Zawartość
Żarówki nie są najbardziej energooszczędnymi żarówkami, ale są oryginałami i przez większość XX wieku były jedynymi dostępnymi na rynku. Żarówki wytwarzają światło przez oporowe ogrzewanie żarnika zamkniętego w beztlenowym szklanym pojemniku. Zanim Thomas Edison wyprodukował pierwszą komercyjnie opłacalną żarówkę, inni ludzie pracowali nad projektem od ponad 40 lat, a rozwój był kontynuowany na początku XX wieku.
Pierwsza żarówka
Chociaż imię Thomasa Edisonsa stało się niemal synonimem wynalezienia żarówki, nie był pierwszą osobą, która ją opracowała. Humphry Davy, brytyjski chemik i wynalazca, jako pierwszy podłączył przewody do akumulatora i spowodował świecenie żarnika. W 1841 roku Frederick de Moleyns wykonał pierwszą żarówkę, wkładając platynowy żarnik do ewakuowanej szklanej rurki i przepuszczając prąd przez żarnik. Edison i Anglik Joseph Swan jednocześnie produkowali żarówki, które trwały dłużej niż kilka minut. Żarówka Edisons odniosła większy sukces, ponieważ wytworzył całkowitą próżnię wewnątrz żarówki i użył lepszego włókna.
The Filaments the Thing
Edison wypróbował wiele materiałów, zanim zdecydował się użyć pasma zwęglonego bambusa jako filamentu. Przykleił pasmo do zacisków elektrycznych pastą węglową. Z drugiej strony Swan wykonał włókna z płyty Bristol, która jest węglowym papierem. Trwało to tylko kilka godzin, podczas gdy włókna Edisons trwały 600 godzin lub dłużej. Włókna metalowe wprowadzono w 1902 r., A tantal był materiałem z wyboru, dopóki William D. Coolidge nie wymyślił, jak zrobić plastyczny wolfram w 1908 r. Zwinięte druty wolframowe sprawiły, że żarówki były jaśniejsze niż kiedykolwiek wcześniej, i nadal są standardem dla żarówek włókna.
Wewnątrz szklanego pojemnika
Żarnik spala się w środowisku bogatym w tlen, dlatego ważne jest, aby wyeliminować ten gaz z wnętrza żarówki. De Moleyns i Swan zdołali wytworzyć częściowe odkurzacze, ale Edison wytworzył prawdziwą próżnię, podgrzewając żarówkę przed wypompowaniem powietrza. Utrzymanie próżni w żarówce czyni ją jednak kruchą. Pięć lat przed wydaniem przez Edisona swojej pierwszej trwałej żarówki Kanadyjczycy Henry Woodward i Matthew Evans opatentowali żarówki wypełnione azotem. Irving Langmuir, inżynier pracujący dla General Electric, wprowadził pomysł napełniania żarówek mieszaniną argonu i azotu w 1908 roku. Gazy te wyrównują ciśnienie pary wewnątrz i na zewnątrz żarówki, a argon zapobiega zużyciu włókna wolframu. Nowoczesne żarówki zawierają głównie argon.
Inne ważne funkcje
Pierwsza żarówka, którą wykonał Edison, miała u podstawy parę zacisków końcowych, ale później opracował śrubę Edison, która jest znaną podstawą śrubową, która jest stosowana w nowoczesnych żarówkach. Brat Josepha Swansa, Alfred, wprowadził szklany materiał izolacyjny wyściełający wnętrze tej podstawy śruby w 1887 r. Oprócz wprowadzenia pomysłu napełniania żarówek gazami obojętnymi, Langmuir opracował również zwinięty filament, a Toshiba Corporation ulepszyła swój projekt wprowadzając podwójne zwinięty filament w 1921 roku. Powlekając szkło wewnątrz żarówki sproszkowaną białą krzemionką w celu rozproszenia światła, Marvin Pipkin stworzył żarówkę „miękkiego światła” w 1947 roku.