Электрический свет Эдисона
27 января 1880 года Томас Альва Эдисон получил патент на электрическую лампочку, и впервые в истории человечества человек смог победить ночь с помощью переключателя. Хотя с того дня прошло более ста лет, современные лампы накаливания очень похожи на новаторскую модель Эдисона. Одна и та же основная формула применима к обоим; Изолируйте нить от кислорода и пропустите через нее электрический ток, чтобы получить свет.
Сопротивление и накал
Хотя сначала может показаться, что ток течет по проводнику без особых усилий, в подавляющем большинстве случаев это не так. Почти все проводящие материалы создают своего рода препятствие для прохождения тока, свойство, называемое "электрическое". сопротивление. "Когда электричество проходит через типичный проводник, часть его энергии требуется для преодоления сопротивление материала. В результате проводник нагревается, иногда резко.
Так обстоит дело с накаливанием, явлением, которое используется для получения света от электричества. Когда материал достигает достаточной температуры, он начинает излучать фотоны, которые воспринимаются человеческим глазом как свет. Выбрав материал с высоким электрическим сопротивлением и затем применив достаточный ток, в проводнике может быть произведено достаточно тепла, чтобы вызвать накал и, следовательно, свет.
Механика создания света
Все лампочки по сути представляют собой специализированную электрическую цепь. Ток течет в лампочку с одной стороны, производит свет и течет обратно с другой. Нить накала, представляющая собой кусок провода, который можно увидеть, если заглянуть внутрь незажженной лампочки, на самом деле представляет собой не что иное, как участок этой цепи с высоким электрическим сопротивлением. В лампочке Эдисона в качестве нити использовался обугленный кусок бамбука, тогда как в большинстве моделей его коллег использовал кусок металлической проволоки, а также инновации, благодаря которым срок службы его лампочек составил более тысячи часы.
Однако одной нити накала и электрического тока недостаточно для изготовления лампочки. Если в стекле присутствует достаточно кислорода, тепло, выделяемое нитью накала, может быстро вызвать возгорание. Чтобы этого не произошло, необходимо создать вакуум внутри самой колбы.
Первая жизнеспособная лампочка
Эдисон не был первым изобретателем, развившим идею лампочки описанными здесь методами. Фактически, на момент выдачи ему патента многие из его коллег разработали свои собственные модели, почти такие же сложные, как и его собственная. Модель Эдисона получила известность не потому, что это была первая лампочка, а потому, что это была первая коммерчески жизнеспособная лампочка. Инновация углеродной нити вместе с превосходными методами создания вакуума привела к модели, которая имела достаточную долговечность для практического использования.