История ламп накаливания

От начала времён до наших дней

Не надо думать, что Лодыгин и/или Эдисон одномоментно изобрели лампу накаливания в том виде, в котором мы знаем её сейчас. И тот, и другой внесли свой вклад в изобретение, а потом и в «доведение до ума» наиболее распространённого источника света. И свою руку к этому делу приложили далеко не только эти двое учёных.

Самый первый опыт по пропуску электрического тока через нить внутри стеклянного сосуда провёл англичанин Уоррен де ла Рю в 1840 году, причём, как и большинство «первопроходцев», он преследовал уже забытые к настоящему моменту цели и не имел задачи создать источник света.

Далее ещё несколько учёных из различных стран проводили опыты – уже по изобретению собственно лампы, но работали их творения очень недолго. Одной, но не единственной причиной было то, что в стеклянном сосуде присутствовал кислород.

Александр Лодыгин создал свою лампу лишь в 1874 году, и нить накала в ней была угольной. Вольфрамовую нить внедрил тоже он, но значительно позже – лишь в 1890-х.

Томас Эдисон создал свою лампу на пять лет позже – в 1879 году. И именно он изобрёл резьбовой цоколь. В названиях таких цоколей буква «E» означает «цоколь Эдисона». Конечно, тогда не было общепринятых стандартных исполнений, таких как E14, E27, E40 или других – допустим, имеющих сейчас хождение в азиатских странах или на североамериканском континенте (Е26, Е12 для напряжения 110 В). Эти стандарты были внедрены намного позже совершенно другими людьми.

Несмотря на то, что Лодыгин в 1890-х решил использовать вольфрамовую спираль (параллельно с ней он внедрил ещё молибденовую), в те годы было много вариантов нитей накала и из других материалов. Вплоть до радиоактивных – например, из оксида тория.

Кроме Лодыгина вольфрамовую нить запатентовали ещё венгерский учёный Шандор Юст и его хорватский коллега Франьо Ханаман. Шёл уже 1904 год. Отметим, что Эдисон патента на таковую никогда не получал. В 1910 году Уильям Кулидж, учёный корпорации General Electric (которой, кстати, всё тот же Лодыгин продал свой патент на вольфрамовую нить в 1906 году), изобрёл более лёгкий способ производства вольфрамовых нитей. Это позволило искоренить при изготовлении нитей применение всех альтернативных материалов.

И лишь в 1913 году ещё один американский учёный, Ирвин Ленгмюр всё из той же GE додумался заполнять стеклянный баллон лампы инертным газом, в первую очередь аргоном. Это значительно увеличило срок службы лампы и, пожалуй, окончательно превратило её в то, что мы знаем и по сей день.

В связи с планом ГОЭЛРО и массовым внедрением электрического освещения в Советском союзе появилось выражение «Лампочка Ильича» – общепризнанный неофициальный синоним лампы накаливания. Но на самом деле это не так: таким выражением первоначально называли не источник света, а простейшую самодельную люстру – одиночную лампу, установленную в карболитовый патрон, подвешенный к потолку на проводе, без плафона и цепи. К собственно самой лампочке это прозвище приклеилось значительно позже, когда в жилищах простых граждан уже появились более-менее приличные люстры.

Лампа накаливания прошла через всю историю СССР и осталась после него. Лишь в 2000-х её начали вытеснять энергосберегающие (компактные люминесцентные), а в 2010-х – светодиодные лампы, потребляющие намного меньше электроэнергии при том же световом потоке. Однако и они несовершенны: специальным лампам найти прямой эквивалент из числа светодиодных зачастую почти невозможно, а светодиодные лампы на пониженное напряжение встречаются значительно реже, чем давно известные лампы накаливания МО. Энергосберегающие лампы, выступающие эквивалентом МО и тем более специальных (коммутаторных, железнодорожных, судовых и тому подобных) ламп, вообще не фигурировали на рынке, разве что в каких-нибудь единичных случаях, которые не запомнились никому, кроме полутора несчастных землекопов.

