Освещение — Попаданцев.нет http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com база данных в помощь начинающему попаданцу Mon, 22 Aug 2022 04:53:36 +0000 ru-RU hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.4.5 Самоукорачивающийся свечной фитиль http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/samoukorachivayushhijsya-svechnoj-fitil/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/samoukorachivayushhijsya-svechnoj-fitil/#comments Sun, 21 Aug 2022 09:35:28 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9353 Свечи применяются для освещения по меньшей мере две с половиной тысячи лет, возможно пять тысяч лет. И лишь пару сотен лет назад они были кардинально улучшены.

Возьмите кусок нити и обмакните его концы в растопленный жир несколько раз — и у вас в руках окажется пара свечей. Несколько ускорить процесс можно при помощи формы на [...]]]> Свечи применяются для освещения по меньшей мере две с половиной тысячи лет, возможно пять тысяч лет. И лишь пару сотен лет назад они были кардинально улучшены.

Возьмите кусок нити и обмакните его концы в растопленный жир несколько раз — и у вас в руках окажется пара свечей. Несколько ускорить процесс можно при помощи формы на одну или несколько свечей.

В качестве фитиля использовалась обычная легко скрученная нить. Растопленный жир / воск поднимался по фитилю за счет капиллярного эффекта и сгорал. Нить пропитывалась специальным составом для замедления горения. Некоторые составы — например соляной раствор, не только замедляли горение фитиля, но и увеличивали эффективность свечи за счет желтого свечения натрия.

Нить изгибалась в пламени самым причудливым образом, раскручивалась в грибовидную форму, мешая конвекции, выходила в верхнюю часть пламени и начинала дымить. Так что хотя бы раз-два в час фитиль подравнивали специальными ножницами.

Наконец в 1825 году француз Cambaceres придумал использовать не скрученную, а сплетенную (аналогично косе) нить. Одна из прядей заменялась на тонкую проволочку, а после — на более туго скрученную / натянутую нить.

В результате фитиль повторяемым образом загибался в сторону и прогорал, не создавая проблем для верхних частей пламени.

Для заплетания нити использовалась машинка с подвижными катушками вроде приведенных на видео по ссылками [1] [2] [3] или на иллюстрации ниже.

В общем интересный вариант для попаданца — пробную партию свечей с самоукорачивающимися плетеными фитилями можно изготовить с минимумом ресурсом, а затем, с машиной для плетения, забрать самых прибыльных клиентов.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/samoukorachivayushhijsya-svechnoj-fitil/feed/ 81
Газоразрядная лампа http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/gazorazryadnaya-lampa/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/gazorazryadnaya-lampa/#comments Fri, 07 Jan 2022 05:33:10 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=9251 Попаданец, соорудивший источник высокого напряжения, например, электрофорную машину или катушку Румкорфа, может использовать его для питания газоразрядных (или газосветных) трубок. Такие трубки уже упоминались в статье про рентген, но этот вопрос можно рассмотреть более подробно.

Газоразрядные трубки, яркий вклад в появление которых внес стеклодув и изобретатель Генрих Гейслер, поначалу получили большую популярность как занятная [...]]]> Попаданец, соорудивший источник высокого напряжения, например, электрофорную машину или катушку Румкорфа, может использовать его для питания газоразрядных (или газосветных) трубок.
Такие трубки уже упоминались в статье про рентген, но этот вопрос можно рассмотреть более подробно.

Газоразрядные трубки, яркий вклад в появление которых внес стеклодув и изобретатель Генрих Гейслер, поначалу получили большую популярность как занятная научная диковинка, а впоследствии привели к открытию рентгеновских лучей, электрона и многого другого.

