Edisonovo elektrické světlo
27. ledna 1880 získal Thomas Alva Edison patent na elektrickou žárovku a poprvé v lidské historii mohl člověk dobýt noc stiskem vypínače. Přestože od toho dne uplynulo více než sto let, moderní žárovky jsou velmi podobné průkopnickému modelu Edisona. Stejný základní vzorec platí pro oba; Izolujte vlákno od kyslíku a procházejte ním elektrickým proudem, aby produkovalo světlo.
Odpor a žhavení
Ačkoli se na první pohled může zdát, že proud prochází vodičem bez námahy, ve velké většině případů tomu tak není. Téměř všechny vodivé materiály poskytují určitou překážku toku proudu, vlastnost zvanou „elektrický“ Odpor. "Když elektřina protéká typickým vodičem, je zapotřebí část její energie k překonání." odolnost materiálu. Výsledkem je, že se vodič zahřívá, někdy dramaticky.
Tak je tomu v případě žhavení, což je jev, který se používá k výrobě světla z elektřiny. Když materiál dosáhne dostatečné teploty, začne emitovat fotony, které jsou lidským okem vnímány jako světlo. Výběrem materiálu s vysokým elektrickým odporem a následným použitím dostatečného proudu může být ve vodiči vyrobeno dostatek tepla, což má za následek žárovku, a tedy světlo.
Mechanika tvorby světla
Všechny žárovky jsou v podstatě specializovaný elektrický obvod. Proud proudí do žárovky na jedné straně, produkuje světlo a na druhé proudí zpět. Vlákno, které je kusem drátu, který vidíte, když se podíváte dovnitř neosvětlené žárovky, není ve skutečnosti nic jiného než část tohoto obvodu, která má vysoký elektrický odpor. Edisonova žárovka používala jako vlákno zuhelnatělý kus bambusu, zatímco většina jeho vrstevnických modelů použil kousek kovového drátu a inovace, které daly jeho žárovkám očekávanou délku života přes tisíc hodin.
Samotné vlákno a elektrický proud však k výrobě žárovky nestačí. Pokud je ve skle dostatek kyslíku, teplo produkované ve vlákně by rychle způsobilo vznícení. Aby se tomu zabránilo, je nutné vytvořit vakuum uvnitř samotné žárovky.
První životaschopná žárovka
Edison nebyl prvním vynálezcem, který vyvinul myšlenku na žárovku zde popsanými metodami. Ve skutečnosti, v době jeho udělení patentu, mnoho jeho kolegů vyvinulo své vlastní modely téměř stejně sofistikované jako jeho vlastní. Edisonův model dosáhl důležitosti ne proto, že to byla první žárovka, ale proto, že to byla první komerčně životaschopná žárovka. Inovace uhlíkového vlákna spolu s vynikajícími metodami pro vytváření vakua vyústila v model, který měl dostatečnou životnost pro praktické použití.