|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
Đèn điện. Lịch sử phát minh và sản xuất
Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta Đèn sợi đốt là nguồn sáng nhân tạo trong đó ánh sáng được phát ra từ thân đèn sợi đốt được đốt nóng bằng dòng điện đến nhiệt độ cao. Một cuộn dây kim loại chịu lửa (thường là vonfram) hoặc dây tóc cacbon thường được sử dụng làm thân dây tóc. Để ngăn chặn quá trình oxy hóa dây tóc khi tiếp xúc với không khí, nó được đặt trong bình chân không hoặc bình chứa đầy khí trơ hoặc hơi halogen.
Trong những thập kỷ cuối của thế kỷ 19, ánh sáng điện đã đi vào cuộc sống của nhiều thành phố châu Âu. Lần đầu tiên xuất hiện trên đường phố, quảng trường, nó đã sớm thâm nhập vào từng ngôi nhà, từng căn hộ và trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của mỗi con người văn minh. Đây là một trong những sự kiện quan trọng nhất trong lịch sử công nghệ, có những hậu quả to lớn và đa dạng. Sự phát triển nhanh chóng của hệ thống chiếu sáng điện đã dẫn tới điện khí hóa đại trà, một cuộc cách mạng trong lĩnh vực năng lượng và những thay đổi lớn trong ngành công nghiệp. Tuy nhiên, tất cả những điều này có thể đã không xảy ra nếu, nhờ nỗ lực của nhiều nhà phát minh, một thiết bị phổ biến và quen thuộc như bóng đèn không được tạo ra. Trong số những khám phá vĩ đại nhất của lịch sử loài người, chắc chắn nó giữ một trong những vị trí danh dự nhất. Vào thế kỷ 19, hai loại đèn điện trở nên phổ biến: đèn sợi đốt và đèn hồ quang. Đèn hồ quang xuất hiện sớm hơn một chút. Sự phát sáng của chúng dựa trên một hiện tượng thú vị như vòng cung điện. Nếu bạn lấy hai dây dẫn, nối chúng với một nguồn dòng điện đủ mạnh, nối chúng lại, sau đó di chuyển chúng ra xa nhau vài mm, thì giữa hai đầu dây dẫn sẽ hình thành thứ gì đó giống như ngọn lửa với ánh sáng rực rỡ. Hiện tượng sẽ đẹp và sáng hơn nếu thay vì dùng dây kim loại, bạn lấy hai thanh carbon được mài nhọn. Khi điện áp giữa chúng đủ cao, ánh sáng có cường độ chói mắt sẽ được hình thành.
Hiện tượng hồ quang điện lần đầu tiên được quan sát thấy vào năm 1803 bởi nhà khoa học người Nga Vasily Petrov. Năm 1810, nhà vật lý người Anh Devi cũng có khám phá tương tự. Cả hai đều tạo ra hồ quang điện bằng cách sử dụng một cục pin lớn giữa hai đầu thanh than. Cả hai người đều viết rằng hồ quang điện có thể được sử dụng cho mục đích chiếu sáng. Nhưng trước tiên, cần phải tìm một vật liệu phù hợp hơn cho các điện cực, vì các thanh than sẽ cháy hết sau vài phút và ít được sử dụng trong thực tế. Đèn hồ quang còn có một sự bất tiện khác - vì các điện cực bị đốt cháy nên chúng phải liên tục di chuyển chúng về phía nhau. Ngay khi khoảng cách giữa chúng vượt quá mức tối thiểu cho phép nhất định, ánh sáng của đèn trở nên không đều, nó bắt đầu nhấp nháy và tắt. Đèn hồ quang đầu tiên có thể điều chỉnh độ dài hồ quang bằng tay được thiết kế vào năm 1844 bởi nhà vật lý người Pháp Foucault. Anh ta thay thế than củi bằng những que than cốc cứng. Năm 1848, lần đầu tiên ông sử dụng đèn hồ quang để chiếu sáng một trong những quảng trường ở Paris. Đó là một thí nghiệm ngắn và rất tốn kém vì nguồn điện là một cục pin mạnh. Sau đó, nhiều thiết bị khác nhau được phát minh, điều khiển bằng cơ chế đồng hồ, tự động di chuyển các điện cực khi chúng cháy. Rõ ràng là từ quan điểm sử dụng thực tế, người ta mong muốn có một chiếc đèn không phức tạp bởi các cơ chế bổ sung. Nhưng liệu có thể làm được nếu không có chúng? Hóa ra là có. Nếu bạn đặt hai cục than không đối diện nhau mà đặt song song, sao cho chỉ có thể hình thành một vòng cung giữa hai đầu của chúng, thì với thiết bị này, khoảng cách giữa hai đầu của cục than luôn không thay đổi. Thiết kế của một chiếc đèn như vậy có vẻ rất đơn giản nhưng việc tạo ra nó đòi hỏi sự khéo léo tuyệt vời. Nó được phát minh vào năm 1876 bởi kỹ sư điện người Nga Yablochkov, người đã làm việc tại Paris trong xưởng của học giả Breguet. Cây nến của Yablochkov bao gồm hai thanh làm bằng than quay dày đặc, nằm song song và được ngăn cách bằng một tấm thạch cao. Loại thứ hai đóng một vai trò kép, vì nó vừa có tác dụng liên kết các than lại với nhau vừa để cách nhiệt chúng, cho phép hồ quang điện chỉ hình thành giữa các đầu trên của than. Khi than phía trên cháy, tấm thạch cao tan chảy và bay hơi, do đó các đầu than luôn nhô ra phía trên tấm vài mm.
