متى تم اختراع المصباح الكهربائي في أي عام؟ من أول من اخترع المصباح الكهربائي المتوهج؟

لقد أصبح المصباح المتوهج الكهربائي منذ فترة طويلة شيئًا يصعب تخيل حياتنا بدونه. في المساء، عند دخول منزل أو شقة، أول شيء نفعله هو تشغيل المفتاح الموجود في الردهة وفي غضون لحظة يومض ضوء ساطع، ليبدد الظلام من حولنا. وفي الوقت نفسه، نحن لا نفكر من أين جاء إلينا هذا المصباح الكهربائي العادي ومن اخترع المصباح الكهربائي. لقد أصبح المصباح الكهربائي شائعا بالنسبة لنا منذ فترة طويلة، ولكن ذات مرة كان أقرب إلى معجزة حقيقية.

قبل اختراع الكهرباء، كان الناس يعيشون في الشفق. مع حلول الظلام، غرقت المساكن في الظلام وأشعل سكانها النار لتفريق الظلام الذي أخافهم بطريقة أو بأخرى.

لإضاءة المنازل في دول مختلفةتم استخدام المصابيح ذات التصميمات المختلفة والمشاعل والشموع والشظايا، وتم إشعال النيران في الهواء الطلق، على سبيل المثال، على الطريق أو في المعسكرات العسكرية. لقد اعتز الناس بمصادر الضوء هذه، واخترعوا الأساطير وألفوا الأغاني عنها.

ومع ذلك، فإن العقل البشري الفضولي بالفعل في العصور القديمة كان يبحث عن بديل لجميع هذه الأجهزة. بعد كل شيء، لقد أعطوا جميعًا القليل من الضوء، ودخنوا بكثرة، وملء الغرفة بالدخان، علاوة على ذلك، يمكنهم الخروج في أي لحظة. لم يكن بوسع علماء الآثار الذين اكتشفوا لوحات مذهلة داخل الأهرامات المصرية القديمة إلا أن يتساءلوا كيف قام الفنانون القدماء بهذه الرسومات رغم أن الضوء الطبيعي لم يخترق الأهرامات، ولم يتم العثور على سخام على الجدران والسقف من المشاعل أو المصابيح. ومن المرجح أن الإجابة على هذا السؤال قد تم العثور عليها بالفعل في مدينة دندرة، في معبد الإلهة حتحور. يوجد هناك نقوش بارزة قد تصور مصباحًا كهربائيًا قديمًا مشابهًا لمصباح تفريغ الغاز.

في القرن التاسع الميلادي. وفي الشرق الأوسط، تم اختراع مصباح الزيت، الذي أصبح النموذج الأولي لمصباح الكيروسين، لكنه لم ينتشر على نطاق واسع وظل فضولا نادرا.

وهكذا، حتى منتصف القرن التاسع عشر، ظلت مصادر الضوء الأكثر شعبية هي مصابيح الزيت والدهون والشموع والفوانيس والمشاعل، وفي ظروف المخيمات - نفس الحرائق كما في العصور القديمة.

حل مصباح الكيروسين، الذي تم اختراعه في منتصف القرن التاسع عشر، محل جميع المصادر الأخرى للإضاءة الاصطناعية، وإن لم يكن لفترة طويلة: حتى ظهر المصباح الكهربائي - الأكثر شيوعًا بالنسبة لنا، ولكنه مذهل تمامًا للأشخاص في ذلك الوقت.

في فجر الاكتشاف

اعتمد تشغيل المصابيح المتوهجة الأولى على مبدأ أن الموصلات تتوهج عند مرور تيار كهربائي من خلالها. كانت هذه الخاصية لهذه المواد معروفة قبل وقت طويل من اختراع المصباح الكهربائي. كانت المشكلة هي أن المخترعين لم يتمكنوا لفترة طويلة جدًا من العثور على مادة مناسبة لخيط متوهج يوفر إضاءة طويلة الأمد وفعالة وغير مكلفة أيضًا.

خلفية ظهور المصابيح المتوهجة:

من هو أول من اخترع المصباح الكهربائي

في سبعينيات القرن التاسع عشر، بدأ العمل الجاد على اختراع المصباح الكهربائي. كرس العديد من العلماء والمخترعين البارزين سنوات وعقود من حياتهم للعمل في هذا المشروع. Lodygin و Yablochkov و Edison - هؤلاء المخترعون الثلاثة عملوا بالتوازي على تصميم المصابيح المتوهجة، لذلك لا تزال الخلافات مستمرة حول أي منهم يمكن اعتباره المخترع الأول للمصباح الكهربائي المتوهج في العالم.

مصباح بواسطة A. N. Lodygin

بدأ تجاربه على اختراع المصباح المتوهج عام 1870 بعد تقاعده. في الوقت نفسه، كان المخترع يعمل في نفس الوقت على عدة مشاريع: إنشاء طائرة كهربائية، وجهاز غوص، ومصباح كهربائي.

في 1871-1874، أجرى تجارب للعثور على المادة الأكثر ملاءمة للملف المتوهج. بعد أن حاول في البداية استخدام سلك حديدي وفشل، بدأ المخترع في تجربة قضيب كربون موضوع في وعاء زجاجي.

في عام 1874، حصل Lodygin على براءة اختراع للمصباح المتوهج الذي اخترعه، ليس فقط روسيًا، بل عالميًا أيضًا، حيث سجل براءة اختراعه في العديد من الدول الأوروبية وحتى في الهند وأستراليا.

في عام 1884، لأسباب سياسية، غادر المخترع روسيا. على مدى السنوات الـ 23 التالية، عمل بالتناوب في فرنسا والولايات المتحدة. وحتى في المنفى، استمر في تطوير تصميمات جديدة للمصابيح المتوهجة، وسجل براءات اختراع لتلك التي تستخدم المعادن المقاومة للحرارة كمواد للمصابيح الحلزونية. وفي عام 1906، باع Lodygin براءات الاختراع هذه لشركة جنرال إلكتريك في الولايات المتحدة الأمريكية. خلال بحثه، توصل المخترع إلى استنتاج مفاده أن أفضل المواد للشعيرات المتوهجة هي التنغستن والموليبدينوم. وأول المصابيح المتوهجة التي تم إنتاجها في الولايات المتحدة الأمريكية تم تصنيعها وفقًا لتصميمه وبخيوط التنغستن.

