Người phát minh ra bóng đèn là ai
|
Có nhiều người không biết rõ người phát minh ra ánh sáng Mặc dù có thể chính thức nói rằng đèn điện được phát minh bởi Thomas Alva Edison, nhưng thực tế không hoàn toàn như vậy. Phim kể về một nhà phát minh vào ngày 22 tháng 1879 năm XNUMX đã thành công trong nỗ lực chiếu sáng bóng đèn sợi đốt bằng điện. Tuy nhiên, để nói rằng Edison là người đã phát minh ra ánh sáng là đơn giản hóa nỗ lực của các nhà khoa học khác, những người đã đóng góp rất nhiều cho kỳ tích này. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết ai đã phát minh ra ánh sáng và các bước để đạt được kỳ tích này là gì. Ai phát minh ra ánh sángHầu hết mọi người đều nói về Thomas Edison khi nói đến người đã phát minh ra ánh sáng. Tuy nhiên, điều này khá đơn giản. Có một số tác phẩm của hai người đi trước đã khiến Thomas Edison có thể hoàn thành quá trình này. Bóng đèn đầu tiên của Edison chỉ kéo dài 13 giờ rưỡi vào. Đây là sự khởi đầu của một quá trình cải tiến không ngừng đã mang lại cho chúng ta nguồn điện mà chúng ta có thể sử dụng ngày nay. Edison là người đầu tiên chế tạo dây tóc carbon có điện trở cao phát sáng khi có dòng điện chạy qua và có thể giữ được. Dây tóc này nằm bên trong một chiếc chuông thủy tinh. Mục đích là để phân tán ánh sáng một cách hiệu quả. Bằng cách này, Edison đã tạo ra bóng đèn điện đầu tiên. Cho đến lúc đó, việc thắp sáng đường phố và nhà cửa được cung cấp bằng khí đốt, dầu, dầu hỏa và các chất dẫn xuất. Điều này đã gây ra một số vấn đề về hô hấp cho một số người vì khí phải nạp liên tục và thải carbon dioxide vào bầu khí quyển. Tuy nhiên, đối với Thomas Edison, giống như tất cả các nhà phát minh, Nó được hỗ trợ bởi nhiều nhà khám phá khác, những người tiên phong trong lĩnh vực điện. Vì vậy, để nói rằng Thomas Edison là người đã phát minh ra ánh sáng là đơn giản hóa. Một trong những ví dụ về những tiến bộ trong điện là Alessandro Volta. Ông phụ trách việc phát minh ra pin điện, cùng nhiều thứ khác. Các thuật ngữ vôn và điện áp được tạo ra vì danh dự của ông. Anh ấy là người đầu tiên chế tạo ra sợi đốt bằng dây tóc khi dòng điện chạy qua. Và ông ấy đã làm điều đó không kém vào năm 1800, tức là trước Thomas Edison 79 năm. Tất cả những điều này khiến Edison thực sự không phải là người đầu tiên tạo ra đèn sợi đốt, mà là để làm cho nó tồn tại lâu hơn. Các nhà khoa học và nhà khám phá khác như Henry Woodward, Mathew Evans, Humphry Davy, James Bowman Lindsay và nhiều nhà phát minh khác đã tạo ra loại đèn này. Vì lý do này, Edison đã vẽ trên ít nhất 22 tác phẩm của những người tiền nhiệm. Hãy nhớ rằng Thomas Edison không phải là người phát hiện ra bóng đèn mà là người đã thiết kế ra bóng đèn có tuổi thọ hợp lý. Chúng ta cũng nói như vậy về lượng năng lượng mà nó tiêu thụ. Hãy nhớ rằng tại thời điểm đó không có sản xuất điện cao như ngày nay. Do đó, tiêu thụ năng lượng của bóng đèn sợi đốt là một điểm