edison

Liceo Scientificio “R.Lombardi Satriani” Petilia
Policastro
Progetto a cura del
4°A:
Cirisano Angela
Ierardi Anastasia
Manini Marisa
Pace Marinella
Pace Ida
Scalise Carmine
Scalise Giuseppe
Sotto la supervisione del
Prof. Francesco Tricoli
VITA & OPERE
Inventore e industriale statunitense nato a Milan, nell'Ohio,
nel 1847. Figlio di povera famiglia, è costretto ad abbandonare
la scuola dopo pochi mesi di frequenza a causa di problemi
finanziari; riceve una sommaria istruzione dalla madre e, a soli
12 anni, inizia a vendere giornali sui treni della Grand Trunk
Railway, dedicando il tempo libero ai suoi primi esperimenti con
apparecchiature elettriche e meccaniche. Organizza così un
suo primitivo laboratorio a bordo di un vagone ma, a causa di
un incendio da lui involontariamente provocato, viene
licenziato.
Salva però poi fortunosamente il figlio del capostazione che
stava per essere investito da un treno, assicurandosi la
riconoscenza del padre, che gli permette di frequentare
l'ufficio telegrafico della stazione. In seguito, mentre presta
servizio come telegrafista, inventa uno strumento telegrafico
a ripetizione per la trasmissione automatica dei messaggi.
La vendita degli apparecchi telegrafici, via via perfezionati, gli
procura ingenti somme che nel 1876 utilizza per aprire un
piccolo laboratorio privato. Nell'ambito delle trasmissioni
telegrafiche, estremamente significativa fu l'invenzione dei
sistemi duplice e quadruplice che consentivano di trasmettere
più messaggi contemporaneamente su una sola linea.
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Importante per lo sviluppo del telefono, inventato
indipendentemente dall'italiano Antonio Meucci e dallo
statunitense Alexander Graham Bell, fu il suo progetto del
microfono a carbone (1876).
Nel 1877 annuncia l'invenzione del fonografo, apparecchio
mediante il quale il suono poteva essere registrato
meccanicamente. Costituito da un semplice cilindro sul quale è
avvolta della carta stagnola, che viene fatto girare
manualmente mediante una manovella, l'invenzione costituisce
un fondamentale passo avanti nel settore. Si narra che un tale
gli chiese se fosse lui il creatore della prima cosiddetta
"macchina parlante", al che Edison rispose: "No, la prima
macchina parlante è stata creata molti millenni fa, dalla
costola di Adamo!"
Due anni dopo, Edison presenta pubblicamente la prima
lampada elettrica, che ottiene notevole successo. Concorrente
di Edison è J.W.Swan, ma la concorrenza fra i due termina
poco dopo, con la costituzione della società Edison & Swan
United Light Company, alla quale arriderà un proficuo futuro.
Nel periodo seguente si dedica invece al perfezionamento
della dinamo per generare la corrente elettrica necessaria
all'alimentazione dei nuovi dispositivi progettando, fra l'altro,
la prima grande centrale elettrica della città di New York.
Nel 1882, prima a Londra e New York, e poi a Milano (Santa
Radegonda) entreranno in funzione le prime centrali
elettriche per la distribuzione dell'elettricità nelle strade e
nelle case.
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Nel 1887 Edison trasferisce il laboratorio da Menlo Park a
West Orange (entrambi nel New Jersey), dove prosegue
esperimenti e ricerche. L'anno successivo inventa il
cinetoscopio, il primo apparecchio con cui era possibile
realizzare filmati per rapida successione di singole immagini.
Tra le sue ultime invenzioni si ricordano la batteria di
accumulatori Edison (una batteria di accumulatori alcalina al
ferro-nichel), ancora estremamente rozza ma dotata di
un'elevata capacità elettrica per unità di peso.
Altre sue scoperte sono il mimeografo e un metodo telegrafico
senza fili per comunicare con i treni in movimento. Allo scoppio
della prima guerra mondiale progetta e costruisce impianti per
la produzione di benzene, fenolo e derivati dell'anilina, che in
precedenza venivano importati dalla Germania. Osserva
l'effetto termoelettrico, detto "effetto Edison-Richardson",
che consiste nell'emissione di un flusso di elettroni da parte di
un filamento riscaldato.
