Bonjour à tous, chers fans de faits intéressants. Je pense qu'aucun de nous ne peut imaginer sa vie sans lumière. Par conséquent, nous découvrirons aujourd'hui qui a été le premier au monde à inventer une ampoule qui ressemblait à une ampoule moderne, ainsi que quoi et qui y ont contribué.
L'invention de l'ampoule à incandescence, comme toutes les autres, a été réalisée par de nombreuses personnes dans différents pays. Le premier à démontrer son idée fut l'Anglais Humphrey Davy en 1806. C'était une invention assez primitive. Davy a créé un éclairage avec des étincelles électriques entre une paire de tiges de carbone. La soi-disant bougie à arc ne convenait pas à une utilisation pratique généralisée. L'appareil en lui-même n'a pas trouvé d'appui, mais l'idée de création, après cette démonstration, a excité les têtes « lumineuses » de nombreux inventeurs.
Les années ont passé...
Des dizaines de personnes ont travaillé à la naissance de l'ampoule électrique, reprenant l'idée de Davy :
Année 1840 - Anglais Delarue ;
Année 1854 - Allemand Heinrich Goebel ;
L'année 1860, le chimiste et physicien anglais Joseph Wilson Swan montra son travail ;
Année 1872-1873 - Alexandre Lodygine ;
Année 1875 - VF Didrikhson a amélioré le travail de Lodygin;
Année 1875-1876 - L'ingénieur électricien russe Pavel Nikolaevich Yablochkov, a travaillé sur la "bougie électrique";
Thomas Edison en 1879 a mis fin à ce que ses prédécesseurs ne pouvaient pas faire.
Ingénieur russe et son invention
De nombreuses personnes dans différents pays ont créé leurs créations. Beaucoup étaient hantés par l'échec. Mais la lampe d'Alexandre Lodygine a pu résister à toutes les épreuves. Elle a brillé pendant trente minutes entières ! C'était déjà un exploit sans précédent. Dans les rues de Saint-Pétersbourg, jusqu'à deux morceaux de ces « bougies miracles » ont brillé ! Des centaines de personnes sont venues les voir spécialement. C'était une vraie sensation, mais... Tout n'était pas si simple. En raison des circonstances, Lodygin n'a pas pu réaliser une large diffusion de sa création.
L'ingénieur russe n'a pas réussi à terminer son travail, mais Thomas Edison l'a fait. Le scientifique américain a pris connaissance des expériences de son collègue russe. Il a décidé d'améliorer une invention existante. Son travail mérite le respect - le scientifique a mené 1 500 expériences, testant divers matériaux. Mais ce n'était pas la fin - 6 000 expériences avec des filaments de carbone - c'est la contribution que l'inventeur a apportée à l'histoire de l'apparition de l'ampoule électrique.
L'invention est-elle si claire ?
Sans les idées de tous ses prédécesseurs et l'invention d'Alexandre Nikolaïevitch, Thomas Edison n'aurait probablement pas réussi. Ce fait est évident, mais impossible à prouver. Le travail acharné et persistant de l'Américain a donné à l'humanité un fil qui a brûlé pendant des centaines d'heures sans s'épuiser. Et il a aussi pu organiser la production d'ampoules dans la première usine spécialisée, elles étaient vendues dans le monde entier, remplaçant les bougies traditionnelles. C'est ainsi qu'est née l'Edison Electrical Light Company.
Personne n'ose dire sans équivoque que Thomas Edison a inventé l'ampoule électrique, mais personne n'a encore pu le réfuter non plus. La lampe à incandescence a été inventée avant lui. Cependant, il a créé le premier modèle pratique avec un système électrique, ce qui est sa réussite indéniable. Eh bien, vous savez maintenant qui a été le premier au monde à inventer une ampoule, sans laquelle la vie d'aujourd'hui ne peut tout simplement pas être imaginée.
Les réponses à cette question apparemment simple peuvent être entendues de différentes manières. Les Américains insisteront sans doute sur le fait qu'il s'agissait d'Edison. Les Britanniques diront qu'il s'agit de leur compatriote Swann. Les Français se souviennent peut-être de la "lumière russe" de l'inventeur Yablochkov, qui a commencé à illuminer les rues et les places de Paris en 1877. Quelqu'un nommera un autre inventeur russe - Lodygin. Il y aura probablement d'autres réponses. Alors qui a raison ? Oui, c'est peut-être tout. L'histoire de l'ampoule représente toute une chaîne de découvertes et d'inventions faites par différentes personnes à différents moments.
Avant de passer à la chronologie de l'invention de l'ampoule, je voudrais noter ce que l'on entend par la notion d'« ampoule ». C'est d'abord une source lumineuse, un appareil, un appareil dans lequel l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse. Mais les méthodes de conversion peuvent être différentes. Au XIXe siècle, plusieurs de ces méthodes étaient connues. Par conséquent, même alors, plusieurs types de lampes électriques sont apparus: lampes à arc, à incandescence et à décharge. Une lampe électrique est un système technique, c'est-à-dire un ensemble d'éléments individuels nécessaires pour remplir la principale fonction utile - l'éclairage.
L'histoire de l'apparition et du développement de la lampe électrique est indissociable de l'histoire du génie électrique, qui commence avec la découverte du courant électrique au XVIIIe siècle. Plus tard, au 19ème siècle, une vague de découvertes liées à l'électricité a balayé le monde. C'était comme une réaction en chaîne, quand une découverte a ouvert la voie à la suivante. Le génie électrique de la section de physique a émergé comme une science indépendante, au développement de laquelle a travaillé toute une galaxie de scientifiques et d'inventeurs : le Français Andre Marie Ampere, les Allemands Georg Simon Ohm et Heinrich Rudolf Hertz, les Britanniques Michael Faraday et James Maxwell et autres.