مصباح يابلوشكوف P. N.

في عام 1875، وجد نفسه في باريس، وبدأ في اختراع مصباح قوسي بدون منظم. وكان يابلوشكوف قد بدأ العمل في هذا المشروع في وقت سابق، أثناء إقامته في موسكو، لكنه فشل. أصبحت عاصمة فرنسا المدينة التي تمكن فيها من تحقيق نتائج باهرة.

بحلول بداية ربيع عام 1876، أكمل المخترع العمل على تصميم الشمعة الكهربائية، وفي 23 مارس من نفس العام حصل على براءة اختراع لها في فرنسا. أصبح هذا اليوم مهما ليس فقط في مصير P. N. Yablochkov نفسه، ولكن أيضا نقطة تحول لمزيد من تطوير الهندسة الكهربائية والإضاءة.

كانت شمعة Yablochkov أبسط وأرخص في التشغيل من مصباح الفحم Lodygin. بالإضافة إلى ذلك، لم يكن بها أي نوابض أو آليات. كان يبدو مثل قضيبين مثبتين في طرفين منفصلين من الشمعدان، مفصولين بحاجز من الكاولين، مما يعزلهما عن بعضهما البعض. تم إشعال شحنة قوسية في الأطراف العلوية، وبعد ذلك أحرق لهب القوس الفحم ببطء وبخر المادة العازلة، وفي نفس الوقت أصدر توهجًا ساطعًا.

في وقت لاحق، حاول يابلوشكوف تغيير لون الإضاءة، حيث أضاف أملاح المعادن المختلفة إلى المادة العازلة للقسم.

في أبريل 1876، أظهر المخترع شمعته في معرض كهربائي في لندن. كان الجمهور الكبير مسرورًا بالضوء الكهربائي الأبيض المزرق الساطع الذي غمر الغرفة.

كان النجاح لا يصدق. تمت الكتابة عن العالم واختراعه في الصحافة الأجنبية. وبالفعل في نهاية سبعينيات القرن التاسع عشر، أضاءت الشوارع والمحلات التجارية والمسارح ومضمار السباق والقصور والقصور بالشموع الكهربائية ليس فقط في أوروبا، ولكن أيضًا في الولايات المتحدة الأمريكية والبرازيل والمكسيك والهند وبورما وكمبوديا. وفي روسيا، تم إجراء أول اختبار لشموع يابلوشكوف الكهربائية في خريف عام 1878.

لقد كان انتصارًا حقيقيًا للمخترع الروسي. بعد كل شيء، قبل شمعته، لم يكن هناك اختراع واحد في مجال الهندسة الكهربائية، والتي من شأنها أن تصبح شعبية بسرعة في جميع أنحاء العالم.

مصباح اديسون T.A.

أجرى تجاربه مع المصابيح المتوهجة في أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر، أي أنه عمل في هذا المشروع في وقت واحد مع Lodygin وYablochkov.

في أبريل 1879، توصل إديسون تجريبيًا إلى استنتاج مفاده أنه بدون فراغ، لن تعمل أي من المصابيح المتوهجة، أو إذا فعلت ذلك، فسيكون عمرها قصيرًا للغاية. وبالفعل في أكتوبر من نفس العام، أكمل باحث أمريكي العمل في مشروع المصباح المتوهج الكربوني، والذي يعتبر من أهم الاختراعات في القرن التاسع عشر.

في عام 1882، أسس المخترع الشركة مع العديد من الممولين البارزين اديسون جنرال إلكتريكج، حيث بدأوا بتصنيع الأجهزة الكهربائية المختلفة. وللفوز بالسوق، ذهب إديسون إلى حد تحديد سعر بيع المصباح بـ 40 سنتًا، على الرغم من أن تكلفة إنتاجه تبلغ 110 سنتات. بعد ذلك، عانى المخترع من خسائر لمدة أربع سنوات، رغم أنه حاول تقليل تكلفة المصابيح المتوهجة. وعندما انخفضت تكلفة إنتاجهم إلى 22 سنتا، ووصل الإنتاج إلى مليون قطعة، تمكن من تغطية جميع التكاليف السابقة في غضون عام، بحيث لم يجلب له المزيد من الإنتاج سوى الربح.

ولكن ما هو ابتكار إديسون في اختراع المصباح المتوهج، غير أنه أول من اعتبر هذا الموضوع وسيلة لتحقيق الربح؟ لا تكمن ميزته على الإطلاق في اختراع مصابيح من هذا النوع، بل في حقيقة أنه كان أول من أنشأ نظامًا عمليًا وواسع النطاق للإضاءة الكهربائية. وقد توصل إلى الشكل الحديث والمألوف للمصباح لنا جميعًا، بالإضافة إلى قاعدة لولبية ومقبس وصمامات.

تميز توماس إديسون بكفاءته العالية واتبع دائمًا نهجًا مسؤولاً للغاية في العمل. لذلك، من أجل اتخاذ قرار نهائي بشأن اختيار المواد للخيوط المتوهجة، جرب أكثر من ستة آلاف عينة حتى توصل إلى استنتاج مفاده أن المادة الأكثر ملاءمة لذلك هي الخيزران المتفحم.

بناءً على التسلسل الزمني، فإن مخترع المصباح الكهربائي هو Lodygin. كان هو الذي اخترع المصباح الأول للإضاءة، وكان أول من خمن ضخ الهواء من المصباح الزجاجي واستخدام التنغستن كخيط متوهج. تعتمد "الشمعة الكهربائية" يابلوشكوف على مبادئ تشغيل مختلفة قليلاً ولا تتطلب فراغًا، ولكن لأول مرة بدأت إضاءة الشوارع والمباني بشكل جماعي بشموعه. أما إديسون فهو الذي اخترع المصباح بأشكاله الحديثة وكذلك القاعدة والمقبس والصمامات. ولذلك، فبينما نعطي كف الاختراع لأول هؤلاء المخترعين الثلاثة، لا يمكن الاستهانة بدور الباحثين الآخرين.

تم اختراع أول مصباح كهربائي متوهج، إلى جانب التصوير السينمائي والهاتف والراديو، في القرن التاسع عشر. في هذه الحالة، من المستحيل أن نقول على وجه اليقين من اخترع المصباح المتوهج الأول، لأن هذه العملية اتبعت عدة مسارات في وقت واحد لفترة طويلة من الزمن.

