Плазму окрыли 200 лет назад – Наука – Коммерсантъ

Электрическую дугу, или дуговой разряд, в действительности открыли двое ученых независимо друг от друга: российский физик Василий Петров в 1802 году и позднее, в 1808 году, Дэви. Несмотря на то что результаты поставленных Петровым опытов были изложены в научном труде (опубликован в том же 1802 году), в западной историко-научной традиции первооткрывателем зачастую считается Дэви, действительно не знавший о конгениальном российском физике и его экспериментах. Впрочем, на счету Дэви и так было немало научных открытий, среди которых первый наркоз — закись азота. Кроме того, Дэви известен как наставник Майкла Фарадея — небезызвестного английского физика, первого исследователя электромагнетизма, создателя трансформатора и чертежа первого электрического двигателя.

Оба исследователя наблюдали это физическое явление между двумя горизонтально и близко друг к другу расположенными электродами. Когда напряжение достигает необходимой величины, между электродами происходит электрический пробой газа в виде искрового заряда — электрическая цепь замыкается посредством ионизации молекул воздуха и передачи через них заряда.

Восходящие за счет конвекции потоки воздуха придают разряду форму дуги, изгибая и колебля ее в пространстве. В эффекте электрической дуги проявляется четвертое агрегатное состояние вещества — плазма.

Долгое время сама электрическая дуга никак не могла принести человечеству хоть какую-то практическую пользу. Спустя несколько лет Дэви изобрел дающую свет дуговую лампу, но даже ее многие десятилетия не знали, как применить на практике. В середине XIX века предпринимались попытки использовать дуговые лампы для освещения, но тогда это было вовсе не целесообразно, так как было проблематично поддерживать неизменное расстояние между электродами и стабильность подачи электроэнергии. Однако эти сложности вскоре научились преодолевать, и дуговые лампы стали широко применяться в уличном освещении.

К 1880 году угольные дуговые лампы могли служить более 100 часов и имели большую светоотдачу, чем более ранние их экземпляры (за счет добавления в угольные стержни различных металлов, дававших еще к тому же и различные цвета). В XX веке эффект электрической дуги использовали для создания плазмы, а также в электросварке. Самый очевидный встречающийся в природе пример электрической дуги — молния.

Петр Харатьян

История электрической дуги.

История электрической дуги.Начало

---

ДВЕ ЖИЗНИ АКАДЕМИКА ВАСИЛИЯ ПЕТРОВА

В нынешнем году исполняется 200 лет со дня создания
В.В. Петровым уникального для своего времени источника электрического тока – «огромной наипаче батареи», первого в мире источника постоянного тока высокого напряжения.
Петрову удалось не только повторить уже известные эксперименты, но и осуществить многие, «о которых дотоле не имел никакого известия». Одним из выдающихся успехов ученого стало открытие в 1802 г. явления электрической дуги и доказательство возможности ее практического применения для целей освещения, плавки, сварки металлов и восстановления их из руд. Василию Владимировичу принадлежит заслуга в исследовании закономерностей в электрических цепях, в открытии многих явлений, сыгравших огромную роль в развитии науки об электричестве.
В.В. Петров не только талантливый ученый и экспериментатор, но и замечательный педагог: почти 40 лет он был профессором физики в Петербургской Медико-хирургической академии, воспитал немало способных ученых, особое значение придавал пропаганде научных знаний с «целью просвещения русского народа». Под его руководством был создан один из крупнейших в Европе физических кабинетов.

Из Обояни – в Петербург
Выходец из семьи скромного приходского священника в Обояни
(ныне город в Курской области)
В. В. Петров, проявив незаурядные упорство и стремление к овладению знаниями, успешно закончил Харьковский коллегиум, где с увлечением изучал физико-химические науки и несколько иностранных языков. Не имея достаточных средств для продолжения обучения, он поступил «на
казенный счет» в Петербургскую учительскую гимназию (позже – Петербургский учительский институт). Еще студентом В.В. Петров склонялся к тому, что подлинные знания и опыт можно получить на практике. Проучившись три года, Петров добровольно уезжает на далекий Алтай преподавать физику и математику в училище при крупнейших в России Колывано-Воскресенских горных заводах. Здесь он впервые сталкивается с конкретными задачами, выдвигаемыми перед физикой и химией разнообразными технологическими производственными процессами, знакомится с известными специалистами горнорудного дела, помогает способной молодежи овладевать знаниями.
Вернувшись через 3 года в Петербург, Петров уже ясно представлял, как организовать преподавание физики и математики, чтобы оно содействовало поиску ответов на конкретные запросы производства. Такой подход заметно повысил авторитет Василия Владимировича как педагога и ученого-экспериментатора. В 1795 г. после блестящей «пробной» лекции Петров утверждается в должности профессора физики и математики Медико-хирургической академии. Работая по 14–16 часов в сутки, он успешно сочетает преподавание в академии с проведением разнообразных экспериментов в области электричества. Результаты своих исследований ученый подробно описал в фундаментальном труде «Известие о гальвани-вольтовских опытах, которые производил профессор физики Василий Петров, посредством огромной наипаче батареи, состоявшей иногда из 4200 медных и цинковых кружков.

..». Книга была издана в Санкт-Петербурге в 1803 г. (рис. 1).
Этот труд стал первым сочинением на русском языке, автор которого подробно проанализировал все известные и вновь открытые электрические явления. В.В. Петров подчеркивал, что он подготовил книгу «…наипаче для пользы тех читателей, которые… живут в отдаленных от обеих столиц местах и которые не имели случая приобрести нужного понятия о сих предметах».
В восьми главах (статьях) сочинения В.В. Петров подробно излагает устройство батареи, описывает свои эксперименты, сопровождая их необходимыми для читателя практическими советами. Книга вызвала огромный интерес и буквально исчезла с прилавков магазинов.

Создание «огромной
наипаче батареи»
В первых двух главах труда автор подробно рассказывает о созданной им батарее. Внимательно ознакомившись с опытами Вольты и некоторых других европейских физиков, В.В. Петров пришел к выводу, что новые явления можно обнаружить, если создать более мощный источник электрического тока. Ученый решается изготовить невиданный по размерам вольтов столб, состоящий более чем из 4 тыс. медных и цинковых пластин, что в 100 с лишним раз превосходило существовавшие ранее столбы. Такого огромного источника не создавал еще никто, и Петрову пришлось самостоятельно преодолевать немало трудностей.
Во-первых, как расположить такое количество пластин? Если в виде столбика, вертикально, то высота батареи достигла бы 12 метров – ее нельзя установить в лаборатории. Кроме того, под тяжестью верхних слоев пластин жидкость из прокладок, расположенных ниже, была бы быстро выжата, и действие батареи могло прекратиться.

Ученый производит соответствующие расчеты и решается разместить элементы горизонтально в четыре ряда в большом деревянном, специально изготовленном ящике длиной около 3 метров. Дно и стенки ящика тщательно изолировались толстым слоем лака и промасленной бумагой (рис. 2а).
В апреле 1802 г. «огромная наипаче батарея», как назвал ее ученый, была готова. Она состояла из 4200 медных и цинковых кружков диаметром
35 мм и толщиной около 2,5 мм.
Между каждой парой металлических пластин прокладывались картонные или суконные кружочки, смоченные
раствором нашатыря. Выражаясь современным языком, эта батарея
состояла из 2100 медно-цинковых элементов, соединенных последовательно.
Естественно возникал вопрос: какое напряжение было на зажимах
батареи? Ответа на него не мог дать никто. Ведь в те годы никаких электроизмерительных приборов не существовало, и даже подробное описание батареи, данное в книге Петрова, не позволяло хотя бы приблизительно представить величину напряжения источника. А это было чрезвычайно важно знать, так как ученый открыл явление электрической дуги, в чем и хотелось убедиться.

Воспроизведение опыта
Петрова
Исследуя творчество В.В. Петрова, автор настоящей статьи в 1951 г. решил обратиться к испытанному методу – эксперименту, создав модель батареи, детали которой, к счастью, были подробно описаны в книге. В производственно-экспериментальной мастерской Московского энергетического института была изготовлена 1/20 часть батареи, состоявшая из 105 медных и цинковых кружков точно таких же размеров, а в качестве прокладок использовались суконные кружки, пропитанные раствором нашатыря. Так как элементы батареи Петрова соединялись последовательно, достаточно было точно измерить напряжение одной ее части, а затем рассчитать все параметры. Металлические и суконные кружки укладывались в порядке, указанном Петровым, в гетинаксовой трубке (верхняя часть трубки срезана) (рис. 2б). К крайним медному и цинковому кружкам припаивались проводники, соединявшиеся с наружными клеммами батареи.
Электродвижущая сила батареи измерялась одним из наиболее точных методов – компенсационным. В результате многочисленных измерений было установлено, что электродвижущая сила «огромной наипаче» батареи должна была составлять 1650 – 1700 В. Максимальный ток, который могла давать батарея, колебался в пределах 0,1 – 0,15 А. Становилось понятным, как Петрову удалось получить электрическую дугу при сравнительно небольших токах. Решающую роль сыграло невиданное по тем временам высокое напряжение. И чтобы доказать это, в 1952 г. в лаборатории светотехники имени
В.В. Петрова Московского энергетического института в присутствии нескольких известных ученых-светотехников был проведен еще один эксперимент.
Прежде всего нужно было получить постоянный ток высокого напряжения, близкого к напряжению батареи Петрова. Для этого лучше всего подходили сухие анодные аккумуляторные батареи со сравнительно большим внутренним сопротивлением (что было характерно для гальванических батарей начала XIX века). Соединяя последовательно группу таких батарей, мы получили напряжение 1500 В; такое напряжение, несомненно, имела «огромная» батарея. Роль «балластного» сопротивления в опытах Петрова выполняло внутреннее сопротивление батареи, которое было достаточно большим.
В качестве электродов мы по совету специалистов использовали простые гомогенные осветительные угли диаметром 5 мм, которые по своим свойствам наиболее приближались к специально обработанным древесным углям, изготовленным Петровым и способным «к произведению светоносных явлений». Два угля
укреплялись в специальных вертикальных зажимах, позволявших
регулировать расстояние между электродами. В цепь включались вольтметр, амперметр и реостат. Ток регулировался в пределах 0,075–0,15 А. Раздвигая концы углей до расстояния 2–5 мм (как и в опыте Петрова), мы получали устойчивую электрическую дугу, пламя которой ярко освещало «темный покой» прожекторного отдела лаборатории светотехники.
Можно было только удивляться, как Петров, не имея никаких сведений о теории электрической дуги, сумел благодаря тщательно проведенным опытам и наблюдениям не только получить электрическую дугу, но и убедительно доказать ее основные свойства: давать яркий, «подобный солнечному» свет, плавить металлы и восстанавливать их из руд. Этому посвящена отдельная глава его книги.
Отмечая внешние отличительные признаки дуги, Петров характеризует ее как своеобразное «пламя», тогда как раньше, наблюдая некоторые «светоносные» явления, он говорил об искрах, «светоносных шариках», сверкающих «звездочках». Вот как описывал физик новое явление. «Если на стеклянную плитку или скамеечку со стеклянными ножками будут положены два… древесных угля, способных для произведения светоносных явлений (имеются в виду специально обработанные стерженьки из древесного угля, хорошо проводящие ток. – Я.Ш.), и если потом металлическими изолированными направителями, сообщенными с обоими полюсами огромной (выделено Петровым) батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трех линий2, то является между ними весьма яркий белого цвета свет или пламя, от которого оные угли сильнее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может».
Это зрелище было необыкновенным и не описывалось ранее в сочинениях по физике, что и понятно: распространенные за рубежом гальванические батареи, состоявшие даже из 100–200 пар пластин, не могли обеспечить устойчивой дуги. Не случайно известный английский ученый Х. Дэви, которому долгое время необоснованно приписывался приоритет в открытии дуги, впервые наблюдал явление электрической дуги только в 1808 г., когда построил батарею из 2 тыс. пар пластин. Характерно, что сам Дэви никогда не считал себя первооткрывателем электрической дуги. К моменту выхода в свет в 1812 г. сочинения Дэви «Элементы химической философии», в котором описывалось это явление, он уже знал, что значительно раньше дуга была открыта в России. Дело в том, что в 1804 г. Петербургская академия наук объявила международный конкурс на тему «О природе света». При этом указывалось на желательность исследования такого явления, как «гальванический огонь… ослепительный блеск коего в случае больших вольтовых столбов подобен солнечному свету» (курсив наш. – Я.Ш.).
Заслуживает внимания следующий факт. Английский журнал Science progress в 1936 г. (№ 122) в статье «Забытый электротехник», посвященной трудам В.В. Петрова, отмечал, что Дэви, сообщая о своих опытах с дугой, «… не претендовал на оригинальность этих опытов, допуская, что это было сделано иностранным физиком». Работая с высоким напряжением, В.В. Петров подчеркивал необходимость тщательной изоляции всех элементов батареи, проводников и устройств, используемых во время экспериментов.
Любопытно, что в 1807 г. В.В. Петров предложил издать для русских гимназий учебник по физике, названный «Начальные основания физики». Часть этого издания составил перевод сочинения известного иностранного физика, отредактированный Петровым. Но все разделы об электричестве были написаны автором учебника заново, и, конечно, Петров описал открытое им явление электрической дуги. Потому русские гимназисты узнали об этом удивительном явлении раньше многих европейских физиков, не читавших книг на русском языке.
Долгое время точная дата первых публичных опытов Петрова с огромной батареей была неизвестна. Но в 1950 г. автор этих строк обнаружил в Петербургском журнале «Северный вестник» (1804 г., ч. III) статью о работах Петрова в 1802 г., в которой первые опыты датировались 17 мая 1802 г. «… посредством огромной батареи, – писал журнал, – сей неутомимый отечественный наш физик делал в присутствии Медицинской коллегии и многих знаменитых особ первые публичные опыты сего же года мая 17 дня. .. Более ничего нельзя сказать здесь о трудах сего почтенного мужа, как только то, что он беспрестанно возвышает физику своими открытиями».

