Электр чироқларининг кашф этилиши

ЭЛЕКТР ЁЙЛИ ЧИРОҚ

Уни дастлаб 1803 йили рус олими Василий Петров кашф қилди. Орадан етти йил ўтгач, инглиз физиги Деви ҳам худди шундай ихтиро соҳибига айланди.

Иккала олим бир-биридан бехабар ҳолда яратган бу қурилманинг нур сочиши вольта, яъни электр ёйига асосланган бўлиб, ишлаш тартиби соддагина эди: бир хил элементли батареялардан иборат ва кучли ток манбаига уланган иккита металл симнинг учлари аввал ўзаро туташтирилиб, сўнгра бир-биридан бир неча миллиметрга узоқлаштирилса, уларнинг ўртасида ажабтовур ёруғлик пайдо бўларди. Борди-ю, симлар ўрнига писта кўмирдан ясалган учи ўткир стерженлар қўлланилса, нур кўзни қамаштирадиган даражада ёрқинлашарди. Бироқ мосламанинг иккита жиддий камчилиги бор эди. Аввало, кўмир стерженлар тез ёниб тугарди. Бу электродбоп бошқа материал топишни тақозо қиларди. Иккинчидан, бир маромда нур таратиши учун стерженлараро масофани доимо меъёрида сақлаш, уларни узлуксиз бир-бири томон суриб, яқинлаштириб туриш шарт эди. Акс ҳолда, оқибати тайин эди: оралиқ масофа билинар-билинмас даражада узайса ҳам, чироқ нури пирпираб, кўзни толиқтирар, охири милтиллаб ўчиб қоларди.

1844 йили француз физиги Фуко ёйлари ўртасидаги масофа қўлда созланадиган электр чироққа асос солди. Кўмир стерженни эса қаттиқ кокс дарахти ёғочидан тайёрланган таёқчага алмаштирди. Кўп ўтмай ихтиросини Париж аҳли эътиборига ҳавола қилди. Бу оламшумул  кашфиёт ҳисобланса-да, қувват манбаи сифатида ўта кучли батареялар ишлатилгани туфайли анча қимматга тушарди. Шул сабаб олимлар электр чироқни ихчамлаштириш ва арзонлаштириш борасидаги изланишларни қизғин давом эттиришди. Қай бирлари соат механизмлари воситасида бошқариладиган, қай бирлари электродларни ёнишига қараб, автоматик тарзда олға суриб турадиган мосламаларни ўйлаб топишди. Аксарияти эса турли жабҳаларда кенг фойдаланиш учун қўшимча ускуналар ёрдамисиз нур сочадиган чироқ яратиш зарур, деган хулосага келишди.

Хўш, бунинг учун нима қилиш керак? Мабодо, кўмир стерженлар бир-бирига қарама-қарши қилиб эмас, ёнма-ён қўйилса, қандоқ бўларкин?

Кўпчиликни ўйлантирган бу жумбоққа франциялик академик Брег устахонасида ишлаётган рус электротехниги Яблочков 1876 йили амалий жавоб топди. У иккита қалин, пишиқ-пухта кўмир стерженни параллел ҳолатда жойлаштириб, таг қисмларини гипсли пластинкага маҳкамлади. Пластинка уларни бир-биридан ажратишга ва учларида электр ёйи ҳосил бўлишига хизмат қиларди. Стерженлар ёниб тугаётганида эса ўзи ҳам иссиқликдан эриб, буғланиб кетарди.

Яблочков лойиҳаси бўйича ясалган электр чироқлар ҳам илк бор Парижда порлади. Кейинчалик бошқа мамлакатлар кўча-хиёбонларини ҳам тунлари нурга чулғади. Лекин улар узоқ ишламас, кўмир стерженлар кўпи икки соатда ёниб тугарди. Айни муаммо устида узоқ вақт бош қотирган тадқиқотчилар бу чироқни ичида ҳаво йўқ шиша идишга жойлаштириш мақсадга мувофиқ деган тўхтамга келишди. Бунга эришиш эса осон кечмади. Кислородни сўриб олишга оид уринишлар ҳадеганда самара бермади. Ана шундай бир вазиятда америкалик олим Жандус маслакдошлари жонига аро кирди. У идиш ичига лампанинг ўзини тўлиғича эмас, балки фақат электродларини жойлаштириш кифоя, деган ғояни олға сурди.