Почему лампы накаливания до сих пор пользуются спросом

Здесь можно привести очень много доводов. Первый и самый главный – дешевизна. Как ни крути, лампы общего назначения в разы дешевле компактных люминесцентных и светодиодных. Если подразумевать специальные лампы, тут причина одна, и она делает бессмысленным любое обсуждение иных доводов за и против: чётких, прямых светодиодных и тем более энергосберегающих аналогов всем основным видам миниатюрных лампочек особых типов с экзотическими цоколями и на очень специфические напряжения нет, и ещё очень долго не будет. К тому же, производство светодиодных ламп в России только зарождается, а изобретать, заказывать и потом ввозить из Китая светодиодные замены каким-нибудь коммутаторным, судовым или самолётным лампам очень долго, накладно и неразумно, когда они требуются немедленно для производственных нужд.

Среди других плюсов ламп накаливания, благодаря которым они держатся на плаву, отметим следующие:

• Нечувствительность к скачкам напряжения. Энергосберегающим и светодиодным лампам они сильно вредят, снижая их срок службы. Это потому, что в них есть пускорегулирующая аппаратура, которая болезненно реагирует на эти скачки. В лампах накаливания таковой просто нет;
• Загораются всегда мгновенно;
• Мерцание у них незаметно;
• Все лампы накаливания являются диммируемыми, то есть с ними можно использовать регуляторы яркости. Обычные светодиодные лампы для эксплуатации с диммером не подходят: для плавной регулировки требуется специальный светодиодный драйвер, и информация о совместимости с диммером в таких случаях указывается на упаковке. Компактные люминесцентные лампы и вовсе не подлежат использованию с регулятором освещённости;
• Всегда одна и та же, привычная глазу цветовая температура;
• Высокий индекс цветопередачи Ra = 100;
• Отсутствие вредных компонентов и необходимости специальной утилизации (в отличие от энергосберегающих);
• Работают с обычной эффективностью при низких температурах. Энергосберегающие и светодиодные на морозе могут попросту не загореться – дроссели (у первых) и драйверы (у вторых) «мёрзнут».

Главными же их недостатками считаются малый срок службы (обычно – 1000 часов) и низкий КПД затрачиваемой энергии, которой они потребляют немало. На самом деле, много нагорает там, где они горят постоянно. А там, где свет включают только тогда, когда в помещении находятся люди (например, в комнатах жилого помещения) радикального повышения затрат на электроэнергию не происходит, а уровень комфорта будет выше.

Ну и, конечно, ещё один минус – они сильно нагреваются, и при замене перегоревшей лампочки нужно не забывать дать ей остыть. Но пожарную опасность лампа накаливания сама по себе, установленная в люстре или настольном светильнике, не представляет, если проводка исправна и не имеет нарушений изоляции.

И наконец, в отличие от светодиодных ламп, они достаточно хрупкие. Светодиодная лампа, если вы случайно уроните её на пол, скорее всего не разобьётся, и её использование можно будет продолжить. Впрочем, энергосберегающая лампа со своим тонким стеклом ещё более уязвима, чем ЛОН.

Как их стали называть тепловыми излучателями

Запрет на эксплуатацию ламп накаливания как свыше той или иной мощности (обычно пограничным значением выбирают 100 Вт, а более низкие – позднее), так и полный, внедряли не только в России, но и во многих других странах, включая США, Канаду, страны ЕС, Японию, Южную Корею. И практически везде производителями и продавцами применялся один и тот же приём для обхода этого запрета – лампы 100 Вт начинали выпускать на меньшую мощность. Допустим, в России заводы выбрали 95 Вт, в США – 99 Вт. И поделать ничего нельзя. Точнее, можно, но этого не делают. И у нас, как и за рубежом, лампы накаливания мощностью свыше 100 Вт (150, 200, 300, 500) стали называть другим словом. В России в ходу термины «излучатель тепловой» или «термоизлучатель». И это не просто смена названия на коробке или на ценнике в магазине. Юридически, согласно паспорту, это теперь не источник света, а нагревательный прибор. А свет – как бы побочный эффект. И потому лампы накаливания «запретных» мощностей (в некоторых странах это и ниже 100 Вт) продолжают эксплуатировать. Неизвестно ни одной статьи ни в одном уголовном кодексе, который предусматривал бы наказание за производство, продажу или эксплуатацию таких «нагревательных приборов». Ни один человек ни в одной стране, где есть такой запрет той или иной градации строгости, не был приговорён за это к тюремному сроку и не имел за это судимость. Так что лампы накаливания «запретных» мощностей – это как тот Неуловимый Джо, который никому не нужен. И останется таковым как минимум до прихода к власти в той или иной стране радикальных «зелёных». Будем надеяться, что этого никогда не произойдёт.