エジソンの電灯
1880年1月27日、トーマス・アルバ・エジソンは電球の特許を取得し、人類史上初めて、人はスイッチを押すだけで夜を征服することができました。 その日から100年以上が経過しましたが、現代の白熱電球はエジソンの画期的なモデルと非常によく似ています。 同じ基本式が両方に適用されます。 フィラメントを酸素から分離し、電流を流して光を生成します。
抵抗と白熱
最初は電流が導体を楽に流れるように見えるかもしれませんが、ほとんどの状況ではそうではありません。 ほとんどすべての導電性材料は、電流の流れに何らかの障害をもたらします。これは「電気」と呼ばれる特性です。 抵抗。」電気が典型的な導体を通って流れるとき、そのエネルギーのいくらかは克服するために必要とされます 材料の抵抗。 その結果、導体が熱くなり、場合によっては劇的に熱くなります。
これは、電気から光を生成するために使用される現象である白熱光の場合です。 材料が十分な温度に達すると、光子を放出し始めます。光子は、人間の目では光として認識されます。 電気抵抗の高い材料を選択し、十分な電流を流すことにより、導体に十分な熱を発生させて白熱光を発生させ、光を発生させることができます。
光を作る力学
すべての電球は本質的に特殊な電気回路です。 電流は一方の側で電球に流れ込み、光を生成し、もう一方の側から逆流します。 フィラメントは、消灯している電球の内部を見るとわかるワイヤーの一部ですが、実際には、この回路の電気抵抗が高い部分にすぎません。 エジソンの電球は、フィラメントとして炭化された竹片を使用していましたが、彼の仲間のモデルのほとんどは 金属線を使用し、彼の電球に1000を超える平均余命を与える革新 時間。
しかし、フィラメントと電流だけでは電球を作るのに十分ではありません。 ガラス内部に十分な酸素が存在する場合、フィラメントで発生する熱により、フィラメントがすぐに発火します。 これを防ぐために、電球自体の内部を真空にする必要があります。
最初の実行可能な電球
エジソンは、ここで概説した方法で電球のアイデアを開発した最初の発明者ではありませんでした。 実際、彼の特許付与の時点で、彼の仲間の多くは、彼自身とほぼ同じくらい洗練された独自のモデルを開発していました。 エジソンのモデルは、それが最初の電球であったためではなく、それが最初の商業的に実行可能な電球であったために目立つようになりました。 カーボンフィラメントの革新と真空を作り出す優れた方法により、実用に十分な寿命のあるモデルが生まれました。