้งในด้านการผลิตและในชีวิตประจำวัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายมานานกว่าศตวรรษ พวกเขาจึงยังคงเป็นที่ต้องการ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หลอดไส้ Edison แบบวินเทจมีจำหน่ายในร้านขายอุปกรณ์แสงสว่าง มีรูปลักษณ์สไตล์ย้อนยุคและสามารถกลายเป็นองค์ประกอบตกแต่งที่ยอดเยี่ยมทั้งในอาคารที่พักอาศัยและสถานที่สาธารณะ (ร้านอาหาร ร้านกาแฟ) และกลายเป็นส่วนเสริมที่มีสไตล์ของการตกแต่งภายในดั้งเดิม บางรุ่นไม่มีไส้หลอดด้วยซ้ำ และไฟ LED จะถูกเสียบเข้าไปในตัวหลอดไฟปกติ

เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงชีวิตสมัยใหม่ที่ปราศจากการใช้พลังงานไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีหลอดไฟฟ้า หลายคนมั่นใจว่าผู้ประดิษฐ์หลอดไฟคือ Thomas Edison แต่ในความเป็นจริงประวัติความเป็นมาของการสร้างอุปกรณ์นี้ค่อนข้างยาวและไม่ง่ายอย่างที่คิด นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากทำงานเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์โดยที่ตอนนี้ไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตได้

ประวัติความเป็นมาของการประดิษฐ์

ผู้คนต่างจุดไฟที่บ้านของตนตั้งแต่พวกเขาเรียนรู้ที่จะจุดไฟ เมื่อมนุษยชาติพัฒนาขึ้น มีการใช้สสารหลากหลายชนิดเป็นแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์:

• น้ำมันพืช
• ไขมันสัตว์
• น้ำมัน;
• คบเพลิง;
• ก๊าซธรรมชาติ

วิธีแรกสุดในการส่องสว่างถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยชาวอียิปต์โบราณ ซึ่งใช้ภาชนะพิเศษในการเทน้ำมันและลดไส้ตะเกียงลง นับตั้งแต่ผู้คนเริ่มสกัดน้ำมัน ยุคของตะเกียงน้ำมันก๊าดก็เข้ามาแทนที่คบเพลิงและเทียน ขั้นตอนการพัฒนาล่าสุดในพื้นที่นี้คือการประดิษฐ์หลอดไฟฟ้า

ขั้นตอนของการพัฒนา

คำถามที่ว่าใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไส้นั้นยากที่จะตอบอย่างแน่ชัดเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากมีส่วนร่วมในการสร้างอุปกรณ์ที่จำเป็นนี้ ในเวลาและระยะต่าง ๆ ความรู้ของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากมีส่วนร่วมในความพยายามและทักษะ:

เจอราร์ด เดลารู และไฮน์ริช โกเบล

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสพยายามสร้างอะนาล็อกของหลอดไฟสมัยใหม่เป็นครั้งแรกเมื่อปี 1820 ใช้ลวดแพลตตินั่มเป็นเส้นใยให้ความร้อนได้ดีและส่องแสงสดใส

“คุณทวด” ของโคมไฟสมัยใหม่ยังคงเป็นต้นแบบตลอดไปและผู้เขียนสิ่งประดิษฐ์ไม่เคยกลับมาที่มันอีกเลย

นักสำรวจชาวเยอรมัน Heinrich Goebel นำเสนอสิ่งประดิษฐ์ของเขาเองในปี 1854 การสร้างหลอดไฟโดยใช้ไม้ไผ่และภาชนะที่มีอากาศถ่ายเท ด้ายไม้ไผ่ถูกวางไว้ในภาชนะเพื่อใช้เป็นหลอดไส้

Goebel ถือเป็นบุคคลแรกที่ประดิษฐ์หลอดไฟใช้สำหรับให้แสงสว่าง นักวิทยาศาสตร์เป็นคนแรกที่คาดเดาว่าพื้นที่สุญญากาศจะทำให้หลอดไส้เผาไหม้ได้นานขึ้น ด้วยการใช้สุญญากาศ ทำให้เวลาการทำงานของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นหลายชั่วโมง นักวิทยาศาสตร์ใช้เวลาหลายปีในการสร้างพื้นที่ไร้อากาศโดยสิ้นเชิง