Edison non conquista tutti i mille e oltre brevetti da solo:
intelligentemente si avvale di molti validi collaboratori e delle
loro idee per poi perfezionarle e trasformarle in oggetti utili e
commerciabili, rivelandosi in ciò, oltre che un ottimo tecnologo,
anche un lungimirante uomo d'affari, precorrendo di molto i
suoi tempi.
Scompare a West Orange, nel New Jersey, il 18 ottobre del
1931
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LE LAMPADE E IL LORO
FUNZIONAMENTO
Le prime lampade a gas,che bruciavano gas
illuminante, vennero realizzate all’inizio del
XIX sec; verso il 1860 fu introdotta la
lampada a petrolio che sostituì quasi
totalmente la lampada a olio verso la fine
del secolo. Nel 1813 vennero ideate le
prime lampade a incandescenza all’aria
libera, costituite da un blocchetto di
carbone sul quale era appoggiata una
barretta, pure di carbone, di piccola
sezione, che veniva portata
all’incandescenza mediante una corrente
elettrica,ottenendo così un arco elettrico.
L’arco elettrico è ancora utilizzato nei
proiettori per uso militare o per teatro e
nei proiettori cinematografici.
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- La lampada elettrica a incandescenza, realizzata
nel 1878 da EDISON, sfruttava l’emissione di luce
di un filamento portato all’incandescenza nel vuoto;
in un primo tempo furono impiegati il carbonio, poco
volatile e il bambù carbonizzato. La volatilizzazione
del carbonio cresce rapidamente con l’aumento
della temperatura, per cui non è possibile superare
i 1800°C; temperature superiori si ottengono con
l’adozione del filamento metallico. Il metallo più
usato è il tungsteno, la cui volatilizzazione è
talmente ridotta da consentire di far salire la
temperatura fino a 2500°C, ottenendo una luce più
bianca e un’efficienza di 8 -10 lumen/W.
Dal lato costruttivo le lampade elettriche a
incandescenza sono costituite dal filamento, dal
suo supporto, consistente in un tubicino di vetro in
cui passano i conduttori isolati tra loro, dal bulbo o
ampolla di vetro che ricopre filamento e tubicino,
dallo zoccolo metallico al quale viene fissato sia il
bulbo con un mastice speciale,sia il supporto del
filamento; la parte inferiore dello zoccolo è di
forma adatta all’attacco, o innesto (a vite o a
baionetta), con il portalampada, atto a realizzare la
connessione elettrica con i conduttori dell’impianto
luce.
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- Le lampade fluorescenti sono costituite da un tubo di vetro
opalino contenente un gas a bassa pressione e rivestito
internamente da sostanze (fosfori) che emettono luce quando
vengono sottoposte ad una radiazione ultravioletta. Entro il tubo
sono disposti due elettrodi (anodo e catodo) tra i quali viene
applicata una tensione di valore opportuno;l’accensione della
lampada si ottiene riscaldando il catodo in modo che possa
emettere elettroni i quali,attratti dall’anodo,ionizzano per urto le
molecole del gas contenuto nel tubo. In tali condizioni il gas
diventa conduttore e si ha in seno a esso una scarica con
emissione di radiazione ultravioletta,la quale colpisce i fosfori
dando origine all’emissione luminosa.
Il riscaldamento iniziale del catodo,a
lampada spenta,è consentito da un
elemento,detto starter; che viene
automaticamente escluso dal circuito
quando si produce la scarica permanente;
affinché la tensione applicata alla lampada
durante il suo funzionamento abbia il valore
desiderato si collega in serie a questa una
bobina con nucleo di ferro (reattore), che
provoca un’opportuna caduta di tensione.
L’efficienza luminosa delle lampade
fluorescenti è generalmente compresa tra
30 e 60 lumen/W.
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- Le lampade a scarica nei gas contengono un gas che emette
radiazione luminosa quando fra i due elettrodi, che si trovano
all’interno del tubo, viene applicata un’alta tensione. Con il neon si
ha luce rossa, con una miscela argo-mercurio si ha luce azzurra,
con l’elio luce giallo-rossa,ecc. Nei tubi al neon, a una pressione di
1 mm di mercurio, alimentati con una tensione alternata di un
migliaio di volt per metro di lunghezza, l’efficienza è di 10-15
lumen/W.
7
•
LA STORIA DELLA LAMPADINA
Ripercorriamo le tappe della storia della lampadina come
oggetto tecnico, attraverso il quale possiamo ripercorrere
anche la progressiva vittoria dell'elettricità come fonte
illuminante rispetto al gas e in generale agli altri
combustibili (i combustibili liquidi grassi, come il petrolio) o
altri materiali per illuminazione (le candele in cera, sego,
bianco di balena, paraffina).
