Что появилось раньше факел или лучина
Исследовательская работа «От лучины до лампочки»
Содержимое публикации
От лучины до лампочки
2. Основная часть «От лучины до лампочки»………………………………. 4
4. Список использованной литературы………………………………………..10
Актуальность: Мы с классом на уроке окружающего мира побывали в очередной раз в школьном музее Старины. Среди множества старинных экспонатов, мы заметили несколько очень интересных предметов. Как сказала наша учительница, эти предметы называются керосиновыми лампами. Учитель пояснила нам, что в старые времена лампы применялись в качестве освещения. Но и они были не первым источником света. Заинтересовавшись тем, каким было раньше освещение и каким оно является сейчас, мы решили собрать информацию для классного часа на тему «История осветительных приборов».
Прежде всего, поставили перед собой такую цель:изучить историю осветительных приборов, их устройство, исторические вехи развития.
Для достижения цели нам нужно выполнить следующие задачи:
1. Найти и изучить литературу по данной теме.
2. Проанализировать информацию из разных источников.
3. Познакомиться с разнообразием осветительных приборов.
Мы каждый день пользуемся электричеством. А откуда оно пришло? Как в древности люди освещали своё жилище? Какой сложный путь прошли люди, чтобы «дойти» до электрической лампочки?
Чтобы ответить на эти вопросы мы обратились:
в домашнюю и школьную библиотеки;
за помощью к родителям;
за консультациями к педагогам школы, руководителю школьного музея ;
«От лучины до лампочки»
Говорят, что на три вещи можно смотреть бесконечно. Одна из них огонь. И это действительно так. Не раз, наверное, каждый из нас задавал себе вопросы: почему так приятно сидеть у костра, у деревенской печки? Наверное, по той причине, что человек благодарен огню за помощь. Огонь защищал человека от страшного мира. Огонь подбадривал людей в дремучих лесах, в глубине пещер. И, конечно же, спасал от пугающей ночной темноты.
Уже из древних мифов (миф о Прометее) видно, какую огромную роль играл огонь. Со временем человек проложил путь свету от костра к факелу, от факела к лучине, от лучины к свече, от свечи к фонарю и керосиновой лампе, от керосиновой лампы к электрической и энергосберегающей лампочке.
Головня, как источник света, была, конечно, много удобнее костра. Но ветку, даже сухую, не так просто зажечь, да и загоревшись одна, вне костра, она легко гаснет. Усовершенствование горящей головни пошло по двум направлениям. Первое привело к изобретению лучины (Рисунок 2), второе – факела (Рисунок 3). Люди заметили, что ветку легче зажечь, чем она тоньше и суше и тогда стали заменять ветки тонкими щепками, откалывая их от сухого полена и укреплять их в специальной подставке. Так появилась лучина.
Далее древние люди начали использовать для освещения своих домов факелы и светильники (Рисунок 4). Факел появился в результате наблюдений, которые привели к выводу, что особенно хорошо горят смолистые ветки. Сначала для освещения выбирались просто ветки смолистых деревьев, но затем в конце ветки стали нарочно создавать небольшое углубление, куда помещалась смола.
Есть все основания утверждать, что факел стал родоначальником целого ряда более совершенных осветительных устройств. От факела люди перешли к другим, более удобным источникам света. Но у факела был большой минус, горела, главным образом смола, но и дерево обгорало, и факел портился. Таким образом, от сжигания дерева перешли к сжиганию смолы в чистом виде. Когда под руками не было смолы, жгли жир, сало или растительное масло. Но не всякий жир легко зажечь.
Попробуйте, налив подсолнечное масло в блюдце, поджечь его спичкой. Вам это не удастся. Однако тряпка, смоченная тем же маслом, легко загорается.
Наблюдения такого рода привели к изобретению фитиля. В чашку с маслом стали погружать пучок растительных волокон или верёвку, конец которой, лежащий на крае чашки, поджигался. Так появилась лампада (Рисунок 5). Далее чаше, придали форму чайника, через носик которого пропускался фитиль. Так выглядела первая лампа. Но всё же лампы с фитилём сильно коптили.
Только в конце пятнадцатого века знаменитый итальянский
художник и учёный Леонардо да Винчи изобрёл ламповое стекло. Ламповое стекло усиливает тягу, помогает притоку свежего воздуха к пламени и повышает яркость пламени, уменьшает чад и копоть.
К сожалению, стекло Леонардо да Винчи, было… железным. Им нельзя было окружить пламя. И пройдут ещё столетия до изобретения настоящего лампового стекла.