Газоразрядная трубка снабжается двумя электродами, впаянными в стекло. Для возбуждения тлеющего разряда в газе оптимальным является разряжение около 10 мм. рт. ст., такое разряжение легко получить водоструйным насосом. Разряжение можно получить и вовсе без насоса, просто заполнив трубку углекислым газом и поместив внутрь кусочек едкого натра или кали. Примитивную газоразрядную лампу возможно сделать даже из стеклянной бутылки и резиновых пробок, хотя долго работать она не будет.
Необходимое напряжение зависит от размеров трубки, давления и состава газа, и обычно составляет несколько киловольт.
Газоразрядные трубки могут служить не только диковинкой или демонстратором «магии» попаданца, но и для вполне практических целей, например, освещения. Поскольку простая электрофорная машина способна выдавать лишь считанные ватты (в лучшем случае десятки ваттов) мощности, лучше использовать катушку Румкорфа, питаемую от гальванического элемента.

Трубки, заполненые углекислым газом и известные как лампы Мура, на рубеже XIX и XX вв. весьма успешно конкурировали с лампами накаливания, поскольку имели достаточно высокую светоотдачу (около 10 люмен на ватт, что в три раза больше ламп накаливания с угольной нитью) и приятный белый свет, хотя и требовали периодической дозаправки газом, постепенно реагирующим с металлическими электродами, для чего использовались достаточно хитроумные автоматические вентили.

Интересно что Жюль Верн в «20 тысяч лье под водой» оснастилил «Наутилус» капитана Немо такими же лампами.
Но появление ламп накаливания с вольфрамовой спиралью в 1910 г. отправило лампы Мура в историю.

Примерно в это же время появились газосветные трубки, наполненые благородными газами, и имеющие за счет этого гораздо больший ресурс. Для освещения такие лампы уже не применялись, зато получили огромную популярность в виде неоновой рекламы, лишь в последние 10-15 лет практически вытесненной светодиодами.
Из всех благородных газов попаданцу легко доступен аргон, которого в воздухе 0.93%. Если герметично запаять трубку, в которой находится кусочек магния, и затем этот магний осторожно нагреть, магний поглотит весь кислород и азот воздуха, оставив аргон под давлениеи около 7 мм. рт. ст. Как раз такое давлени и нужно. Свечение чистого аргона имеет фиолетовый цвет.

Если же добавить в трубку каплю ртути, свечение приобретет яркий синий цвет.

Именно эта комбинация и использовалась наиболее широко наряду с самим неоном, дающим красно-оранжевый свет.
Одно из замечательных качеств гейслеровских трубок — узкие спектральные линии излучения, что делало эти источники света незаменимыми в тонких научных исследованиях. А излучение трубки с парами кадмия близко к когерентному, и это свойство было использовано Майкельсоном для приведения метра к длине волны света.

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/gazorazryadnaya-lampa/feed/ 28
Друммондов свет http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/limelight/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/limelight/#comments Fri, 15 Aug 2014 20:08:54 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=4646 Как только попаданец сделает горелку, он наверняка попробует применить ее пламя для освешения. Он быстро убедится что хотя пламя горелок намного горячее и интенсивнее пламени обычной лампы, в качестве осветителя они не очень годятся. Большая часть видимого света, излучаемого пламенем, возникает от нагрева твердых частиц сажи и обычно в пламени горелки копоти немного. Стоит ли [...]]]> Как только попаданец сделает горелку, он наверняка попробует применить ее пламя для освешения. Он быстро убедится что хотя пламя горелок намного горячее и интенсивнее пламени обычной лампы, в качестве осветителя они не очень годятся. Большая часть видимого света, излучаемого пламенем, возникает от нагрева твердых частиц сажи и обычно в пламени горелки копоти немного. Стоит ли пробовать искусственно загрязнять топливо? Есть решение получше — использовать друммондов свет, изобретенный в 1820х.

Поддув кислорода(который несложно получить нагревом бертолетовой соли) повысит температуру пламени до 2300-2800 °C, в зависимости от используемого топлива. Направляя это пламя на кусок негашенной извести мы получим белый свет яркостью в сотни свечей. При испытаниях друммондов свет оказался в 37 раз ярче самой яркой из использовавшихся в начале 19 века ламп!

Изобретатель этого метода, Голдсуорси Гёрни, сначала использовал в качестве топлива горелки спирт. Но водород, полученный действием серной кислоты на цинк оказался дешевле и давал большую температуру пламени.

