Возникновение электрического освещения

Принципиальная возможность электрического освещения была продемонстрирована еще в 1802 г. В. В. Петровым, открывшим явление электрической дуги. Он же наблюдал вторую принципиальную возможность электрического освещения: тлеющие разряды при прохождении тока через разреженную атмосферу. Третья возможность - накал проводника, несущего ток,- также стала известна из опытов многих исследователей!

Реализация этих возможностей была начата опытами англичанина Деларю, предложившего накаливать до свечения пропускаемым током платиновую проволочку, помещенную в трубку с разреженным воздухом.

Рис. 5-37. Лампы накаливания Гебеля

С конца 30-х годов вопросам электрического освещения начинает уделяться все больше и больше внимания. В 1838 г. бельгиец Жобар предложил впервые в качестве тела накаливания угольные стержни, однако его лампа была весьма недолговечной. В 1840 г. англичанин Гров снова обратился к платиновой проволоке как телу накала, раскаливая ее в атмосфере инертных газов. В 1854 г. немец Гебель разработал первый прототип современных ламп накаливания (рис. 5-37), где в эвакуированном сосуде накаливалась обугленная бамбуковая нить. В 1860 г. в Англии Сван построил аналогичную лампу с накаливанием в вакууме обугленных полосок плотной бумаги.

Здесь перечислены далеко не все изобретатели. Количество их показывает еще раз, что изобретения возникают не случайно, а под действием общественного заказа и чаще всего привлекают многих изобретателей.

Использование второй принципиальной возможности - получение электрической дуги - усложнялось необходимостью регулировать расстояние между углями. Первое регулирование было ручным и использовалось французским физиком Фуко, построившим дуговую лампу для освещения предметного стола микроскопа. Однако для длительного пользования источником света ручное регулирование было неприемлемым, и все внимание изобретателей дуговых ламп было направлено на разработку автоматической системы регулирования расстояния между углями.

Рис. 5-38. Дуговая лампа Аршро: 1 - электромагнит; 2 - якорь электромагнита; 3 - 3 - угли; 4 - грузик, поддерживающий якорь

В 1846 г. француз Аршро предложил электромагнитный регулятор (рис. 5-38). В его лампе один из углей 3 был укреплен на сердечнике 2 электромагнита 1 и удерживался грузиком 4. При изменении расстояния между углями сопротивление цепи возрастало, действие электромагнита ослабевало и грузик поднимал уголь. Лампа демонстрировалась в Петербурге, но отзыв комиссии был отрицательным и распространения она не получила.

В России А. И. Шпаковский в 1856 г. демонстрировал в Москве дуговую лампу своей конструкции, в которой, кроме электромагнита, был применен часовой механизм. Однако и эта, достаточно сложная и дорогая, лампа оказывалась ненадежной, а главное, не разрешала задачу питания нескольких ламп от одного источника тока.

Рис. 5-39. Дуговая дифференциальная лампа В. Н. Чиколева: 1 - металлическая стойка; 2 - ходовой винт; 3 - держатели для углей; 4 - угли; 5 - якорь электродвигателя; 6 - коллектор со щетками; 7 - электромагнит с обмоткой, включенной последовательно; 8 - электромагнит с обмоткой, подключенной параллельно дуге; 9 - полюсные наконечники; 10 - рукоятка для ручного передвижения углей

В 1896 г. В. Н. Чиколев предложил дифференциальную дуговую лампу (рис. 5-39), в которой угли могли перемещаться навстречу друг другу при движении держателей с гайками, надетыми на винт с правой и левой резьбой. Винт приводился в движение от электродвигателя, якорь которого вращался между полюсами электромагнитов, а питание якоря током осуществлялось через коллектор. Применив комбинацию параллельного и последовательного соединений и различие в толщине и числе витков обмотки электромагнитов, Чиколев получил устойчивую работу дифференциальной лампы, получившей применение в прожекторной технике. Позднее идея дифференциального регулирования была применена в лампах массового производства немецких заводов Сименса.

К 70-м годам XIX в. работы многих изобретателей по лампам накаливания и дуговым лампам подготовили почву для осуществления в последующий период действующих систем электрического освещения, сыгравших существенную роль в становлении электроэнергетики. Ранние практические применения электричества, относящиеся к периоду с 1830 по 1870 г., послужили основой для создания и формирования первых электротехнических предприятий, выросших впоследствии в крупнейшие капиталистические монополии. В Англии в 40-х годах Кук и Уитстон организовали предприятие по производству электрических аппаратов и приборов. В 1847 г. немецкий инженер Сименс основал предприятие по производству аппаратуры телеграфных линий, впоследствии выросшее в крупную международную фирму "Симен и Гальске". В середине 50-х годов в Париже была основана электромашиностроительная компания "Альянс", являвшаяся для своего времени одним из крупнейших предприятий. Так новая, электрическая техника возникала в условиях капиталистического производства, с тем чтобы впоследствии сыграть существенную роль в процессе старения и упадка капитализма.