อเล็กซานเดอร์ โลดีนิน นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย

แม้จะเคยมีประสบการณ์มาก่อน นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Alexander Lodynin ถือเป็นผู้ประดิษฐ์หลอดไฟคนแรก- เขาคือผู้ที่ตระหนักถึงความฝันของมนุษยชาติเกี่ยวกับแหล่งแสงสว่างที่คงที่ วิศวกรชาวรัสเซียนำเสนอสิ่งประดิษฐ์ของเขาครั้งแรกในปี พ.ศ. 2415 และอีกหนึ่งปีต่อมาหลอดไฟดวงแรกของ Lodynin ก็ถูกจุดบนถนนในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

แหล่งกำเนิดแสงนี้สามารถทำงานได้นานถึงครึ่งชั่วโมง และในขณะนั้นก็มีความคืบหน้า หากมีการสูบลมออก โคมไฟก็จะยังทำงานต่อไป นั่นคือมันเป็นแหล่งกำเนิดแสงแรกที่ทำงานในโหมดคงที่

Lodynin ได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไฟด้วยเส้นใยคาร์บอน ต่อจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการใช้วัสดุทนไฟต่างๆสำหรับแท่ง เขาเป็นคนแรกที่เสนอให้ใช้ทังสเตนเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ เช่นเดียวกับการสูบอากาศออกจากหลอดไฟและเติมก๊าซเฉื่อยลงไป

นักประดิษฐ์ พาเวล ยาโบลชคอฟ

Pavel Yablochkov นักประดิษฐ์ชาวรัสเซียอีกคนสามารถขยายการทำงานของหลอดไฟฟ้าเป็นหนึ่งชั่วโมงครึ่ง Pavel Nikolaevich ผู้อุทิศชีวิตทั้งชีวิตให้กับวิศวกรรมไฟฟ้า ไม่เพียงแต่สร้างหลอดไฟดวงแรกเท่านั้น แต่ยังกลายเป็น "บิดา" ของเทียนไฟฟ้าด้วย ด้วยเหตุนี้จึงสามารถส่องสว่างเมืองต่างๆ ในตอนกลางคืนได้

สิ่งประดิษฐ์ทางไฟฟ้าของ Yablochkov มีต้นทุนต่ำและสามารถส่องสว่างในพื้นที่ได้เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงครึ่ง หลังจากการเผาไหม้ หลอดไฟก็ถูกแทนที่ด้วยหลอดใหม่ ความรับผิดชอบนี้ตกอยู่กับที่ปัดน้ำฝน ต่อมามีโคมไฟที่มีการเปลี่ยนเทียนอัตโนมัติปรากฏขึ้น

มันเป็นสิ่งประดิษฐ์ของ Yablochkov ที่ปูทางไปสู่การนำไฟฟ้าจำนวนมากมาใช้สำหรับไฟถนน

ความแปลกใหม่ของการประดิษฐ์ของ Yablochkov อยู่ที่ความจริงที่ว่าตะเกียงของเขามีเส้นใยดินขาวซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้สุญญากาศเพื่อการเผาไหม้เป็นเวลานาน ในเวลาเดียวกัน อุปกรณ์ของวิศวกรไฟฟ้าชาวรัสเซียจำเป็นต้องมีการทำความร้อนเบื้องต้นของตัวนำ เช่น การใช้ไม้ขีดไฟ

อเมริกัน โทมัส เอดิสัน

เมื่อผู้คนพูดถึงนักประดิษฐ์ที่สร้างหลอดไส้ พวกเขามักจะพูดถึงโทมัส เอดิสัน แต่มีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่าชาวอเมริกันเพียงปรับปรุงอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์ขึ้นก่อนเขายื่นจดสิทธิบัตรทันเวลาและเปิดตัวการผลิตจำนวนมาก ดังนั้น เอดิสันจึงเป็นนักธุรกิจมากกว่านักวิทยาศาสตร์ และอเล็กซานเดอร์ โลดีนิน ชาวรัสเซียเป็นคนแรกที่ประดิษฐ์หลอดไฟ