cần tính đến khi tạo ra một bóng đèn. Đối với vấn đề bảo mật cũng vậy. Bóng đèn đã được phát minh ra hoàn toàn an toàn để sử dụng. Các mô hình trước đây được tạo ra không chứa nhiều và yêu cầu nhiều dòng điện. Những người khác quá ngắn và không bền vững. Vì vậy, Edison đã phát minh ra đèn điện bền lâu nhất, rẻ nhất và đáng tin cậy nhất. Tuy nhiên, ông đã phải cạnh tranh cho danh hiệu nhà phát minh ra ánh sáng trong tòa án, có những người không cho rằng ông là người đầu tiên. Nếu chúng ta phân tích các nhà phát minh khác và nguồn cảm hứng mà Edison có trong họ, chúng ta có thể ngạc nhiên và loại bỏ ý nghĩ rằng Edison là người đã phát minh ra ánh sáng. William SawyerPhim kể về một nhà phát minh người Anh, người đã thiết kế ra một chiếc đèn sợi đốt tương tự như chiếc đèn mà Edison đã làm. Trên thực tế, anh đã đăng ký bằng sáng chế trước mình một năm. Điều này sẽ biến Sawyer trở thành nhà phát minh thực sự của ánh sáng. Để củng cố điều này, vào năm 1883, Văn phòng Sáng chế Hoa Kỳ đã công nhận rằng công trình của Edison dựa trên công trình của Sawyer. Edison đã phản đối tuyên bố chủ đề trong sáu năm. Cuối cùng, sự cải tiến của họ đối với dây tóc carbon có độ bền cao đã được công nhận là hợp lệ và họ đã thành lập một công ty chung để phát triển và phân phối sáng chế này ở Anh. Bằng cách này, Sawyer và Edison đã cứu hàng ngàn trận chiến pháp lý. Trong số những ứng dụng đầu tiên của bóng đèn của người phát minh ra đèn điện, chúng ta thấy rằng nó dùng để chiếu sáng đường phố. Bằng cách đạt được ánh sáng đáng tin cậy mà không cần quá nhiều năng lượng, nó đã có một ứng dụng gần như ngay lập tức. Năm sau, 1880, tàu hơi nước Columbia của công ty Đường sắt & Điều hướng Oregon thắp sáng các phòng của nó bằng 118 bóng đèn Edison. Năm 1881, New York là thành phố đầu tiên trên thế giới có đèn điện và trạm phát điện, và bắt đầu được chiếu sáng bằng bóng điện, thứ sẽ dần thay thế bóng đèn khí đốt. Thật thú vị, lCác dây cáp để truyền tải điện được đi ngầm, thay vì đi trên cao. Sự phát triển của bóng đènChúng ta biết rằng bóng đèn sợi đốt được tạo ra vào thời đó, đã phát triển ở mức độ tuyệt vời cho đến tận ngày nay. Các bóng đèn sợi đốt đã gặp vấn đề cho đến gần đây khi chỉ có 10% điện năng được chuyển đổi thành ánh sáng. Phần còn lại của năng lượng mà bóng đèn tiêu thụ được chuyển thành nhiệt. Điều này khá kém hiệu quả theo quan điểm năng lượng. Điều họ đang cân nhắc ở đây là chấm dứt tình trạng lãng phí năng lượng và đảm bảo an toàn cho bóng đèn. Nói cách khác, một bóng đèn được thắp sáng nóng đến mức có thể đốt cháy mọi thứ được đặt trên nó. Chúng tôi biết rằng hôm nay nó đã được giải quyết vấn đề này với ánh sáng LED tiết kiệm năng lượng. Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về người đã phát minh ra ánh sáng và lịch sử của nó.
Hãy điền địa chỉ email đăng ký của bạn. Bạn sẽ nhận được một liên kết để tạo một mật khẩu mới qua email.