Исследование газового
разряда в вакууме
Отдельная глава в книге Петрова посвящена исследованию «светоносных» явлений в «безвоздушном месте», то есть в вакууме. Схема его
экспериментальной установки, сделанная нами на основе подробного описания в книге, изображена на рис. 3. Из-под стеклянного «колокола», установленного на медном круге воздушного насоса, откачивался воздух, а под колоколом укреплялись различной формы электроды, соединенные с «огромной» батареей.
В.В. Петров был первым отечественным ученым, подробно исследовавшим газовый разряд в разреженном воздухе. На рисунке изображен один из опытов, при котором ученый наблюдал тлеющий разряд: на медном основании устанавливался «серебряный дном кверху стакан», а вверху на подвижном стержне укреплялась «обыкновенная» толстая игла. Передвигая стержень, можно было менять расстояние между электродами. Когда давление под колоколом уменьшалось до 7–10 мм рт. ст., а расстояние между дном стакана и концом иглы сокращалось до 2,5 мм, в пространстве между электродами возникало «светоносное» пламя…, а иголка по всей длине «делалась раскаленной». Последовательно, шаг за шагом, ученый исследовал влияние различных факторов на интенсивность свечения: степень вакуума, форма, материал и полярность электродов, а также расстояния между ними и «силы» батареи.
Прошло более 30 лет, прежде чем явления газового разряда исследовал М. Фарадей, имевший в отличие от Петрова в своем распоряжении электроизмерительные приборы и более совершенное оборудование. Целый ряд важнейших закономерностей, установленных Фарадеем, был ранее четко сформулирован Петровым.
К сожалению, исследования Петровым газового разряда оказались (как и многие другие) забытыми.
Как писал известный ученый в
области газового разряда профессор Н.А. Капцов, «если бы эти исследования не были впоследствии забыты, они могли бы дать много руководящих указаний для физиков, занимавшихся исследованиями газового разряда в более поздние времена».
Чтобы доказать возможность получения Петровым разных видов разрядов, мы по сведениям, представленным в книге, воспроизвели установку ученого и наблюдали описанные им разряды. При воспроизведении опытов Петрова с использованием современной аппаратуры удалось установить также, что он мог наблюдать не только тлеющий разряд с характерным катодным свечением, но и искровый и дуговой разряды.
Петров придавал большое значение исследованиям газового разряда. «Я надеюсь, – писал он в своей книге, – что просвещенные и беспристрастные физики, по крайней мере некогда (выделено В.В. Петровым. – Я.Ш.), согласятся отдать трудам моим ту справедливость, которую важность сих последних опытов заслуживает».
Не имея возможности описывать многие оригинальные исследования В.В. Петрова, отметим еще лишь несколько, на наш взгляд, наиболее важных.

Продолжение следует.

---

Автор: Шнейберг Ян Журнал Connect

Сайт управляется системой uCoz

Петрова дуга — Справочник химика 21

    Растворитель по хвостику поднимается на лист и передвигается по бумаге радиально. Движение зон разделяемых веществ также происходит радиально. Зоны приобретают форму расширенных дуг. Когда растворитель по бумаге пройдет /з пути до стенок чашки Петри, развитие хроматограммы останавливают, хроматограмму вынимают и высушивают в боксе под тягой. Для проявления хроматограммы ее опрыскивают из пульверизатора насыщенным ацетоновым раствором роданида аммония. Зона железа (1П) окрашивается в красно-бурый, а кобальта (И)— в голубой цвет. После подсушивания хроматограммы измеряют Rf для Ре + и Со=+ и с помощью кисточки смачивают аммиачным раствором диметилглиоксима участок бумаги между зоной кобальта (II) и стартовой линией (ближе к зоне кобальта, стараясь не задеть его синюю зону). Появляется зона никеля(II), окрашенная в малиновый цвет. [c.219]
    Сеть Петри (СП) изображают в виде двудольного ориентированного графа с двумя типами вершин вершины / , из множества Р изображают обычно кружками, а вершины tjE T— полочками. Дуги графа могут быть направлены от кружков только к полочкам, а от полочек —только к кружкам, так что любая позиция может быть входной или (и) выходной позицией одного или нескольких переходов. [c.60]

    Значительный вклад в развитие электрохимии внесли также русские ученые. В. В. Петров (1761—1834) изучал электропроводность растворов, химические действия электрического тока, электрические явления в газах и т. п. С помощью созданного им крупнейшего для того времени химического источника тока в 1802 г. он открыл электрическую дугу. Б. С. Якоби (1801—1874) в 1834 г. изобрел электродвигатель, работавший на токе от химического источника. В 1838 г. он предложил гальванопластический метод (см. разд. У.П). П. Н. Яблочков (1848—1914) изобрел электродуговую лампу (1875 г., свеча Яблочкова ), работал над созданием химических источников тока, выдвинул (1877 г.) идею создания топливного элемента (см. разд. А.12). Н. А. Изгарышев (1884—1956) развил теорию химического источника тока, работал над проблемой защиты металлов от коррозии, открыл явление пассивности металлов в неводных растворах электролитов, и по праву считается одним из основателей электрохимии неводных растворов. А. Н. Фрумкин (1895—1971) разрабатывал вопросы кинетики электрохимических процессов, развил теорию строения двойного электрического слоя. [c.233]

    С появлением вольтова столба перед учеными возник ряд вопросов, разрешение которых явилось первоочередной задачей электрохимии. Первый из этих вопросов заключался в том, какое действие оказывает электрический ток на различные вещества. Ранее для изучения поведения веществ под влиянием электричества использовали разряды лейденских банок или грозовые разряды. Однако запас электричества, которым располагали исследователи, имеющие в своем распоряжении вольтов столб, был неизмеримо больше, что соответственно расширяло возможности. Первые опыты, проведенные в самом начале XIX в., привели к целому ряду интересных открытий и к созданию прикладной электрохимии. Так, в 1800 г. А. Карлейль и У. Никольсон применили вольтов столб для электролиза воды. Русский ученый В. В. Петров, построив в 1803 г. один из наиболее мощных в то время химических источников тока, открыл электрическую дугу. В 1807 г. Г. Дэви выделил электролизом металлические калий и натрий. [c.9]

    Общие сведения об электрической дуге. Электрическая дуга была открыта в 1803 г. В. В. Петровым. Он получил ее от большой смонтированной им гальванической батареи. Петров показал, что в дуге развивается очень высокая температура и в дуге можно плавить любые вещества, в частности металлы, и даже восстанавливать их из окислов, нагревая в присутствии углеродистых восстановителей. Кроме того, ему удалось получить сваривание металлов в электрической дуге. [c.180]

    Для режимов пуска и останова применяют правильные сети Петри, удовлетворяющие следующим условиям. Первое условие показывает, что объект в каждый момент времени находится в одном определенном состоянии (загрузка реагентов, вьщержка продукта, выгрузка продукта, заполненность аппарата и т. п.), это соответствует наличию не более одной метки в каждой позиции сети. Второе условие утверждает, что число дуг, соединяющих позиции с переходами и переходы с позициями, не превышает единицы. Сети Петри, удовлетворяющие этим условиям, называются безопасными. Третье и четвертое условия показывают, что для каждого перехода в сети существует маркирование, при котором этот переход может сработать. Сети, удовлетворяющие этим условиям, называются живыми. [c.365]

    Впервые химические источники тока появились в 1800 г., когда А. Вольта предложил свой Вольтов столб — батарею из медных и цинковых кружков, переложенных сукном или картоном, смоченным раствором гидроксида калия. В 1801 г. В. В. Петров в Петербургской медико-хирургической академии соорудил Вольтов столб из 4200 кружков,, переложенных бумагой с раствором нашатыря, с помощью которого открыл и изучил явление электрической дуги. [c.317]

    Затем бумагу помещают на чашку Петри так, чтобы она лежала на краях чашки (см. рис. 2). В середину каждой дуги, ограниченной диагоналями, с помощью тонкого капилляра наносят растворы свидетелей и анализируемую смесь аминокислот (рис. 3). [c.17]

    Для своих опытов В. В. -Петров пользовался большой батареей гальванических элементов, отсутствие более совершенных источников электрической энергии долгое время не позволяло использовать его лабораторные эксперименты для практического применения электрической дуги. [c.10]

    Одним из первых электрохимиков был русский академик В. В. Петров (1762—1834 гг.). Он построил в 1802 г. самую мош.-ную в мире гальваническую батарею и провел ряд важных электрохимических исследований. В 1803 г. Петров уже опубликовал результаты своих опытов по электролизу окислов ртути, свинца и олова, воды и органических соединений. Он же первый наблюдал в 1802 г. электрическую дугу между двумя кусками угля, когда появлялся весьма яркий белого цвета свет, от которого темный покой довольно ясно освещен быть может . [c.9]

    Электричество стало использоваться для освещения только в конце классического этапа развития химии. В Англии Г. Дэви и в России В. В. Петров, используя большие батареи Вольта и угольные электроды, получили электрическую дугу. После открытия Фарадеем в 1831 г. явления электромагнитной индукции были созданы достаточно мощные генераторы. После этого в некоторых местах (на маяках, на улицах и заводах) Европы и Америки засветились дуговые лампы. [c.162]

    Василий Владимирович Петров (1761—1834) — русский физик, один из первых отечественных электротехников, академик Петербургской АН с 1809 г. В 1802 г. получил электрическую дугу с помощью созданной им крупнейшей для того времени гальванической батареи. В. В. Петров указал на возможность практического применения электрической дуги.— Прим. ред. [c.162]

    Открытие электрической дуги В. В. Петровым. Характерные признаки и виды дугового разряда. Дуговой разряд в виде так называемой электрической (или вольтовой) дуги был впервые обнаружен в 1802 году русским учёным профессором физики Военно-медико-хирургической академии в Петербурге, а впоследствии академиком Петербургской Академии наук Василием Владимировичем Петровым. Петров следующими словами описывает в одной из изданных им книг свои первые наблюдения над электрической дугой  [c.322]

    В дуге Петрова имеет место ряд химических процессов как между составными частями воздуха и электродами, так и в объёме воздуха. Таково, например, образование циана и окислов азота. Химическим процессам в электрической дуге приписывали большое значение для протекания этого явления сам В. В. Петров, П. Н, Яблочков и Д. И. Менделеев. [c.323]

    В 1802 г. академик В. В. Петров собрал более мощную батарею из 4200 пар медных и цинковых кружков, что позволило ему получить сильный электрический ток и большую электрическую искру, называемую вольтовой дугой. Наши ученые склонны называть эту искру дугой В. В. Петрова, который получил ее впервые. В. В. Петров в атмосфере высокой температуры электрической искры получал металлы из их окислов и окислял атмосферный азот. Он впервые провел электролиз. [c.7]

    В. В. Петров опубликовал обширное исследование, проведенное с огромным вольтовым столбом из 4200 медных и цинковых пластинок, в котором описаны опыты по электролизу воды и растворов солей, а также явление электрической дуги, впервые им открытое. [c.14]

    С помощью своей батареи Петров открыл в 1802 г. ление электрической дуга. Это открытие помогло русскому ученому П. Н. Яблочкову создать впоследствии прообраз электрической лампочки — свечу Яблочкова. Однако нередко честь открытия электрической дуги приписывают английскому ученому Дэви, который обнаружил ее, по меньщей мере, шестью годами позже. [c.17]