Дарвоқе, шундай қилинса, идиш ичига тирқишлардан сизиб кирган кислород қизиган  углерод билан тез реакцияга киришар ва электроднинг ёнишига халақит бермайдиган муҳит яратиларди. Энг муҳими, янги мосламали чироқ танаффуссиз 200 соатгача хизмат қилиши тайин эди. Бу ўз даври учун ғоят муҳим янгилик ҳисобланарди. Шунга қарамай, у ҳам оммалашмади. Негаки, вольта ёйи ўта кучли нур таратар, ёрқинлигини пасайтиришнинг иложи йўқ эди. Бундай чироқлар асосан катта залларни, вокзал ва майдонларни нурафшон этишда қўл келарди. Турар жойлар ва чоғроқ ишхоналарни ёритиш учун эса чўғланма лампочка анча қулай эди.

ЧЎҒЛАНМА ЛАМПОЧКА

Бу лампочка мутахассисларга унчалик бегона эмасди. Унга француз олими Деларю 1820 йилиёқ ихтиро қилганди. Ёритгич таркибидаги платинадан ясалган, ўзидан ток ўтганда ўта  қизиб, равшан нур сочадиган ингичка сим чўғланувчан тола вазифасини ўтарди. Лекин платина қимматлиги боис чўғланма лампочка ярим асрдан ортиқроқ вақт мобайнида эътибордан четда қолиб келаётганди.

Ниҳоят, 1873 йили рус электротехниги Лодигин толаси ротор кўмиридан иборат лампочка ясади ва биринчи бўлиб баллон идиш ичидан ҳавони сўриб олишни бошлаб берди. Алалхусус, росмана чўғланма лампочкани кашф этиш бахтига муяссар бўлди. У амалиётда бирмунча кенгроқ ишлатила бошланди. Бундан руҳланган америкалик электротехниклар Сойер ва Ман 1878 йили картон қоғозни графит кукунида куйдириб, шиша қалпоқчалар ичига жойлаштириладиган мўъжазгина кўмир ёйлар олиш усулини топишди. Таниқли ихтирочи Томас Эдисон эса ёритгич узоқ вақт яхши нур сочиши ва пирпирамаслиги учун, аввало, электродбоп бошқа материал танлашга, қолаверса, лампочка шишаси ичида ҳавоси беҳад сийраклашган муҳит яратишга аҳд қилди. Шу ниятда кўплаб тажрибалар ўтказди. Олдинига мўрт қоғоз кўмирини анча мустаҳкамроғига алмаштирди, кейин турли металларга эътибор қаратди. Жами олти мингдан ортиқ модда ва бирикмаларни синаб кўрди. Бунинг учун 100 минг доллардан ортиқ маблағ сарфлади. Ахийри, бамбукни куйдириш натижасида олинган толани маъқул деб топди. 1879 йили заҳматлари маҳсулини уч минг нафар гувоҳ кўз ўнгида тантанавор намойиш қилди. Янги лампочкалар ёрдамида ўз уйи ва лабораториясини, бир нечта кўчани ёритиб, ҳаммани лол  қолдирди.

Эдисон чироқлари

Буниси энди узоқ муддатга ярайдиган, ялпи ишлаб чиқаришга арзийдиган ҳақиқий электр чироқ эди. Фақат кишини андак иккилантирадиган жиҳати — чўғланувчан толани бамбукдан олиш кўп харажат талаб қиларди. Томас Эдисон бу масалани ҳам ижобий ҳал этиб, пахта момиғидан лампочка толаси тайёрлаш усулини топди. Унга кўра, момиқ олдин хлор ва рухдан иборат қайноқ қоришмага аралаштириларди. Эригандан сўнг насос ёрдамида бир оз қуюлтирилиб, хамирсимон ҳолатга келтирилар ва кичкина тешикли найча орқали спиртли идиш ичига пуркалар, нозик ипга айлангач, барабанга ўраларди. Навбатдаги босқичда у қоришмадан тозаланиб қуритилар ва бўлакларга ажратилиб, палаҳмон айриси шаклига келтириларди. Ҳавосиз печда куйдирилгач, устига сийраккина қилиб кўмир кукуни сепилар, охирида нурланувчан газ тўлдирилган қалпоқ ичига ўрнатилиб, токка уланарди. Газ ток таъсирида парчаланиб, тола сиртини углероднинг юқа қатлами қоплар ва у фойдаланиш учун шай ҳолга келарди.

Турган гап, Эдисон чироғини ясаш жараёни ҳам ўта мураккаб эди: дебочасига тола шиша қалпоқча ичига – ойнага пайвандланган бир жуфт платина электрод орасига жойлаштирилади. Платина иссиқликда кенгайиши бўйича шиша билан бир хил хусусиятга эга бўлгани учун лампочканинг ичи ҳаво кирмайдиган ва чиқмайдиган даражада зич ёпилишини таъминлайди. Сўнгра ундаги ҳаво симобли махсус насос ёрдамида миллиардан бир қисми қолгунга қадар сўриб олинади. Охирида лампочка кавшарланиб, цокол (патронга бураб қотириладиган металл қисм)га ўрнатилади.