من هو أول من اخترع المصباح الكهربائي

تم العمل على المصابيح الأولى والمتوهجة بشكل مستقل، في بلدان مختلفة وفي أوقات مختلفة. تم إجراء التجارب الأولى على يد الإنجليزي ديلارو في عام 1809، عندما تمكن من بناء أول جهاز مزود بخيط البلاتين.

بعد ذلك، ظهر مصباح الفحم، الذي ابتكره البلجيكي جوبارد عام 1838، وفي عام 1854، استخدم الألماني هاينريش هيبل لأول مرة وعاء به فراغ بداخله.

أخيرًا تم تسجيل براءة اختراع وعاء التفريغ في عام 1860 من قبل الإنجليزي جوزيف ويلسون سوان. إلا أنه كانت هناك صعوبات فنية في الحصول على فراغ، لذلك تميزت لمبة الإضاءة الخاصة بها بانخفاض كفاءتها وهشاشتها.

في 1874-1875، أنتج المهندسون الروس لوديجين وديدريكسون مصباحًا بفتيل متوهج من قضيب كربون موضوع في وعاء به فراغ. في أحد التصاميم، تم استخدام عدة خيوط، تكرر بعضها البعض عند حرقها.

بالتوازي، تم إجراء نفس التجارب على المصابيح المتوهجة من قبل توماس إديسون في أواخر السبعينيات من القرن التاسع عشر. تمكن من إنشاء جهاز إضاءة بعمر خدمة يصل إلى 40 ساعة. حلت هذه المصابيح محل إضاءة الغاز. بدأت مصابيح Lodygin المحسنة تحتوي في تصميمها على خيوط التنغستن أو الموليبدينوم الملتوية على شكل حلزوني. تم إجراء ضخ أفضل للهواء من القوارير الزجاجية، وبالتالي حماية الخيوط من الأكسدة المبكرة والفشل.

بحلول أوائل القرن العشرين، اتخذت المصابيح المتوهجة الأشكال النهائية التي لا تزال قيد الاستخدام حتى اليوم. على الرغم من التنوع الكبير في النماذج، فإن العناصر الهيكلية الرئيسية فيها هي نفسها تمامًا.

عناصر المصباح المتوهجة

وعلى الرغم من أن سؤال من اخترع المصباح الكهربائي لا يزال مفتوحا، إلا أن هذا الجهاز اكتسب في نهاية المطاف الميزات التي اعتدنا على رؤيتها حتى يومنا هذا.

العنصر الرئيسي للمصباح هو المصباح الزجاجي الذي يحمي الشعيرة من التأثيرات الخارجية. تعتمد أبعاد الدورق على السرعة التي تترسب بها المادة الحلزونية على الزجاج. يمتلئ الجزء الداخلي من لمبة معظم المصابيح بالغازات الخاملة. يوجد فراغ في مصابيح المصابيح ذات الطاقة المنخفضة.

يتم تصنيع الخيوط على شكل حلزوني من الأسلاك الدائرية أو الشريطية. يحتوي على خيط يختلف هيكليًا حسب الغرض من مصباح معين.

يعود الفضل للمخترع الأمريكي توماس إديسون في تطوير أول مصباح كهربائي عملي في عام 1879. ومع ذلك، فإن قصة اختراع المصباح الكهربائي ليست بهذه البساطة، حيث شارك فيها العديد من العلماء، وقد قدم كل منهم مساهمات أدت في النهاية إلى هذا الإنجاز - وهو مصباح متوهج ميسور التكلفة ومتين وآمن يولد الضوء بمرور الوقت.

تاريخ الإضاءة الكهربائية

لمعرفة من اخترع المصباح الكهربائي، نحتاج أولاً إلى العودة لأكثر من 200 عام إلى مختبر همفري ديفي، وهو كيميائي ومخترع إنجليزي بارز. في عام 1800، قام ديفي بتوصيل سلكين من عصا الكربون إلى بطارية، مما سمح له بإظهار قوس مشرق من الضوء بين أقطاب الكربون. أدى ذلك إلى إدخال مصباح القوس الكهربائي، وهو أول نوع من المصابيح الكهربائية يستخدم على نطاق واسع وأول شكل ناجح تجاريًا للمصابيح الكهربائية. بالطبع، قام العديد من المخترعين بتحسين تصميم ديفي عن طريق إضافة أنظمة زنبركية، بالإضافة إلى أملاح أرضية نادرة إلى الأقطاب الكهربائية، مما أدى إلى زيادة سطوع القوس.

تحظى مصابيح القوس الكهربائي بشعبية كبيرة منذ عقود بسبب سطوعها العالي، فهي قادرة على إضاءة المساحات الداخلية الضخمة للمصانع أو الشوارع بأكملها. خلال معظم القرن التاسع عشر، كان هذا هو النوع الوحيد من الإضاءة الكهربائية للمناطق الكبيرة وكان الخيار الأرخص لإضاءة الشوارع مقارنة بمصابيح الغاز أو الزيت. ومع ذلك، كان لا بد من استبدال قضبان الكربون كثيرًا حتى أصبحت وظيفة بدوام كامل. علاوة على ذلك، تنبعث من المصابيح إشعاعات فوق بنفسجية خطيرة، وتحدث ضوضاء ووميضًا عند إضاءتها، وتشكل خطرًا كبيرًا على الحريق. احترقت العديد من المباني، مثل المسارح، نتيجة للحرارة الزائدة والشرر الناتج عن مصابيح القوس الكهربائي. ورغم أن هذه المصابيح كانت مناسبة للشوارع والقاعات الضخمة، إلا أنها كانت غير عملية على الإطلاق لإضاءة المنازل والغرف الصغيرة.

كان العالم بحاجة إلى تكنولوجيا إضاءة أفضل، وعمل العديد من المخترعين بجد لإيجاد الحل الأمثل. ومن المؤكد أن الشهرة والثروة كانت موعودة لأولئك الذين نجحوا. لكن تبين أن المسار مليء بالعديد من المشاكل.

مكنسة

في عام 1840، اقترح الفيزيائي البريطاني وارن دي لا رو تصميمًا جديدًا للمصباح الكهربائي يتضمن إشعال ملف بلاتيني داخل أنبوب مفرغ لتقليل التعرض للأكسجين. ومع ذلك، فإن التكلفة العالية للبلاتين حالت دون أن يصبح هذا التصميم نجاحًا تجاريًا. في عام 1841، قدم فريدريك دي مولينز أول براءة اختراع للأنبوب المفرغ المتوهج.

