Hvordan virker Thomas Edisons glødelampe?

Den 27. januar 1880 blev Thomas Alva Edison indrømmet et patent for den elektriske lyspære, og for første gang i menneskehedens historie kunne man overvinde natten med en omskifter. Selv om over hundrede år er gået siden den dag, ligner moderne glødelamper ligner Edisons banebrydende model. Den samme grundlæggende formel gælder for begge dele; Isoler et filament fra ilt og send elektrisk strøm igennem den for at fremstille lys.

Modstand og forbrænding

Selv om det i første omgang kan virke som om strømmen strømmer gennem en dirigent ubesværet i langt de fleste omstændigheder dette er ikke sådan. Næsten alle ledende materialer giver en form for hindring for strømmen af ​​strøm, en ejendom kaldet "elektrisk modstand." Når strømmen strømmer gennem en typisk leder, kræves en del af sin energi for at overvinde materialets modstand. Som følge heraf opvarmer konduktøren nogle gange dramatisk.

Sådan er tilfældet med incandescence, de fænomener, der bruges til at producere lys fra elektricitet. Når et materiale når en tilstrækkelig temperatur begynder det at udsende fotoner, som opfattes af det menneskelige øje som lys. Ved at vælge et materiale med en høj elektrisk modstand og derefter anvende tilstrækkelig strøm, kan der produceres tilstrækkelig varme i lederen for at resultere i glød og dermed let.

Mekanikken til at gøre lys

Alle pærer er i det væsentlige et specialiseret elektrisk kredsløb. Strømmen strømmer ind i pæren på den ene side, producerer lys og strømmer tilbage ud i den anden. Filamentet, som er det trådstykke, du kan se, hvis du ser inde i en ubelyst pære, er faktisk ikke mere end en del af dette kredsløb, som har høj elektrisk modstand. Edisons lyspære brugte et karboniseret stykke bambus som et filament, mens de fleste af hans jævnaldrende modeller brugte et stykke metaltråd og innovation, der gav sine pærer en forventet levetid på over tusind timer.

Men en filament og elektrisk strøm alene er ikke tilstrækkelige til at lave en pære. Hvis der er tilstrækkelig ilt til stede i glasset, vil den varme, der frembringes i glødet, hurtigt forårsage, at den brænder. For at forhindre dette er det nødvendigt at skabe et vakuum inde i selve pæren.

Den første brugbare lyspære

Edison var ikke den første opfinder til at udvikle ideen til en pære ved de metoder der er beskrevet her. Faktisk på tidspunktet for hans patenttilskud havde mange af hans jævnaldrende udviklet deres egne modeller næsten lige så sofistikerede som hans egne. Edisons model opnåede fremtrædende karakter, ikke fordi det var den første pære, men fordi det var den første kommercielt levedygtige pære. Innovationen af ​​et carbonfibre sammen med overlegne metoder til at skabe et vakuum resulterede i en model, der havde tilstrækkelig levetid til praktisk brug.