Becurile cu incandescență nu sunt cele mai eficiente din punct de vedere energetic, dar sunt originalele și, în cea mai mare parte a secolului XX, au fost singurele disponibile în comerț. Becurile cu incandescență produc lumină prin încălzirea rezistivă a unui filament închis într-un recipient din sticlă fără oxigen. Înainte ca Thomas Edison să producă primul bec viabil din punct de vedere comercial, alte persoane lucraseră la proiectare de peste 40 de ani, iar dezvoltarea a continuat de-a lungul secolului al XX-lea.
Prima bec
Deși numele lui Thomas Edison a devenit aproape sinonim cu invenția becului, el nu a fost prima persoană care a dezvoltat unul. Chimistul și inventatorul britanic Humphry Davy a fost prima persoană care a conectat firele la baterie și a provocat strălucirea unui filament. În 1841, Frederick de Moleyns a făcut primul bec punând un filament de platină în interiorul unui tub de sticlă evacuat și trecând electricitatea prin filament. Edison și englezul Joseph Swan au produs simultan becuri care au durat mai mult de câteva minute. Becul lui Edison a avut mai mult succes, deoarece a creat un vid complet în interiorul becului și a folosit un filament mai bun.
Filamentul este lucrul
Edison a încercat multe materiale înainte de a se hotărî să folosească un fir de bambus carbonizat pentru un filament. El a aderat firul la bornele electrice cu pastă de carbon. Swan, pe de altă parte, și-a făcut filamentele din tablă Bristol, care este hârtie carbonizată. A durat doar câteva ore, în timp ce filamentele lui Edison au durat 600 de ore sau mai mult. Filamentele metalice au fost introduse în 1902, iar tantalul a fost materialul ales până la William D. Coolidge și-a dat seama cum să facă tungsten ductil în 1908. Sârmele de tungsten înfășurate au făcut becurile mai strălucitoare ca oricând și continuă să fie standardul pentru filamentele cu bec incandescent.
În interiorul recipientului de sticlă
Filamentul arde într-un mediu bogat în oxigen, deci este important să eliminați gazul din interiorul becului. De Moleyns și Swan au reușit să creeze aspiratoare parțiale, dar Edison a creat un adevărat vid încălzind becul înainte să pompeze aerul. Menținerea unui vid în bec îl face totuși fragil. Cu cinci ani înainte ca Edison să-și producă primul bec de lungă durată, canadienii Henry Woodward și Matthew Evans au brevetat becurile umplute cu azot. Irving Langmuir, inginer care lucrează la General Electric, a introdus ideea de a umple becurile cu un amestec de argon și azot în 1908. Aceste gaze egalează presiunea vaporilor în interiorul și în exteriorul becului, iar argonul împiedică uzarea filamentului de tungsten. Becurile moderne conțin în principal argon.
Alte caracteristici importante
Primul bec realizat de Edison avea o pereche de vârfuri terminale la bază, dar ulterior a dezvoltat șurubul Edison, care este baza șurubului familiar care se află pe becurile moderne. Fratele lui Joseph Swan, Alfred, a introdus materialul de izolare din sticlă care acoperă interiorul acestei baze cu șurub în 1887 Pe lângă introducerea ideii de a umple becurile cu gaze inerte, Langmuir a dezvoltat și bobinajul, iar Toshiba Corporation și-a îmbunătățit designul prin introducerea filamentului cu două spirale 1921. Prin acoperirea sticlei din interiorul becului cu siliciu alb praf pentru a difuza lumina, Marvin Pipkin a creat becul incandescent cu „lumină moale” în 1947.