ในอเมริกา สิ่งประดิษฐ์ของ Lodynin กลายเป็นที่รู้จักโดยต้องขอบคุณนายทหารเรือ Khotinsky เมื่อไปเยี่ยมชมห้องทดลองของ Edison เขาได้มอบสิ่งประดิษฐ์ของ Lodynin และ Yablochkin ให้เขา

ชาวอเมริกันปรับเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ใหม่โดยใช้ด้ายบีชแทนแท่งคาร์บอน ที่จะขึ้นมาด้วย วิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพของหลอดไฟเขาต้องลองประมาณ 6,000 ครั้ง แต่บรรลุเป้าหมาย - หลอดไฟของเขาสามารถเผาไหม้ได้เกือบร้อยชั่วโมง เอดิสันจดสิทธิบัตรสิ่งประดิษฐ์นี้เป็นของเขาเอง ซึ่งทำให้เกิดการประท้วงจากยาโบลชคอฟ

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันยังมีส่วนร่วมในอุปกรณ์นี้ซึ่งจำเป็นสำหรับมวลมนุษยชาติ เขาสร้างฐานและเต้ารับสำหรับโคมไฟ รวมถึงสวิตช์แบบหมุน โดยที่เทียนไฟฟ้าจะไม่ทำงาน

จากประวัติความเป็นมาของการทรงสร้างเป็นที่ชัดเจนว่านักวิทยาศาสตร์ขั้นสูงหลายคนในสมัยนั้นเกี่ยวข้องกับการประดิษฐ์หลอดไฟ ไม่ว่าผู้ค้นพบจะเป็นใคร หากไม่มีสิ่งประดิษฐ์อันน่าอัศจรรย์นี้ โลกก็จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน โธมัส เอดิสัน ได้รับเครดิตจากการพัฒนาหลอดไฟที่ใช้งานได้จริงหลอดแรกในปี พ.ศ. 2422 อย่างไรก็ตาม เรื่องราวของการประดิษฐ์หลอดไฟนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายนัก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับนักวิทยาศาสตร์หลายคน ซึ่งแต่ละคนมีส่วนช่วยซึ่งนำไปสู่ความสำเร็จนี้ในท้ายที่สุด นั่นคือหลอดไฟไส้ที่มีราคาไม่แพง ทนทาน และปลอดภัยซึ่งให้แสงสว่างเมื่อเวลาผ่านไป

ประวัติความเป็นมาของไฟฟ้าแสงสว่าง

หากต้องการทราบว่าใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟ ก่อนอื่นเราต้องย้อนกลับไปมากกว่า 200 ปีไปยังห้องทดลองของฮัมฟรีย์ เดวี นักเคมีและนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษผู้โด่งดัง ในปี 1800 เดวีได้ติดลวดแท่งคาร์บอนสองเส้นเข้ากับแบตเตอรี่ ทำให้เขาสามารถสาธิตส่วนโค้งที่สว่างระหว่างขั้วไฟฟ้าคาร์บอนได้ สิ่งนี้นำไปสู่การแนะนำโคมไฟอาร์คไฟฟ้า ซึ่งเป็นหลอดไฟฟ้าชนิดแรกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และเป็นหลอดไฟฟ้ารูปแบบแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ แน่นอนว่า นักประดิษฐ์หลายคนได้ปรับปรุงการออกแบบของ Davy โดยการเพิ่มระบบสปริง เช่นเดียวกับเกลือของธาตุหายากให้กับขั้วไฟฟ้า ซึ่งเพิ่มความสว่างของส่วนโค้ง