ثم، في عام 1850، بدأ السير جوزيف ويلسون سوان العمل على مصباح كهربائي باستخدام خيوط ورق متفحمة بدلاً من البلاتين في لمبة زجاجية مفرغة. بحلول عام 1860، حصل مخترع بريطاني على براءة اختراع للمصباح المتوهج ذو الفراغ الجزئي مع خيوط الكربون. كانت مشكلة هذا الجهاز هو افتقاره إلى فراغ ومصدر كهربائي مناسب، مما جعله غير فعال، وكان المصباح يحترق بسرعة كبيرة.

قام جوزيف سوان لاحقًا بإجراء بعض التحسينات. في البداية كان يعمل بخيوط ورق الكربون، لكنه وجد أنها تحترق بسرعة. وأخيرا، في عام 1878، أظهر سوان جديدا مصباح كهربائيفي نيوكاسل، إنجلترا، والتي استخدمت خيوط الكربون المشتقة من القطن. يمكن أن يستمر مصباح سوان الكهربائي لمدة 13.5 ساعة، مما يجعل منزله أول منزل في العالم تتم إضاءته بالضوء الكهربائي. في نوفمبر 1880، حصل سوان على براءة اختراع بريطانية لاختراعه.

تابع المخترع ورجل الأعمال الأمريكي توماس إديسون التطورات عن كثب. لقد أدرك أن المشكلة الرئيسية في تصميم Swan الأصلي كانت استخدام خيوط الكربون السميكة. يعتقد إديسون أنها يجب أن تكون رفيعة وعالية المقاومة الكهربائية. قام بتكييف التصاميم من براءة اختراع عام 1875 التي حصل عليها من المخترعين هنري وودوارد وماثيو إيفانز، مما يدل على مصباحه المتوهج في ديسمبر 1879 الذي يمكن أن يستمر لمدة 40 ساعة. استخدام إديسون للخيوط الدقيقة والفراغ الأفضل منحه ميزة في السباق. ثم رفع دعوى قضائية ضد سوان بتهمة انتهاك براءات الاختراع.

بحلول عام 1880، استمرت مصابيح إديسون لمدة 1200 ساعة وكانت موثوقة تمامًا. ومع ذلك، تطلب هذا الإنجاز اختبارات مكثفة، باستخدام أكثر من 3000 عينة من المصابيح المتوهجة بين عامي 1878 و1880. علاوة على ذلك، قام مهندسو إديسون في مينلو بارك باختبار أكثر من 6000 نبات لتحديد نوع الكربون الذي سيحترق لفترة أطول، واستقروا أخيرًا على خيوط الخيزران المتفحمة. تستخدم معظم المصابيح المتوهجة الحديثة خيوط التنغستن.

وفي وقت لاحق، قام باحثو إديسون تدريجياً بتحسين تصميم وإنتاج الخيوط. في أوائل القرن العشرين، قدم فريق إديسون تحسينات على الخيوط التي أوقفت تعتيم الأسطح الداخلية للمصابيح الزجاجية.

لسوء الحظ بالنسبة لإديسون، أثبتت براءة سوان أنها مطالبة قوية - على الأقل في المملكة المتحدة. في نهاية المطاف، وحدوا قواهم وأنشأوا شركة إديسون سوان يونايتد، التي أصبحت فيما بعد أكبر شركة مصنعة للمصابيح الكهربائية في العالم.

في عام 1880، أسس إديسون أيضًا شركة Edison Electric Illuminating في نيويورك، والتي تم تمويلها من قبل جي بي مورغان. قامت هذه الشركة ببناء أول محطات توليد الطاقة التي تعمل على تشغيل المصابيح الكهربائية الجديدة الحاصلة على براءة اختراع. اندمجت شركة Edison Electric لاحقًا مع شركات اثنين من المخترعين الآخرين، William Sawyer وAlbon Maine، ثم اندمجت لاحقًا مع شركة Thomson-Houston Company، وأصبحت تُعرف في النهاية باسم جنرال إلكتريكالشركة التي تعد حتى يومنا هذا واحدة من أكبر الشركات في العالم.

الذي اخترع المصباح الكهربائي

لم يكن إديسون هو المخترع الأول الذي عمل على المصابيح الكهربائية. في الواقع، بحلول الوقت الذي بدأ فيه العمل في مشاريعه الأولى، كان المصباح الكهربائي موجودًا بالفعل وكان حوالي 20 مخترعًا مختلفًا حول العالم يقومون بإعداد براءات اختراعهم. في الوقت نفسه، كان العديد من المخترعين الروس يعملون على أجهزتهم (Lodygin وKon وKozlov وBulygin). كان تصميم إديسون ببساطة هو الأكثر عملية، وهو ما يفسر نجاحه على مستوى العالم.

إن الاعتقاد الخاطئ المستمر، والذي تغذيه الموسوعات جزئيًا، بأن المصباح الكهربائي تم إنشاؤه بواسطة المخترع الأمريكي توماس إديسون، وليس بواسطة المهندسين والمهندسين الكهربائيين الروس بافيل يابلوشكوف وألكسندر لوديجين، لا يزال يحظى بشعبية كبيرة بين الجماهير. حسنًا، دعونا نحاول تسليط الضوء على هذه المادة المظلمة جدًا.

كل من المخترعين المذكورين أعلاه لديه سلسلة طويلة أو أقل من الاختراعات. لا أحد يحرم ألكسندر نيكولايفيتش لودين من حقوقه في جهاز الغوص وفرن الحث. لم يصمم بافيل نيكولايفيتش يابلوشكوف المولد الأول فحسب التيار المتناوب، ولكنه كان أيضًا أول من استخدم التيار المتردد للأغراض الصناعية، وقام بإنشاء محول تيار متردد، بالإضافة إلى مغناطيس كهربائي بملف مسطح، وكان أول من استخدم المكثفات الثابتة في دائرة التيار المتردد. وكانت هناك اختراعات أخرى لم تنجو حتى يومنا هذا، باستثناء ذكرها.