Khoa học & Công nghệCông nghệ chiếu sáng
Chiếc bóng đèn sợi đốt (còn gọi là bóngđèn dây tóc, bóng đèn tròn)là một phát minh vĩ đại đã giúp cho nhân loại bước sang kỷ nguyên Ánh sáng điện. Mọi người đều nghĩ rằng Edison là người đầu tiên và duy nhất phát minh ra bóng đèn sợi đốt, tuy nhiên lịch sử phát minh ra nó diễn ra khá phức tạp. Tương lai của đèn sợi đốt sẽ về đâu? Bài viết sau đây sẽ trình bày chi tiết vấn đề này.  Từ xa xưa, người tiền sử đã biết sử dụng dụng ngọn lửa để sưởi ấm, đun nấu thức ăn, xua đuổi thú dữ và thắp sáng. Họ sáng chế ra những nguồn sáng thô sơ đầu tiên để chiếu sáng hang động của mình. Những nguồn sáng đó đó làm từ những vật liệu sẵn có trong tự nhiên như bó đuốc, ngọn nến, sừng thú chứa mỡ động vật thực vật và ngọn bấc (hình 2). Trong nền văn minh Babylon, Ai Cập và Trung Hoa cổ đại ánh sáng vẫn là thứ là xa xỉ. Cung điện của hoàng gia và giới quý tộc được chiếu sáng bằng những ngọn đèn dầu bập bùng hoặc nhũng đèn lồng sặc sỡ. Hình 3 là hình ảnh một vài nguồn sáng thời cổ đại. Chúng thường có dạng giống cái bát có miệng hoặc vòi chứa bấc đèn. Mỡ động vật, dầu cá hoặc dầu dầu cọ, dầu ô liu được dùng làm nhiên liệu. 2. Bình minh của Ánh sáng điện Câu chuyện của chúng ta bắt đầu vào năm 1761 ở Hoa Kỳ với Ebenezer Kinnersley. Trong bức thư gửi Benjamin Franklin, ông mô tả các thí nghiệm đã làm với nguồn điện là các tụ tích điện tạo radòng điệnlàm cho sợi dây đồng sáng đỏ. Ngày nay chúng ta đều biết khi sợi dây điện trở có dòng điện chạy qua bị phát nóng tạo ra bức xạ điện từ dưới dạng ánh sáng nhìn thấy. Ông cũng sắp xếp các thí nghiệm để dây được treo với trọng lượng ở đáy của nó và thấy rằng sợi dây sẽ dãn dài ra khi bị phát nóng. Ông đã thử nghiệm với các đường kính dây dẫn khác nhau trên cùng một vật liệu và nhận thấy rằng những chiếc dây đường kính lớn hơn không có hiệu ứng phát nhiệt đáng kể và kết luận rằng điều này là do điện trở của chúng nhỏ hơn (hình 4). Vào năm 1800, nhà phát minh người Italia Alessandro Volta đã phát triển phương pháp thực tiễn tạo nên nguồn điện hóa đầu tiên, đó là cột Volta. Thiết bị gồm các đĩa kẽm và đồng xếp xen kẽ, ở giữa chèn những lớp giấy bìa cứng tẩm nước muối. Cột Volta dẫn điện khi nối một sợi dây đồng với mỗi điện cực. Đây thật sự là tiền thân của pin và ăcquy hiện đại, nhưng sợi dây đồng phát sáng của Volta cũng được xem là một trong những minh chứng sớm nhất của bóng đèn nóng sáng (hình 5). Không lâu sau khi Volta giới thiệu phát minh ra một loại nguồn điện một chiều trước Hội khoa học Hoàng gia London, một nhà phát minh người Anh tên là Humphrey Davy đã chế tạo bóng đèn điện đầu tiên trên thế giới bằng cách nối các cột Volta với các điện cực bằng than. Phát minh năm 1802 của Davy được gọi là đèn phóng điện hồ quang. Công dụng chủ yếu của đèn hồ quang dùng cho các đèn chiếu bóng, đèn hải đăng… Đèn gồm 2 điện cực cacbon và giữa chúng duy trì một dòng điện có cường độ rất cao. Dòng phóng điện hồ quang giữa hai điện cực tạo ra ánh sáng chói lóa. Đèn kết hợp một hệ cơ dịch chuyển tự động các điện