L'étonnant 19e siècle, qui a jeté les bases de la révolution scientifique et technologique qui a changé le monde, a commencé avec l'invention d'une source de courant chimique (pilier voltaïque). Avec cette invention extrêmement importante, le scientifique italien A. Volta a rencontré la nouvelle année 1800. Et déjà en 1801, le professeur de l'Académie médico-chirurgicale de Saint-Pétersbourg Vasily Petrov a réussi à persuader ses supérieurs d'acheter pour son bureau physique la batterie électrique la plus puissante de l'époque, composée de 4200 paires de cellules galvaniques. Menant des expériences avec cette batterie, Petrov a découvert en 1802 un arc électrique - une décharge brillante qui se produit entre des tiges-électrodes de carbone réunies à une certaine distance. Il a également suggéré d'utiliser un arc pour l'éclairage.
Cependant, dans la mise en œuvre pratique de cette idée, de nombreuses difficultés sont apparues. Des expériences ont montré que l'arc ne brûle brillamment et régulièrement qu'à une certaine distance entre les électrodes. Et pendant la combustion de l'arc, les électrodes de carbone brûlent progressivement, augmentant l'écart de l'arc. Un mécanisme de régulation était nécessaire pour maintenir une distance constante entre les électrodes.
Les inventeurs ont proposé différentes solutions. Mais ils avaient tous l'inconvénient qu'il était impossible d'inclure plusieurs lampes dans un même circuit. J'ai dû utiliser une source d'alimentation différente pour chaque luminaire. Ce problème a été résolu en 1856 par l'inventeur A.I.Shpakovsky, qui a créé une installation d'éclairage avec onze lampes à arc équipées de régulateurs d'origine. Cette installation a illuminé la Place Rouge à Moscou lors du couronnement d'Alexandre II.
En 1869, un autre inventeur russe V.I. Chikolev a appliqué un régulateur différentiel à une lampe à arc et l'a utilisé dans de puissants projecteurs marins. Des commandes similaires sont encore utilisées aujourd'hui dans les grandes installations de projecteurs. Malheureusement, tous les contrôleurs d'arc étaient peu fiables et coûteux.
Le rôle décisif dans la transition des expériences sur l'électricité à l'éclairage électrique de masse a été joué par l'ingénieur électricien russe Pavel Nikolaevich Yablochkov. Yablochkov a commencé son travail en Russie, après avoir organisé un atelier d'instruments physiques à Saint-Pétersbourg en 1875. La même année, il a l'idée de créer une lampe à arc simple et fiable. Cependant, l'effondrement financier de l'entreprise oblige Yablochkov à partir pour Paris en 1876, où il poursuit ses travaux sur la lampe à arc dans la célèbre maison d'horlogerie et d'instruments de précision Breguet.
Le problème était le même - un régulateur était nécessaire. L'idée est venue à l'improviste comme toujours. L'affaire a aidé. Réfléchissant à ce problème, Yablochkov est allé manger un morceau dans un petit café parisien. Le serveur est venu. Yablochkov, continuant à penser aux siens, le regarda machinalement mettre le plat, la cuillère, la fourchette, le couteau... Et soudain... Yablochkov se leva brusquement de la table et se dirigea vers la sortie. Il se précipita vers son atelier. La solution a été trouvée ! Simple et fiable ! Cela lui vint dès qu'il jeta un coup d'œil aux couverts posés l'un à côté de l'autre, parallèles les uns aux autres.
Oui, c'est ainsi que les électrodes de carbone doivent être placées dans la lampe - pas horizontalement, comme dans toutes les conceptions précédentes, mais parallèlement (!). Ensuite, les deux brûleront exactement de la même manière et la distance entre eux sera toujours constante. Et aucun régulateur complexe n'est nécessaire.
Le serveur parisien ne se doutait même pas qu'il était devenu en quelque sorte un co-auteur de l'invention. Mais qui sait, s'il n'avait pas mis le couteau et la cuillère si soigneusement devant Yablochkov, peut-être qu'une supposition éclair n'aurait pas émergé de l'inventeur. Certes, l'"indice" du serveur a trouvé un terrain fertile. Après tout, Yablochkov cherchait sa solution même à une table de café, en attendant une commande. Soit dit en passant, c'est un excellent exemple de l'utilisation de la pensée associative pour résoudre un problème technique complexe. D'autre part, ce cas est un exemple de solution à un problème technique, lorsqu'un appareil idéal (dans ce cas, un régulateur) est quelque chose qui n'existe pas en réalité, mais des fonctions sont exécutées.
Bien sûr, ce n'était qu'une idée, pas une solution complète au problème - créer une lampe peu coûteuse et fiable. Il a fallu beaucoup de travail pour y parvenir. Tout d'abord, avec la disposition parallèle des électrodes, l'arc peut brûler non seulement aux extrémités des électrodes, mais également sur toute leur longueur, et très probablement, il roulera jusqu'à leur base - jusqu'aux pinces porteuses de courant. Ce problème a été résolu en remplissant l'espace entre les électrodes avec un isolant, qui a progressivement brûlé avec les électrodes.
La composition de cet isolant restait à choisir, ce qui a été fait à l'aide d'argile (kaolin) pour cela. Comment allumer une lampe ? Ensuite, en haut, entre les électrodes, un mince pont de carbone a été placé, qui a brûlé au moment de l'allumage, amorçant l'arc. Il restait le problème de la combustion inégale des électrodes liée à la polarité du courant. Parce que l'électrode "+" a grillé plus rapidement, il a d'abord fallu l'épaissir. Une autre solution ingénieuse à ce problème était l'utilisation du courant alternatif.
La conception de la lampe à arc s'est avérée simple : deux tiges de carbone séparées par une couche isolante de kaolin et montées sur un simple pied ressemblant à un chandelier. Les électrodes ont brûlé uniformément et la lampe a donné une lumière vive et assez longue. Cette "bougie électrique" était facile à fabriquer et bon marché.