โคมไฟอาร์คได้รับความนิยมมานานหลายทศวรรษเนื่องจากมีความสว่างสูง ซึ่งสามารถส่องสว่างภายในโรงงานขนาดใหญ่หรือทั่วทั้งถนนได้ ตลอดศตวรรษที่ 19 นี่เป็นระบบไฟฟ้าแสงสว่างประเภทเดียวสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ และเป็นตัวเลือกที่ถูกที่สุดสำหรับไฟถนนเมื่อเปรียบเทียบกับตะเกียงแก๊สหรือน้ำมัน อย่างไรก็ตาม แท่งคาร์บอนต้องเปลี่ยนบ่อยมากจนกลายเป็นงานเต็มเวลา ยิ่งไปกว่านั้น หลอดไฟยังปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย ทำให้เกิดเสียงรบกวนและการกะพริบเมื่อถูกแสงสว่าง และก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ร้ายแรง อาคารหลายแห่ง เช่น โรงละคร ถูกไฟไหม้เนื่องจากความร้อนและประกายไฟที่เกิดจากโคมไฟอาร์คไฟฟ้า แม้ว่าโคมไฟเหล่านี้จะเหมาะกับถนนและห้องโถงขนาดใหญ่ แต่ก็ใช้ไม่ได้กับบ้านที่ให้แสงสว่างและพื้นที่ขนาดเล็กโดยสิ้นเชิง

โลกต้องการเทคโนโลยีแสงสว่างที่ดีกว่า และนักประดิษฐ์จำนวนมากทำงานอย่างหนักเพื่อค้นหาโซลูชันที่สมบูรณ์แบบ ชื่อเสียงและโชคลาภถูกสัญญาไว้กับผู้ที่ประสบความสำเร็จอย่างแน่นอน แต่เส้นทางกลับเต็มไปด้วยปัญหามากมาย

เครื่องดูดฝุ่น

ในปี ค.ศ. 1840 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Warren de la Rue เสนอการออกแบบหลอดไฟแบบใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการยิงขดลวดแพลตตินัมภายในหลอดสุญญากาศเพื่อลดการสัมผัสออกซิเจน อย่างไรก็ตาม แพลทินัมที่มีราคาสูงทำให้การออกแบบนี้ไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ ในปี ค.ศ. 1841 Frederic de Moleyens ได้นำเสนอสิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับหลอดสุญญากาศแบบมีไส้

จากนั้นในปี ค.ศ. 1850 เซอร์โจเซฟ วิลสัน สวอน เริ่มทำงานเกี่ยวกับหลอดไฟโดยใช้เส้นใยกระดาษคาร์บอนแทนแพลตตินัมในหลอดแก้วสุญญากาศ ในปี ค.ศ. 1860 นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษได้รับสิทธิบัตรสำหรับหลอดไส้สุญญากาศบางส่วนที่มีไส้หลอดคาร์บอน ปัญหาของอุปกรณ์นี้คือไม่มีสุญญากาศและแหล่งไฟฟ้าที่เพียงพอ ทำให้ใช้งานไม่ได้ หลอดไฟไหม้เร็วเกินไป

โจเซฟ สวอนได้ทำการปรับปรุงบางอย่างในเวลาต่อมา ในตอนแรกเขาทำงานกับด้ายกระดาษคาร์บอน แต่พบว่ามันไหม้เร็ว ในที่สุด ในปี พ.ศ. 2421 Swan ได้สาธิตโคมไฟไฟฟ้าแบบใหม่ในเมืองนิวคาสเซิล ประเทศอังกฤษ ซึ่งใช้เส้นใยคาร์บอนที่ได้จากฝ้าย หลอดไฟของ Swan สามารถใช้งานได้ถึง 13.5 ชั่วโมง ทำให้บ้านของเขาเป็นบ้านหลังแรกในโลกที่ได้รับแสงสว่างจากไฟฟ้า ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2423 Swan ได้รับสิทธิบัตรในสหราชอาณาจักรสำหรับการประดิษฐ์ของเขา