    В 1792 году А. Вольта разработал первую гальваническую батарею (Вольтов столб) и показал, что для отвода тока может быть использован древесный уголь. Его практическое применение относится к 1830 году. В 1800 году X. Дэви и в 1802 году В. В. Петров между двумя электродами из древесного угля получили электрическую дугу с электропитанием от батареи, разработанной А. Вольта. В 1841 году Р. Бунзен применил в гальванических элементах токоотвоцы (элементные угли) из натурального графита и ретортного угля. В своей работе [В-1], опубликованной в 1842 году, он дал описание технологической схемы получения токоотводов, состоящей из прокаливания порошковых материалов, их измельчения, рассева, смешения с каменноугольной смолой, обжига в ретортах в засыпке из углеродных порошков, пропитки смолой, обжига, механической обработки и последующей пропитки смолами для предотвращения вытекания электролита. В дальнейшем (1877 г.) эта технология была описана Ф. Карре [В-2]. [c.10]

    Петров показал, что электрическую дугу можно использовать для плавления металлов, для восстановления ме-та,ллов из окислов и для других целей. Работая со своей батареей, он подметил характерную особенность — зависимость силы тока от площади поперечного сечения проводника. Таким образом, Петров является одним из предшественников немецкого ученого Ома, установившего четверть века спустя (в 1827 г. ) закон, носящий его имя. [c.17]

    В 1802 году профессор физики Петербургской медико-хирургической академии Василий Владимирович Петров, впоследствии академик Петербургской академии наук, впервые, на несколько лет раньше английского физика Дэви, обнаружил и затем описал явление электрической дуги в воздухе между двумя угольными электродами [33], [34]. [c.26]

    В дуге Петрова имеет место ряд химических процессов как между составными частями воздуха и электродами, так и в объёме воздуха. Таково, например, образование циана и окислов азота. Химическим процессам в вольтовой дуге приписывали большое значение для протекания самого этого явления сам В. В. Петров [1690], П. Н. Яблочков [1692] и Д. И. Менделеев [1698]. Этим процессам обязаны своим происхождением специфические области дуги, имеюш,ие вид различных ореолов. [c.512]

    Основы электрохимии были заломсены исследованиями по гальваническим элементам, электролизу и переносу тока в электролитах. Гальвани и Вольта в Италии создали в 1799 г. гальванический элемент. В. В. Петров в России (1802) открыл явление электрической дуги. Т. Гротгус в России в 1805 г. заложил основы теории электролиза. В 1800 г. Дэви выдвинул электрохимическую теорию взаимодействия веществ он широко применил электролиз для химических исследований. М. Фарадей, ученик Дэви, в 1833—1834 гг. сформулировал количественные законы электролиза. Б. С. Якоби в России, решая вопросы практического использования процесса электролиза, открыл в 1836 г. гальванопластику. [c.7]

    Возможность использования дуги для плавления металлов была показана еще в 1803 г. В, В, Петровым, получившим впервые электрическую дугу от построенной им громадной батареи гальванических элементов, Петров показал, что с помощью такой дуги можно не только расплавлять металлы, но и восстанавливать их из окислов, нагревая их в присутствии углеродистых восстановителей. Кроме того, ему удалось получить сваривание металлов в электриче-ско11 дуге.  [c.7]

    Пофантазируем немного на тему о том, каким бы хотелось видеть идеальный органический синтез (недалекого будушего ). Мы говорили о том, что синтез состоит в конструировании молекул. Поэтому логично поискать аналогий в области конструирования более крупных и привычных объектов, чем молекула, — скажем, тех или иных машин, механизмов или электронных устройств. В эпоху, предшествующую так называемой технологической эре, изобретатели, они же технологи, они же мастеровые-ремесленники, как правило, изготавливали свои новинки сами, исходя из простейших доступных материалов, подобно героям Жюль Верна. Действительно, Галилей сам шлифовал линзы для своего телескопа, Ломоносов не только придумывал, но и лично изготавливал большинство приборов для своих исследований, Петров самолично изготовил батарею, позволившую ему открыть и исследовать дугу Петрова, а Попов сам и изобрел, и изготовил специальный прибор — когерер — детектор грозоотметчика, прообраз первого радиоприемника. Новации наших великих предков были патентно чисты, как сказали бы сейчас, все или почти все в них было сделано, если не впервые, то по крайней мере по-новому, применительно к конкретной новой задаче. [c.195]

    Работая с батареей самой большой в то время в мире, Петров сделал и другие замечательные открытия. Так, в 1802 г. он впервые открыл явление электрической дуги, на семь лет раньше Дэви, которому нзредко приписывают честь этого открытия. [c.31]

    Основоположниками отечественной и мировой электротермии были выдающиеся русские ученые- Василий Владимирович Петров (1761—1834 гг.) и Эмилий Христиано-вич Ленц (1804—1865 гг.). В. В. Петров в 1802 г. открыл и впервые изучил явление электрической дуги. В результате многочисленных опытов с электрической дугой он показал возможность использования ее как источника света, а также как источника тепла для проведения высоко- [c.9]

    Около 1800 г. Дэви [38] в Англии и Петров [39] в России открыли дуговой разряд. Они наблюдали, что при соприкосновении и последуюш,ем разведении двух заостренных кусков древесного угля, присоединенных к батарее, между ними (в воздухе) возникал непрерывный разряд. Последний образовывал восходящую световую дугу невиданной в то время яркости. Энергия получалась от батареи, состоявшей из нескольких тысяч элементов, и ток должен был быть порядка нескольких ампер. Было найдено, что газ в дуговом разряде имел очень высокую температуру, так как платина, известь и окись магния очень легко плавились, а алмаз и графит быстро испарялись дуга могла существовать и при пониженном давлении воздуха. Электрические свойства дуги систематически не изучались примерно в течение ста лет, пока Айртон [40] не начала своих исследований. Ее монография, рассматривающая короткую дугу в воздухе, содержит почти полную историю открытия дугового разряда. [c.10]

    Значительно легче и быстрее происходило накопление фактов, связанных со вторым из указанных выше вопросов (о действии электрического тока на растворы). Уже в 1800 г., используя вольтов столб как источник тока, В. Никольсон и А. Карлейль обнаружили выделение газов на электродах, приключенных к столбу и погруженных в водные растворы это наблюдение было истолковано как разложение воды (электролиз). В 1803г. В. В. Петров опубликовал обширное исследование, проведенное с огромным вольтовым столбом из 4200 медных и цинковых пластчнок, в котором описаны опыты по электролизу воды и растворов солей, а также явление электрической дуги, впервые им открытое. [c.14]

    Петербургский физик Василий Владимирович Петров (1761 — 1834) — профессор Медико-хирургической академии в Петербурге — также заинтересовался открытием Вольта. Узнав еще в 1801 г. об электрическом столбе Вольта, Петров устроил в своей лаборатории батареи из 100 пар цинковых и медных пластин и произвел с ними многочисленные опыты по разложению воды и солей. В 1802 г., получив в свое распоряжение более мощные источники тока, он исследовал действие тока на воду, растворы солей, спирт, масла, живые организмы, на атмосферный воздух (причем было обнаружено уменьшение объема воздуха) и т. д. Петров открыл электрическую дугу (1803). эиачительио раньше Дэви и применил пламя дуги для плавления металлов и освещения. Приоритет открытия Петровым электрической дуги остался неизвестным за рубежом, так как сообщение Петрова было опубликовано лишь на русском языке . [c.73]

    В 1802 году профессор физики Петербургской медико-хирургп-ческой академии Василий Владимирович Петров, впоследствии академик Петербургской Академии наук, впервые обнаружил и описал явление электрической дуги в воздухе между двумя угольными электродами. [c.14]

    Однажды, меняя расстояние между стержнями — угольными электродами, расположенными параллельно и погруженными к раствор повареппоп солп, исследователи случайно сблизили их и соединили нижними концами. Возникла электрическая дуга. Это явление само по себе пе ново, его наблюдал егце Петров. Но в этой дуге Яблочков сразу увидел свою свечу . [c.41]

---

Роль электрической дуги — Энциклопедия по машиностроению XXL

Роль электрической дуги  [c. 55]

Значительно больше световая отдача электрических дуг, положительный кратер которых имеет температуру около 4000 К. В дугах интенсивного горения, (сила тока до 300 А) температура кратера достигает 5000 К, а в дугах под давлением около 20 ат Люммеру удалось довести температуру кратера до 5900 К, т. е. получить источник, близкий по своим световым свойствам к Солнцу. В обычных дугах главная часть излучения (от 85 до 95%) излучается положительным кратером, около 10% — катодом и лишь 5% приходится на свечение облака газов между электродами. В дугах интенсивного горения, в которые вводятся тугоплавкие соли некоторых элементов с большой испускательной способностью (редкие земли), роль облака повышается и на долю кратера приходится всего 40—50% общего излучения. Хотя, по-видимому, в таких дугах излучение носит почти исключительно тепловой характер, все же в силу большой селективности излучения элементов, вводимых в состав облака, световая отдача подобных источников оказывается выше, чем для раскаленного угля и металлов.  [c.709]

В тех случаях, когда этот недостаток играет второстепенную роль, газосветные источники могут с успехом заменять менее экономичные лампы накаливания и электрические дуги. Так, для освещения дорог применяются иногда натриевые лампы, которые даже в эксплуатационных условиях с потерями на вспомогательных устройствах дают световую отдачу около 50 лм/Вт.  [c.709]

Процессы теплообмена между теплоносителем (пламя, газы) или источником лучистой энергии (электрическая дуга, резисторы и т. д.) и поверхностью нагрева составляют так называемую внешнюю задачу. Теплопередача внутри нагреваемого тела (твердого, жидкого или газообразного) составляет внутреннюю задачу. Три вида теплопередачи — радиация, конвекция и теплопроводность — порознь или совместно могут иметь место в условиях как внешней, так и внутренней задачи, однако теплопроводность в условиях внешней задачи и радиация в условиях внутренней практически не играют роли доминирующих видов теплопередачи.  [c.188]

Причина указанного расхождения исследована в работах [Л. 165, 166], где показано, что отвод тепла от осевой зоны стабилизированной электрической дуги не является чисто кондуктивным. Существенная роль принадлежит излучению.  [c.227]

Значение электрической дуги для промышленности весьма велико. Во многих ее отраслях электрическая дуга играет огромную положительную роль. Достаточно указать хотя бы на дуговые электрические печи, дуговую электросварку и прожекторное дело, основанные на применении дуги. В то же время для выключателей и некоторых других аппаратов, для электрических распределительных устройств и линий передачи дуга представляет собой крайне нежелательное явление, могущее вызвать большие разрушения.  [c.3]

В книге в популярной форме рассказывается о новых электрофизических методах обработки металлов электролит выступает в роли точильного камня, электрическая дуга и электрическая искра применяются вместо резца и сверла ультразвук заменяет фрезу луч лазера обрабатывает алмаз и твердые сплавы. Доступно и интересно описываются суть и преимущества новых орудий труда и технологических процессов обработки. Книга хорошо иллюстрирована и рассчитана на широкий круг читателей.  [c.4]

Наилучший способ возбуждения атомных спектров испускания осуш,ествляется с помош,ью различного рода электрических дуг и искр. Они имеют особенно большое значение, когда необходимо возбудить атомные спектры веш,еств, которые находятся в конденсированном состоянии. В этом случае дуги плп искры выполняют двоякую роль. С их помощью атомы пли ионы твердых или жидких веществ переводятся в парообразное состояние в межэлектродный промежуток, где при этом некоторая часть из них возбуждается.  [c.585]

Прошедш ий со времени первых опытов В. В. Петрова дли тельный период исследования электрической дуги в разнообразных ее модификациях принес много выдающихся теоретических и экспериментальных работ, открывших путь широкому техническому освоению дугового разряда. Тем не менее наши сведения о физических процессах дуги все еще крайне ограничены и неточны. В особенности это относится к дуге холодного типа — той технически важной разновидности разряда, которая объединяет в себе обширный класс металлических дуг, развивающихся в газе или вакууме при участии паров металла катода. Отсутствие точных сведений о холодной дуге служит серьезным тормозом в развитии работ по созданию новых, более совершенных газоразрядных приборов, принуждая проводить поиски нужных решений на ощупь, методами вульгарного эмпиризма. В отмеченном отставании физики не последнюю роль сыграли известная бессистемность изучения дуги и отсутствие четкого представления относительно его дальнейших путей и основных задач. В настоящее время в связи с большим масштабом работ по оснащению народного хозяйства новой техникой назрела необходимость отыскания новых путей и организационных форм исследования дугового разряда. Во-первых, подобные исследования должны носить характер планомерной работы, проводимой по заранее выработанной широкой программе. Во-вторых, в основу этой программы должна быть положена единая руководящая идея, способная объединить отдельные участки работы. Разумеется, составлению такой программы должна предшествовать систематизация и критическая переработка имеющихся сведений о дуговом разряде, а сама исследовательская работа должна проводиться в тесной связи с практикой. Опыт такого рода планомерного исследования дуги холодного типа, проведенного автором в период с 1957 по 1959 г. в Лаборатории газо-  [c.5]