Когда у нас в доме отключают свет, мы чаще всего пользуемся свечами. Начиная с девятнадцатого века, получают широкое применение свечи (Рисунок 7). Материалом для них служат воск и сало. Но сало для свечи – горючее не более удобное, чем растительное масло для лампады. Свеча коптила и нагорала, и для снятия нагара приходилось непрестанно пользоваться специальными щипцами.
Как вы думаете, кто делал свечи?
Этим занимались мыловары (так называется профессия людей, которые варят мыло). Они получали воск из жира животных, а потом из полученной массы пекари (люди, которые пекут хлеб) делали свечи.
Вечерами целая семья могла коротать вечер при одной свече. Девушки пряли пряжу, вязали и вышивали.
Для удобства свечи вставляли в подсвечники, либо в канделябры, которые изготавливались из различного материала: дерева, меди, железа, фарфора, серебра, стекла.
Свеча тоже была не очень удобным осветительным прибором. Неудобно было со свечой выходить к домашним животным, когда на улице очень темно и ветер задувает свечу.
Ещё один осветительный прибор, который называется призматический фонарь (Рисунок 8). Он состоит из четырёх деревянных рам со стёклами. Одна из рам фонаря приподнималась для того, чтобы вставить свечу. Ветер не попадал внутрь фонаря и не задувал пламя свечи.
Ещё полвека назад на железной дороге и для освещения городских улиц использовали подобные фонари. Каждый вечер и утро специальный работник обходил фонари с лестницей, зажигал их и гасил.
Время шло, и тусклый свет свечи уже не устраивал человека, который пытался продлить для себя световой день. Около 150 лет назад, когда научились производить из нефти керосин, появились керосиновые лампы (Рисунок 9): подвесные, настольные, настенные. Они были простыми в устройстве и достаточно экономичными. Всё, что мы видим снаружи, это корпус лампы. Внутри находится небольшая ёмкость, в которую наливают керосин и вставляют фитиль, сделанный из толстой ткани. Фитиль выводят к горелке. В лампу обязательно вставляют стекло, сужающееся кверху.
Со временем устройство лампы непрерывно усовершенствовалось: их стали делать из металла или фарфора, дополняли вытяжным стеклом и абажуром.
Время шло, наука двигалась вперёд. В 19 веке изобрели прибор, благодаря которому тьма отступила. Теперь мы можем превращать ночь в день, всего лишь щёлкнув выключателем.
Дальнейшим шагом было изобретение лампы накаливания (Рисунок 10), и создал её тоже русский изобретатель Александр Николаевич Лодыгин. Он создаёт лампу с вольфрамовой нитью, помещённой в стеклянный баллон, из которого выкачан воздух. Позже её усовершенствовал Томас Алва Эдисон. Более века она была незаменимым атрибутом любого помещения и улицы. Лампочки были всех размеров и мощности, от детского фонарика до прожектора. С тех пор внешний вид лампочки и её устройство изменились. Как же устроена лампочка и что в ней горит?
Сейчас производится огромное количество разнообразных электрических лампочек. Специальные лампочки делают для космических аппаратов и самолётов, для работы в шахте и для подводных лодок. Их используют в холодильниках и швейных машинах, в печах и простых маленьких фонариках.
Лампа накаливания произвела настоящий фурор в жизни всей планеты.
В 21 веке, очень остро встала проблема дефицита ограниченных ресурсов. Экономия ресурсов требует создания инновационных решений в области сбережения энергии. Так и появляются энергосберегающие лампы (Рисунок 11). Они быстро завоевали свою славу, получив спрос и распространение по всему миру.
Таким образом, благодаря трудам русских учёных и электротехников, мир получил новые источники света. Электрический свет, русский свет пришёл на смену свечам, керосину и газу.
Проблема энергосбережения в нашей стране в настоящее время крайне актуальна. Энергосберегающие лампы просто-таки врываются в нашу жизнь.
На основании наших исследований, изученных материалов средств массовой информации, мы можем сделать вывод, что с точки зрения экономии электроэнергии и денежных средств, энергосберегающие лампы более предпочтительны, хотя и имеют ряд недостатков.
Мы думаем, что история развития осветительных приборов не остановится на энергосберегающих лампах.
Список использованной литературы:
1. Архивные материалы школьного музея.
3. Ожегов С.И.. Словарь русского языка, Москва, «Русский язык», 1989 г.
4. Прохоров А.М. Большая Советская энциклопедия, 14 том, Москва, издательство «Советская энциклопедия», 1973 г.