cực (hình 6). Loại đèn thô sơ này cháy hết rất nhanh và quá sáng để sử dụng trong nhà hoặc nơi làm việc. Nhưng các nguyên lý cơ sở của đèn hồ quang Davy đã được khai thác xuyên suốt thế kỉ 19 trong việc phát triển nhiều loại đèn điện và bóng đèn khác. Năm 1835, James Bowman Lindsay (hình 7)đã chứng minh tạo ra một ánh sáng điện liên tục tại một cuộc mit tinh ở Dundee, Scotland. Ông tuyên bố rằng vào ban đêm ông có thểđọc sách với đèn này ở khoảng cách nửa mét. Tuy nhiên, sau khi hoàn thiện thiết bị, ông đã chuyển sang nghiên cứu điện tín không dây và không phát triển thêm ánh sáng điện nữa. Những tuyên bố của ông không được ghi chép đầy đủ, mặc dù ông vẫn được ghi nhớ như là một trong những người phát minh ra ‘bóng đèn sợi đốt’. Năm 1838, nhà thạch học người Bỉ Marcellin Jobard đã phát minh ra bóng đèn sợi đốt cacbon trong bầu chân không. Vào năm 1840, nhà khoa học người Anh Warren de la Rue đã phát triển một loại bóng đèn sử dụng dây tóc platin cuộn lại thay cho dây đồng (hình 8), nhưng giá thành platin quá cao khiến loại bóng đèn này không thành công trên thị trường thương mại. Năm 1841 Frederick de Moleyns người Anh (hình 9) đã được cấp bằng sáng chế đầu tiên cho một loại bóng đèn sợi đốt, với thiết kế sử dụng sợi đốt platin trong bóng chân không. Ông cũng sử dụng cacbon làm sợi đốt. Năm 1845 John W.Starr người Mỹ được cấp bằng sáng chế cho bóng đèn sợi đốt liên quan đến việc sử dụng các sợi cacbon (hình 10). Ông qua đời ngay sau khi nhận được bằng sáng chếvà phát minh của ông đã không bao giờ được thương mại hóa và ít người biết đến ông. Vào năm 1848, William Staite nhà phát minh người Anh (hình 11) đã nâng cao tuổi thọ của các đèn hồ quang thông thường bằng cách phát triển một cơ chế đều đặn điều chỉnh chuyển động của các thanh cacbon ăn mòn nhanh của loại đèn này. Nhưng chi phí cao của pin dùng để cấp điện cho đèn của Staite đã làm cụt hứng các nhà đầu tư. Năm 1872, Alexander Lodygin nhà phát minh người Nga đã phát minh ra bóng đèn sợi đốt cacbon và được cấp bằng sáng chế ở Nga vào năm 1874. Ông đã sử dụng 2 thanh cacbon trong đáy một bình thủy tinh kín và chứa đầy nitơ, được nối điện sao cho dòng điện này có thể được chuyển qua thanh cacbon thứ hai khi thanh thứ nhất cháy hết (hình 12). Sau đó, ông sang Mỹ, đổi tên thành Alexander de Lodyguine và phát minh của ông thu được cấp bằng sáng chế cho các loại bóng đèn sợi đốt có chứa Crom, iridium,rhodi,ruteni,osmi,molypden, vonfram. Có rất nhiều các nhà khoa học đến từ các nước Anh, Nga, Bỉ, Pháp… đều có công tham gia nghiên cứu, phát triển và hoàn thiện bóng đèn sợi đốt. Nhưng đáng kể nhất trong số đó phải kể đến nhà khoa học người Anh Joseph Swan (hình 14) 3.Nguồn sáng thực sự đầu tiên Loại bóng đèn của Edison cùng đội ngũ kỹ sư của ông nghiên cứu và phát triển cũng tương tự như Swan, cho dòng điện đi qua sợi dây tóc trong môi trường chân không để phát sáng. Edison mới đầu cũng dùng platin để làm dây tóc bóng đèn, nhưng không khảthi vì platin quá đắt. Ông đã thử nghiệm mọi vật liệu có thể: từ tơ, da, nút