Бу электр чироқ ўтмишдошларидан фарқли ўларок, сурункасига 800-1000 соат ишларди.  Шу боис уни Эдисон усулида тайёрлаш қарийб ўттиз йил давом этди. Мавриди келиб, унинг пахтали толаси ўрнини металл тола эгаллади. Аниқроғи, 1890 йили Лодигин кўмирли стерженни қийин эрийдиган нодир металл – вольфрамдан ясалган, чўғланиш ҳарорати ўта юқори симга алмаштириш мумкинлигини аниқлади. Шунингдек, электр чироқнинг ҳозирга қадар деярли ўзгармаган, ҳамон коримизга яраётган патрони, цоколи, манбага улаб-узгичи, ток ҳисоблагичи ва сақлагичини, электр қўнғироқни ва бошқа мосламаларни ҳам кашф қилди. Бироқ у яратган лампочкани саноат асосида ишлаб чиқариш XX аср бошларидагина оммавий тус олди.

ХУЛОСА ЎРНИДА

Кейин замон ўзгарди, тараққиёт тезлашди. Илм-фан жадал ривожланди. Айниқса, техника ва технологиялар оламида туб ўзгаришлар рўй берди. Шу асно кашфиёт-ихтиролар кўлами кенгайиб, лампочкалар ҳам такомиллаштирилди. Уларнинг энергияни тежаб, янада равшанроқ нур сочадиган неонли, яроқлилик муддати узайтирилган, ўлчами беҳад кичрайтирилиб, ёй ёки спираль шаклига келтирилган нурланувчан диодли, квантнуқтали ҳамда сийраклаштирилган газ ёки бошқа модданинг лампа шишасини қиздирмаган ҳолда нур сочишига асосланган люминесцентли турлари пайдо бўлди.

Албатта, уларнинг афзалликлари билан бир қаторда ўзига хос камчиликлари ҳам бор. Масалан, диодлиси танаффуссиз 30 минг соатгача ишласа-да, нархи қиммат. Люминесцентли лампочка эса уч баравар арзон бўлиб, чўғланма ва диодли лампочкаларга нисбатан беш-етти марта кўп ёруғлик таратади. Аммо яроқлилик муддати 10 минг соатдан ошмайди. Устига-устак, таркибида маълум миқдорда симоб бўлади. Бу уни ишлатиш ва утилизация қилиш чоғида талай муаммоларни келтириб чиқаради. Қолаверса, янги чироқлар нури чўғланма лампочкаларники сингари силлиқ-равон бўлмагани сабабли инсон кўзига салбий таъсир кўрсатади. Ана шу боис ҳозир дунё бўйича ҳар йили тайёрланаётган 2,5 миллиарддан зиёд ёритгичларнинг саксон фоизини чўғланма, қолган йигирма фоизининг асосий қисмини люминесцентли лампочкалар ташкил этаяпти. Нурланувчан диодли лампалар эса кам тайёрланаяпти. Айтайлик, япон бозорида йилига 100 миллионта люминесценцтли, 2 миллионтага яқин диодли ёритгич сотилаяпти.

Тўғри, чўғланма лампочка ёниши учун зарур электр токининг арзимас қисми нурга, қолгани тўлиғича иссиқликка айланади. Инчунин, у тежамкорликда “издошлари”га тенглаша олмайди. Бироқ охирги изланишлар унинг фойдали иш коэффицентини икки карра ошириш мумкинлигини кўрсатмоқда. Бунинг учун вольфрам толаларни ўта нафис, диаметри миллиметр бўлакларига тенг ўлчамда ингичка қилиб ясаш ва унга импульслари узунлиги бир сониядан 15 ҳисса қисқа вақт – фемтосекундлардан иборат лазер нури ёрдамида ишлов бериш лозим. Қарабсизки, ўша қисмда лазер нури қувватининг жуда катта зичлиги пайдо бўлади. У вольфрам шаклини микро ва нано даражада ўзгартириб, нур таратишини кескин оширади.

Қисқаси, бир асрдан ортиқ вақт мобайнида синовдан муваффақиятли ўтган чўғланма лампочка ўз ўрнини ҳали-вери бошқа ёритгичларга осонликча бўшатиб берадиганга ўхшамайди.

Абдунаби Ҳайдаров


Зиё истаган қалблар Telegram каналига марҳамат!