Факел, лучина и масляная лампа — предки современных светильников
Проблема освещения заботила людей с древности. Чтобы принести свет в жилище, первобытный человек брал из костра горящую палку и закреплял её в щели между камнями пещеры. Так, вероятно, и появился прообраз светильника — факел.
Факел
Для основы факела люди использовали деревянную палку, на которую наматывали паклю или тряпку и окунали в горючую жидкость. Факелы использовали не только для освещения помещений. С их помощью стихия огня становилась участницей ритуалов и религиозных церемоний.
В эпоху Средневековья факел был главным средством освещения рыцарских замков. В это время люди создали специальный кованый зажим, который крепили на стену. Часто такой держатель изготовляли в форме руки. Это крепление и послужило прообразом светильника бра, ведь «бра» в переводе с французского означает «рука».
Лучина
К первым осветительным приборам относится и лучина, которая сотни лет освещала жилища крестьян северной Европы и России. Лучину закрепляли в светец — специальное металлическое приспособление, вбивавшееся нижним заострённым концом в чурбак или в иную деревянную подставку. Лучины использовали в крестьянском быту вплоть до начала ХХ века.
Масляная лампа
Наряду с факелом и лучиной распространённым источником света в жилище человека был масляный светильник. Материалами для изготовления таких светильников служили глина и бронза. Состоял этот осветительный прибор из сосуда и фитиля. В качестве топлива использовали животный жир и масло. Множество таких светильников сохранилось со времён древних Греции и Рима. В зависимости от толщины фитиля, масляный светильник горел от получаса до 2-3 часов. Свет от него исходил тусклый, но при двух зажжённых лампах вполне можно было читать.
Римляне освещали дома с помощью масляной лампы луцерна. Такие лампы делались из терракота. Были лампы в одну, две и даже в двенадцать горелок.
Масляные лампы расписывали изображениями с сюжетами гладиаторских боёв, подвигов богов и героев. Как и рисунки на античных вазах, изображения на светильниках читаются, как энциклопедия античной жизни.
В больших помещениях лампы ставили на подставку или подвешивали на цепях к потолку. Такие подвешенные лампы стали прообразом люстры.
История света. От костра до светодиодных ламп
История света — интересная тема для всех, кто задумывается об окружающих наш мир вещах и явлениях. Дома, на работе, на улице, в транспорте нас окружают десятки и сотни привычных и незаметных вещей, делающих нашу жизнь проще и интересней. Этим незаменимым вещам и предметам мы и посвящаем цикл статей.
Что мы делаем, только-только переступив порог дома? Закрываем дверь? Снимаем обувь? Да. И заодно делаем небольшой жест рукой, нажимаем выключатель и комнату заливает яркий свет. Всё так просто.
Но, конечно, так было далеко не всегда.
История света. Часть №1. От костра до керосиновой лампы
История света — Костер
Заглянем в гости к нашим самым дальним предкам. Огонь в костре, дар Прометея, самый первый источник света. Он согревал и давал свет нашим предкам, защищал их от хищников. За очагом нужно было постоянно следить и подкармливать дровишками. Ведь спичек и зажигалок в то время не изобрели, и разжечь заново огонь в очаге было непростой задачей.
История света — Глиняная плошка с маслом или жиром
А это уже глиняная плошка с маслом или жиром, в котором плавает фитиль. Масло, поднимаясь по фитилю, постепенно сгорает. Пользовались такими масляными лампами, начиная с эпохи палеолита, это тоже очень древнее изобретение. Такая лампа давала мало света, много копоти и часто служила источником пожаров.
История света — Факел
Факел, палка, на которую намотана пропитанная смолой ткань. В древности часто использовались на кораблях, для передачи сообщений в темное время суток. В давние времена – самый мощный источник света. Факел не затухал от дождя и ветра и часто использовался войсками.
История света — Свечи
Свеча. Сало, или воск, да любой подходящий жир, внутри фитиль. Так незамысловато устроена свеча. Примерно с 15 века она обретает привычные для нас очертания. От одной свечки света мало. Поэтому используются канделябры.
История света — Канделябры и щипцы для снятия нагара
Они могут быть рассчитаны на 5-10-20 и более свечей. В замках и богатых имениях появляется специальный человек, который следит за освещением, снимает нагар при помощи специальных щипцов и меняет свечи.
История света — Фонарь
В начале 19 века на улицах европейских столиц появляются фонари, которые горят необычным ровным и ярким пламенем. В них горит газ ацетилен. Вначале они собирают около себя толпы зевак, а по вечерам к каждому фонарю приходит фонарщик, который зажигает огонь в светильнике.