Коммутационные явления играют очень большую роль в исправной работе электрической машины. Не-прекращающееся искрение под щетками вследствие интенсивной ионизации воздуха, окружающего поверхность коллектора, приводит к образованию сплошного кругового искрения — кругового огня. При этом может иметь место переброс электрической дуги не только на щетку противоположной полярности, но и на ближайшие заземленные части машины. Зачастую искрение под щетками вызывает повреждение рабочей поверхности коллектора.  [c.9]

Если контакты подвержены ударам при замыкании или действию электрической дуги при размыкании, то переходное сопротивление в первую очередь зависит от силы нажатия. Площадь таких контактов не играет большой роли, так как на их поверхности всегда имеются неровности и фактическая площадь касания определяется силой нажатия. Для уменьшения контактного сопротивления широко применяют так называемое притирание контактов. Различные стадии процесса замыкания контактов представлены на рис. 9.1. При повороте рычага 4 вокруг оси А соприкосновение подвижного 2 и неподвижного 1 контак-  [c.243]

Роль факела в топливных печах в некотором смысле аналогична роли дуги или резисторов в электрических печах.  [c.31]

Плазменная струя создается дуговым разрядом 4, возбуждаемым между электродом 1 и электродом 5 с отверстием, выполняющим роль сопла. Дуговой разряд происходит в канале 2, электрически изолированном от сопла и электрода. Через канал вдоль столба дуги пропускается газ, который, проходя по направлению от электрода к соплу через плазму дуги, ионизируется и выходит из сопла в виде ярко светящейся струи 6. Устройство для создания  [c.97]

В гл. 2 были рассмотрены физические процессы, происходящие в остаточном стволе дуги при переходе тока через нуль. Мы установили два возможных механизма повторного зажигания дуги после перехода тока через нуль, которые можно назвать электрическим и тепловым. В первом играет роль только электрическая прочность быстро рассеивающегося ствола дуги, а во втором существенную роль играют тепловые процессы в остаточном стволе дуги, связанные с существованием остаточного тока.  [c.196]

Интересен вывод о том, что восстанавливающаяся прочность в водороде значительно выше, чем в азоте (следовательно, и в воздухе). Это как будто бы противоречит тому факту, что электрическая прочность водорода при атмосферном давлении и комнатной температуре в два раза меньше, чем воздуха. Однако нельзя не согласиться с авторами в том, что весьма большая скорость спадания температуры остаточного ствола дуги в водороде должна играть большую роль в определении его восстанавливающейся прочности. Ведь большая скорость спадания температуры свидетельствует о малой постоянной времени дуги, что, как видно из рис. 2-62, приводит к соответственно быстрому росту пробивного напряжения дугового промежутка.  [c.201]

Кроме скорости ВН, большое значение для работы выключателей, т. е. для успешного гашения ими дуги, имеет также амплитуда ВН. Роль амплитуды ВН можно проиллюстрировать рис. 8-21. Здесь сплошными линиями показана восстанавливающаяся электрическая прочность (пробивное напряжение) дугового промежутка, а пунктиром — восстанавливающееся напряжение при двух разных частотах Д и /2 (/2 высокой частоте (Д) возможно повторное зажигание дуги в момент времени Д. При меньшей частоте /2 а) е) в) и той же амплитуде пересечения  [c. 216]

Резюмируя все сказанное о спектрах, силах и испарении в катодной области дуги, в настоящее время можно выразить уверенность в том, что в нормальной дуге с холодным катодом вблизи катода должна существовать область с большой плотностью атомов испаряющегося металла. По-видимому, испарение металла играет существенную роль в механизме дуги, являясь необходимым условием образования больших объемных зарядов у катода. Отсюда следует, что на дугу можно смотреть, как на форму разряда, поддерживающуюся за счет интенсивного разрушения собственного катода. Этот вывод находится в полном соответствии с рассмотренными ниже результатами исследования электрической эрозии твердых катодов.  [c.31]

Большое практическое значение приобрел в настоящее время метод возбуждения дуги посредством пропускания тока через полупроводник, частично погруженный в ртуть. Запатентованный еще в 1904 г., этот метод был исследован позже Слепя-ном и Людвигом Л. 125], пришедшими к заключению о существенной роли в механизме возбуждения дуги сильного электрического поля, возникающего у мениска ртути вблизи полупроводника. Соображения о механизме формирования катодного пятна у полупроводникового зажигателя высказывались и другими авторами [Л. 126], однако они недостаточно ясны и убедительны. Экспериментальные исследования этого метода возбуждения были проведены в работах (Л. 127 и 128].  [c.49]

Объединение электричества и магнетизма. Уже в 1801 г. было установлено, что при прохождении электрического тока через застворы солей на электродах происходит выделение вещества рис. 14). Это явление было названо электролизом, и его исследование сыграло очень важную роль в установлении дискретной природы электричества. Изучая явления газового разряда, русский ученый В. В. Петров в 1802 г. открывает электрическую дугу. В 1820 г. датский физик X. Эрстед обнаружил, что электричество и магнетизм связаны друг с другом. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенного вблизи проводника. Впервые два до сих пор изучавшихся раздельно физических явления связываются друг с другом. Француз  [c.96]

Процесс термоиоиизации играет определяющую роль в хорошо проводящем ток канале электрической дуги, температура которого составляет 4000—15 000 К.  [c.545]

Результаты, полученные на основании формул (8) и (9), хорошо оправдываются экспериментально для случая нормальной связи между моментами при использовании источников света, в которых распределение атомов по уровням близко к равновесному и вместе с тем явления самопоглощения линий не играют заметной роли. Практически это осуш,ествляется в электрических дугах и искрах при атмосферном давлении для мультиплетов, нижние уровни которых не являются нормальными или расположенными близко к нормальным. В табл. 95 приведены относительные интенсивнсстл для квинтета хрома. Силы осцилляторов измерены Н. П. Пенкиным [ 1, интенсивности — Фрериксом методом фотографической фотометрии.  [c.411]

Если напряжение на электродах больше определенного значения, так называемого напряжения зажигания, то электрическая дуга возникает как при постоянном, так я при переменном токе. Величина этого напряжения зависит от температуры слоя, давлениян рода псевдоожнжающего газа, а также от свойств частиц слоя. При повышении температуры слоя уменьшается удельное сопротивление большинства твердых материалов и в сочетании с возрастающей проводимостью газовой фазы это увеличивает тенденцию к образованию дуговых разрядов в слое. Диаметр частиц слоя и форма их также играют важную роль.  [c.179]

Теплообмен излучением играет важную роль в природе и технике. Структура атмосфер планет и звездных атмосфер, рабочий процесс в камерах сгорания и электрических дугах, тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры и искусственных спутников Земли — вот лишь некоторые примеры процессов, в которых теплообмен излучением является определяющим. Поэтому не удивительно, что уже в течение многих десятилетий в этой области проводятся теоретические и прикладные исследования. Опубликован ряд монографий по теплообмену излучением как в Сойетском Союзе, так и за рубежом. Тем не менее в последнее время в научной литературе по теплообмену отмечается повышенный. интерес к теплообмену излучением в связи с его принципиальным значением для таких объектов новой техники, как космические аппараты, энергетические установки, основанные на новых принципах, оптические квантовые генераторы, термоядерные устройства и т. д. Вследствие такого повышенного интереса к практическим приложениям предъявляются новые более строгие требования к теории теплообмена излучением как в отношении описания протекающих процессов, так и в отношении описания сложного теплообмена, происходящего при одновременном переносе тепла излучением, теплопроводностью и конвекцией. В результате математический аппарат современной теории теплообмена излучением существенно усложнился.  [c.5]

Ввиду того, что опорные и натяжные конструкции выполняют одновременно роль защиты от электрической дуги, вызываемой грозовыми перенапряжениями, последние не приюдят к повреждению проводов  [c.353]

Известно, что если электрическая дуга питается от обычной промышленной сети переменного тока, то для стабилизации ее горения в болышнстве случаев необходимо последовательно с дугой включать катушку индуктивности (реактор). По существу, реактор играет ту же роль, что и балластный резистор в цепи дуги постоянного тока, т.е. обеспечивает падающую внешнюю вольт-амперную характеристику источника питания. Однако в отличие от балластного резистора в реакторе практически отсутствуют потфи активной мощности.  [c.38]

Для охлаждения нагретых частей головки резака и всего устройства используют воздух, поступающий на дутье. Еще более эффективно охлаждение деталей резака и токовоздухопро-вода негорючей жидкостью, например, водой. Резаки с водяным охлаждением (например, РВДл-2000) более компактны, чем с воздушным. Вода, поступающая на охлаждение токоведущих деталей, может одновременно использоваться для образования водовоздушной эмульсии, выполняющей ту же роль, что и воздушное дутье. При этом наличие воды в атмосфере рабочей зоны электрической дуги и газовой струи снижает количество пыли и сварочных аэрозолей во внешней среде.  [c.402]

В спектральном эмиссионном анализе роль источника излучения является первостепенной. Электрические дуги и коиденси-рованные искры, которые здесь чаще всего используются, должны обеспечить, с одной стороны, перевод анализируемых материалов из твердого или жидкого состояния в парообразное состояние,  [c.221]

Из сказанного должно быть ясно, что вопрос об источниках возбуждения в спектроэмиссионном анализе играет исключительно важную роль. В гл. 4 был дан общий обзор источников света, в частности и тех, которые применяются в качестве источников воз-бужденпя в спектральном анализе. Здесь же уместно отметить, что источники, предназначенные для целей спектрального анализа, все время совершенствуются, что в свою очередь ведет к усовершенствованию отдельных методик анализа и расширению области пх применения. Усовершенствование электрических дуг и искр связано прежде всего с их стабильностью работы, обеспечивающей воспроизводимость условий возбуждения спектров. По мере совершенствования условий регистрации спектров и методов фотометрирования интенсивностей спектральных линий, ошибки анализа, обусловленные источником возбуждения, должны также уменьшаться. При визуальных и фотографических методах анализа, где ошибки фотометрирования сравнительно высоки, достигая 3—4%, допустилш ошибки, обусловленные источником, в 2—3%. При фотоэлектрических методах регистрации спектров, где ошибки фотометрии относительных интенсивностей спектральных линий, вообще говоря, могли бы не превышать 0,5%, ошибки, вносимые источником возбуждения спектров, не должны уже превышать 0,3—0,4%.  [c.587]

При очень высоких скоростях резания (80ллш и выше), когда. температура режуш,ей кромки инструмента достигает 800° и выше, яриходится применять твердые сплавы. Общее направление легиро- .дания остается прежним использование карбидов хрома и вольфра- ма,. В качестве литых твердых сплавов применяются сплавы типа стеллитов, содержащие 20—30% хрома и 20—10% вольфрама. Роль основной массы в стеллитах играет кобальт (45—60%). Твердость стеллитов невысока (55—60 Яс), но благодаря специальным карбидам эта твердость сохраняется вплоть до температур 800—900°. Стеллиты обладают очень высокой износостойкостью, но весьма хрупки и применяются поэтому только для инструментов, работающих без ударов и толчков. Стеллиты не могут подвергаться ковке и поэтому применяются в виде литых пластинок, привариваемых к державке или наплавляются электрической дугой или кислородноацетиленовым пламенем.  [c.251]

Полученные автором данные о химическом анализе продуктов кислородно-дуговой резки малоуглеродистой стали (табл. 25) показывают, что действие электрической дуги играет при этом не только вопомогательную, но и самостоятельную роль. Используя резку по схеме последовательного нагрева и регулируя расстояние между неплавящимся угольным стержневым электродом н кислородным соплом, можно получить состав шлаков, соответствующий шлакам, полученным -при кислородной резке. При уменьшении этого расстояния заметно возрастает доля неокисленного железа в шлаке.  [c.124]

О возможности применения электрических искр для плавления металлов еще в 1753 г. говорил академик Российской академии наук Г. Р. Рихман при исследованиях атмосферного электричества. В 1802 г. профессор Санкт-Петербургской военно-хирургической академии В. В. Петров открыл явление электрической дуги и указал возможные области ее практического использования. Однако потребовались многие годы совместных усилий ученых и инженеров, направленных на создание источников энергии, необходимых для реализации процесса электрической сварки металлов. Важную роль в создании этих источников сыграли открытия и изобретения в области магнетизма и электричества.  [c.3]

