Как лампа накаливания изменилась за многие годы

Лампы накаливания не являются наиболее энергоэффективными лампами, но они являются первыми лампами, и на протяжении большей части 20-го века они были единственными, которые были коммерчески доступны. Лампы накаливания производят свет путем резистивного нагрева нити, заключенной в бескислородный стеклянный контейнер. Прежде чем Томас Эдисон выпустил первую коммерчески жизнеспособную лампочку, другие люди работали над этим проектом более 40 лет, а развитие продолжалось в течение начала 20-го века.

Первые лампы накаливания

Хотя имя Томаса Эдисона стало почти синонимом изобретения лампочки, он не был первым человеком, который ее разработал. Британский химик и изобретатель Хамфри Дэви был первым человеком, который соединил провода с батареей и вызвал накаливание со светом. В 1841 году Фредерик де Молейнс сделал первую лампочку, поставив платиновую нить внутри вакуумной стеклянной трубки и пропуская электричество через нить. Эдисон и англичанин Джозеф Свон практически одновременно показали колбы, горевшие дольше нескольких минут. Колба Эдисона была более успешной, потому что он создал полный вакуум внутри нее, и он использовал лучшую нить.

Нить лампы накаливания

Эдисон попробовал много материалов, прежде чем он остановился на использовании нити карбонизированного бамбука. Он привязал прядь к электрическим выводам с углеродной пастой. Свон, с другой стороны, делал свои нити из карбонизированной бумаги. Поэтому его лампы светились всего несколько часов, в то время как лампа Эдисона светилась 600 часов и более. Металлические нити были созданы в 1902 году, и тантал был приемлемым материалом до тех пор, пока Уильям Д. Кулидж не выяснил, как сделать ковкий вольфрам в 1908 году. Проволочные вольфрамовые нити делали лампы накаливания ярче, чем когда-либо прежде, и они по-прежнему остаются стандартом для таких ламп.

Внутри стеклянной колбы

Нить сгорает в среде, богатой кислородом, поэтому важно удалить этот газ изнутри лампы. Де Молейнс и Свон сумели создать частичный вакуум, но Эдисон создал настоящий вакуум, нагрев лампу, а потом он выкачал воздух. Однако поддержание вакуума в лампе делает ее хрупкой. За пять лет до того, как Эдисон сделал свою первую лампочку, канадцы Генри Вудворд и Мэтью Эванс запатентовали лампочки, наполненные азотом. Ирвинг Лэнгмюр, инженер, работающий в компании General Electric, представил идею заполнения ламп смесью аргона и азота в 1908 году. Эти газы уравновешивают давление газа внутри и снаружи колбы, а аргон предотвращает изнашивание вольфрамовой нити. Современные лампы содержат в основном аргон.

Другие важные особенности

Первая лампочка, которую сделал Эдисон, имела пару концевых выводов у основания, но позже он разработал винтовое соединение, которое является привычным в современных лампочках. Брат Джозефа Свона Альфред в 1887 году представил стеклянный изоляционный материал, который соединяет внутреннюю часть этой винтовой базы. Помимо введения идеи заполнения ламп инертными газами, Лэнгмюр также разработал спиральную нить, а корпорация Toshiba улучшила конструкцию, представив двойную нить в 1921 году.

© digitrode.ru