En 1876, un inventeur russe présente son invention à l'Exposition de Londres. Un an plus tard, le français entreprenant Deneiruz a réalisé la création de la société par actions "Société pour l'étude de l'éclairage électrique par les méthodes de Yablochkov". Les lampes de Yablochkov sont apparues dans les endroits les plus visités de Paris, dans la rue - Avenue de l'Opéra et sur la Place de l'Opéra, ainsi que dans le magasin du Louvre, l'éclairage tamisé au gaz et au liquide a remplacé les boules mates, qui brillaient d'un lumière blanche et douce. Le cortège triomphal "La lumière russe" (lumière russe) à travers le monde. En deux ans, la bougie Yablochkov a conquis tout l'Ancien Monde, s'étendant à l'Est jusqu'aux palais du Shah de Perse et du Roi du Cambodge .
Riz. 1. Pavel Nikolaevich Yablochkov et sa bougie.
En 1876-77, plusieurs brevets français ont été obtenus, à la fois pour la conception de l'ampoule elle-même et pour leurs systèmes d'alimentation. La production a été mise sur une base industrielle. Une petite usine parisienne produisait plus de 8 000 bougies par jour et plusieurs dizaines de générateurs électriques par mois. Cependant, bientôt toute cette prospérité a pris fin. La bougie Yablochkov a commencé à être progressivement remplacée par une lampe à incandescence moins chère et plus durable.
On pense que l'inventeur de la lampe à incandescence est le célèbre inventeur américain Thomas Alva Edison. Le 21 décembre 1879, un article parut dans le New York Herald sur une nouvelle invention de T.A. Edison - la lumière "Edison", sur une lampe à incandescence à filament de carbone. Quelques jours plus tard, le 1er janvier 1880, 3 000 personnes ont assisté à la démonstration d'éclairage électrique des maisons et des rues à Menlo Park (USA), et le 27 janvier de la même année, ils ont reçu le brevet américain n° 223898 "Electric-Lamp" (voir Fig. 2.).Mais en réalité, l'histoire avec ce brevet et avec la lampe à incandescence est beaucoup plus compliquée et intéressante.
Riz. 2. Brevet Thomas A. Edison pour une lampe électrique
Les premières expériences de conducteurs chauffants à courant électrique ont été réalisées au début du XIXe siècle par le scientifique anglais Humphry Davy. L'une des premières tentatives pour appliquer l'incandescence de conducteurs avec du courant, précisément à des fins d'éclairage, a été réalisée en 1844 par l'ingénieur de Molein, qui incandescent du fil de platine placé à l'intérieur d'une boule de verre. Ces expériences n'ont pas apporté les résultats escomptés, car le fil de platine a fondu trop vite.
En 1845, à Londres, King remplaça le platine par des bâtons de charbon et obtint un brevet pour « L'utilisation de conducteurs en métal chaud et en carbone pour l'éclairage ».
En 1954, 25 ans avant Edison, l'horloger allemand Heinrich Goebel présente à New York les premières lampes à incandescence à filament de carbone pratiques avec une durée de combustion d'environ 200 heures. Comme fil, il a utilisé un fil de bambou carbonisé de 0,2 mm d'épaisseur, placé sous vide. Au lieu d'un flacon, pour des raisons d'économie, Gebel a d'abord utilisé des bouteilles d'eau de Cologne, puis des tubes en verre. Il crée le vide dans une fiole en verre en remplissant et en versant du mercure, c'est-à-dire en utilisant la méthode utilisée dans la fabrication des baromètres.
Gebel a utilisé les lampes créées pour éclairer son magasin de montres. Pour améliorer sa situation financière, il a parcouru New York en fauteuil roulant et a invité tout le monde à regarder les étoiles à travers un télescope. La poussette était cependant décorée de ses bulbes. Ainsi, Gebel est devenu la première personne à utiliser la lumière à des fins publicitaires. Faute d'argent et de connexions, l'émigré allemand ne put obtenir de brevet pour sa lampe à filament de carbone et son invention fut vite oubliée.
Depuis 1872, Alexander Nikolaevich Lodygin a commencé des expériences sur l'éclairage électrique à Saint-Pétersbourg. Dans ses premières lampes, un mince bâton de charbon était pris en sandwich entre des tiges de cuivre massives dans une sphère de verre hermétiquement scellée. Malgré l'imperfection de la lampe, la même année, le banquier Kozlov, en partenariat avec Lodygin, fonde une société pour exploiter cette invention. L'Académie des sciences a décerné à Lodygin le prix Lomonosov de 1000 roubles.
Des lampes à incandescence avec une tige de carbone construites par Lodygin en 1874 ont été utilisées pour éclairer l'Amirauté de Saint-Pétersbourg. En 1875, Kon devint le chef du partenariat, publiant sous son propre nom une lampe Lodygin améliorée, conçue par V.F. Didrikhson. Dans cette lampe, les braises étaient placées sous vide, et la braise grillée était automatiquement remplacée par une autre. Trois de ces lampes ont illuminé pendant deux mois le magasin de linge de Florent à Saint-Pétersbourg en 1875, et aussi, à la suggestion de P. Struve, des caissons ont été éclairés sous l'eau lors de la construction du pont Alexandre sur la Neva.
En 1875, Didrichson a commencé à fabriquer du charbon à partir de bois en carbonisant des cylindres en bois sans accès à l'air dans des creusets en graphite remplis de poudre de charbon. En 1876, après la mort de Cohn, le partenariat s'est effondré. D'autres améliorations de la lampe ont été apportées par N.P. Boulyguine en 1876. Dans sa lampe brillait l'extrémité d'un long charbon, qui s'arrachait automatiquement au fur et à mesure que son extrémité brûlait. La conception des lampes s'est avérée difficile et de faible technicité à fabriquer, et donc pas bon marché, bien qu'elle soit constamment améliorée.