СПЕКТРОСКОПИЯ — совокупность методов исследования строения вещества, основанных на резонансном поглощении радиоволн РАЗМАГНИЧИВАНИЕ — уменьшение остаточной намагниченности ферромагне1ика после снятия внешнего магнитного поля РАЗМЯГЧЕНИЕ — переход вещества из твердого состояния в жидкое при повышении температуры РАЗРЯД (безэлектродный вызывается либо током смещения, либо является индукционным током, а разрядный промежуток изолирован от электродов высокочастотный происходит в газе под действием электрического поля 1азовый — процесс прохождения электрического тока через газ дуговой — самостоятельный газовый разряд с большой плотностью тока, при котором основную роль в ионизации играют электроны, возникающие вследствие термоэлектронной эмиссии с разогретого самим разрядом катода, а газ в столбе дуги находится в состоянии плазмы при сравнительно небольшом напряжении между электродами)  [c. 269]

Тлеюш,ий разряд является процессом практически чисто электрическим, в то время как дуга — процесс как электрический, так и тепловой. Тепловые процессы в дуге и теплообмен между дугой и окружающей средой играют очень большую роль и накладывают свой отпечаток на электрические процессы в дуге.  [c.13]

Явления, происходящие при сближении металлических контактов, присоединенных к источнику напряжения, были подробно описаны Джермером и его соавторами (Л. 56—59]. Снимая осциллограммы напряжения на контактах в процессе их сближения, они установили, что еще до соприкосновения контактов между ними возникает электрический разряд, напряжение горения которого составляло в случае серебряных электродов около 15 в. Из этого можно было заключить, что в данном случае имел место обыкновенный дуговой разряд. Указанное напряжение на электродах устанавливалось не сразу. Время становления дуги составляло около 10 сек независимо от расстояния, при котором происходил пробой. Зная скорость сближения контактов и время, проходящее от момента возникновения дуги до непосредственного смыкания контактов, можно было оценить расстояние между электродами в момент возникновения разряда, а следовательно, и напряженность поля в промежутке. Оцененная таким путем для чистых серебряных контактов напряженность поля при пробое оказалась равной 2,3 106 в см. Учитывая неизбежное увеличение градиента поля вблизи неровностей поверхности металла, можно думать, что при возникновении дуги между сближающимися контактами существенную роль играет автоэлектронная эмиссия. Следует подчеркнуть, что в этих опытах целиком исключена возможность участия в пробое термоэлектронной эмиссии, п оскольку пробой наступает до соприкосновения контактов и происходит при заведомо холодных электродах.  [c.44]

Далеко не так ясны процессы, посредством которых совершается переход от тлеющего разряда к дуге холодного типа. В формировании современных представлений относительно механизма такого перехода, несомненно, большую роль сыграла высказанная в 30-х годах Маккоуном идея о нестабильности аномального тлеющего разряда, обусловленной автоэлектронной эмиссией катода [Л. 116]. Она сводилась к тому, что в аномальном разряде с резко повышенным катодным падением отдельные участки поверхности катода способны эмиттнровать под влиянием сильного электрического поля электроны в количествах, достаточных для заметной ионизации газа в области катодного падения тлеющего разряда. В результате этого против активных участков катода создаются области с повышенной концентрацией зарядов. Обладая большой подвижностью, электроны быстрее покидают эти области, чем положительные ионы. Образующийся вследствие этого в таких местах увели-  [c.47]

С несколько иной точки зрения проблема перехода из одной формы разряда в другую была рассмотрена Бауэром [Л. 118], поставившим своей целью исследовать явления в переходной области между тлеющим разрядом и дугой, включая переход от термоэлектронной к холодной дуге. Эту область переходных явлений можно изобразить схематически в виде треугольника, в одной из вершин которого лежит тлеющий разряд, в другой — термоэлектронная дуга, а в третьей — холодная дуга. Опираясь на уравнение, выведенное в работе Морфи и Гуда [Л. 119] для электронной эмиссии металлов под совместным действием электрического поля и высокой температуры, автор смог вывести вольт-амперные характеристики дуги с вольфрамовыми электродами и сравнить их с экспериментальными кривыми. Им были определены также значения плотности тока для различных давлений и токов. При низких давлениях среды (ксенон) наблюдались явления, типичные для перехода тлеющего разряда в термоэлектронную дугу, а при высоких (20 ат и выше) — явления перехода к холодной дуге. Автор описал качественно механизм контракции разряда при переходе дуги, в котором важнейшая роль отведена резкой зависимости величины автоэлектронного тока от напряженности поля. Результаты работы хорошо объясняют ранее выполненные наблюдения над дугами с катодным пятном и без пятна и их взаимный переход [Л. 120].  [c.48]

В противоположность этому шансы автоэлектронной теории лишь улучшаются с увеличением плотности тока вследствие уменьшения протяженности области объемного заряда и увеличения напряженности поля у катода. Уже при /р = 10 достигает значений порядка 4 10 в/сл. Как показывают расчеты (см. табл. IV), при такой напряженности поля автоэлектронная эмиссия должна играть существенную роль в балансе тока у катода ртутной дуги. Таким образом, предположение Слепяна о чисто ионном составе тока в области катодного падения оказывается несовместимым с новыми данными о высоких значениях плотности тока у поверхности ртутного катода. Напротив, можно показать, что теория автоэлектронной дуги совместима с этими данными. Напряженность поля у катода Е , обусловленная объемным зарядом, может быть выражена через плотности ионного и электронного токов /р и /е посредством соотношения Маккоуна [Л. 147], которое не вызывает каких-либо сомнений. Выражая входящие в это уравнение электрические величины в практических единицах, можно представить его в форме  [c.66]

Не менее важным источником для заключений о природе холодной дуги являются данные об условиях возникновения катодного пятна при различных способах возбуждения дуги, включая рассмотренные в 12 процессы пробоя вакуумного и газового промежутков, перехода от тлеющего разряда к дуге и т. п. Как было уже отмечено, вся сумма наблюдений свидетельствует о доминирующей роли автоэлектронной эмиссии в процессе формирования холодной дуги. Из этого следует заключить, что тот же механизм эмиссии доминирует и в стационарном состоянии дуги, где плотность тока у катода, а следовательно, и напряженность электрического поля должны быть во много развыще.  [c.69]

---

7.2. Открытие вольтовой дуги. Дуговые электрические лампы

7.2. Открытие вольтовой дуги. Дуговые электрические лампы

Изучая свойства электрического тока, В.В.Петров присоединил медной проволокой к полюсам построенной им батареи два угольных стерженька (электрода) и сблизил их концы. Он увидел, как между ними появилась яркая дуга и осветила лабораторию. Когда ученый стал вводить в нее кусочки металлов, то они очень быстро расплавлялись. Явление электрического разряда между концами слегка разведенных углей Петров наблюдал как в воздухе, так и в других газах и вакууме. Это была так называемая вольтова дуга. Таким образом, честь открытия вольтовой дуги принадлежит В.В. Петрову, что следует из его книги «Известие о гальвани-вольтовских опытах», вышедшей в 1803 г.

 

Рис. 7.1. Приспособление для образования вольтовой дуги

В своей книге Петров не только описал открытое им явление, но и указал на возможность использования этого явления для освещения, плавки и восстановления металлов из их окислов, а тем самым впервые высказал мысль о практическом применении электрического тока. Однако электричество в те времена не стало ещё областью практических применений и поэтому исследования по электричеству в России не были продолжены.

В.В. Петров так описал открытое им явление: «Если на стеклянную плитку или скамеечку со стеклянными ножками будут положены два или три древесных угля, способные для произведения светоносных явлений посредством Гальвани-Вольтовской жидкости, и если потом металлическими изолированными направителями, сообщенными с обоими полюсами огромной батареи, приближать оные один к другому на расстояние от одной до трех линей, то является между ними весьма яркие белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются и от которого темный покой довольно ясно освещен быть может».

Рис. 7.2. Раскаленные угли вольтовой дуги

С этого момента и нужно начинать историю электротехники как самостоятельной отрасли техники. Из-за того, что книга Петрова была издана на русском языке, многие иностранные ученые не смогли ознакомиться с его открытием. Открытие Петрова было на десятилетие забыто, а имя В.В. Петрова, первого в мире человека, посмотревшего на электричество с позиций технических – с точки зрения пользы, которую электричество могло бы принести людям, было в то время вообще не известно за рубежом.

И только позднее, в 1810 г., эти опыты повторил английский ученый сэр Хэмфри Дэви, удостоившийся великого звания первооткрывателя электрической дуги и прославившийся тем, что самым гениальным его «открытием» был его ученик, великий Майкл Фарадей. Дэви приводил в соприкосновение два заостренных угля, которые были соединены с полюсами батареи, состоящей из 2000 элементов (рис. 7.1). Благодаря огромному выделению тепла угли накаливались докрасна. Когда же Дэви удалял их концы друг от друга, ток продолжал передаваться через раскаленный воздух от одного угля к другому, распространяя ослепительный свет, получивший название света Дэви, или вольтовой дуги. При этом источником света являлась не сама дуга, а раскаленные добела концы углей (рис. 7.2). Поскольку угли, между которыми образуется дуга, постепенно сгорают (положительный примерно вдвое быстрее отрицательного), впоследствии было изобретено устройство, автоматически приближавшее один уголь к другому, оставляя расстояние между ними все время постоянным.

Устройство, позволяющее поддерживать более-менее постоянное горение вольтовой дуги, послужило прообразом первых электрических источников света или так называемых дуговых электрических ламп.

Впервые вне лаборатории и классной комнаты электрическая дуга была применена в 1845 году в Парижской опере, чтобы воспроизвести эффект восходящего солнца. Успех был полный!!!

Самые первые электрические лампы – угольные дуговые – были созданы сэром Хэмфри Дэви в 1809 году. Два угольных стержня подключались к клеммам огромной батареи. В точке соприкосновения эти стержни раскалялись добела. Когда же их разводили на расстояние около 10 см друг от друга, между ними вспыхивала ослепительно белая световая дуга. Однако практическое применение угольные дуговые лампы нашли значительно позже. Первая стационарная лампа была установлена в 1862 году на маяке Дандженесс.

Павел Николаевич Яблочков (1847– 1894) – российский электротехник, изобретатель и предприниматель. По окончании Николаевского инженерного училища в 1866 году был направлен для прохождения офицерской службы в Киевский гарнизон, но из-за болезни вынужден был уйти в отставку. Изобрел (патент 1876 года) дуговую лампу без регулятора – электрическую свечу («свеча Яблочкова»), работал над созданием электрических машин и химических источников тока. 

 

Рис. 7.3. Дуговая электрическая лампа Яблочкова

Первый дуговой источник света сконструировал в 1844 году французский физик Жан Бернар Леон Фуко. В ходе разработки конструкций дуговых ламп возникла задача регулировать расстояние между электродами. Наиболее простыми регуляторами были электромагнитные – первые электроавтоматические приборы. Получили распространение лампы с регуляторами комбинированного действия (электромагнитного и механического), например дуговая лампа русского изобретателя А. И. Шпаковского. В 1856 году эти лампы впервые успешно использовались для освещения большой площади перед Лефортовским дворцом во время коронационных торжеств в Москве. Но необходимо было так усовершенствовать конструкции дуговых ламп, чтобы они были простыми и надежными, доступными для широкого потребления. Успешное решение этой проблемы тесно связано с изобретением П.Н. Яблочковым «электрической свечи» – дуговой лампы без регулятора.

Рис. 7.4. Дуговая электрическая лампа Кертинга и Маттисена

П.Н. Яблочков изобрел оригинальную дуговую электрическую лампу (рис.7.3), в которой угольные стержни были расположены не друг против друга, а параллельно, что позволило значительно надежнее сохранять неизменное расстояние между их концами. Угольные стержни были разделены изолирующей прослойкой. Концы стержней соединялись угольной пластинкой. При пропускании тока пластинка сгорала и между концами угольных стержней появлялась электрическая дуга. По мере сгорания углей изолирующая прослойка испарялась и светящаяся дуга не затухала. Изобретение П.Н. Яблочкова позволило включать источники света последовательно в общую цепь. Одна электрическая свеча могла гореть около 2 часов. При установке нескольких свечей в специальном фонаре, оборудованном переключателем для включения очередной свечи вместо перегоревшей, можно было обеспечить бесперебойное освещение в течение более длительного времени. Яблочков также установил, что для питания свечи лучше применять переменный ток, в этом случае при электродах одинакового диаметра получалась вполне устойчивая дуга.

В 1876 г. Яблочков получил патент на свое изобретение, названный «Система распределения токов для электрического освещения». Простота и удобство свечей Яблочкова (или, как их называли в мире, «русского света»), заменивших дорогие, сложные и громоздкие дуговые фонари с регуляторами для непрерывного сближения сгорающих углей, вызвали их повсеместное распространение, и вскоре они зажглись на улицах и площадях Парижа, Лондона и Берлина, а также Америки и даже Азии.

«Из Парижа, – писал Яблочков, – электрическое освещение распространилось по всему миру, дойдя до дворца шаха Персидского и до дворца короля Камбоджи». Это было подлинным триумфом русского изобретателя. В 1877 г.