นักประดิษฐ์และนักธุรกิจชาวอเมริกัน โทมัส เอดิสัน ติดตามพัฒนาการอย่างใกล้ชิด เขาตระหนักว่าปัญหาหลักของการออกแบบดั้งเดิมของ Swan คือการใช้เส้นใยคาร์บอนหนา เอดิสันเชื่อว่ามันควรจะบางและมีความต้านทานไฟฟ้าสูง เขาดัดแปลงการออกแบบจากสิทธิบัตรในปี 1875 ที่เขาได้รับจากนักประดิษฐ์ Henry Woodward และ Matthew Evans โดยสาธิตหลอดไส้ของเขาในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2422 ซึ่งสามารถอยู่ได้นาน 40 ชั่วโมง การใช้เส้นใยที่ละเอียดกว่าและสุญญากาศที่ดีกว่าของ Edison ทำให้เขาได้เปรียบในการแข่งขัน จากนั้นเขาก็ฟ้องร้อง Swan ในข้อหาละเมิดสิทธิบัตร

ภายในปี 1880 หลอดไฟของเอดิสันใช้งานได้ยาวนานถึง 1,200 ชั่วโมงและค่อนข้างเชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้านี้จำเป็นต้องมีการทดสอบอย่างกว้างขวาง โดยใช้ตัวอย่างหลอดไส้มากกว่า 3,000 ตัวอย่างระหว่างปี 1878 ถึง 1880 ยิ่งไปกว่านั้น วิศวกรของ Edison ในเมนโลพาร์กได้ทดสอบพืชมากกว่า 6,000 ต้นเพื่อพิจารณาว่าคาร์บอนชนิดใดที่จะเผาไหม้ได้ยาวนานที่สุด และสุดท้ายจะตกลงบนเส้นใยไม้ไผ่ที่อัดคาร์บอนในที่สุด หลอดไส้ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้ไส้หลอดทังสเตน

ต่อมา นักวิจัยของเอดิสันค่อยๆ ปรับปรุงการออกแบบและการผลิตด้าย ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ทีมงานของ Edison ได้แนะนำการปรับปรุงเส้นใยซึ่งหยุดยั้งไม่ให้พื้นผิวภายในของหลอดแก้วมืดลง

น่าเสียดายสำหรับเอดิสัน สิทธิบัตรของ Swan ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นข้อกล่าวอ้างที่แข็งแกร่ง อย่างน้อยก็ในสหราชอาณาจักร ในที่สุดพวกเขาก็ร่วมมือกันก่อตั้ง Edison-Swan United ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นผู้ผลิตหลอดไฟรายใหญ่ที่สุดของโลก

ในปี พ.ศ. 2423 เอดิสันยังได้ก่อตั้งบริษัท Edison Electric Illuminating Company ในนิวยอร์ก ซึ่งได้รับการสนับสนุนทางการเงินจาก JP Morgan บริษัทนี้สร้างโรงไฟฟ้าแห่งแรกที่ใช้หลอดไฟที่ได้รับสิทธิบัตรใหม่ ต่อมา Edison Electric ได้ควบรวมกิจการกับบริษัทของนักประดิษฐ์อีกสองคนคือ William Sawyer และ Albon Maine และต่อมายังคงอยู่กับบริษัท Thomson-Houston Company และในที่สุดก็กลายเป็นบริษัท General Electric ซึ่งจนถึงทุกวันนี้เป็นหนึ่งในบริษัทที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ใครเป็นผู้คิดค้นหลอดไฟ

เอดิสันไม่ใช่นักประดิษฐ์คนแรกที่ทำงานเกี่ยวกับหลอดไฟ ในความเป็นจริง เมื่อถึงเวลาที่เขาเริ่มทำงานในโครงการแรก หลอดไฟก็มีอยู่แล้ว และนักประดิษฐ์ประมาณ 20 คนทั่วโลกกำลังเตรียมสิทธิบัตรของตน ในเวลาเดียวกัน นักประดิษฐ์ชาวรัสเซียจำนวนมากกำลังทำงานบนอุปกรณ์ของตน (Lodygin, Kon, Kozlov และ Bulygin) การออกแบบของ Edison เป็นแบบที่ใช้งานได้จริงมากที่สุด ซึ่งอธิบายถึงความสำเร็จทั่วโลกของ Edison