À la fin des années 70 du même siècle, des navires étaient construits pour la Russie dans l'un des chantiers navals nord-américains et, au moment de les recevoir, le lieutenant de la flotte russe A. N. Khotinsky s'y rendit. Il emporta avec lui plusieurs lampes à incandescence Lodygin. L'invention était déjà brevetée en France, en Russie, en Belgique, en Autriche et en Grande-Bretagne. Il montra des lampes russes à un inventeur nommé Thomas Edison, qui travaillait également sur le problème de l'éclairage électrique à l'époque.
Maintenant, il est difficile d'établir à quel point la circonstance décrite a influencé l'invention d'Edison. Cependant, au final, grâce à son travail, un saut qualitatif a été fait dans l'amélioration de la lampe à incandescence. Edison n'a apporté aucun changement révolutionnaire à l'ampoule de Lodygin. Sa lampe était une fiole de verre avec un fil de carbone, d'où l'air était pompé, cependant, beaucoup plus abondamment que celle de Lodygin. Mais le mérite d'Edison, c'est d'abord d'avoir inventé et créé un supersystème pour cette lampe et d'avoir mis sa production en marche, ce qui a conduit à une forte réduction de coût. Il invente un culot à vis pour une lampe et une douille pour celle-ci, invente des fusibles, des interrupteurs, le premier compteur d'énergie. C'est avec l'ampoule Edison que l'éclairage électrique est devenu vraiment massif, arrivant dans les maisons des gens ordinaires.
L'approche d'Edison pour résoudre le problème de trouver un matériau pour un filament mérite une attention particulière. Il a juste passé en revue toutes les substances et matériaux à sa disposition (essais et erreurs). Edison a essayé 6 000 substances contenant du carbone, du fil à coudre ordinaire recouvert de charbon de bois à la nourriture et au goudron. Le meilleur s'est avéré être le bambou, à partir duquel l'étui de l'éventail de palmier japonais a été fabriqué. Ce travail titanesque a duré environ deux ans.
De l'autre côté de l'océan Atlantique, en Angleterre, à peu près en même temps que Lodygin et Edison, Sir Joseph Wilson Swan travaillait sur une ampoule électrique. Il a utilisé un fil de coton carbonisé comme élément chauffant et a également pompé de l'air hors du flacon. Swann a reçu un brevet britannique pour son appareil en 1878, environ un an avant Edison. À partir de 1879, il commence à installer des lampes électriques dans les maisons anglaises. Fondant la Swan Electric Light Company en 1881, il commença la production commerciale de lampes. Swan s'est ensuite associé à Edison pour commercialiser la marque Edi-Swan.
De ce qui vient d'être dit, il s'ensuit que la lampe électrique à incandescence a eu plusieurs inventeurs à un stade très précoce. Presque tous avaient des brevets. Quant au plus célèbre d'entre eux, le brevet américain Edison, il a été déclaré invalide par le tribunal jusqu'à l'expiration des droits de protection. Le tribunal a conclu que la lampe à incandescence avait été inventée par Heinrich Gebel plusieurs décennies avant Edison.
En 1890, Lodygin a breveté aux États-Unis une lampe avec un fil métallique en métaux réfractaires - octium, iridium, rhodium, molybdène et tungstène. Les lampes Lodygin à filament de molybdène sont exposées à l'exposition de Paris en 1900 et connaissent un tel succès qu'en 1906 la société américaine General Electric lui rachète ce brevet. La chose la plus intéressante est que General Electric a été fondée par Thomas Edison lui-même. Ce fut la fin de la querelle de correspondance entre les grands inventeurs.
Cependant, l'amélioration de la lampe à incandescence ne s'est pas arrêtée là. Depuis 1909, des lampes à incandescence à filament de tungstène en zigzag ont été utilisées, et en 1912-13, des lampes remplies d'azote et de gaz inertes (Ar, Kr) sont apparues. Et enfin, la dernière amélioration du début du XXe siècle - le fil de tungstène a commencé à être fabriqué, d'abord sous la forme d'une spirale, puis sous la forme d'un bis-spirale (une spirale enroulée à partir d'une spirale) et un trispirale. La lampe électrique à incandescence a enfin le look que nous avons l'habitude de lui voir.
Alors qui a inventé l'ampoule électrique ? Les noms ont déjà été nommés : Petrov, Shpakovsky, Chikolev, Yablochkov, Edison, Devi, King, Gebel, Lodygin, Svan. Cela semblerait suffisant. Mais si vous prenez le "Petit dictionnaire encyclopédique de Brockhaus et Efron" publié au début du 20ème siècle, alors vous pouvez y lire : Les ampoules à incandescence sont un capuchon de verre à partir duquel l'air est pompé, et où un fil de charbon ou de métal placé, chauffé par un courant électrique. Le filament de carbone est extrait en carbonisant des fibres de bambou (ampoules Edison), de la soie, du papier de coton (ampoules Swann). Depuis la fin des années 1890. de nouvelles ampoules à incandescence sont apparues : au lieu d'un filament de carbone, une tige pressée de substances ignifuges est exposée à l'incandescence : oxyde de magnésium, thorium, zirconium et yttrium (lampe Nernst) ou un fil d'osmium métallique (ampoules Auer) et de tantale ( ampoules Bolton et Feuerlein).
Apparemment, de nouveaux noms sont apparus - Nernst, Auer, Bolton, Feuerlein. Si vous le souhaitez, en effectuant une recherche plus approfondie, cette liste peut encore être reconstituée.