Những ngọn nến của Yablochkov đã thu hút sự chú ý của mọi người và gây ra nhiều tiếng ồn. Năm 1877, với sự giúp đỡ của họ, điện đường phố lần đầu tiên được lắp đặt trên Đại lộ L'Opera ở Paris. Triển lãm Thế giới khai mạc vào năm sau đã tạo cơ hội cho nhiều kỹ sư điện được làm quen với phát minh tuyệt vời này. Với cái tên “Ánh sáng Nga”, nến của Yablochkov sau này được sử dụng để chiếu sáng đường phố ở nhiều thành phố trên thế giới. Những chiếc đèn này cũng gây tò mò vì chúng chỉ yêu cầu dòng điện xoay chiều, vì tốc độ đốt cháy của điện cực dương và âm trong chúng không giống nhau và với dòng điện không đổi thì cần phải làm cho điện cực dương dày hơn.
Đối với Yablochkov, Gramm đã tạo ra máy phát điện xoay chiều đầu tiên của mình. Nhưng cùng với những ưu điểm, nến của Yablochkov cũng có nhược điểm. Điều bất tiện chính là than trong đó cháy rất nhanh - một ngọn nến cỡ trung bình cháy không quá hai giờ. Tuy nhiên, nhược điểm này vốn có ở nhiều loại đèn hồ quang khác. Đã hơn một lần, các nhà phát minh nảy ra ý tưởng đặt một hồ quang điện trong bầu không khí thiếu oxy. Rốt cuộc, nhờ điều này, đèn có thể cháy lâu hơn nhiều. Trong một thời gian dài, những nỗ lực này đã không thành công vì họ đã cố gắng bơm toàn bộ không khí ra khỏi toàn bộ chiếc đèn. Jandus người Mỹ là người đầu tiên nảy ra ý tưởng không đặt toàn bộ chiếc đèn dưới mái vòm mà chỉ đặt các điện cực của nó. Khi hồ quang điện xảy ra, oxy chứa trong bình nhanh chóng phản ứng với cacbon nóng, do đó bầu không khí trung tính sớm hình thành bên trong bình. Mặc dù oxy tiếp tục chảy qua các khe hở nhưng ảnh hưởng của nó đã yếu đi rất nhiều và một chiếc đèn như vậy có thể cháy liên tục trong khoảng 200 giờ.
Nhưng ngay cả ở dạng cải tiến này, đèn hồ quang vẫn không thể trở nên phổ biến rộng rãi. Hồ quang Volta là nguồn sáng rất mạnh. Độ sáng của quá trình đốt cháy của nó không thể giảm xuống dưới một giới hạn nhất định. Vì vậy, đèn hồ quang được sử dụng để chiếu sáng các hội trường lớn, nhà ga hoặc quảng trường. Nhưng chúng hoàn toàn không phù hợp để sử dụng trong không gian sống hoặc làm việc nhỏ. Theo nghĩa này, bóng đèn sợi đốt thuận tiện hơn nhiều. Mọi người đều biết thiết bị của họ: một dòng điện chạy qua một sợi chỉ mỏng làm nóng nó đến nhiệt độ cao, do đó nó bắt đầu phát sáng rực rỡ. Trở lại năm 1820, nhà khoa học người Pháp Delarue đã chế tạo ra chiếc đèn đầu tiên như vậy, trong đó dây bạch kim đóng vai trò là thân đèn sợi đốt. Sau đó, đèn sợi đốt hầu như không được sử dụng trong nửa thế kỷ vì họ không tìm được vật liệu phù hợp để làm dây tóc. Lúc đầu, than có vẻ tiện lợi nhất. Năm 1873, kỹ sư điện người Nga Lodygin đã chế tạo ra một bóng đèn có dây tóc từ carbon quay. Anh ấy là người đầu tiên bắt đầu bơm không khí ra khỏi khinh khí cầu. Cuối cùng, ông đã tạo ra được bóng đèn sợi đốt đầu tiên, được sử dụng trong thực tế nhưng vẫn còn rất không hoàn hảo. Năm 1878, các kỹ sư điện người Mỹ Sawyer và Man đã tìm ra cách tạo ra các vòng cung carbon nhỏ có tiết diện nhỏ bằng cách đốt các tông bằng bột than chì. Những vòng cung này được đặt trong nắp thủy tinh. Tuy nhiên, những bóng đèn này có tuổi thọ rất ngắn.
