Anche se è una semplificazione eccessiva dire che Thomas Edison ha inventato la lampadina, è stato uno dei le prime persone a crearne uno utile e, con le modifiche, il suo design ha superato la prova di tempo. Sebbene le lampadine a incandescenza del tipo sviluppato da Edison siano ancora in uso oggi, i consumatori moderni hanno alcune altre opzioni. Le lampadine fluorescenti compatte (CFL) e a diodi emettitori di luce (LED) sono due delle più comuni. Funzionano su principi diversi e forniscono la stessa quantità di luce delle lampade a incandescenza e consumano meno energia.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Il design delle lampadine a incandescenza è leggermente cambiato da quando Edison ha sviluppato il suo prototipo. I miglioramenti moderni includono filamenti di tungsteno e gas inerti all'interno del globo. Alternative come CFL e LED, sebbene non vere lampadine, sono più efficienti.
Cosa c'è in una lampadina?
Una delle innovazioni più importanti di Edison è stata quella di consentire all'elettricità di passare attraverso un filamento sottile e altamente resistivo piuttosto che un semplice arco tra due poli, come era lo standard all'epoca. Edison ha realizzato il suo filamento di bambù carbonizzato, ma per evitare che si bruci, ha dovuto racchiuderlo in un pacchetto ermetico per tenere fuori l'ossigeno. I bulbi di Edison contenevano un vuoto, ma questo li rendeva molto fragili, quindi i produttori successivi riempirono i bulbi con gas inerti come:
- argon
- neon
- elio
- azoto
I filamenti delle moderne lampadine a incandescenza sono per lo più fatti di tungsteno e le lampadine sono generalmente riempite di argon.
Parti di una lampadina a incandescenza
A prima vista, una lampadina a incandescenza sembra semplice, ma in realtà è composta da diverse parti singole che sono diventate standardizzate.
Base a vite: La familiare base filettata è stata sviluppata da Edison ed è conosciuta come E-base. Oggi esistono diverse dimensioni.
Globo: L'involucro di vetro è noto come il globo. Il familiare a forma di pera è più comune perché distribuisce la luce meglio di altre forme. I globi smerigliati sono arrivati sul mercato nel 1925 e sono ancora comuni.
Filamento: Nel 1911, il fisico americano William D. Coolidge sviluppò il filamento di tungsteno e la General Electric lo adattò rapidamente nelle sue lampadine. Rimane il filamento standard della lampadina.
Fili di contatto: I fili sottili si estendono dal filamento alla base della vite e il contatto del piede alla base del bulbo. Completano il circuito elettrico quando si avvita la lampadina.
Fili di supporto: Una coppia di fili sottili sostiene il filamento e gli impedisce di entrare in contatto con il globo della base quando scorre l'elettricità.
Alternative alle lampade a incandescenza
Uno dei principali svantaggi delle lampadine a incandescenza è che convertono solo una piccola frazione dell'elettricità incidente in luce, circa il 10%. Le lampadine alogene, che sono simili alle lampadine a incandescenza standard ma sono riempite con un gas alogeno come il bromo, sono più efficienti. Le lampadine alogene consumano meno energia rispetto alle lampadine a incandescenza standard, ma la quantità non è probabilmente abbastanza piccola da classificarle come efficienti dal punto di vista energetico. Soprattutto non se paragonato a CFL e LED, che sono arrivati sul mercato dopo la crisi petrolifera degli Stati Uniti degli anni '70. Rispetto alle lampadine a incandescenza, le lampadine fluorescenti compatte e i LED utilizzano il 75% o meno dell'energia consumata da una lampadina a incandescenza.
Quando una lampadina non è una lampadina?
Né le CFL né i LED richiedono un globo esclusivamente per proteggere un filamento, perché nessuno dei due dispositivi ha un filamento. I LED sono costituiti da diodi che si illuminano quando l'elettricità li attraversa. Tuttavia, i produttori costruiscono LED con globi più o meno a forma di pera in modo che i consumatori possano utilizzarli allo stesso modo delle lampadine a incandescenza standard. Le CFL producono luce per ionizzazione di un gas inerte, ma le lampadine contengono una piccola quantità di mercurio che richiede un involucro ermetico e i tubi sono piegati a forma di lampadina per facilità d'uso. Sebbene non siano lampadine allo stesso modo delle lampadine a incandescenza, molte lampadine fluorescenti compatte e LED hanno le stesse basi a vite in stile Edison e possono essere utilizzate in modo intercambiabile con le lampadine a incandescenza.