История света — Керосиновая лампа
Керосиновая лампа. В резервуаре залит керосин, фитиль можно поднимать и опускать, регулируя яркость света, а пламя закрыто стеклом. Очень популярны были лампы Летучая Мышь. Они устойчивы и не боятся ветра. Летучая Мышь популярна и поныне, её заправляют специальным маслом.
Все эти лампы, фонари и свечи обладали одним существенным недостатком. Использование открытого пламени приводило к пожарам, часто целые городские кварталы выгорали от разбитой керосинки. На шахтах происходили взрывы, гибли люди.
История света. Часть №2. История лампочки
Прогресс не стоит на месте.
Год 1800. Начинается новый век.
Итальянец Алессандро Вольта составляет из кружочков цинка и серебра столбики, между кусочками металла он располагает бумагу, смоченную в растворе соли. Получается первая батарейка.
Гальваническая батарея
1802 год. Русский ученый, Василий Владимирович Петров, сооружает огромную гальваническую батарею, состоящую из 4200 элементов. Подсоединив к батарее угольные стержни, он получает электрическую дугу – мощнейший источник света.
Затем ученые заметили, что ток, проходя через тонкую металлическую проволоку, разогревает её до такой степени, что она начинает испускать свет. И чем мощней батарея, тем ярче светится проволока. Пока не перегорает. Ведь для нормального свечения нужны температуры порядка 2500-3000 градусов.
История света — Угольная лампочка
Тогда проволоку поместили в стеклянный баллон, из которого откачали воздух. Теперь можно было поднимать яркость лампочки, не боясь, что нить перегорит. Затем начались опыты с материалом нити. В качестве рабочего тела использовали драгоценную платину, тугоплавкий вольфрам, редкоземельный ренний.
В 1874 году российский инженер А.Н. Лодыгин предложил использовать в лампе угольный стержень.
Затем, во второй половине 70-х годов 19 века знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон доводит электрические лампы накаливания до коммерческого использования.
История света — Вольфрамовая нить
В лампах Томаса Эдисона так-же используются угольные нити, но благодаря наработкам, лампочки светят уже по 40-50 часов, до того, как перегорят.
В начале двадцатого века электрическая лампочка приобретает знакомый нам вид. В качестве нити накала используется скрученная в спираль вольфрамовая нить, внутри колбы вакуум или инертный газ, появляется цоколь с резьбой.
В двадцатом веке было изобретено великое множество самых разных лампочек, начиная от крошечных, подсвечивающих электронные часы, заканчивая монстрами в 50000 ватт (1000 обычных лампочек),которые используются в прожекторных установках.
Самая обычная лампочка — Лампа накаливания.
Но нас интересует вот что: Самая обычная лампочка.
Именно она, такая простая на вид, давала и сейчас дает свет миллионам людей на Земле. Начиная с двадцатых годов двадцатого века было произведено… Много, очень много, десятки миллиардов лампочек освещали жилища и улицы.
История света — Устройство лампы накаливания
Итак, как она устроена?
Не правда ли, просто?
История света — Разновидности ламп накаливания
Какие еще бывают лампы накаливания?
Много их. Это и лампочки с матовым или цветным стеклом колбы и декоративные лампочки « под старину»со специальной нитью, горящей вполнакала, галогенные, малыши, освещающие микроволновку и холодильник, мощные прожекторные и крошечные лампы подсветки панели приборов, с рефлектором, с зеркальным напылением колбы.
История света — Достоинства и недостатки ламп накаливания
Есть у лампочек накаливания и другие достоинства. Они дешевы, могут комплектоваться регулятором яркости, моментально загораются. Спектр света ламп накаливания наиболее приятен для человеческого глаза, устойчивы к перепадам напряжения, температуре окружающей среды, экологичны, так-как не содержат ртути.
Ну а недостатки, точнее один большой и главный недостаток. Это низкий коэффициент полезного действия или КПД. В лампах накаливания он равен примерно трем – четырем процентам. То-есть платя коммунальщикам 100 рублей за освещение, за сам свет на деле вы отдаёте 3-4 рубля. А остальное – тепло.
История лампочки — Люминесцентные лампы
Начиная с 2008 года, в некоторых странах Европы начался постепенный вывод из эксплуатации ламп накаливания. С 2009 года Евросоюз запретил производство и импорт ламп мощностью более 100 ватт.