Cela n'a probablement aucun sens de chercher une réponse sans ambiguïté à la question "Qui a inventé l'ampoule". De nombreux inventeurs y ont appliqué leur intelligence, leurs connaissances, leur travail et leur talent. Et cela ne s'applique qu'aux types d'ampoules qui ont été développés au stade initial de l'introduction de l'éclairage électrique : à arc et à incandescence.
Au tout début du développement des lampes à incandescence, on a remarqué qu'elles ont un faible rendement, c'est à dire. un très faible pourcentage de l'énergie du courant électrique est converti en énergie lumineuse. Par conséquent, la recherche d'autres méthodes de conversion de l'énergie électrique en lumière s'est poursuivie et des tentatives ont été faites pour les utiliser dans de nouveaux types de sources lumineuses électriques. Les lampes à décharge - des dispositifs dans lesquels l'énergie électrique est convertie en rayonnement optique lorsqu'un courant électrique traverse des gaz et d'autres substances (par exemple, le mercure) - sont devenues de telles sources lumineuses.
Les premières expériences avec des lampes à décharge ont commencé presque simultanément avec des lampes à incandescence. En 1860, les premières lampes à décharge au mercure apparaissent en Angleterre. Cependant, jusqu'au début du XXe siècle, toutes ces expériences étaient peu nombreuses et ne restaient que des expériences, sans réelle application pratique.
Dans la première décennie du XXe siècle, à l'époque de l'introduction massive de l'éclairage électrique utilisant des lampes à incandescence, les travaux sur les lampes à décharge se sont intensifiés, ce qui a conduit à de nombreuses inventions et découvertes. En 1901, Peter Cooper Hewitt invente la lampe à mercure basse pression. En 1906, la lampe au mercure à haute pression a été inventée. 1910 - ouverture du cycle halogène. La lampe au néon a été développée par le physicien français Georges Claude en 1911 et a rapidement trouvé sa place dans la publicité.
Dans les années 1920-1940, les travaux sur les lampes à décharge se sont poursuivis dans de nombreux pays, ce qui a conduit à l'amélioration de types de lampes déjà connus et à la découverte de nouvelles. Ont été développés : lampe sodium basse pression, lampe fluorescente, lampe xénon et autres. Dans les années 40, l'utilisation massive des lampes fluorescentes pour l'éclairage a commencé.
Plus tard, d'autres types de lampes électriques ont été inventés : sodium haute pression ; halogène; fluorescent compact; Sources lumineuses LED et autres. Aujourd'hui, dans le monde, il existe environ 2000 types de sources lumineuses.
Malgré un si grand nombre de types de lampes électriques, l'idée inventive ne reste pas immobile. Les sources lumineuses déjà connues continuent d'être améliorées. Un exemple de cette amélioration est la création en 1983 des lampes fluorescentes compactes, qui sont devenues de la taille d'une lampe à incandescence ordinaire. Pour les allumer, aucun équipement de démarrage particulier n'est nécessaire, elles sont connectées à une prise standard pour lampes à incandescence, et surtout, avec la même quantité de lumière produite, ces lampes consomment plusieurs fois moins d'électricité et durent plusieurs fois plus longtemps. Ces dernières années, ces ampoules à économie d'énergie ont trouvé de plus en plus d'utilisation, malgré leur coût toujours plus élevé que les ampoules à incandescence traditionnelles.
Cependant, l'idée inventive ne s'arrête pas là non plus. Presque simultanément, deux sociétés américaines, Technical Consumer Products (TCP) et O · ZONELite, ont lancé des ampoules fluorescentes à économie d'énergie dotées de nouvelles propriétés inattendues. Selon ces fabricants, leurs ampoules Fresh2 et O · ZONELite (les deux noms sont des marques déposées), en plus d'éclairer la pièce, éliminent également les odeurs désagréables, purifient l'air et tuent les bactéries, virus et champignons. N'est-ce pas un miracle ?
Le secret est que les ampoules sont recouvertes de dioxyde de titane (TiO2), lorsqu'elles sont irradiées avec une lumière fluorescente, une réaction photocatalytique se produit. Au cours de cette réaction, des particules chargées négativement - des électrons - sont libérées, laissant à leur place des "trous" chargés positivement. En raison de l'apparition d'une combinaison d'avantages et d'inconvénients à la surface de l'ampoule, les molécules d'eau contenues dans l'air se transforment en oxydants très puissants - les radicaux hydroxydes (HO), c'est pourquoi ces ampoules ont des propriétés si inhabituelles et merveilleuses.
Riz. 3. Lampes fluorescentes à décharge gazeuse à économie d'énergie Fresh2 et O.ZONELite
Comme on peut le voir sur la figure 3, ces ampoules sont même extérieurement très similaires et leurs caractéristiques sont approximativement les mêmes. Il convient de noter la forme en spirale des deux lampes. Leurs créateurs l'ont fait pour augmenter le rendement lumineux, tout comme leurs prédécesseurs - les créateurs de lampes à incandescence. En effet, l'histoire évolue en spirale.
On peut en conclure que ces dernières années, les lampes à décharge gagnent de plus en plus en popularité, même dans l'éclairage domestique, remplaçant les lampes à incandescence. Ils consomment moins d'énergie, sont tout aussi faciles à utiliser et peuvent avoir un certain nombre d'autres propriétés merveilleuses et utiles. Le prix plus élevé, qui freine toujours la propagation de ces lampes, est compensé par 8 à 10 fois la durée de vie et 3 à 5 fois l'efficacité. Et avec plus de production de masse, le prix diminuera progressivement. Et lorsque l'on prend en compte les problèmes énergétiques et environnementaux sans cesse croissants qui font grimper le coût de l'électricité et obligent à prendre des mesures d'austérité, il devient clair que les perspectives des lampes fluocompactes sont très prometteuses. Et dans les années à venir, ils n'ont pratiquement pas d'alternative.
