Le lampadine a incandescenza non sono le lampadine più efficienti dal punto di vista energetico, ma sono le originali e per la maggior parte del 20 ° secolo erano le uniche disponibili in commercio . Le lampadine a incandescenza producono luce mediante il riscaldamento resistivo di un filamento racchiuso in un contenitore di vetro privo di ossigeno. Prima che Thomas Edison producesse la prima lampadina commercialmente valida, altre persone avevano lavorato al design per oltre 40 anni, e lo sviluppo continuò per tutto il 20esimo secolo.

La prima lampadina

Sebbene Thomas Il nome di Edison è diventato quasi sinonimo dell'invenzione della lampadina, non è stato il primo a svilupparne uno. Il chimico e inventore britannico Humphry Davy è stato il primo a collegare i fili alla batteria e far risplendere il filamento. Nel 1841, Frederick de Moleyns fece la prima lampadina mettendo un filamento di platino all'interno di un tubo di vetro sottovuoto e facendo passare l'elettricità attraverso il filamento. Edison e l'inglese Joseph Swan producevano contemporaneamente bulbi che duravano più a lungo di alcuni minuti. Il bulbo di Edison ha avuto più successo perché ha creato un vuoto completo all'interno del bulbo e ha usato un filamento migliore.

Il filamento è la cosa

Edison ha provato molti materiali prima di accingersi a usare un filo di carbonizzazione bambù per un filamento. Ha aderito il filo ai terminali elettrici con pasta di carbonio. Swan, d'altra parte, ha fatto uscire i suoi filamenti dalla tavola di Bristol, che è carta carbonizzata. Durò solo poche ore, mentre i filamenti di Edison durarono per 600 ore o più. I filamenti di metallo furono introdotti nel 1902, e il tantalio fu il materiale scelto fino a quando William D. Coolidge scoprì come produrre tungsteno duttile nel 1908. I fili di tungsteno arrotolati resero le lampadine più luminose che mai e continuano ad essere lo standard per le lampadine a incandescenza filamenti.

All'interno del contenitore di vetro

Il filamento brucia in un ambiente ricco di ossigeno, quindi è importante eliminare il gas dall'interno della lampadina. De Moleyns e Swan sono riusciti a creare vuoti parziali, ma Edison ha creato un vero vuoto riscaldando la lampadina prima di pompare l'aria. Mantenere un vuoto nel bulbo rende fragile, però. Cinque anni prima che Edison realizzasse il suo primo bulbo a lunga durata, i canadesi Henry Woodward e Matthew Evans avevano brevettato delle lampadine riempite di azoto. Irving Langmuir, un ingegnere che lavora per la General Electric, ha introdotto l'idea di riempire i bulbi con una miscela di argon e azoto nel 1908. Questi gas equalizzano la pressione del vapore all'interno e all'esterno del bulbo, e l'argon impedisce al filamento di tungsteno di consumarsi. Le lampadine moderne contengono principalmente argon.

Altre caratteristiche importanti

Il primo bulbo realizzato da Edison aveva un paio di terminali sulla base, ma in seguito sviluppò la vite Edison, che è la familiare base di vite che è su lampadine moderne. Il fratello di Joseph Swan, Alfred, introdusse il materiale isolante in vetro che ricopre l'interno di questa base di viti nel 1887. Oltre a introdurre l'idea di riempire i bulbi con gas inerti, Langmuir sviluppò anche il filamento a spirale e Toshiba Corporation migliorò il suo design introducendo il doppio filamento a spirale nel 1921. Rivestendo il vetro all'interno del bulbo con silice bianca in polvere per diffondere la luce, Marvin Pipkin creò la lampadina a incandescenza "a luce soffusa" nel 1947.