bần, thậm chí cả sợi tóc.., và với số lần thử nghiệm lên tới 6000 mẫu. Cuối cùng ông cũng tìm ra vật liệu thích hợp đó là sợi cacbon chế ra từ thân cây tre. Đèn sợi đốt đầu tiên của ông có tuổi thọ 30 giờ, sau một số cải tiến đã đạt tuổi thọ tới 1000 giờ, sau đó được thay thế bằng sợi đốt vonfram có tuổi thọ dài hơnvà thực sự trở thành nguồn sáng cho cuộc sống của mọi gia đình. 4. Đôi nét về nhà phát minh vĩ đại Thomas Alva Edison (11 tháng 2 năm 1847 – 18 tháng 10 năm 1931) là một nhà phát minh và nhà doanh nghiệp đã phát triển rất nhiều thiết bị có ảnh hưởng lớn tới cuộc sống trong thế kỷ 20. Ông là một trong những nhà phát minh đầu tiên ứng dụng các nguyên lýsản xuất hàng loạt vào quy trình sản xuất, đã tạo ra phòng nghiên cứu công nghiệp đầu tiên. Một số phát minh được gán cho ông, tuy ông không là người đầu tiên có ý tưởng đó, nhưng sau khi bằng sáng chế đầu tiên được thay đổi trở thành của ông, nó được hoàn thiện về công nghệ và thương mại hóa,nổi tiếng nhất là bóng đèn sợi đốt, trên thực tế là công việc của rất nhiều người. Edison được coi là một trong những nhà phát minh giàu ý tưởng nhất trong lịch sử, ông có 1.093 bằng sáng chế tại Hoa Kỳ dưới tên ông, cũng như các bằng sáng chế ở Anh, Pháp, và Đức (tổng cộng 1.500 bằng phát minh trên toàn thế giới). Thomas là đứa con thứ bảy trong gia đình. Thuở nhỏ, Edison nổi tiếng là một cậu bé hiếu kì. Edison đi học muộn vì vốn ốm yếu. Trong khi bạn bè đồng lứa còn ham chơi thì Edison đã luôn băn khoăn tìm hiểu mọi vật. Vì những trò nghịch ngợm mà Edison đã bị đuổi học sau khi đi học được ba tháng. Mẹ ông đảm nhận việc dạy con. Bà khuyến khích và dạy ông đọc và làm thực nghiệm. Không học ở trường, Edison tự học ở sách theo cách riêng của mình. Dần dần, với sự suy nghĩ, tìm tòi, không chú trọng lý thuyết suông, từng bước Edison đã chinh phục những gì mà người thời bấy giờ cho là không tưởng. Ông sáng lập viện nghiên cứu đầu tiên với mục đích tạo ra các cải tiến và cách tân liên tục trong công nghệ. Chính tại đây, đa số các phát minh được đưa vào thực tiễn của ông đã ra đời.Ông đóng góp trong việc thực nghiệm điện thoại, máy quay đĩa, tàu điện, máy phân tích quặng, đèn điện, và một số cải tiến phát minh khác. Đa số các bằng sáng chế của Edison là những bằng sáng chế hữu ích, chỉ khoảng hơn mười chiếc là bằng sáng chế thiết kế. Nhiều phát minh của ông không hoàn toàn là ý tưởng ban đầu của ông, nhưng những cải tiến giúp nó có thể được sản xuất hàng loạt là của ông. Ví dụ, trái với điều mọi người vẫn nghĩ, Edison không phát minh ra bóng đèn điện. Nhiều thiết kế đã được phát triển bởi các nhà phát minh từ trước đó gồm cả bằng sáng chế mà ông mua lại từ Henry Woodward và Mathew Evans, Moses G. Farmer, Joseph Swan, James Bowman Lindsay, William Sawyer, Humphry Davy, và Heinrich Göbel. Edison đã lấy các ưu điểm các thiết kế trước đó và cải tiến chúng. Năm 1879, ông đã chế tạo một bóng đèn sợi đốt có độ bền cao trong một môi trường chân không, thắp sáng hàng trăm giờ. Trong khi những nhà phát minh trước đó đã chế tạo đèn