Mais, rien ne s'arrête. Bien que les 100 dernières années de développement de la technologie d'éclairage se soient écoulées sous la marche triomphale des lampes à décharge, d'autres types de sources lumineuses sont apparus. La direction la plus prometteuse semble désormais être la direction associée à l'utilisation de sources lumineuses à LED, car elles sont encore plus efficaces que les lampes à décharge de gaz.
Les premières LED industrielles sont apparues dans les années 60 du XXe siècle. Cependant, la faible puissance ne permettait pas de les utiliser pour l'éclairage. Ils ont trouvé une application en tant qu'indicateurs dans divers appareils électroniques, en particulier dans les microcalculateurs, les horloges et autres appareils ménagers et scientifiques.
Tout aurait donc continué si l'humanité n'avait pas été confrontée au problème de la conservation de l'énergie. Il s'est avéré qu'aujourd'hui, les LED ont le pourcentage le plus élevé de conversion d'énergie électrique en énergie lumineuse. Il était impossible de ne pas essayer d'utiliser des LED comme sources lumineuses. Ils ont trouvé, au départ, une application dans les lampes de poche électriques à main. De plus, il s'agissait de petites lampes de poche, qui ne brillaient pas beaucoup, mais étaient miniatures, ce qui permettait de les utiliser même comme porte-clés.
Bien sûr, il y a encore beaucoup de problèmes avec les ampoules LED. Beaucoup d'entre eux sont résolus avec succès, d'autant plus que maintenant de gros capitaux investissent beaucoup d'argent dans cette direction. Et le succès est déjà évident - des lampes LED à économie d'énergie sont déjà apparues en vente.
Littérature
* 1. N.A. Kaptsov, Pavel Nikolaevitch Yablochkov 1894-1944. OGIZ. Maison d'édition d'État de littérature technique et théorique. Moscou, Léningrad, 1944.
* 2. V. Malov, Comment un serveur parisien a aidé un inventeur russe. / Spoutnik UT - résumé de vulgarisation scientifique / №4, 2001 / http://jtdigest.narod.ru/dig4_01/offic.htm
* 3. Ya.I. Khurguine, Oui, non, peut-être... - Moscou, : Nauka, 1977, p.208
* 4. Histoire de la technologie d'éclairage. / 2003-2005 ZAO NPK "Daleks" / http://www.daleks.ru
* 5. Les ampoules fluocompactes Fresh2 éliminent les odeurs tout en émettant une lumière écoénergétique./ http://www.fresh2.com/
* 6. L'avenir brillant de la qualité de l'air intérieur ! / http://www.ozonelite.com/index.html
La question de savoir qui a développé l'idée d'une ampoule à maintes reprises donne lieu à diverses théories.
Il y a tellement d'options que chaque nation cherche à attribuer ce mérite à ses compatriotes.
L'idée d'une source lumineuse permanente remonte au début du XIXe siècle. Au cours de cette période, des scientifiques du monde entier ont créé divers projets.
Ainsi, en 1820, le scientifique français Delacrue créa le premier exemplaire d'une ampoule électrique avec un fil de platine. Lorsqu'un courant électrique le traversait, le fil était chauffé et donnait de la lumière.
Malheureusement, ce métal coûteux (le platine) n'était pas disponible pour une production de masse et restait un modèle du laboratoire expérimental.
Heinrich Goebel
Dans la seconde moitié du XIXe siècle, le scientifique allemand Heinrich Goebel a proposé pour la première fois de pomper de l'air à partir d'une lampe.
Cela lui a permis de brûler beaucoup plus longtemps. Son projet nécessitait encore des travaux supplémentaires et n'a pas été poursuivi.
Iablochkov
Dans le même temps, l'invention du mécanicien expérimental russe Yablochkov prenait de l'ampleur dans les rues de France.
Ses bougies dans des lanternes illuminaient les rues de la ville. Le changement automatique des lampes a permis d'augmenter la durée de combustion jusqu'à une heure et demie.
A. N. Lodygine
En 1872, les essais du scientifique A.N. Lodygin sont couronnés de succès. Sa dernière invention était fondamentalement différente de toutes les précédentes. Le coût de fabrication de l'ampoule était minime.
La tige de carbone pour le filament a permis à la lampe de brûler pendant environ une demi-heure. Pour son invention, Lodygin a reçu un brevet, et bientôt ses lampes ont commencé à éclairer les rues de Saint-Pétersbourg.
À l'avenir, l'intérêt pour son travail diminue. Le scientifique a fait tous les efforts, mais n'a jamais atteint une renommée mondiale.
Thomas Edison
Le concurrent de Lodygin dans les années 1870 était Thomas Edison. C'est lui qui, en collaboration avec d'autres scientifiques célèbres et la société énergétique américaine, a amélioré le modèle connu et a ainsi reçu une nouvelle invention.
La lampe à incandescence est devenue une partie intégrante de la vie quotidienne dans chaque maison. L'appareil familier a été obtenu grâce aux efforts de nombreux scientifiques.
La succession de leurs inventions a donné lieu à des discussions sur le droit de primauté, qui se poursuivent à ce jour.
Mais nous ne minimiserons les mérites d'aucun des scientifiques, car tout le monde est digne de gloire.
Aujourd'hui, c'est difficile à croire, mais il y a à peine cent ans, les lampes électriques n'étaient disponibles que pour les habitants les plus riches des grandes villes. Le reste de l'humanité passait ses soirées à la lueur des bougies ou, au mieux, avec des lampes à pétrole.
Qui et quand a inventé l'ampoule à incandescence et ainsi apporté une lumière confortable et lumineuse à nos maisons ? Il est difficile de donner une réponse exacte à cette question, car cette invention, comme beaucoup d'autres idées techniques, a plusieurs auteurs.