Температура плавления извести составляет 2572 °C, чуть меньше температуры самых горячих участков пламени, так что она будет понемногу испаряться. Обычно кусок извести меняли каждый час. Можно использовать обычный мел, под действием тепла он разложится на известь и углекислый газ.

Весьма интересна для попаданца конструкция газовых резервуаров, использовавшихся для запитки горелки. Они представляли собой мешки из прорезиненой ткани или кожи, на которые клали груз для создания давления. Вот уж действительно — лоутек!

Даже мощные электрические дуговые лампы не сразу составили конкуренцию этому методу — их свет мерцал, искра громко трещала и стоило дуговое освещение поначалу заметно дороже.

Именно после этого изобретения стали популярны «волшебные фонари» — представления с использованием примитивного проектора. Своему названию этот метод освещения обязан успехам лейтенанта Друммонда при составлении карты Ирландии — такой источник света можно было различить с расстояния 100 километров, в разы дальше чем блик зеркала или самую сильную масляную лампу. Это позволило картографам уменьшить число измерений углов между точками и увеличить точность. Ну и конечно, аппараты были очень популярны на общественных мероприятиях — балах, театральных представлениях и т.д. Одна из первых партий в 6 аппаратов ушла за 600 фунтов стерлингов, для сравнения небогатый священник в те времена получал порядка 50 фунтов стерлингов в год!

]]>
http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/limelight/feed/ 125
Ламповое стекло http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/lampovoe-steklo/ http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/lampovoe-steklo/#comments Thu, 27 Dec 2012 15:32:13 +0000 http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/?p=1235 Каждый, кто пользовался свечой, знает, насколько это неудобно. Свеча мигает от малейшего дуновения и поэтому ее свет марцает. И кроме того — огонек свечи очень слабый. Но это все с нашей точки зрения, а многие тысячи лет это был единственный источник освещения…

При этом решение существует и решение очень простое — ламповое стекло, известное каждому [...]]]> Каждый, кто пользовался свечой, знает, насколько это неудобно. Свеча мигает от малейшего дуновения и поэтому ее свет марцает. И кроме того — огонек свечи очень слабый. Но это все с нашей точки зрения, а многие тысячи лет это был единственный источник освещения…

kerosinkaПри этом решение существует и решение очень простое — ламповое стекло, известное каждому по керосиновой лампе.

Такое стекло не просто защищает огонь от движений воздуха. Вдоль стекла поднимается восходящий поток воздуха, возникает тяга. И в результате — количество кислорода, поступающее к пламени, возрастает — свет горит ярче. А тяга зависит от высоты лампового стекла — чем оно выше, тем сильнее тяга. Абсолютно аналогично происходит в дымовых трубах и поэтому заводские трубы такие высокие.

Однако, такая простая идея пришла в голову только Эми Арганду в 1784-м году. Хотя о тяге в трубе было известно очень давно, и еще Леонардо да Винчи предлагал сделать металлический цилиндр для свечи — но никто не додумался до стекла.

Если вы думаете, что создание лампового стекла совпало с появлением керосина, то это неверно — керосин появился только после 1850-го года, да и то — он был непригоден для освещения, потому что был неочищенным и сильно коптил. Эми Арганд придумывал лампу, работающую на масле. У него она оказалась сложной конструкции — с полым фитилем, внутрь которого подавался воздух. Классический плоский фитиль появился только в 1836-м году! То есть элементарное решение — взять вместо веревочки тканую полоску ждало своего решения аж до 19 века! На этом усовершенствование лампы не остановилось, но если попаданец введет эти два новшества — ламповое стекло и плоский фитиль, то это уже будет мини-революция.

Некоторые простейшие технические решения неочевидны для мысленного эксперимента. И поэтому их приходится ждать тысячи лет, хотя ламповое стекло можно вводить еще в Древнем Египте!

]]> http://popadancev.net.s3-website-us-east-1.amazonaws.com/lampovoe-steklo/feed/ 34