•
Il gas illuminante aveva raggiunto la sua maturità tecnologica
alla metà dell'ottocento, quando erano predisposte ormai
tutte le tecniche per la produzione e la distribuzione. In
molte città del vecchio e nuovo continente, il gas cominciava
a raggiungere abbastanza capillarmente luoghi di lavoro,
edifici pubblici e case d'abitazione, a partire da impianti
centralizzati di produzione per essere trasportato agli
utenti attraverso una rete. Il gas, a ben vedere, è stato il
primo sistema a risolvere il problema della continuità e della
stabilità dell'illuminazione proprio grazie a un sistema
tecnico complesso e integrato in tutte le sue fasi.
•
Tuttavia erano ancora numerosi gli inconvenienti che
sconsigliavano l'applicazione del gas illuminante nei piccoli
ambienti: le perdite, dovute a imperfezione degli impianti di
distribuzione, la scarsa affidabilità dei sistemi di
bruciatura, l'annerimento delle pareti.
Soltanto con il bruciatore inventato alla metà del secolo da Robert Wilhelm
von Bunsen (1811-1899) era diventato possibile regolare l'intensità luminosa,
mentre con la reticella incandescente messa a punto negli anni ottanta da
Carl Auer von Welsbach (1858-1929), era stato risolto il problema della
fuliggine prodotta dalla combustione del gas e aumentato il potere
illuminante di cinque volte con lo stesso consumo di combustibile.
Le innovazioni nel campo delle lampade a gas erano stimolate proprio dalla
necessità di far fronte al successo crescente della lampadina elettrica, che
consumava di meno, aveva una resa luminosa superiore ed era considerata più
sicura e più igienica. "La lampada elettrica aveva l'intensità di poche candele,
era facilmente applicabile all'interno degli appartamenti, superava in
splendore la luce del gas e non emanava, al par di questo, né acido carbonico,
né ossido di carbonio che viziano l'aria, né acido solforico, né ammoniaca che
alterano le decorazioni.
E come il gas, la nuova luce poteva essere distribuita a domicilio, pesata,
contata. Per accendere un becco a gas occorre una fiamma e basta girare un
rubinetto. Per accendere la nuova lampada bastava girare un rubinetto; o
premere un bottone senz'altro; l'intervento del fuoco era inutile". Dunque,
l'elettricità finì per soppiantare il gas come fornitura destinata
all'illuminazione.
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Per capire l'entità del fenomeno, e soprattutto la sua
diffusione in ambiti diversi, basta considerare che negli Stati
Uniti mentre nel 1898 il 75% circa del gas prodotto era
destinato all'illuminazione, nel 1919 questa percentuale si era
drasticamente assottigliata, scendendo attorno al 21%
dell'intera quota prodotta. Al contrario, mentre nel 1898 non
comparivano neppure come voci, nel 1919 gli usi domestici del
gas per riscaldamento e cucina costituivano il 54% del totale.
In Italia, che vantava una grande tradizione negli studi
dell'elettricità e poi dell'elettrotecnica, lo sviluppo e la
diffusione dell'elettricità ebbero un grande impulso
soprattutto nel Nord Italia.
A Milano e Torino, sedi di due importanti Politecnici e di una
classe dirigente formata in parte dai protagonisti della grande
imprenditoria, furono all'avanguardia anche nel settore
dell'illuminazione pubblica e privata. A Milano, per esempio,
"nel 1893, l'utenza privata impiegava circa 33.000 lampade.
Questo dato non deve far pensare ad una subitanea diffusione
della luce elettrica nelle case. Nel periodo delle prime
applicazioni, quel tipo di utenza fu piuttosto contenuto:
interessò le abitazioni signorili del centro e restò collegato alle
linee dell'illuminazione pubblica già realizzate. Nell'insieme le
prime 'luci della città servirono principalmente ai luoghi di
ritrovo e di socializzazione, secondo una precisa gerarchiageografia degli spazi urbani. A un decennio dalla sua
introduzione, gli impieghi dell'energia elettrica nella vita
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cittadina comportarono la quadruplicazione degli impianti.
IN CONCLUSIONE…
…GRAZIE SIG.EDISON…
…PER AVERCI DONATO
LA LUCE…
...A PAGAMENTO…