Эдисон. Электрическое освещение

Ошибка большинства изобретателей состоит в том, что они сунутся пару раз туда-сюда и сразу отступают. Я же, наоборот, никогда не сдаюсь, пока не получу то, чего хочу.

Томас Альва Эдисон

После неудачи с металлами Эдисон снова вспомнил про ранее забракованные элементы накаливания из чистого угля с температурой плавления около 3500 °С. У них было более высокое электрическое сопротивление, чем у платиновых, и эксперименты с ними возобновились. Согласно расчетам Эдисона и Эптона, эти элементы должны были иметь диаметр максимум 0,4 мм и длину около 15 см. Задача заключалась в полной изоляции их от воздуха, чтобы они не могли окисляться. Образцы помещались в запечатанный сосуд и нагревались снаружи. Днем и ночью шло изучение зависимости между формой угольных элементов накаливания, их механической прочностью, электрическим сопротивлением и излучением тепла. И тем не менее пока такие элементы могли работать всего лишь один-два часа.

Два дня, 21 и 22 октября 1879 года, обугленная хлопковая нить накаливания светилась в течение 40 часов в вакуумной стеклянной колбе, давление в которой составляло одну миллионную долю атмосферы (нормальное атмосферное давление, 1 атмосфера, — это давление воздуха на высоте уровня моря, эквивалентное 760 мм ртутного столба). Впоследствии удалось довести время свечения обугленной хлопковой нити до целых 70 часов. Четвертого ноября Эдисон зарегистрировал патент на лампу с угольным элементом накаливания, патентная документация занимала две страницы. В последнюю ночь года, 31 декабря 1979-го, в Менло-Парке состоялась публичная презентация: Эдисон триумфально зажег 60 лампочек в лаборатории, а также на некоторых улицах и в окрестных домах. Система работала несколько дней, за которые ее посмотрели более 3000 человек, так что Пенсильванская железнодорожная компания вынуждена была пустить дополнительные поезда в этот небольшой городок. Эдисон не изобретал первой лампы накаливания, но благодаря сочетанию уже известных элементов он создал значительно улучшенный источник света, который можно было производить в промышленных масштабах и который мог быть доступен каждому.

Однако создателю новой лампочки накаливания предстояло справиться с последним препятствием. Как только все технические подробности этого устройства стали общественным достоянием, американский изобретатель Уильям Сойер (1850-1883) подал жалобу в федеральное патентное бюро, утверждая свое первенство в использовании обугленного хлопкового волокна в качестве элемента накаливания. Эдисону пришлось искать новый материал, который в результате оказался гораздо лучше.

Он открыл, что нити из бамбука — древесного материала с почти параллельными геометрически волокнами и без сердцевины — имеют время свечения, достигающее 1200 часов, что намного больше, чем у всех известных на тот момент нитей накаливания. Со свойственной ему склонностью к рекламе Эдисон в 1884 году на свои средства отправил группу экспертов в Японию, Китай, Индокитай, а также в Центральную и Южную Америку. Приключение, широко освещаемое прессой, оказалось невероятно дорогим предприятием и не привело к находке лучшего растительного волокна, но позволило завязать в Японии контакты с одним из производителей бамбука и договориться о широкомасштабных поставках.

В патенте от 27 января 1880 года Эдисон лаконично объяснял, что его изобретение состоит в применении светящегося тела в виде угольной нити, скрученной или иным способом расположенной для того, чтобы оказывать большое сопротивление проходящему через нее току и в то же время иметь меньшую поверхность для излучения как можно меньшего количества тепла. Отсутствие воздуха в содержащей нить стеклянной колбе позволяло предотвратить ее окисление. Ток проводился внутрь колбы с вакуумом через изолированные провода (см. рисунок 2).

РИС. 2

РИС. 3

ЛАМПОЧКА СВАНА