يقال إن الملازم المتقاعد يابلوشكوف استيقظ مشهورًا في أحد أيام أبريل عام 1876، عندما عرض شمعة من اختراعه في معرض لندن. على الركائز المعدنية المنخفضة، على مسافة لائقة من بعضها البعض، وقفت أربع شموع ملفوفة في الأسبستوس، والتي أدت الأسلاك منها. كان هناك دينامو في الغرفة المجاورة. عندما أدرت مقبضه، امتلأت الغرفة الواسعة بضوء كهربائي ساطع للغاية ومزرق قليلاً. كان الجمهور مسرورًا تمامًا بالاختراع الروسي، وسرعان ما ظهر المصطلح العصري "شمعة يابلوشكوف" في الصحافة بجميع اللغات الأوروبية. وماذا عن أوروبا وحتى الولايات المتحدة الأمريكية، فقد غمر "الضوء الروسي" غرف ملك كمبوديا وحرم الشاه الفارسي.

"شمعة يابلوشكوف" و "الضوء الروسي" ليسا بالطبع مصباحًا متوهجًا. ويبدو أن لا أحد يشكك في أولوية المخترع الروسي في هذا الشأن. لكننا لا نهتم بالمصباح الكهربائي، أو بالعكس، به يا عزيزي! يجب أن يُطلق على الملك الحقيقي (كما سنرى أدناه والملك الحقيقي) للمصباح الكهربائي اسم ألكسندر لودين.

التحسينات والتغييرات التي قام بها قد تكون في الواقع بمثابة اكتشاف، على الرغم من أنه كان لديه أسلافه. مع بعض التقاليد، يمكن مقارنة اختراع لوديجين باكتشاف كولومبوس لأمريكا، التي أبحر إليها الفايكنج وحتى الفينيقيون القدماء، ولكن بالنسبة لبقية العالم، لم يكن هذا مهمًا إلى حد كبير.

صحيفة واسعة الانتشار نيويورك هيرالدكتب بتاريخ 21 ديسمبر 1879: «حتى عام 1873، أظهرت الإضاءة الكهربائية بالمصابيح المتوهجة تقدمًا ضئيلًا، واعتبر المخترعون أن الطريقة المتوهجة تستحق اهتمامًا أقل بكثير من استخدام القوس الكهربائي في هذا العام في الطريقة "تم تعزيز الإضاءة المتوهجة بفضل اختراع السيد لوديجين، الذي بنى مصباحًا تم من خلاله التغلب على العديد من الصعوبات التي بدت في السابق غير قابلة للتغلب عليها."

ومع ذلك، فمن غير المعروف بالضبط منذ متى أطلقت الصحف الباريسية والأمريكية على مواطننا الطريقة الفرنسية الكسندر دي ليديجوينأو ألكسندر دي ليديجين. أضافت البادئة الأرستقراطية "de" نكهة خاصة ، وهذا ليس مفاجئًا ، لأن ألكسندر نيكولايفيتش ينحدر من عائلة نبيلة نبيلة من الإمبراطورية الروسية. على الرغم من فقر والديه، فإن نسب عائلة لوديجين لم يكن أدنى من العائلة المالكة الحاكمة، لأنه ينحدر من سلف مشترك مع آل رومانوف - أندريه كوبيلا.

خلفية تدخل يانكي إديسون في "التاريخ الروسي" البحت هي كما يلي. في عام 1877، استقبل الضابط البحري أ.ن.خوتنسكي طرادات في أمريكا، تم بناؤها بأمر من الإمبراطورية الروسية. عندما زار مختبر T. Edison، أعطى الأخير مصباح وهاج Lodygin و "شمعة Yablochkov". اختار إديسون المادة الأكثر نجاحًا - الخيزران المتفحم الموضوع في الفراغ - لخيط المصباح، مما يضمن وقتًا كافيًا للتشغيل، وفي نوفمبر 1879 حصل على براءة اختراع لاختراعه. خرج يابلوشكوف في مطبوعة يتهمه فيها بانتهاك حقوق الطبع والنشر الخاصة به. على مدى العقد التالي، استمر تحسين المصباح الكهربائي، ولكن استمر إدراج إديسون كمخترعه.

لو أن إديسون، بعد أن سرق فكرة الأحذية الروسية، لكان قد حولها إلى أحذية رياضية مثل نايكسيكون هذا مطابقًا لاختراع Lodygin. لكن توماس ألفا إديسون قام فقط بتحسين النعال أو تنعيم الأربطة، وتمريرها على أنها من بنات أفكاره. دعونا لا نكون قاسيين للغاية مع اليانكي المغامر الذي ضرب الدولار الأمريكي الطويل. في النهاية، ما الذي توصل إليه هذا الرجل واسع الحيلة حقًا ولماذا لا نشكره حتى، عندما، في كل مرة نرفع فيها الهاتف، نقول بلغات مختلفة: "مرحبًا!"

لكن قريب الملك Lodygin لم يكن محظوظا في الحياة. تعد عائلة رومانوف أغنى أسرة في العالم، ووالديه بالكاد يكسبون نفقاتهم. وألكسندر نفسه، سفيت نيكولاييفيتش، خذلنا أيضًا قليلاً. يبدو أن رأسك ويديك في مكانهما الصحيح، ولم يؤذيك الله بموهبتك، لكن لماذا أنت سيئ الحظ إلى هذا الحد؟

كان مشروع إنشاء طائرة كهربائية موضع اهتمام الحكومة الفرنسية، على الرغم من أنه كان مخصصًا لجانبها الأصلي. خصصت لجنة الدفاع الوطني الفرنسية 50 ألف فرنك لـ Lodygin، ولكن في الطريق، سرق الأباتشي الفرنسيون أو Zhigans الروس حقيبة من المخترع الشارد الذهن. ولتذهب الأوراق إلى الجحيم، رغم أنها تحتوي على علامات مائية، إلا أن جميع الرسومات سُرقت. بدلا من أن يصبح رئيس مكتب التصميم، كان ألكساندر نيكولاييفيتش راضيا عن مهنة ميكانيكي. وبدأ بشكل محموم في إعادة بناء الحسابات المفقودة من الذاكرة. لقد اتضح تمامًا وفقًا للمثل: لن تكون هناك سعادة، لكن سوء الحظ ساعد. وهكذا ولدت فكرة المصباح الكهربائي.

