Edisonin sähkövalo
Thomas Alva Edison sai 27. tammikuuta 1880 patentin sähkölampulle, ja ihminen pystyi ensimmäistä kertaa ihmiskunnan historiassa valloittamaan yön kytkimen kääntämällä. Vaikka siitä päivästä on kulunut yli sata vuotta, modernit hehkulamput ovat hyvin samanlaisia kuin Edisonin uraauurtava malli. Sama peruskaava pätee molempiin; Eristä filamentti hapesta ja kulje sähkövirta sen läpi valon tuottamiseksi.
Vastus ja hehku
Vaikka aluksi saattaa tuntua siltä, että virta kulkee johtimen läpi vaivattomasti, valtaosassa olosuhteista se ei ole niin. Lähes kaikki johtavat materiaalit estävät jonkin verran virtaa, ominaisuutta, jota kutsutaan "sähköiseksi" "Kun sähkö virtaa tyypillisen johtimen läpi, osa sen energiasta vaaditaan materiaalin kestävyys. Tämän seurauksena johdin lämpenee, joskus dramaattisesti.
Tällainen on hehku, ilmiöt, joita käytetään valon tuottamiseen sähköstä. Kun materiaali saavuttaa riittävän lämpötilan, se alkaa lähettää fotoneja, jotka ihmissilmä näkee valona. Valitsemalla materiaali, jolla on suuri sähköresistanssi ja sitten riittävä virta, johtimeen voidaan tuottaa tarpeeksi lämpöä, joka johtaa hehkutukseen ja siten valoon.
Valon tekemisen mekaniikka
Kaikki lamput ovat pääosin erikoistunut sähköpiiri. Virta virtaa lamppuun toisella puolella, tuottaa valoa ja virtaa takaisin ulos toisesta. Hehkulanka, joka on palanen, jonka näet, jos katsot valaisemattoman lampun sisälle, ei oikeastaan ole muuta kuin osa tästä piiristä, jolla on suuri sähköinen vastus. Edisonin lampussa käytettiin hiiltynyttä bambupalaa hehkulangana, kun taas suurin osa hänen ikäisensä malleista käytti metallilanganpalaa ja innovaatioita, jotka antoivat sipulilleen yli tuhannen elinajanodotteen tuntia.
Kuitenkin hehkulanka ja sähkövirta eivät yksin riitä hehkulampun tekemiseen. Jos lasin sisällä on tarpeeksi happea, hehkulangassa syntyvä lämpö saa sen nopeasti syttymään. Tämän estämiseksi on tarpeen luoda tyhjiö itse polttimon sisään.
Ensimmäinen elävä hehkulamppu
Edison ei ollut ensimmäinen keksijä, joka kehitti idean hehkulampulle tässä esitetyillä menetelmillä. Itse asiassa monet hänen ikäisensä olivat patenttihakemuksen myöntämisajankohtana kehittäneet omat mallinsa, jotka olivat melkein yhtä hienostuneita kuin hänen omat. Edisonin malli ei saavuttanut näkyvyyttä, koska se oli ensimmäinen lamppu, vaan siksi, että se oli ensimmäinen kaupallisesti kannattava lamppu. Hiilifilamentin innovaatio yhdessä ylivoimaisen menetelmien kanssa tyhjiön muodostamiseksi johti malliin, jolla oli riittävä pitkäikäisyys käytännön käyttöön.