Рис. 7.5. Дуговая электрическая лампа Кертинга с закрытой дугой

Рис. 7.6. Уличное освещение дуговой лампой

 

Рис. 7.7. Оборудование для дугового освещения: а – наружный футляр для дуговых ламп; б – лампа с футляром и колпаком; в – фонарь для дуговой лампы

В 1882 г. Потсдамская площадь в Берлине была освещена фонарями с лампами «Сименс и Гальске» (с акварели Вилли Стоуэра)

Яблочков получил еще два патента на конструкцию электрической свечи и на систему распределения токов с использованием конденсаторов. В апреле 1879 г. в Петербурге на заседании Российского технического общества Яблочков сделал доклад о своих последних работах в области электрического освещения, а через две недели там же прочел публичную лекцию на тему «Об электрическом освещении». Именно 1879 г. был годом наибольших успехов и наибольшей славы Яблочкова.

Впоследствии Кертинг и Маттисен в Лейпциге создали усовершенствованную конструкцию дуговой лампы (рис. 7.4), в которой обеспечивается постоянство сопротивления вольтовой дуги. Регулировочный механизм состоит из двойной катушки а, соединенной с системой зубчатых колес b. Вся система может поворачиваться вокруг неподвижной оси f, а также отклоняться вправо и влево под влиянием силы натяжения сердечника c. Если при возникновении тока угли соприкасаются, то возникающий сильный ток приводит в действие отклоняющую систему, разводящую угли на строго фиксированное расстояние. По мере сгорания углей вольтова дуга удлиняется и отклоняющая система реагирует на изменяющийся ток, плавно уменьшая расстояние между углями. Плавность перемещения углей обеспечивается наличием воздушного тормоза l с противовесом m из тяжелых металлических пластинок.

Рис. 7.8. Маяк на красном песке у устья Везера с дуговыми лампами, построенный в 1883–1884 годах

Однако из-за серьезных технических проблем, возникших в процессе эксплуатации (наличие открытой дуги, необходимость применения только переменного электрического тока для достижения равномерного сгорания угольных стержней, сложность механической конструкции и др. ), а также в связи с появлением электрических ламп накаливания применение электрических свечей оказалось весьма ограниченным. В частности, серьезным недостатком конструкции дуговых ламп было значительное испарение угля стержней под воздействием кислорода на открытом воздухе при возникновении вольтовой дуги.

Практичный американец Джандус первым преодолел эту трудность поразительно просто, поместив под колпаком не всю лампу, а только вольтову дугу, оставив контакты угольных стержней вне закрытого сосуда. При возникновении дуги угольный пар, окисляясь небольшим количеством кислорода, имеющимся в замкнутом объеме, образует угольную кислоту. Кислота, смешиваясь с азотом воздуха, образует нейтральную атмосферу, в которой и происходит дальнейшее горение вольтовой дуги. Кроме того, в этом случае значительно изменяется весь характер процесса горения. Угольные стержни сгорают абсолютно одинаково, само горение проходит более плавно и устойчиво, а длительность горения при одинаковом размере стержней увеличивается в 10–20 раз.

На рис. 7.5 показана усовершенствованная лампа Кертинга с закрытой дугой, имевшая широкое распространение в Германии в конце XIX века.

С привлечением дуговых ламп различной конструкции были проведены первые опыты уличного освещения с помощью электрического тока (рис. 7.6, 7.7).

Однако из-за большой сложности конструкции, необходимости мощного источника тока для образования вольтовой дуги и невозможности гибкого «дробления света» дуговые лампы использовались преимущественно в качестве мощных источников освещения (например на морских маяках). На рис. 7.8 показан общий вид такого морского маяка, свет от мощных дуговых ламп которого был виден на расстоянии в 17 морских миль.

Электрическая дуга

Электрическая дуга , или дуговой разряд , представляет собой электрический пробой газа , вызывающий продолжительный электрический разряд . Ток через обычно непроводящую среду , такую ​​как воздух , создает плазму ; плазма может излучать видимый свет . Дуговой разряд характеризуется более низким напряжением, чем тлеющий разряд , и основан на термоэлектронной эмиссии электронов с электродов , поддерживающих дугу. Архаичный термин — вольтовая дуга , используемый во фразе «дуговая лампа».

В конце 1800-х годов дуговое электрическое освещение широко использовалось для уличного освещения . Некоторые электрические дуги низкого давления используются во многих приложениях. Например, для освещения используются люминесцентные лампы , ртутные, натриевые и металлогалогенные лампы ; ксеноновые дуговые лампы использовались для кинопроекторов . Электрические дуги могут использоваться для производственных процессов, таких как электродуговая сварка и электродуговые печи для переработки стали.

Сэр Хамфри Дэви открыл короткоимпульсную электрическую дугу в 1800 году . ^[1] В 1801 году он описал это явление в статье, опубликованной в журнале Уильяма Николсона « Естественная философия, химия и искусство » . ^[2] Согласно современной науке, описание Дэви было искрой, а не дугой. ^[3] В том же году Дэви публично продемонстрировал эффект перед Королевским обществом , пропустив электрический ток через два соприкасающихся угольных стержня, а затем оттянув их на небольшое расстояние друг от друга. Демонстрация произвела «слабую» дугу, которую трудно отличить от устойчивой искры , междуугольные точки. Общество подписалось на более мощную батарею из 1000 тарелок, и в 1808 г. он продемонстрировал масштабную дугу. ^[4] Ему приписывают название дуги. ^[5] Он назвал это дугой, потому что она принимает форму восходящей дуги, когда расстояние между электродами не мало. ^[6] Это связано с выталкивающей силой горячего газа.

Первая непрерывная дуга была открыта независимо в 1802 г. и описана в 1803 г. ^[7] как «особая жидкость с электрическими свойствами» русским ученым В. В. Петровым , проводившим эксперименты с медно-цинковой батареей , состоящей из 4200 дисков. ^{[7] [8]}

В конце девятнадцатого века дуговое электрическое освещение широко использовалось для уличного освещения . Склонность электрических дуг к мерцанию и шипению была серьезной проблемой. В 1895 году Герта Маркс Айртон написала серию статей для « Электрика », объясняя, что эти явления были результатом контакта кислорода с угольными стержнями, используемыми для создания дуги. В 1899 году она была первой женщиной, когда-либо читавшей свою статью перед Институтом инженеров-электриков (IEE). Ее статья называлась «Шипение электрической дуги». Вскоре после этого Айртон была избрана первой женщиной-членом IEE; следующая женщина, допущенная к IEE, была в 1958 году. ^[9] Она подала прошение о представлении статьи перед Королевским обществом, но ей не разрешили из-за ее пола, и «Механизм электрической дуги» был прочитан Джоном Перри вместо нее в 1901 году.

Электрическая дуга — это форма электрического разряда с наибольшей плотностью тока. Максимальный ток через дугу ограничивается только внешней цепью, а не самой дугой.

---

Плазма из Российской империи

Русские победы

Василий Петров. Фото: ratingman.com

29 мая 1802 года русский ученый, основоположник электрометаллургии Василий Владимирович Петров первым в мире открыл явление электрической дуги

Алексей Волынец

29 мая, 2018 19:00

XVIII столетие отмечено двумя важнейшими открытиями в области физики, и оба они связаны с получением электрического тока. В 1729 году в Англии проведены первые опыты по передаче электрического заряда на расстояние. В 1745 году изобретение голландскими учеными «лейденской банки», первого электрического конденсатора, послужило настоящим прорывом в изучении электричества. Оно позволило получать, накапливать и хранить сравнительно большие электрические заряды.

Третий важнейший шаг в области изучения и освоения электричества был сделан в столице Российской империи профессором физики из Санкт-Петербургской медико-хирургической академии Василием Владимировичем Петровым.

О русском педагоге, ученом и изобретателе Василии Петрове известно не так много — после его смерти остались лишь труды, написанные хорошим литературным языком высокообразованного человека. С юных лет он обучался в церковной школе, готовясь, как и его отец, стать священнослужителем. Но Василию очень нравилось учиться, он проявил настойчивую тягу к знаниям. И в 1785 году сын священника продолжил обучение в учительской семинарии Санкт-Петербурга, готовившей педагогов для школ и училищ по всей стране.

В 1788 году 26-летнего учителя направляют в Барнаул на практику к студентам горного училища. Всего за два года Петров качественно изменил всю систему обучения. Талантливый педагог не только с успехом проводил занятия по математике, физике, грамматике и латыни, но и организовывал экскурсии на рудники и в заводские цеха.

По окончании двухлетней педагогической практики Василий Петров возвращается в Санкт-Петербург, где его успехи получают заслуженное признание. Он становится преподавателем математики и физики в Инженерном училище, а затем в Медико-хирургической академии.

В стенах этих учебных заведений Василий Петров смог реализовать себя не только как талантливый педагог, но и как ученый-исследователь. Ознакомившись с трудами итальянских ученых Луижди Гальвани и Алессандро Вольта, Петров начинает ставить собственные эксперименты с электричеством, подробно описанные в его книге «Известие о гальвани-вольтовских опытах». Уникален его анализ электролиза окислов таких металлов, как ртуть, свинец и олово, а также растительных масел, алкоголя и воды.

Одновременно Петров занимается получением модного в то время «холодного свечения» — электрического света. Для проведения опытов Василий Владимирович смоделировал не имеющий аналогов специальный физический кабинет при Медико-хирургической лаборатории в Петербурге, в котором он работал практически до конца своих дней.

В конструкцию созданного итальянскими учеными источника тока, так называемого вольтова столба, Василий Петров внес серьезные усовершенствования. Батарея Петрова была гораздо мощнее, она состояла из 4200 медных и цинковых пластин, между которыми помещались бумажные прокладки, пропитанные нашатырем. Важно было расположить эти элементы горизонтально, для этого Петров поместил трехметровую конструкцию в ящик из красного дерева.

Такая гальваническая батарея давала напряжение до 1700 вольт, что позволило русскому ученому сделать свое самое значительное открытие, исследовав ранее неизвестное науке явление — электрическую дугу.

Изучая свойства электрического тока, Василий Петров присоединил медной проволокой к полюсам батареи два угольных стержня и сблизил их концы, между которыми тут же появилась яркая, похожая на молнию «огненная» дуга, ярко осветившая лабораторию. Когда ученый стал вводить в нее кусочки металлов, они очень быстро плавились.

Явление электрического разряда между концами слегка разведенных угольных стержней ученый-экспериментатор наблюдал как в воздухе, так и в других газах и вакууме. Это и была так называемая электрическая дуга, являющаяся частным случаем четвертой формы состояния вещества — плазмы.

Таким образом, открытие электрической дуги принадлежит русскому ученому Василию Владимировичу Петрову. Свои опыты по получению электрической дуги он впервые публично продемонстрировал в экспериментальном кабинете 29 мая 1802 года.

Явление электрической дуги описано Петровым в его книге «Известие о гальвани-вольтовских опытах», вышедшей в 1803 году. Об этом же появилась публикация в газете «Санкт-Петербургские ведомости» от 29 (17 по ст. ст.) ноября 1803 года. Русский ученый рассказал про получение электрического света и «белого пламени» (электрической дуги) между двумя кусками древесного угля, от которого «темный покой достаточно ярко освещен быть может».

Таким образом, к концу 1803 года открытие русским ученым явления электрической дуги стало общеизвестным фактом, о котором лицам, интересовавшимся вопросами электричества или, как тогда говорили, «гальванизма», трудно было не знать. Между тем в научной литературе на Западе в разное время открытие электрической дуги приписывалось английскому ученому Хэмфри Дэви, который только в 1808 году всего лишь повторно описал дуговой электрический заряд между двумя угольными стержнями, ранее уже изученный Петровым. Имя русского первооткрывателя либо совсем не упоминалось в зарубежной литературе, либо значение работ Петрова не раскрывалось, а в отдельных случаях оно даже подвергалось искажению.

Однако история расставила все по местам. И мы ныне знаем, что благодаря открытию талантливого русского ученого мир получил возможность использовать высоковольтное электричество во многих сферах жизни. В наши дни мы можем наблюдать явление электрической дуги, открытой более двух веков назад Василием Петровым, и в мощных дуговых лампах для освещения, и в плавильных металлургических печах, и при электросварке металлов.

This Month in Physics History

20 декабря 1900 года: Nature сообщает о «музыкальных дугах» Уильяма Дадделла

Телармониум в действии.

К 1900 году улицы Лондона были полностью освещены электричеством. Однако в лампах не использовались лампы накаливания, хотя к тому времени их изобрел Томас Эдисон. Эти лампочки были очень новыми, все еще довольно неэффективными и слишком тусклыми, чтобы освещать темные улицы и переулки Лондона, хотя они оказались идеальными для внутреннего освещения.Поэтому в лондонских уличных фонарях использовались угольные дуговые лампы, генерирующие свет за счет непрерывной электрической искры.