На смену лампам накаливания пришла ртутная газоразрядная лампа или если по-простому, лампа дневного света. Такие источники света известны достаточно давно, они более экономичны, по сравнению с лампами накаливания, но из-за специфического спектра (старые лампы давали мертвенно-белый мерцающий свет) находили применение в основном на производстве. Да еще лампы дневного света требовали для включения дополнительных приборов. В плафоне должен находился дроссель и стартер, без которых лампа не работает. Но прогресс не стоит на месте, технологи смогли добиться определенных результатов. Лампы теперь стали компактней, надежней, появилась возможность выбора спектра освещения, от холодного голубоватого, до привычных теплых оттенков.
История света — Устройство люминесцентной лампы
Устройство люминесцентной лампы более сложное, по сравнению с обычной лампочкой Ильича.
В стеклянной трубке, покрытой изнутри люминофором, находятся инертный газ и пары ртути. Той самой, как в градуснике. Не разбивать. На концах трубки находятся электроды, электрический ток, проходя по ртутным парам (ртуть – металл, проводит ток) заставляет атомы ртути испускать невидимый нам ультрафиолет, а люминофор преобразует УФ излучение в видимый нами свет.
В современных лампах дневного света, который предназначены для замены ламп накаливания, стеклянная трубка свернута в цилиндрическую спираль, а необходимые электронные компоненты упрятаны в цоколе. Размеры цоколя стандартны, и позволяют легко производить замену ламп.
Единственное, на что следует обратить внимание при покупке, это цветовая температура лампы.
Цветовая температура измеряется в Кельвинах и обычно указывается на упаковке.
Для жилых помещений, спальни, детской предпочтительней лампы, дающие 2700 – 3500К, этот оттенок кажется более теплым и естественным, а для кухни, гаража, прихожей необходимы лампы в 4500-5000К, такой спектр кажется более приближенным к дневному освещению.
А еще следует помнить, что такие лампы более энергоэффективны, их КПД выше, следовательно, для замены лампочки Ильича потребуется менее мощная лампа. К примеру, 20 ваттная люминесцентная лампочка светит так — же ярко, как и 100 ваттная пожилая родственница.
История света — Достоинства и недостатки люминесцентной лампы
Достоинства люминесцентных ламп– экономичность, рассеянный свет, большой выбор тепловых оттенков, долгий срок службы ( если имеем дело с качественной продукцией европейских брендов)
Недостатки – цена — экономная лампа не всегда успевает окупить себя, сгорая на работе. Наличие ртути, что подразумевает под собой необходимость сдавать такие лампочки в специальные пункты приема. Люминесцентные лампы не любят частых включений, привередливы к качеству поступающего из розетки электричества.
История света — Светодиодные лампы
Появились они сравнительно недавно и несмотря на дороговизну, сумели завоевать рынок.
Причины – огромный срок службы (40000-60000 тысяч часов), экономичность, КПД у лучших представителей 12-15 %, нет нужды использовать светофильтры для получения необходимого цветового оттенка – диоды перекрывают весь цветовой диапазон видимого человеком спектра, нет мерцания, лампы мгновенно включаются – отсутствует необходимость разогрева, яркость свечения регулируется, из отдельных элементов можно создавать светильники любой сложности. Диодные лампы почти не нагреваются, не боятся морозов, в них нет ртути, низкие габариты и вес.
История света — Устройство светодиодных ламп
Устройство светодиодных ламп достаточно сложное.
Помимо обычных цоколя и колбы, внутри лампы находится драйвер – специальная микросхема, обеспечивающая питание светодиоду, радиатор, который забирает и рассеивает лишнее тепло, ну и сам полупроводниковый элемент, который преобразует электроэнергию в видимый свет.
А еще электроника этого светильника не любит перепады напряжения и высокие температуры.
При выборе светодиодных ламп не стоит забывать, что 7 ватт мощности примерно равны 15 ваттам люминесцентной лампы и 75 свечам лампочки накаливания. Также светодиодные лампы бывают теплого и холодного оттенков, как и люминесцентные светильники. Экономить при покупке не стоит, лучше заплатить немного больше, и забыть о замене лампочек до следующего ремонта.
Производители ламп, которым можно доверять:
А это производители светодиодных ламп среднего ценового сегмента, представленные на российском рынке:
Вот так, практически за век из простого стеклянного баллона с проволочками внутри и резьбой снаружи обычная лампочка превратилась в сложное устройство, содержащие десятки деталей. Для производства современных ламп используются наработки физиков, химиков, технологов, маркетологов. Зачастую комплектующие для одной маленькой лампочки производят в разных странах, и только на сборочном конвейере производителя они соединяются воедино в корпусе светильника. Устройства становятся сложнее, часто дороже, но практически всегда лучше своих предшественников. И это нормально. Прогресс должен быть.