Kaip veikė Thomaso Edisono lemputė?

1880 m. Sausio 27 d. Thomasui Alvai Edisonui buvo suteiktas elektros lemputės patentas, ir žmogus pirmą kartą žmonijos istorijoje naktį galėjo užkariauti jungikliu. Nors nuo tos dienos praėjo daugiau nei šimtas metų, šiuolaikinės kaitrinės lemputės labai panašios į novatorišką Edisono modelį. Abiem taikoma ta pati pagrindinė formulė; Išskirkite kaitinamąjį siūlą iš deguonies ir praleiskite per jį elektros srovę, kad gautumėte šviesą.

Nors iš pradžių gali atrodyti, kad srovė be laidų teka per laidininką, daugeliu atvejų tai nėra taip. Beveik visos laidžios medžiagos tam tikru būdu trukdo srovės srautui, tai yra savybė, vadinama "elektrine" Kai elektros srovė teka per tipinį laidininką, tam tikra jos energija reikalinga norint įveikti medžiagos atsparumas. Dėl to dirigentas įkaista, kartais dramatiškai.

Tai pasakytina apie degimą - reiškinius, kurie naudojami šviesai gaminti iš elektros. Kai medžiaga pasiekia pakankamą temperatūrą, ji pradeda skleisti fotonus, kuriuos žmogaus akis suvokia kaip šviesą. Pasirinkus medžiagą, turinčią didelę elektrinę varžą, o paskui naudojant pakankamą srovę, laidininke gali susidaryti pakankamai šilumos, kad susidarytų kaitrumas, taigi ir šviesa.

Visos lemputės iš esmės yra specializuota elektros grandinė. Srovė teka į lemputę iš vienos pusės, gamina šviesą, o iš kitos - atgal. Kaitinimo siūlas, kuris yra vielos gabalas, kurį galite pamatyti, jei pažvelgsite į neapšviestą lemputę, iš tikrųjų yra ne kas kita, kaip šios grandinės dalis, pasižyminti dideliu elektriniu atsparumu. Edisono lemputėje kaip gija buvo naudojamas gazuotas bambuko gabalas, o dauguma jo bendraamžių modelių panaudojo metalinės vielos gabalą ir naujoves, dėl kurių jo svogūnėlių gyvenimo trukmė viršijo tūkstantį valandos.

Tačiau norint pagaminti lemputę, nepakanka vien kaitinimo siūlų ir elektros srovės. Jei stiklo viduje yra pakankamai deguonies, kaitinamojoje gijoje susidariusi šiluma greitai užsidegtų. Norėdami to išvengti, pačios lemputės viduje būtina sukurti vakuumą.

Edisonas nebuvo pirmasis išradėjas, kuris čia aprašytais metodais sukūrė lemputės idėją. Iš tiesų, jam išduodant patentą, daugelis jo bendraamžių sukūrė savo modelius, beveik tokius pat įmantrius, kaip ir jo paties. Edisono modelis pasiekė svarbą ne todėl, kad tai buvo pirmoji lemputė, bet todėl, kad tai buvo pirmoji komerciškai perspektyvi lemputė. Anglies gijų naujovė kartu su puikiais vakuumo sukūrimo metodais lėmė modelį, kurio ilgaamžiškumas buvo pakankamas praktiniam naudojimui.