Historique du problème
Au XIXe siècle, de nombreux chercheurs se sont intéressés à l'électricité et aux possibilités qui pouvaient être réalisées grâce à ce type d'énergie. Un éclairage pratique était l'une de ces possibilités. Le phénomène de lueur d'un conducteur chauffé au rouge lorsqu'un courant électrique le traverse est connu depuis longtemps.
La seule chose qui restait à faire était de trouver un matériau qui résisterait longtemps à des températures élevées, tout en ne se dégradant pas et en étant assez bon marché à fabriquer. Les substances les plus appropriées étaient le platine, le charbon et, mais seul le charbon à l'époque répondait à toutes les exigences, y compris en termes de coût.
Les premières lampes électriques
La toute première ampoule a été fabriquée en 1820 par l'Anglais Warren Delarue. Comme élément électroluminescent, il a utilisé un fil de platine, qui s'échauffait lorsqu'un courant le traversait et émettait une lumière assez vive. L'ampoule de Delarue a donné d'excellents résultats, mais était trop chère pour être mise en production. Elle est restée un prototype. 
18 ans plus tard, une ampoule à filament de carbone voit le jour en Belgique. Son auteur était un ingénieur nommé Zhobar. La version suivante de l'ampoule a été fabriquée en Allemagne par Heinrich Gebel. À l'intérieur, un bâton de bambou chauffé au rouge émettait de la lumière. Pour éviter que le bambou ne brûle plus longtemps, Gebel a pompé de l'air hors du récipient en verre, c'est-à-dire l'ampoule de l'inventeur allemand est devenue le premier prototype de lampes à incandescence modernes.
L'électricité dans les rues de Saint-Pétersbourg
En 1873, un éclairage électrique est installé dans les rues centrales de la capitale russe. L'auteur du projet était le designer russe Pavel Yablochkov, qui a créé une ampoule appelée bougie électrique. Le courant électrique a chauffé une mèche spéciale jusqu'à ce qu'elle brille, grâce à quoi l'éclairage a été réalisé. Par la suite, Yablochkov a amélioré la bougie, car dans la version originale, la mèche brûlait en une heure et demie à deux heures et devait être remplacée le lendemain. Dans la conception ultérieure, le remplacement de la bougie a été automatiquement effectué par un mécanisme spécial.
Dans le même 1873, l'ingénieur électricien russe Alexander Lodygin a breveté une lampe électrique à vide avec un élément à filament de carbone, dont la conception était presque identique aux lampes modernes. Par la suite, Lodygin a beaucoup travaillé pour améliorer sa lampe, expérimentant divers métaux réfractaires. En 1890, il conclut qu'un fin filament de tungstène était le meilleur substitut à l'élément carbone.
Dans ce cas, de l'air a été pompé hors du flacon en verre, et au lieu de cela, la lampe a été remplie d'un gaz inerte. En fait, Lodygin peut être considéré comme l'inventeur de l'ampoule à incandescence qui nous est moderne et qui est utilisée dans nos maisons depuis plus de cent ans.
Ampoule Edison
L'expérimentateur autodidacte américain T. Edison, considéré en Occident comme l'inventeur de l'ampoule, a déposé un brevet pour une lampe au carbone en 1879, c'est-à-dire six ans après Lodygine. Cependant, il détient le droit indiscutable du titre de créateur du socle et du support pour lampes électriques, ainsi que l'invention d'un interrupteur pratique. 
Edison n'était pas seulement un inventeur talentueux, mais aussi un bon homme d'affaires, grâce auquel il a rapidement fondé sa propre entreprise et a commencé à produire des lampes électriques de sa conception.
Il est difficile pour une personne moderne d'imaginer qu'il y a un peu plus de cent ans, les ampoules électriques ont fait leurs premiers pas dans notre vie quotidienne.
En règle générale, la liste des inventeurs de la plupart des appareils modernes est limitée à une ou deux personnes (il arrive souvent que deux inventeurs talentueux réalisent la même idée avec un petit écart de temps l'un par rapport à l'autre). Mais il existe des exceptions très intéressantes à cette règle. Par exemple, une lampe à incandescence. Il est assez difficile de croire qu'une simple ampoule a été inventée par non pas un, ni deux, ni même trois, mais treize scientifiques. Mais c'est effectivement le cas. Et la raison en est simple : le fait est que la première lampe à incandescence brevetée, et la lampe que nous utilisons aujourd'hui, sont exactement 100 ans d'amélioration constante, qui ont été réalisées par une variété d'inventeurs du monde entier.
Et chacun d'eux a contribué à l'histoire de l'invention d'une simple ampoule domestique. Cela signifie que vous ne pouvez pas répondre sans équivoque à la question: qui a inventé l'ampoule, hélas, ne fonctionnera pas.
Le début de la transformation de l'énergie électrique en lumière a été posé par les expériences du scientifique Vasily Petrov, qui a observé le phénomène d'un arc voltaïque en 1803. En 1810, le physicien anglais Devi fait la même découverte. Ils ont tous deux obtenu un arc voltaïque en utilisant une grande batterie de cellules entre les extrémités des tiges de charbon de bois.
Lui et l'autre ont écrit que l'arc voltaïque peut être utilisé à des fins d'éclairage. Mais il fallait d'abord trouver un matériau plus approprié pour les électrodes, car les tiges de charbon de bois brûlaient en quelques minutes et étaient de peu d'utilité pour une utilisation pratique.
Au XIXe siècle, deux types de lampes électriques se sont répandus : les lampes à incandescence et à arc. Les bulbes à arc sont apparus un peu plus tôt. Leur éclat est basé sur un phénomène aussi intéressant qu'un arc voltaïque. Si vous prenez deux fils, connectez-les à une source de courant suffisamment forte, connectez-les, puis écartez-les de quelques millimètres, quelque chose comme une flamme avec une lumière vive se forme entre les extrémités des conducteurs. Le phénomène sera plus beau et plus brillant si, au lieu de fils métalliques, vous prenez deux tiges de carbone affûtées.