Этот эффект был известен с начала 1800-х годов, когда ученые начали строить первые большие батареи и заметили, что электрический ток перескакивает через разрыв в цепи от одного электрода к другому, производя при этом яркий свет. Британскому химику Хамфри Дэви приписывают изобретение дуговой лампы. В 1809 году он соединил два провода с батареей и использовал угольные полоски в качестве электродов.Это создавало достаточно интенсивный свет для освещения, и дуговая лампа Дэви стала популярным компонентом его публичных лекций.

Дуговые лампы не сразу подходили для уличного освещения. Им требовались большие батареи или генераторы, а батареи быстро разряжались из-за используемых больших токов. Таким образом, дуговые лампы были дорогими в эксплуатации, а свет колебался слишком сильно, чтобы их можно было использовать на практике. Интенсивный жар дуги также разъедал электроды, пока зазор не стал слишком большим, чтобы через него могла проскочить искра.Генераторы стали широко доступны в 1840-х годах, а русский изобретатель Пол Яблочков в 1870 году разработал версию, в которой для увеличения срока службы использовались два параллельных углеродных стержня. Дуговое освещение дебютировало в Париже в июне 1878 года как часть выставки и вскоре попало также в Лондон и США.

Такие системы требовали ежедневного обслуживания небольшой армией техников, а дуговые лампы были непрактичны для использования внутри помещений, но единственной реальной оставшейся проблемой был постоянный гудящий шум — побочный продукт генерируемых искр.Английский физик по имени Уильям Дадделл решил найти решение и в итоге изобрел первый полностью электрический прибор.

Родившийся в 1872 году, Дадделл получил частное образование в Англии и Франции, но его знания об электричестве пришли не из формального обучения, а из естественного любопытства к тому, как все устроено. Подростком он поступил в ученики в магазин электроники, а затем преподавал в Институте Сити и Гильдий в Лондоне, где получил большую часть своего образования. У него также были способности к изобретательству, он построил осциллограф, способный фотографировать и наблюдать за волнами с колебательной частотой; термогальванометр для измерения очень малых токов; и магнитный эталон, чтобы лучше калибровать баллистические гальванометры той эпохи. Модифицированные версии его термогальванометра используются до сих пор.

В 1899 году Дадделл решил решить проблему гудения лондонских уличных фонарей. Несколькими годами ранее немецкий ученый по имени доктор Симон заметил, что электрическая дуга может «петь», если модулировать напряжение, подаваемое на ее источник питания. Неясно, знал ли Дадделл о работе Саймона, но он провел множество собственных экспериментов. Он также обнаружил, что изменение напряжения питания ламп позволяет ему управлять звуковыми частотами через резонансную цепь.Это не устранило проблему гудения, которую он намеревался решить, но дало Дадделлу идею. Прикрепив импровизированную клавиатуру, он смог воспроизводить музыкальные ноты. Это привело к его изобретению «поющей дуги», которую он впервые продемонстрировал группе инженеров-электриков в 1899 году. Природа сообщила об изобретении в 1900 году.

Это был не первый подобный электрический инструмент. Еще в 1761 году парижский изобретатель Ж. Б. Делаборд построил электронный клавесин. Был также музыкальный телеграф 1876 года и электромеханическое пианино 1867 года.Доступность таких компонентов, как соленоиды и двигатели, привела к появлению множества версий электромеханических инструментов. Однако «поющая дуга» была первым электронным инструментом, который можно было услышать без усилителя. А те, кто был свидетелем демонстрации Дадделлом своего изобретения, заметили еще один своеобразный эффект: соседние дуговые лампы, использующие тот же источник питания, также воспроизводили «музыку», генерируемую поющей дугой.

Но, несмотря на то, что он путешествовал по стране, демонстрируя свое изобретение, «поющая арка» Дадделла была не более чем забавной инженерной новинкой.Он так и не развил его и не запатентовал свое изобретение, что очень жаль, потому что несколько ученых размышляли о возможности воспроизведения музыки через лондонскую сеть освещения на основе этого необычного эффекта. Позже изобретатели поняли, что устройство можно использовать в качестве радиопередатчика, просто прикрепив к нему антенну.

Другим крупным электрическим инструментом, появившимся примерно в то же время, был Телармониум. Он был запатентован в 1897 году и построен в 1906 году Таддеусом Кэхиллом. Телармониум полагался на массив из 145 больших вращающихся генераторов (динамо-машин) для создания переменных токов на разных звуковых частотах, а затем использовал акустические рожки и телефонные трубки для преобразования этих сигналов в звук.Ему даже удалось построить сеть проводов, чтобы люди в Нью-Йорке могли подписаться на его передачи Телармонии. Инструмент был слишком громоздким, чтобы его можно было широко использовать — он весил 200 тонн и имел длину 60 футов, легко заполнил комнату, а его сборка стоила 200 000 долларов — но, несмотря на то, что прототип был утерян, он признан предшественником таких инструментов. как электронные органы, синтезаторы и подобные технологии, обычно используемые сегодня.

Дадделл продолжал служить президентом Института инженеров-электриков и был избран в Королевское общество в 1907 году. В более поздние годы он занимался секретными исследованиями для правительства США. Увы, Дадделл умер молодым, в возрасте 45 лет. Английский институт физики назвал в его честь свою медаль Дадделла, присуждаемую ученым, внесшим вклад в развитие физических знаний. А электрические инструменты произвели революцию в музыкальной индустрии. Сегодня современные создатели музыки обращаются к прошлому, создавая музыку с помощью «поющих катушек Теслы» и подобных технологий. Дадделл бы одобрил.

История физики

Этот месяц в истории физики
Новости APS Архивы

Инициатива по изучению исторических мест
Места и подробности исторических событий в области физики

Дуговая лампа — MagLab

Изобретенный за десятилетия до того, как его можно было использовать, первый тип электрического света был настолько ярким, что его использовали для маяков и уличных фонарей.

Дуговая лампа излучает свет за счет искрения (электрической дуги) сильного тока между двумя проводящими электродами, обычно угольными стержнями. Английский физик сэр Хамфри Дэви изобрел дуговую лампу в начале 1800-х годов, используя угольные палочки и батарею с 2000 ячейками для создания дуги через 4-дюймовый (100-миллиметровый) зазор. Когда в конце 1870-х годов стали доступны подходящие электрические генераторы, началось практическое использование дуговых ламп. Свеча Яблочкова , дуговая лампа, изобретенная русским инженером Павлом Яблочковым, использовалась для уличного освещения в Париже и других европейских городах, начиная с 1878 года.

Образец конца 19 века показан в уроке ниже.

В этой лампе свет возникает, когда два угольных стержня соединяются для создания цепи электрического тока, снабженной (на момент эксплуатации этой модели) батареей или динамо-машиной. Когда стержни затем слегка раздвигаются, ток прыгает через зазор в виде арки, испаренный углерод действует как своего рода ионный мост между двумя стержнями.

Используйте ползунок разделения , чтобы сделать это самостоятельно, сначала соединив стержни, а затем немного раздвинув их.

В результате получается яркий свет (Дэви называл его «ослепляющим великолепием»), интенсивность которого обусловлена ​​высоким сопротивлением, с которым сталкивается ток, пытаясь перепрыгнуть между стержнями. Сопротивление производит в этих угольных наконечниках стержней сильное тепло, достигающее 6000 градусов по Фаренгейту (3315 градусов по Цельсию), что приводит к белому сверкающему блеску (в иллюстративных целях обозначен розовым в этом уроке).

Включить эту лампу относительно просто. Совсем другое дело заставить его оставаться включенным .Поглощенные теплом, угольные стержни постепенно сгорают. Расстояние зазора между стержнями должно быть правильным, чтобы поддерживать световой ток (только посмотрите, насколько специфична лампа в этом уроке), поэтому его необходимо постоянно регулировать по мере того, как стержни сжимаются. Это была сложная и часто трудоемкая часть этого устройства, затруднительное положение, которое порождало различные, в основном несовершенные решения. В показанном примере электромагнитный механизм делает свое дело.

В настоящее время дуговые лампы используются в приложениях, требующих высокой яркости, например, в прожекторах, прожекторах и прожекторах для больших кинопроекторов.Термин «дуговая лампа» обычно ограничивается лампами с воздушным зазором между расходуемыми угольными электродами, но люминесцентные и другие электроразрядные лампы генерируют свет от дуги в газонаполненных трубках. Некоторые ультрафиолетовые лампы также относятся к дуговому типу.

№ 1330: Электрическое освещение до Эдисона

Сегодня мы идем искать первые электрические фонари. Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет эту серию о машинах, которые делают наша цивилизация управляется, и люди, чьи изобретательность создала их.

Скажи «лампочка» и На ум приходит имя Эдисона — только Эдисона. Пока что электрическое освещение намного старше. Это действительно получилось катится сразу после 1800 года — почти восемьдесят лет до изобретения Эдисона.

Два вида электрических ламп конкурировали на 19-го века.Одной из них была лампа накаливания, свет возникает при пропускании электрического тока через нить. Другой был дуговой свет, создается электрической дугой, проходящей через зазор между два электрода.

Электрохимик Хамфри Дэви продемонстрировал огни обоих видов в начало 1800-х годов. В возрасте всего двадцати двух лет Дэви был назначен лектором в новом Королевском институте в Лондон.Он был блестящим оратором, чьи лекции-демонстрации вскоре стали крупными социальными мероприятия в Лондоне для женщин и мужчин.

В лекции 1802 года он показал, как мы можем пролить свет при пропускании электрического тока через платиновую полоска. В 1809 году он продемонстрировал, как наложить большое напряжение на воздушном зазоре между двумя углеродными электроды для создания яркого света.

Коммерческое дуговое освещение последовало за тремя десятилетиями позже в Англии. Долгое время дуговое освещение было больше эффектно, чем практично. Это становилось действительно жизнеспособным примерно в то время, когда Эдисон создал свою систему.

Но уже в 1820 году французский изобретатель де Ла Рю сделал успешную лампу накаливания, поставив дорогая платиновая катушка в вакуумной стеклянной трубке.В 1840 году английский изобретатель по имени Гроув использовал такие лампы, чтобы осветить целый театр. То освещение было тусклым, и его стоимость составляла несколько сто фунтов стерлингов за киловатт-час. Все еще, это было публичное использование ламп накаливания, на сорок лет впереди Эдисона.

Затем последовали многие другие лампы накаливания.В 1878 г. Джозеф Свон изготовил вакуумную лампу с угольной нитью накаливания. Он также успел получить патентную защиту до Эдисон повторил этот подвиг.

Эдисон наконец-то установил полное освещение система на пароходе Колумбия в 1880. Он создал более дешевые и долговечные лампочки, чем кто-то еще. Но он также представил публике система электроснабжения.Он создал полную готовая к использованию система освещения. Конечно, Эдисон должен был обойти Лебедя. Для этого он взял Лебедя в качестве бизнес партнер.

Вклад Эдисона в электрическое освещение не был его изобретение, а его развитие. Он упорно вывел идею на рынок. И нам остается только гадать, почему Эдисон получает признание.Во-первых, он был сам себе политтехнологом. Он сплел его миф , когда он соткал свой механизм . Но он же и сплел саму технологию: полный и полномасштабный.

Нет ни одного великого изобретателя технологии. Идеи возникают из целого сообщества. Но люди, которые могут собрать воедино полноценные системы редки.И в этом смысле, может быть, справедливо говорят, что Эдисон изобрел лампочку, в конце концов.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы Работа.

(Музыкальная тема)

№ 11: Дуговые огни

Сегодня давайте включим первый электрический свет.То Инженерный колледж Хьюстонского университета представляет этот сериал про машины которые делают нашу цивилизацию run, и люди, чья изобретательность создала их.

Если я скажу «лампочка», вы наверное думаю «Эдисон». И все же идея электрического освещение существовало за сотни лет до Эдисона, и это действительно началось сразу после 1800 года — почти 80 лет до Эдисона.

Я должен объяснить, что два разных вида электрических лампы конкурировали друг с другом на протяжении 19 века. Одной из них была лампа накаливания, где создавался свет. при пропускании электрического тока через нить. То другим был дуговой свет.

Блестящий электрохимик сэр Хамфри Дэви был вероятно, первым дал нам свет обоих видов.То 22-летнего Дэви сделали лектором в новом Королевском Институт в Лондоне в 1801 году. Он был блестящим оратором, и его лекции-демонстрации вскоре стали крупными социальными события в Лондоне.

В лекции 1802 года он показал, что может излучать свет, пропускание электрического тока через полоску платины. В на лекции 1809 года он подал большое напряжение на воздушную зазор между двумя угольными электродами и создали первый дуговая лампа.

