شمعة يابلوتشكوف

شمعة يابلوتشكوف (أو الشمعة الكهربائية أو شمعة يابلوتشكوف ) هي نوع من مصابيح القوس الكربوني الكهربائية ، تم اختراعها في عام 1876 من قبل المهندس الكهربائي الروسي بافيل يابلوتشكوف .

تتكون شمعة يابلوتشكوف من طبقتين من قطبين كهربائيين، وهما عبارة عن قضيبين كربونيين طويلين ، يبلغ مقطعهما العرضي حوالي 6 × 12 مليمترًا، يفصل بينهما كتلة من مادة خاملة وعازلة مثل الجبس أو الكاولين . يوجد سلك صغير من سلك الصهر أو معجون الكربون يربط القضيبين الكربونيين من الطرف العلوي. يتم تثبيت هذه المجموعة عموديًا في حامل معزول مناسب.

عند توصيل التيار الكهربائي، ينصهر سلك المصهر ويشعل القوس الكهربائي. يستمر القوس في الاحتراق، مستهلكًا تدريجيًا أقطاب الكربون والجص الفاصل بينهما، والذي يذوب بنفس السرعة. كانت الشموع الأولى تعمل بآلة غرام . تمثلت مشكلة استخدام التيار المستمر في احتراق أحد القضيبين بمعدل ضعف الآخر. حُلّت هذه المشكلة مبدئيًا بجعل أحد القضيبين أكثر سمكًا من الآخر، لكن هذا الحل لم يكن عمليًا. في النهاية، حُلّت المشكلة بتشغيل الشموع بتيار متردد ، مما أدى إلى احتراق القضيبين بنفس السرعة. ^{[ 1 ]}

تدوم الأقطاب الكهربائية حوالي ساعتين أو حتى انقطاع التيار الكهربائي. لا يمكن إعادة إشعال شمعة يابلوتشكوف التقليدية، لأن سلك الفتيل بين الأقطاب يكون قد استهلك. مع ذلك، احتوت الإصدارات اللاحقة من الشمعة على مسحوق معدني في الفاصل الخامل. ^{[ 2 ]} يعمل هذا المسحوق كسلك فتيل جديد، مما يسمح بإعادة إشعال الشمعة نصف المحترقة بعد انطفائها. تتمثل ميزة هذا التصميم على تصاميم قوس الكربون الأخرى في أنه يُغني عن الحاجة إلى منظم ميكانيكي للحفاظ على المسافة المناسبة بين أقطاب الكربون لاستمرار القوس.

في تجاربه لتشغيل المزيد من مجموعات الشموع بتدفق ضوئي مختلف وللحصول على فولتيات مختلفة، اخترع يابلوتشكوف أول محولات كهربائية . ^{[ 3 ]}

كغيرها من مصابيح القوس الكربوني، تتميز شموع يابلوتشكوف بضوء ساطع للغاية يُمكن استخدامه لإضاءة مساحات واسعة من الشوارع أو الأماكن الداخلية الكبيرة كالمصانع ومحطات القطار، وكان استخدامها في أنظمة إنارة الشوارع أرخص من مصابيح الزيت. ^{[ 4 ]} وتتمثل عيوب هذه المصابيح في قصر مدة إضاءتها، مما يستلزم استبدالها بعد فترات قصيرة. فعند إشعالها، تُصدر ضوضاء طنين، وأشعة فوق بنفسجية ضارة، وانبعاثات أول أكسيد الكربون، وتداخلًا في الترددات اللاسلكية. كما أنها تُشكل خطرًا دائمًا للحريق أثناء الاستخدام، ويعود ذلك أساسًا إلى الشرر وارتفاع درجة حرارة التشغيل. ^{[ 5 ]}

في عام 1875، غادر يابلوتشكوف روسيا وبدأ تجارته في باريس؛ وبحلول عام 1876، حصل على براءة الاختراع الفرنسية رقم 112024 لشموعه. أُجريت أول تجربة عامة في لندن في 15 أبريل 1876. ^{[ 6 ]} استُخدمت شموع يابلوتشكوف تجاريًا لأول مرة عام 1877 في قاعة مارينغو بمتجر غاليري دو لوفر في باريس، حيث عُرضت 80 مصباحًا. وقد ذكرها إميل زولا في روايته "Au Bonheur des dames" (جنة السيدات) . ^{[ 1 ]} في هذه المناسبة، لُقّبت باريس بمدينة الأنوار . ^{[ 6 ]}

عُرضت هذه المصابيح لأول مرة كإضاءة شوارع خلال معرض باريس عام 1878 ، وتحديدًا في شارع الأوبرا ، وساحة المسرح الفرنسي (التي تُعرف الآن باسم ساحة أندريه مالرو)، وساحة الأوبرا . احتوت المصابيح الـ 64 ^{[ 7 ]} على ما بين أربع إلى اثنتي عشرة شمعة لكل منها، موصولة على التوالي ومُغلفة بكرات زجاجية مطلية بالمينا. ^{[ 1 ]} وفي ديسمبر من العام نفسه، تم تركيب شموع يابلوتشكوف على طول رصيف فيكتوريا في لندن . ^{[ 8 ]}

زار فيرنر فون سيمنز معرض باريس عام 1878 وتفاوض ليصبح وكيل توزيع للشموع في ألمانيا ؛ وفي المقابل، قام بتوريد آلات دينامو إلى يابلوتشكوف. ^{[ 9 ]} وسرعان ما انتشر استخدام الشموع في العديد من المدن الأوروبية، بل وفي قارات أخرى أيضًا: فقد استخدمتها مدن مثل ريو دي جانيرو ، ومكسيكو سيتي ، ونيودلهي ، وكلكتا ، ومدراس . كما استخدمها شاه بلاد فارس وملك كمبوديا في قصورهما. ^{[ 6 ]}

تم استخدام الشموع بنجاح على متن السفينة الحربية الفرنسية المدرعة أميرال دوبريه ، التي تم إطلاقها في عام 1879. ^{[ 10 ]}

في عام 1881، خلال المعرض الدولي للكهرباء، اعتُبرت شموع يابلوتشكوف من أبرز معالم الجذب. في ذلك الوقت، قُدّر انخفاض سعرها من 66 سنتًا (من الفرنكات الفرنسية) عام 1877 إلى 10 سنتات فقط، مما جعلها خيارًا عمليًا للغاية مقارنةً بمصابيح الغاز. أما عيبها الرئيسي فكان حاجتها إلى مولد كهربائي كبير لإشعالها. ^{[ 10 ]}

في ذروة نجاحهم، كان يتم إنتاج 8000 شمعة يومياً في فرنسا. ^{[ 6 ]}

• 
  شمعة يابلوتشكوف للتيار المتردد من كتاب سي. هاروكورت للفيزياء الابتدائية، صفحة 265، نُشر عام 1892 ^{[ 11 ]}
• 
  شمعة يابلوتشكوف بدون لمبة. رسم توضيحي من كتاب "الطبيعة" (1877).
• 
  شموع يابلوشكوف تضيء شارع الأوبرا في باريس في إطار المعرض العالمي (1878) .
• 
  شموع يابلوتشكوف في قاعة الموسيقى في ساحة شاتو دو في باريس، حوالي عام 1880
• 
  شموع يابلوتشكوف مثبتة في فيكتوريا إمبانكمنت في لندن ، ديسمبر 1878

• قائمة مصادر الإضاءة
• قائمة الاختراعات الروسية
• لحام الألعاب النارية