100 великих изобретений - Часть 41
Познавательное |
ПРЕВРАЩЕНИЕ СЕДЬМОЕ,
при котором изобретатель хватает звезды с неба И делает из лампы электроламповый завод. Искусственная звезда первой величины.
Около 30 миллиардов киловатт-часов в год — огромный поток энергии — вливают электростанции страны в стеклянные колбы и трубки, чтобы они яркими огнями освещали квартиры, улицы, цеха. Этому количеству суждено расти, однако не только оно определяет, сколько производится света. ...Ярко горит 40-ваттная лампочка. Но лишь сотые доли энергии, отпущенные на ее питание, светят, а остальная часть превращается преимущественно в тепло. Когда инженеры в наше время хотят оскорбить какую-либо конструкцию за никудышний КПД, они называют ее паровозом. Ведь он буквально на ветер выбрасывает тепло. Лампа накаливания делает примерно то же, бесцельно обогревая атмосферу. И коэффициент ее полезного действия даже хуже, чем у паровоза. Затянувшееся господство устарелых источников света, которые кажутся нам столь совершенными, обходится дорого. Если бы только вдвое повысился КПД ламп по сравнению с КПД ламп накаливания, то мы могли бы при существующей освещенности сэкономить приблизительно 15 миллиардов киловатт-часов. Годовой выработки гигантской Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС недостаточно, чтобы покрыть напрасную трату такого количества энергии.
Помните в «Коньке-Горбунке»: «Чудный свет кругом струится, но не греет, не дымится». «Холодный» свет действительно заструился.
Излучающие его газоразрядные люминесцентные лампы экономнее расходуют энергию. Но люминесцентные «жар-птицы» страдают существенными недостатками: они не могут иметь большую мощность, и для освещения значительных пространств требуется набирать из них целый «частокол». Для их установки нужны сложные, регулирующие ток приборы, а свет этих ламп по качеству еще сильно уступает свету Солнца. Это и мешает им развернуть по всему фронту наступление на позиции, занимаемые «паровозом светотехники» — лампами накаливания. Конструктивные слабости газоразрядных источников света вызваны характером самих физических процессов, лежащих в основе их работы. Когда к электродам на концах стеклянной трубки подводится напряжение, один из них — катод — начинает испускать электроны. Испытывая тяготение к положительному аноду, эти отрицательно заряженные частицы устремляются вперед. Иначе ведут себя атомы заключенного в трубке газа. Всю свою энергетическую мощь они используют на собственные, внутриатомные нужды. Атомы нейтральны. Выражаясь языком орудовцев, налицо аварийная ситуация. В стеклянном тоннеле .целеустремленно движутся электроны и беспорядочно блуждают атомы. Столкновений не миновать. Если частица, угодившая в атом, имела подходящую скорость, нейтральности атома конец. Он лишается одного электрона и становится положительно заряженным ионом. С каждым новым столкновением число носителей тока растет. События разворачиваются лавинообразно: бомбардировка учащается, поднимается температура газа, что, в свою очередь, подстегивает процесс ионизации. Ток становится плотнее, проводимость улучшается... И вот уже между электродами перекинулся сверкающий плазменный шнур.