điện trong các điều kiện phòng thí nghiệm, Edison đã tập trung vào việc áp dụng thương mại hóa và sản xuất hàng loạt các bóng đèn có tuổi thọ cao và tạo ra một hệ thống phát và cung cấp điện. 5.Nguyên lý cấu tạo, đặc điểm và tương lai của đèn sợi đốt Cấu tạo đèn sợi đốt (hình 18) rất dơn giản gồm bóng thủy tinh chịu nhiệt 1 bên trong chứa khí trơ 2, sợi đốt vonfram 3 được nối điện bằng dây dẫn 4 nối với điện cực 11,đầu 5 được nối với đui và được đỡ bằng trụ thủy tinh 7 và sợi kim loại 6. Đui xoáy 9 bằng kim loại bên trong là chất gắn cách điện 10. Khi đặt vào điện áp có dòng điện chạy qua làm sợi đốt nung nóng, phát sáng. Nếu đèn có công suất P = 100 W thì ở điện áp U = 220V dòng điện qua đèn là: I = P/U = 100/220 = 0,45 A Trong đèn sợi đốt90% điện năng tiêu thụ biến thành nhiệt và chỉ khoảng 10% biến thành quang năng. Đèn sợi đốt có cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, hệ số thể hiện màu rất tốt CRI ≈100. Tuy nhiên hiệu suất năng lượng thấp chỉ khoảng 15-20 lm/W, tuổi thọ thấp do trong quá trình làm việc ở nhiệt độ cao sợi đốt bị bay hơi, dễ đứt là khuyết điểm quan trọng của đèn sợi đốt. Có nhiều ý tưởng công nghệ để cải tiến đèn sợi đốt như chế tạo sợi đốt vonfram xoắn. Tuy nhiên vì các nhược điểm kể trên, luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Việt Nam quy định loại bỏ các đèn sợi đốt trên 60 W ra khỏi thị trường. Với sự ra đời và hoàn thiện của điôt phát quang LED có hiệu suất năng lượng cao hơn đèn sợi đốt 10 lần, tuổi thọ cao hơn 20 lần, có độ bền cơ cao, không phát thải tia UV và khí độc hại, chất lượng ánh sáng tuyệt hảo, dễ điều khiển… hệ thống chiếu sáng công nghệ LED đáp ứng mọi yêu cầu của thành phố thông minh, của cách mạng 4.0 nên đèn sợi đốt đang lùi vào dĩ vãng. Chỉ trong một số yêu cầu chiếu sáng thẩm mỹ cao như chiếu sáng viện bảo tàng, phòng tranh… đèn sợi đốt halogen còn có chỗ đứng. 6. Kết luận Thomas Alva Edison không hẳn là người đầu tiên và duy nhất phát minh ra bóng đèn sợi đốt, nhưng những cống hiến của ông trong việc hoàn thiện đèn sợi đốt, đưa nó trở thành nguồn sáng thực sự ứng dụng rộng rãitrong thực tế, đã làm cho tên tuổi của ông được kể đến đầu tiên trong việc phát minh ra đèn sợi đốt. Đèn sợi đốt được coi là nguồn sáng của cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20. Giữa và cuối thế kỷ 20 là thời kỳ của các đèn phóng điện chất khí (đèn huỳnh quang, đèn sodium…). Thế kỷ 21 là kỷ nguyên của điôt phát quang LED. Cuộc đời của Edison là bằng chứng chân thực nhất của một nhà khoa học và công nghệ chân chính, những phát minh của ông sẽ còn rọi sáng nhiều thế kỉ nữa. Trong suốt cuộc đời cống hiến tận tụy của mình ông luôn là người tự học.Ông đã đọc tới hơn 10.000 cuốn sách và mỗi ngày ông có thể đọc hết 3 cuốn sách. Trí nhớ siêu việt, đầu óc sáng tạo và phương châm dựa vào thực tiễn đã làm cho Edison trở thành nhà phát minh vĩ đại của thế kỉ 20. Ông có một câu nói rất nổi tiếng: “Thiên tài chỉ có 1% là linh cảm, 99% là mồ hôi và nước mắt”. Lê Văn Doanh – Nguyễn Triệu Sơn – Đỗ Đức Anh |