لقد ذكرنا بالفعل رد فعل لودين على حيل إديسون، لأن ألكسندر نيكولايفيتش قدم طلبه للحصول على الامتياز، كما كانت تسمى براءة الاختراع في روسيا، في عام 1872. قبل خمس سنوات على الأقل من إديسون المدمن على العمل المتغطرس. لكن، كما ترى، لا يتعلق الأمر فقط بقطع الورق... أضاءت ثمانية فوانيس بمصباح Lodygin شوارع سانت بطرسبرغ بالفعل في عام 1873 - وهذه بالفعل حجة واضحة جدًا. لكن، كالعادة، منعنا الكسل الروسي والغباء الروسي من وضع اليانكي المتغطرس في مكانه. مارس ألكسندر لوديجين السياسة، وانضم إلى "الإرادة الشعبية" التي كانت تطارد القيصر الروسي بالقنابل. تجنب لوديجين الاعتقال بأعجوبة، وفي عام 1880، تم انتخابه عضوًا في الجمعية الفنية الروسية. ويبدو أن الاقتراح هو استبدال الفراغ الموجود في الدورق بغاز خامل.

ومع ذلك كان عليه أن يغادر وطنه. وبينما تظاهر المخترع الموهوب بالسخط على النظام القيصري الفاسد، لم يقاطع زميله الأمريكي أباطرة وول ستريت. مصنعه الصغير للشموع... معذرةً، كان مصنع المصابيح ينتج 500 مصباح كهربائي كل يوم. لم يتمكن المهاجر السياسي Lodygin من تتبع مصير طلباته إلى مكتب براءات الاختراع الأمريكي، وبمجرد انتهاء المواعيد النهائية للنظر فيها، قدم إديسون، الذي لم يبخل بالمحامين الأذكياء، التماسه على الفور وحصل على الفور على طلبه حقوق النشر.

تحاول الإنسانية إضاءة منازلهم بأمان منذ أن أشعلت النار في أيديهم. في البداية، كانت هذه حرائق في الكهف، ثم - المشاعل وغيرها من الأشياء الخطرة للحريق. مع تطور البشرية والتكنولوجيا، تغيرت أساليب الإضاءة وتحسنت.

لن نقوم برحلات عميقة في التاريخ ونكتشف التطور بأكمله تركيبات الإضاءة: يمكن تأليف أكثر من كتاب في هذا الموضوع. وسوف نأخذ في الاعتبار واحدة من أكثر، ربما، أسئلة مثيرة للاهتمام- من ومتى اخترع أو ابتكر الحديث المصباح الكهربائيساطع

قليلا من التاريخ

هذا السؤال المطروح في بلدان مختلفة يمكن أن يعطي إجابة مختلفة تمامًا. سوف يجادل الأمريكيون بثقتهم بأنفسهم بأن هذا هو مخترع المصباح المتوهج الأول - مواطنهم إديسون، الذي حصل على براءة اختراع لاختراعه في عام 1880. سيطلق الفرنسيون اسم العالم الروسي يابلوشكوف: بمساعدة اختراعه بدأوا في إضاءة الساحات والمسارح في عاصمة هذا البلد. ربما سيتذكر شخص ما Lodygin، المخترع من سانت بطرسبرغ، الذي بدأت مصابيحه في إلقاء الضوء على شوارع المدينة في عام 1873. على الأغلب ستكون هناك إجابات أخرى: الأمر كله يعتمد على وعي الشخص بهذه القضية.

الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أنه في هذه الحالة سيكون الجميع على حق. كيف يكون هذا ممكنا؟

مع اختراع الكهرباء (اكتشاف التيار الكهربائي) ، وتتابعت الاكتشافات العلمية واحدة تلو الأخرى. علاوة على ذلك، فقد تم تصنيعها من قبل علماء ومخترعين مختلفين تمامًا، في بلدان مختلفة تمامًا. تدريجيا، أصبحت الهندسة الكهربائية علم منفصل (في البداية كل هذا يتعلق بالظواهر الفيزيائية).

بداية التطور والبحث عن حلول لاختراع المصباح الكهربائي كانت حصول الأكاديمي الروسي بيتروف عام 1802 على قوس كهربائي من أقوى بطارية كهربائية في ذلك الوقت. وفي المقابل، أصبح إنشاء هذه البطارية ممكنًا بفضل اختراع فولت الإيطالي لمصدر الطاقة الكيميائية - وهو خلية كلفانية. وهكذا أدى اختراع واحد إلى اكتشافات أخرى، والتي بدورها أدت إلى ظهور أفكار وتجارب جديدة.

وبحلول منتصف القرن التاسع عشر، كان العديد من العلماء والمخترعين يجرون تجارب للحصول على توهج مستقر وطويل الأمد. أدى تنوع الأفكار إلى ظهور ثلاثة مجالات للتنمية. حاول بعض العلماء تحسين مصباح القوس الكهربائي، وعمل آخرون على مصباح متوهج، وعمل آخرون على مصادر تفريغ الغاز.

ومع ذلك، كان القوس الكهربائي يعتبر الأكثر واعدة من حيث الإضاءة: في هذا الاتجاه تم إجراء معظم الأبحاث وأجريت تجارب مختلفة. ومع ذلك، واجه جميع الباحثين نفس المشكلة: هناك قوس مشرق بين الأقطاب الكهربائية، ويتكون قوس مستقر على مسافة معينة بينهما. تم إجراء معظم التجارب باستخدام أقطاب الكربون، والتي احترقت بسرعة كبيرة وكانت مسافة القوس تتغير باستمرار.

كان هناك حاجة إلى منظم تلقائي. تم تقديم خيارات مختلفة، ولكن جميعها كان لها عيب واحد: كل مصباح كهربائي متوهج يحتاج إلى مصدر طاقة منفصل. حقق المخترع شباكوفسكي تقدمًا كبيرًا في هذا الاتجاه في عام 1856: فقد تمكن من تجميع تركيب مكون من 11 مصباحًا قوسيًا يعمل في دائرة واحدة من مصدر طاقة واحد.

بعد ثلاثة عشر عامًا، في عام 1869، اخترع تشيكوليف واختبر بنجاح منظمًا تفاضليًا لمصابيح القوس. يتم استخدام هذا الاختراع (في شكله المحسن) بنجاح في المنشآت القوية اليوم. ومن الأمثلة على ذلك الكشافات البحرية والمنارات.