Năm 1879, nhà phát minh nổi tiếng người Mỹ Edison nhận nhiệm vụ cải tiến bóng đèn. Ông hiểu: để bóng đèn sáng lâu, sáng đều, không nhấp nháy thì trước hết phải tìm được vật liệu làm dây tóc phù hợp, thứ hai là phải học cách tạo ra một bóng đèn. không gian rất hiếm trong xi lanh. Nhiều thí nghiệm đã được thực hiện với nhiều loại vật liệu khác nhau, được thực hiện trên quy mô đặc trưng của Edison. Người ta ước tính rằng các trợ lý của ông đã thử nghiệm ít nhất 6000 chất và hợp chất khác nhau và hơn 100 nghìn đô la đã được chi cho các thí nghiệm. Đầu tiên, Edison thay than giấy dễ gãy bằng loại than mạnh hơn làm từ than đá, sau đó ông bắt đầu thử nghiệm với nhiều kim loại khác nhau và cuối cùng quyết định sử dụng sợi tre cháy thành than. Cùng năm đó, trước sự chứng kiến của ba nghìn người, Edison đã công khai trình diễn các bóng đèn điện của mình, dùng chúng chiếu sáng ngôi nhà, phòng thí nghiệm và một số đường phố xung quanh. Đó là bóng đèn có tuổi thọ cao đầu tiên thích hợp cho sản xuất hàng loạt.
Vì việc làm sợi tre khá đắt tiền nên Edison đã phát triển một phương pháp mới để làm sợi tre từ những sợi bông được xử lý đặc biệt. Đầu tiên, bông được đặt trong dung dịch kẽm clorua nóng, ở đó nó sẽ dần dần hòa tan. Chất lỏng thu được được ngưng tụ bằng máy bơm đến trạng thái giống như bột và được ép qua một ống mỏng vào bình chứa cồn. Ở đây nó biến thành một sợi chỉ mỏng và được quấn trên một cái trống. Sợi chỉ thu được, thông qua một số thao tác trung gian, được giải phóng khỏi dung dịch kẽm clorua, được sấy khô, cắt, bọc thành hình chữ V và đốt thành than trong lò mà không có không khí. Sau đó, một lớp than mỏng được phun lên các sợi chỉ. Để làm điều này, chúng được đặt dưới một chiếc mũ chứa đầy khí chiếu sáng và một dòng điện chạy qua chúng. Dưới tác dụng của dòng điện, khí bị phân hủy và một lớp cacbon mỏng lắng đọng trên dây tóc. Sau tất cả các thao tác phức tạp này, luồng đã sẵn sàng để sử dụng. Quá trình chế tạo bóng đèn cũng rất phức tạp. Sợi chỉ được đặt trong một nắp thủy tinh giữa hai điện cực bạch kim nung chảy vào thủy tinh (phải sử dụng bạch kim đắt tiền vì nó có hệ số giãn nở nhiệt tương tự như thủy tinh, hệ số này rất quan trọng để tạo ra một con dấu). Cuối cùng, bằng cách sử dụng máy bơm thủy ngân, không khí được bơm ra khỏi bóng đèn, sao cho chỉ còn lại không quá một phần tỷ lượng không khí chứa trong bóng đèn ở áp suất bình thường. Khi quá trình bơm ra hoàn tất, bóng đèn được hàn và đặt trên ổ cắm có các tiếp điểm để vặn vào ổ cắm (cả ổ cắm và ổ cắm, cũng như nhiều bộ phận khác của đèn điện vẫn không thay đổi cho đến ngày nay - công tắc, cầu chì, đồng hồ điện và nhiều thứ khác - cũng do Edison phát minh). Tuổi thọ trung bình của bóng đèn Edison là 800-1000 giờ cháy liên tục. Trong gần ba mươi năm, bóng đèn đã được chế tạo bằng phương pháp mô tả ở trên, nhưng tương lai là bóng đèn có dây tóc kim loại. Trở lại năm 1890, Lodygin nảy ra ý tưởng thay thế sợi carbon bằng dây kim loại làm bằng vonfram chịu lửa, có nhiệt độ dây tóc là 3385 độ. Tuy nhiên, việc sản xuất công nghiệp những bóng đèn như vậy chỉ bắt đầu vào thế kỷ XNUMX. Tác giả: Ryzhov K.V.
▪ Điện ảnh
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Hát nút chai bảo vệ chống lại sự giả mạo ▪ Hoa hồng sẽ tồn tại được bao lâu ▪ Theo quan điểm của một con chó ▪ IC FMS6151 để giao tiếp điện thoại di động với màn hình lớn
▪ phần của trang web Máy dò kim loại. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Quyền lực thuộc về người mà quần chúng tin tưởng. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Những con vật nào phổ biến hơn trên các biểu tượng nhà nước? đáp án chi tiết ▪ Bài viết về lưới điện quốc gia Vương quốc Anh. mẹo du lịch ▪ bài Hoa ẩn. tiêu điểm bí mật
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này