L'Anglais Delarue a créé la première ampoule à incandescence à filament de platine en 1809. La première lampe à arc à commande manuelle a été conçue en 1844 par le physicien français Foucault. Il a remplacé le charbon de bois par des bâtons de coke dur. En 1848, il utilise pour la première fois une lampe à arc pour éclairer l'une des places parisiennes.
En 1875, Pavel Nikolaevich Yablochkov a proposé une solution fiable et simple pour les lampes à arc. Il a placé les électrodes de carbone en parallèle, en les séparant par une couche isolante. L'invention a été un énorme succès. En 1877, avec leur aide, l'électricité de rue a été installée pour la première fois sur l'avenue de l'Opéra à Paris. L'Exposition universelle, qui s'est ouverte l'année prochaine, a permis à de nombreux ingénieurs électriciens de découvrir cette invention remarquable. Sous le nom de « lumière russe », les bougies de Yablochkov ont ensuite été utilisées pour l'éclairage des rues de nombreuses villes du monde.
En 1874, l'ingénieur Alexander Lodygin a breveté une "lampe à filament". Une tige de carbone a été utilisée comme filament, à nouveau placée dans un récipient sous vide. En 1890, Lodygin eut l'idée de remplacer le filament de carbone par un fil de tungstène à haut point de fusion, qui avait une température de chauffage de 3385 degrés. En 1906, Lodygin a vendu un brevet pour un filament de tungstène à General Electric. En raison du coût élevé du tungstène, l'invention trouve une application limitée.
Les premiers cas d'utilisation de l'électricité en Ukraine pour les besoins d'éclairage sont connus depuis les années 70 du siècle dernier.
En 1878, l'ingénieur A.P. Borodine a équipé l'atelier de tournage des ateliers ferroviaires de Kiev de quatre lampes à arc électrique. Chaque lanterne avait sa propre machine Gram électromagnétique. Les lanternes étaient décalées sur deux rangées. Les charbons sont conçus pour 3 heures de travail.
En 1886, un éclairage électrique est installé dans le parc du Château de Fleur à Kiev. En 1996, la première centrale électrique publique a commencé à fonctionner dans la même ville.
Une véritable révolution dans la création d'une ampoule a été réalisée par les expériences de l'inventeur américain Edison. Avant de se lancer dans les expérimentations, il a étudié toute l'expérience des entreprises gazières dans l'éclairage des villes et des locaux. Il a développé sur papier des schémas détaillés de la centrale électrique et des lignes de communication vers les maisons et les usines. J'ai calculé le coût de tous les matériaux et calculé que le prix d'une ampoule pour le consommateur ne devrait pas dépasser 40 centimes.
Depuis 1878, il a mené plus de 12 000 expériences dans son laboratoire. On estime que ses assistants ont testé au moins 6 000 substances et composés différents, tandis que plus de 100 000 dollars ont été dépensés pour les expériences.
Tout d'abord, Edison a remplacé la braise cassante par une braise plus durable à base de charbon, puis il a commencé à faire des expériences avec divers métaux et, enfin, s'est installé sur un fil fait de fibres de bambou carbonisées. En 1879, en présence de trois mille personnes, Edison exposait publiquement ses ampoules électriques, illuminant ainsi sa maison, son laboratoire et plusieurs rues adjacentes.
C'était la première ampoule à longue durée de vie adaptée à la production de masse.
Le mérite d'Edison n'est pas d'avoir « inventé » l'ampoule, mais d'avoir donné naissance à la production industrielle de lampes et de ses composants : câbles, générateurs diphasés (inventés par Edison), compteurs électriques. La prise et la base, ainsi que de nombreux autres éléments d'éclairage électrique qui sont restés inchangés à ce jour - interrupteurs, fusibles, compteurs électriques et bien plus encore - ont également été inventés par Edison.
En affaires, après avoir terminé les travaux sur les inventions, il restait sur le principe : il promettait de porter le prix de vente à 40 centimes. A vendu son entreprise à l'Edison General Electric Company lorsque la lampe a atteint 22 cents.
Les frais d'électricité ont été facturés pour 1 heure de combustion de la lampe de la lanterne. Le prix n'a pas découragé 
augmenter le nombre de consommateurs. Les propriétaires des villes fournissaient volontiers l'éclairage électrique.
La durée de vie moyenne d'une ampoule Edison était de 800 à 1000 heures de combustion continue. Pendant près de trente ans, les ampoules avaient été fabriquées de la manière qu'Edison avait développée, mais l'avenir était aux ampoules à filament métallique.
Le début du XXe siècle est la première tentative de mise en service de la production d'ampoules à filaments de tungstène, pour établir leur production en série. Hélas, cela n'est devenu possible qu'en 1906 grâce aux efforts d'Alexander Lodygin et de William Coolidge, qui ont travaillé dur sur les méthodes disponibles pour obtenir un filament de tungstène. En 1910, William Coolidge invente une méthode améliorée pour la production de filament de tungstène. Par la suite, le filament de tungstène déplace tous les autres types de filaments.
La dernière étape de l'amélioration de l'ampoule fut l'utilisation de gaz inertes nobles (en particulier l'argon) pour remplir la cavité de la lampe. Grâce à cette innovation, proposée par Irving Langmuir, les ampoules modernes sont non seulement lumineuses mais aussi durables.
De nos jours, la science moderne rend une invention aussi simple et irremplaçable qu'une ampoule encore plus simple et efficace, mais les noms de ceux qui ont travaillé à sa création dans le passé ont déjà été écrits en lettres d'or dans l'histoire de la science mondiale.