اختراق يابلوشكوف

في منتصف النصف الثاني من القرن التاسع عشر، كان هناك هدوء نسبي في سيل الاختراقات التقنية والاختراعات الجديدة. لا يزال المخترعون والمهندسون الكهربائيون غير قادرين على حل المشكلة الرئيسية: الاحتراق غير المتكافئ لأقطاب الكربون. كما لم يتم العثور على منظم فعال وصغير الحجم. ولكن تجدر الإشارة إلى أنه كانت هناك بعض الإنجازات: حيث تم وضع الأقطاب الكهربائية في دورق زجاجي، مما منحها بعض الحماية من التأثيرات الميكانيكية والجوية.

كما يحدث غالبًا مع الاختراعات العظيمة، ساعدت الصدفة. نظرًا لكونه مدروسًا للغاية في حل هذه المشكلة، قدم يابلوشكوف أمرًا للنادل وشاهده بعناية وهو يرتب الأطباق وأدوات المائدة. تخيل مفاجأة النادل عندما قفز السيد المحترم فجأة وخرج من المقهى وهو يتمتم بشيء تحت أنفاسه. ربما لم يعلم أبدًا أنه أصبح مؤلفًا مشاركًا قسريًا الحل الثوري، والتي بدأت الكرة مع اختراع المصباح الكهربائي الفعال.

والحقيقة هي أنه حتى ذلك الوقت، قام جميع الباحثين بوضع الأقطاب الكهربائية بشكل أفقي في القارورة، مما أدى إلى تكوين قوس غير متساوي بينهما. عند النظر إلى أدوات المائدة المتوازية، خطر على بال يابلوشكوف: هذه هي الطريقة التي يجب أن يتم بها وضع الأقطاب الكهربائية. في هذه الحالة، ستكون المسافة بينهما هي نفسها: فالحاجة إلى الهيئات التنظيمية تختفي ببساطة من تلقاء نفسها.

بالطبع، كان الحل النهائي للمشكلة لا يزال بعيدًا جدًا، ولكن تم تحقيق الشيء الرئيسي: تم تلقي زخم جديد للفكر الابتكاري وتم كسر حاجز سنوات عديدة من تحديد الوقت.

• بادئ ذي بدء، واجه المهندسون الكهربائيون مشكلة جديدة: بدأت القضبان المتوازية تحترق على طولها بالكامل: استمر القوس في التدحرج نحو الأطراف الحاملة للتيار. تم حل المشكلة فقط بعد وضع وسادة عازلة بين الأقطاب الكهربائية. بعد العديد من التجارب، تم التعرف على الكاولين باعتباره الأفضل في هذه الجودة: فقد ذاب بالتساوي مع الأقطاب الكهربائية؛
• كانت المشكلة التالية التي واجهها فريق يابلوشكوف هي مسألة كيفية إضاءة الأقطاب الكهربائية؟ كان الحل هو وضع وصلة مرور كربونية أعلى المصباح، والتي عند تطبيق التيار، تحترق، مما يؤدي إلى إنشاء قوس؛
• تم حل مشكلة الترقق غير المتكافئ للأقطاب الكهربائية عن طريق إنشاء قضيب موجب يكون أكثر سمكًا من القضيب السالب. فقط استخدام التيار المتردد يمكن أن يحل هذه المشكلة تمامًا.

في عام 1876، تم تقديم شمعة يابلوشكوف في معرض أقيم في العاصمة الإنجليزية، وكان لها تصميم بسيط إلى حد ما: أعطى قطبان كهربائيان موضوعان رأسيًا ضوءًا ساطعًا وناعمًا. وبعد مرور عام على المعرض، تم إنشاء شركة مساهمة تعنى بدراسة الإضاءة الكهربائية، بناءً على أبحاث وإنجازات يابلوشكوف.

وخلال هذين العامين أيضًا، تم الحصول على براءات الاختراع اللازمة لبدء إنتاج شموع يابلوشكوف في فرنسا، والتي كانت تسمى في أوروبا "الضوء الروسي". تم إطلاق الإصدار أيضًا مولدات كهربائية، والتي كانت تعمل على تشغيل أول مصباح كهربائي تم إنتاجه تجاريًا.

المصابيح المتوهجة

بالتوازي تقريبًا مع هذا، تقدمت الاختراعات والأبحاث المتعلقة بالمصابيح المتوهجة. اكتسب إديسون شهرة عالمية: يُعتقد أنه هو من اخترع المصباح الأول الذي يعمل على مبدأ الفتيل المتوهج. كل هذا صحيح وغير صحيح إلى حد ما. كما في الحالة السابقة، تم تنفيذ العمل من قبل علماء مختلفين في أجزاء مختلفة من العالم. كل اكتشاف وإنجاز جديد دفع جميع المخترعين خطوة إلى الأمام.

بدأت التجارب على التيار الكهربائي فور اكتشافه. بالفعل في بداية القرن التاسع عشر، تم إجراء تجارب على وهج الموصلات المختلفة. تم تحديد الهدف من استخدام هذه التقنية للإضاءة في عام 1844 من قبل المخترع دي مولين. للإضاءة، استخدم سلكًا من البلاتين، ووضعه داخل دورق زجاجي. ومع ذلك، فإن هذا السلك ذاب بسرعة. في عام 1845، اقترح العالم الإنجليزي كينغ استبدال البلاتين بقضبان الكربون.

تم تقديم أول مصباح كهربائي مناسب للإضاءة والعمل لمدة 200 ساعة تقريبًا للجمهور بواسطة ج. جبل. للتوهج بالتيار الكهربائي، تم تثبيت خيط من الخيزران في مصباح فراغ. وقد تتساءل كيف كان من الممكن الحصول على فراغ في ذلك الوقت؟ انها في الواقع بسيطة. استخدم جوبل المبدأ المستخدم في البارومترات: فقد سكب الزئبق في دورق، وبعد سكبه، تشكل فراغ فيه. ولكن بسبب عدم وجود أموال للحصول على براءة اختراع، سرعان ما تم نسيان هذه التجربة الناجحة.

بعد ذلك، بدأ العالم الكبير أ. لوديجين تجاربه في مجال الإضاءة الكهربائية في سانت بطرسبرغ. بدأت التجارب في عام 1872 وانتهت بنجاح حقيقي: بدأ استخدام المصابيح التي صممها Lodygin في العديد من المجالات، حتى أن أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم منحت المؤلف جائزة قدرها ألف روبل.