Коммерческие системы дугового освещения последовали за тремя десятилетиями позже в Англии. Долгое время дуговое освещение было более эффектный, чем практичный. Эти системы только начинали хорошо, когда появился Эдисон.

Тем временем в 1820 году французский изобретатель де Ла Рю сделал успешная лампа накаливания с использованием платиновой катушки в вакуумированная стеклянная трубка.А в 1840 году англичанин Гроув использовали подобные лампы для освещения целого театра. Но нам сказали, что освещение в театре было тусклым, и его стоимость доходила до нескольких сотен фунтов за киловатт-час.

Затем последовало еще много, много ламп накаливания, и в 1878 г. изобретатель по имени Джозеф Свон сделал эвакуированный лампа накаливания с угольной нитью за три года до того, как это сделал Эдисон, и ему удалось получить некоторую патентную защиту до Эдисон повторил свой подвиг.

Когда Эдисон наконец установил полную лампу накаливания система освещения на пароходе Колумбия в В 1880 году он предоставил более дешевые и долговечные лампочки, чем кто-нибудь еще имел, в коммерчески жизнеспособной системе освещения — в комплекте с эффективным электропитанием. Получить вокруг Свона Эдисон просто взял этого парня в качестве бизнес партнер. Настоящая сила Эдисона заключалась в его упорство в полной разработке идеи — вплоть до рынок.

Но мы в большом долгу перед теми замечательными, изобретательные, слишком часто забываемые люди, придумавшие первые электрические фонари.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета, где нас интересует, как работают изобретательные умы.

(Музыкальная тема)

Первая успешная электрическая лампа Эдисона

Электрический свет не был изобретен Томасом Эдисоном.На самом деле в годы, предшествовавшие изобретению Эдисона, электрический свет был довольно распространен в виде дуговых электрических ламп, которые использовались на фабриках или для освещения городских площадей.

Свет дуговой лампы получается при пропускании большого тока между электродами (обычно угольными) лампы. В результате получается очень интенсивный свет, сопровождаемый звуками и запахами горящей дуги. В то время как дуговые фонари действительно давали гораздо более яркий свет, чем газовые лампы дня, они требовали огромного количества энергии для работы и были почти ослепляющими по своей интенсивности — конечно, их нельзя было использовать дома или в офисе.

К середине 1870-х годов американцы Уильям Уоллес, Чарльз Браш и другие изобретатели провели небольшие демонстрации дугового освещения. Первое крупномасштабное применение произошло в марте 1878 года, когда дуговые лампы Яблочкова, работающие от генераторов Грамма, осветили улицы Парижа.

Эти интенсивные дуговые лампы не были удобны для использования в небольших помещениях, таких как дома. Посетив фабрику Уоллеса, Эдисон предложил сделать лампу накаливания, которая была бы не такой интенсивной, требовала меньше энергии и, в отличие от дуговых ламп, могла бы работать с несколькими лампами в цепи.

21 декабря 1879 года Томас Эдисон объявил, что достиг своей цели. Он произвел несколько новых ламп накаливания и пригласил публику посетить его лабораторию в Менло-Парке в канун Нового года, чтобы увидеть их.

Ответ последовал немедленно. Несколько ученых объявили изобретение Эдисона подделкой. Газовые акции резко упали, а акции Edison Electric Light Company взлетели до 3500 долларов за акцию!

Демонстрация состояла из около 60 светильников, установленных на столбах, освещающих территорию лаборатории и проселочные дороги в окрестностях.Остальные светильники были установлены в близлежащих домах. Посмотреть на демонстрацию пришло так много людей, что Пенсильванской железной дороге пришлось пустить для них специальные поезда.

Сегодня известны только три из этих первых ламп накаливания. Один из них выставлен в галерее «Изобретение электрических искр» Музея.

Фото: ПЕРВАЯ ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ. Без подписи, но Томас Эдисон. (Самые ранние лампы Эдисона имеют бумажную этикетку с солнечными лучами.) Пресс с круглым стержнем «панталон» с длинными платиновыми пресс-выводами, скрученными и припаянными к внешним выводам. Винтовые зажимы соединяют внутренние провода с нитью, изготовленной из карбонизированного картона Bristol. Общая длина 9-1/4 дюйма (включая крючок), диаметр 2-1/4 дюйма. глобус, 1” диам. на шее. Американец, 1879 г.

«Поющая арка», Уильям Дадделл, Великобритания, 1899 г. – 120 лет электронной музыке

Углеродная дуговая лампа викторианской эпохи «Лунный свет».

Несмотря на изобретение электрической лампочки накаливания (Томас Алва Эдисон и Джозеф Суонн, 1880 г.), угольные дуговые лампы широко использовались для уличного освещения и промышленных применений — и оставались таковыми до начала двадцатого века, когда разработки в области лампочек сделали дуговая лампа устарела.

Углеродная дуговая лампа генерировала свет, создавая яркую искру между двумя углеродными узлами. Проблема с этим методом освещения, помимо тусклости света и неэффективного использования электричества, заключалась в постоянном гудении, визге или шипении, издаваемом электрической дугой.

Британский физик и инженер-электрик Уильям Дадделл был назначен для решения этой проблемы в Лондоне в 1899 году. В ходе своих экспериментов Дадделл обнаружил, что, изменяя напряжение, подаваемое на лампы, он может создавать управляемые слышимые частоты из резонансного контура, вызванного частотой пульсаций. открытых электрических дуг.

Исследования Дадделла показали, что причиной шума дуговой лампы был нелинейный характер дуги, что приводило к отрицательному сопротивлению. Это явление уже ранее было зарегистрировано в 1898 году доктором Германом Теодором Симоном (Франкфурт, Германия). Доктор Саймон заметил, что электрическую дугу можно заставить «петь» посредством модуляции напряжения питания электрической дуги. Доктор Саймон показал, что электрическая дуга создает эффективный громкоговоритель, что он и продемонстрировал публично.(Эксперименты доктора Саймона также показали, что модулированная дуга производит не только звук, но и модулированный световой луч, с помощью которого немецкому флоту удается осуществлять телефонные переговоры между кораблями с помощью прожектора с модулированной дугой и светочувствительного селенового элемента. )

Дадделл, который, возможно, знал о работе Саймона, попытался устранить шум, добавив LC-резонансный контур поперек дуги, и таким образом он создал настраиваемый генератор. Присоединив клавиатуру, которая изменяла входное напряжение, к цепи, Дадделл создал один из первых электронных музыкальных инструментов.Изобретение Дадделла — единственный когда-либо электронный инструмент, использующий электрическую дугу для генерации звука, и первый электронный инструмент, который можно было слышать без использования еще не изобретенного усилителя, громкоговорителя или телефонной системы в качестве усилителя и динамика. . Дадделл и Саймон также экспериментировали с усилением искрового разрядника, когда переменный резистор или микрофон использовались для чередования звука, производимого дугой, что предполагало возможность усиления голосовой телефонии на больших расстояниях в те времена, когда еще не было вакуумных ламп.

Воссоздание 2016 года «Говорящей арки» Дадделла и Саймона и «Поющей арки» Фонда науки и техники.

Когда Дадделл продемонстрировал свое изобретение Лондонскому институту инженеров-электриков, было замечено, что дуговые лампы в той же цепи в других зданиях также воспроизводят музыку от машины Дадделла, что привело к предположению, что музыка, передаваемая по сети освещения, может быть создана.

«Обнаружено, что все три дуги питались током от уличной сети, и было ясно, что этот основной ток был изменен таким образом г.Клавиатура Дадделла для воспроизведения в двух других лабораториях мелодий, которые, как он полагал, он играл только для своей аудитории в лекционной комнате… Это, очевидно, означало, что играя на одной правильно расположенной клавиатуре, мелодии можно было воспроизводить в нескольких различных дугах и на разных частотах. на расстоянии от музыканта».

Экспериментальная «говорящая дуга», демонстрирующая идеи Дадделла, произведенная Максом Колем в 1911 году.

Дадделл не извлек выгоду из своего открытия и даже не подал заявку на патент на свой инструмент. Дадделл совершил поездку по Великобритании со своим изобретением в 1898 году, которое, к сожалению, так и не стало чем-то большим, чем забавной новинкой; Дадделл оставил частоту в пределах слышимого диапазона, но позже, в 1902 году, датские инженеры-электрики Вальдемар Поульсен и Педер Педерсен поняли, что поющая дуга Дадделла будет функционировать как радиопередатчик, если схема будет настроена на радио, а не на аудио частоты.

Звуковые возможности угольной дуговой лампы также использовались Таддеусом Кэхиллом для усиления звука, производимого его Телармониумом, во время его публичных демонстраций инструмента примерно десять лет спустя — прямого предка сегодняшнего плазменного громкоговорителя.В 1930-х годах Воля Сарага экспериментировал со звуком искрового разрядника с помощью своего генератора Сарага.

МУЗЫКА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДУГАХ.; Английский физик с шунтирующей схемой и клавиатурой заставил их играть мелодии. New York Times, 28 апреля 1901 г., стр. 7. Уильям Дюбуа Дадделл

Биографические данные: Уильям дю Буа Дадделл.

Великобритания, 1 июля 1872 г. — 4 ноября 1917 г.

Уильям Дадделл, инженер-электрик из викторианской Англии, прославился разработкой ряда электронных инструментов, в частности «осциллографа с подвижной катушкой» — раннего устройства типа генератора для фотографического мониторинга сигналов звуковой частоты.Другие изобретения Дадделла включали термоамперметр, термогальванометр (прибор для измерения мельчайших токов и разностей потенциалов, позже использовавшийся для измерения токов в антеннах и до сих пор используемый в модифицированном виде) и магнитный эталон, который использовался для калибровки баллистических гальванометры.

Осциллограф с подвижной катушкой ДадделлаФормы волн, фотографически зарегистрированные осциллографом Дадделла

---

Источники:

 

Нравится:

Нравится Загрузка…

История электрического освещения — Изобретение электрического света

История электрических ламп начинается примерно в то же время, когда мы использовали газ и керосин для освещения домов и улиц. Это началось скромно, но это изменилось человечество от основ, от того, как мы зажигаем вещи до многих сложных изобретений.

Первые эксперименты по электрическому освещению были проведены сэром Хамфри Дэви, химиком и изобретателем, в 19 веке.Он взял нить, сделанную из платиновую полосу и соединил ее с батареей, самой большой в мире в то время, и в 1802 году изготовил первый прототип лампы накаливания. Электрический ток прошел через платиновую нить, нагрел ее, и нить начала излучать свет. Платина использовалась в качестве материала из-за ее высокой температуры плавления. Лампа проработала недолго, потому что тепло очень быстро сожгло нить накала, но это была отправная точка, на которой 20 с лишним изобретателей основывали свои идеи. пока мы не получили первую электрическую лампу, которую можно было использовать в течение длительного времени и с достаточной силой света.Изготовлен прототип первой электродуговой лампы. в 1809 году, снова сэром Хамфри Дэви, и стал основой для другого типа электрической лампы. В последующие годы многие изобретатели экспериментировали с конструкцией электрический свет. Они изменили материалы нити накаливания и попробовали разные атмосферы внутри колбы — от лучшего вакуума до благородного газа. сэр Джозеф Суонн и Томас Эдисон самостоятельно изготовил первый коммерчески пригодный электрический свет в 1870-х годах. Основная идея конструкции заключалась в том, что электрическая лампа продлилась. использование углеродной нити в лучшем вакууме.Такая электрическая лампа работала дольше, до 1200 часов, и давала более качественный и сильный свет. После этого, Нить накала была изготовлена ​​из вольфрама и использовалась в атмосфере инертных газов, что уменьшило испарение нити накала и дало более длительный и даже более яркий свет. светлый. Сначала лишь немногие использовали электрические лампы из-за их высокой цены, но со временем их использование распространилось, и, по оценкам, к 1885 г. Только в США было продано около 300 000 электрических ламп. Электрический свет распространился по всему миру и до сих пор существует как необходимость.Обладает широким спектром использует во многих сферах нашей жизни от домашнего до уличного освещения.

Существует много разновидностей электрических ламп, но есть три основных типа:

— Лампы накаливания . Их основной частью является нить накала, которая проводит электрический ток, нагревающий нить из-за ее сопротивления. С подогревом нить горит ярким светом в атмосфере благородного газа, заключенного в стеклянную колбу.

— Дуговые угольные лампы .Эти лампы выполнены в виде двух электродов, которые подключены к электрическому току и имеют небольшое расстояние между ними. При достаточно высоком напряжении происходит пробой диэлектрика, газ в колбе между электродами ионизируется и появляется яркая искра.

— Газоразрядные лампы . Лампы, выполненные в форме трубки с электродами на обоих концах и заполненные газом, который может проводить ток, когда он ионизированы и излучают свет во всем своем объеме.