في عام 1875، قام V. Didrikhson بتحسين مصباح Lodygin: لقد قام بضخ الهواء من القارورة حيث يوجد خيوط الكربون، كما توصل أيضًا إلى آلية لاستبدال الخيوط المحترقة تلقائيًا. في نفس العام، اخترع ديدريشسون طريقة جديدة تمامًا وفريدة من نوعها في ذلك الوقت لصنع جمر المصابيح: الكربنة الفراغية باستخدام الجرافيت. ومع ذلك، سرعان ما توفي رئيس الشراكة التي مولت جميع الأبحاث، لذلك توقفت التجارب والتحسينات الإضافية للمصباح.

في عام 1876، التقط N. Bulygin الفكرة وبدأ في تطويرها. اخترع آلية التراجع الذاتي، والتي، مع احتراق قضبان الكربون، تدفعها تدريجيًا إلى دورق مفرغ لمواصلة عملية التوهج. كانت التكنولوجيا معقدة وبالتالي كان إنتاجها مكلفًا.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر، كان مصباح Lodygin الذي اتخذ كأساس معروفا في روسيا وبريطانيا العظمى وفرنسا وبلجيكا ودول أخرى. في الوقت نفسه، في أمريكا، كان T. Edison يعمل على إنشاء إضاءة مستدامة من الكهرباء. في عام 1878، جاء خوتنسكي إلى أمريكا الشمالية في مهمة رسمية، وكان معه عدة مصابيح تم إحضارها من روسيا. الآن ليس من المعروف على وجه اليقين ما إذا كان لقاء خوتينسكي وإديسون عرضيًا أم لا، لكنهم التقيا، وأتيحت لإديسون الفرصة لدراسة تطور لودين.

بعد ذلك، قام إديسون بتحسين المصباح: من خلال التجربة والخطأ، اختار المادة الأكثر ملاءمة للخيط. هذه المادة، بحسب هذا المخترع، كانت عبارة عن خيط من الخيزران. في عام 1880، حصل إديسون على براءة اختراع لاختراعه ووضعه في الإنتاج الضخم. بالإضافة إلى ذلك، كان هو الذي ابتكر نظيرًا للقاعدة اللولبية الحديثة، وقام أيضًا بتطوير وتقديم مقبس المصباح. لذلك فإن أول مصباح كهربائي تم إنتاجه على نطاق صناعي هو من اخترع بالفعل توماس إديسون.

وفي نفس الوقت تقريبًا، كان ج. سوان يعمل على اختراع مماثل في إنجلترا. لقد استخدم خيطًا قطنيًا كخيط يتوهج في قارورة ذات فراغ. بعد الحصول على براءة اختراع في عام 1878، بدأ تركيب مصابيح البجعة في منازل لندن. دفع تطور الإنتاج المخترع الإنجليزي إلى إنشاء شركة كبيرة لإنتاج المصابيح المتوهجة. في وقت لاحق، انضم كلا المصنعين الأصليين إلى القوات وأنشأوا شركة مشتركة لإنتاج المصابيح المتوهجة.

مزيد من التطوير

وبطبيعة الحال، لم يتوقف تطوير وتحسين المصابيح المتوهجة عند هذا الحد: فهي لا تزال غير فعالة إلى حد ما. أي أنها كانت ذات كفاءة منخفضة ولم تدم طويلاً. بذل جميع المطورين والمخترعين محاولات لتحسين اختراعاتهم.

على سبيل المثال، وجد Lodygin حلاً وبدأ في استخدام سبائك من معادن حرارية مختلفة كخيوط متوهجة. استخدم التنغستن والإيريديوم والموليبدينوم ومعادن أخرى. في عام 1890، حصل على براءة اختراع لمثل هذه الخيوط المتوهجة، وفي معرض باريس عام 1900 قدم مصابيح محسنة لعامة الناس.

حقيقة مثيرة للاهتمام في تاريخ المواجهة والتنافس بالمراسلة بين اثنين من المخترعين - Lodygin و Edison هي شراء براءة اختراع من Lodygin لاختراعه من قبل الشركة الأمريكية General Electric. المثير للاهتمام ليس حقيقة الشراء نفسها، بل حقيقة أن مؤسس هذه الشركة هو توماس إديسون. وهكذا يمكننا القول أن إديسون لم يحتكر إنتاج المصابيح المتوهجة فحسب، بل احتكر كل المجد الناتج عن اختراعه.

ولكن حتى المصابيح الكهربائية التي تم إنتاجها بكميات كبيرة كانت تخضع للتحسين المستمر، وأصبحت أكثر كفاءة ومتانة. لذلك، في عام 1909، تم اتخاذ القرار أخيرًا باستخدام خيوط التنغستن. ومنذ ذلك الوقت أيضًا، بدأ وضعه بشكل متعرج على عدة قضبان عازلة.

مع تطور التكنولوجيا والاكتشافات الجديدة، بدأ ضخ النيتروجين أولاً، ثم الغاز الخامل، في قوارير المصابيح المغلقة بالفعل. هذا جعل من الممكن زيادة وقت السطوع والتوهج، والذي أصبح أيضا طفرة تكنولوجية في بداية القرن. وفي وقت لاحق، في حوالي العشرينات من القرن العشرين، تم استبدال خيوط التنغستن بدوامة مصنوعة من نفس المادة. أدى هذا إلى تقليل عدد احتراق الخيوط وزيادة عمر الخدمة. بعد ذلك، مع تطور الإمكانات التقنية، تم تحسين اللولب: في البداية ظهر ثنائي الحلزون، ثم ثلاثي الحلزون.

دعونا نلخص ذلك

كما ترون، شارك العديد من العلماء والمخترعين البارزين في القرنين التاسع عشر والعشرين في اختراع المصباح الكهربائي. ليس من الممكن الإجابة بشكل لا لبس فيه عندما تم اختراع المصباح الكهربائي الأول: تم تنفيذ جميع الأعمال بالتوازي وبشكل مستقل تقريبًا عن بعضها البعض، لأن وسائل الاتصال في ذلك الوقت لم تكن تسمح لأحد بمشاركة إنجازاتهم بسرعة مع العام عام. في بعض الأحيان، يستغرق الأمر سنوات حتى يعرف العالم كله عن اختراع أو اكتشاف جديد.