Lâmpada incandescente. História da invenção e produção

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Uma lâmpada incandescente é uma fonte de luz artificial na qual a luz é emitida por um corpo incandescente aquecido por uma corrente elétrica a uma temperatura elevada.

Como corpo de aquecimento, uma espiral feita de metal refratário (geralmente tungstênio) ou um filamento de carbono é mais usada. Para evitar a oxidação do corpo de aquecimento ao entrar em contato com o ar, ele é colocado em um frasco a vácuo ou em um frasco cheio de gases inertes ou vapores de halogênio.

Lâmpada incandescente
O design de uma lâmpada moderna. No diagrama: 1 - frasco; 2 - a cavidade do frasco (vácuo ou preenchido com gás); 3 - corpo brilhante; 4, 5 - eletrodos (entradas de corrente); 6 - ganchos porta-corpos de calor; 7 - perna da lâmpada; 8 - ligação externa do cabo de corrente, fusível; 9 - caso base; 10 - isolador de base (vidro); 11 - contato do fundo da base.

A lâmpada incandescente é familiar para quase todas as pessoas modernas. O seu elemento principal é um filamento de tungsténio que, ao ser aquecido pela corrente, aquece e começa a brilhar, inundando o espaço envolvente com uma luz suave e quente. Nem sempre foi assim. A lâmpada de Edison na época de sua invenção (em 1878) estava longe de ser perfeita. O filamento de papel carbonizado frequentemente queimava e, em 1882, Lewis Latimer patenteou um processo para fabricar filamentos de filamentos de algodão carbonizados, o que aumentava a vida útil da lâmpada. Mas isso não foi o suficiente.

A ideia de aumentar a eficiência energética usando um fio de metais refratários foi apresentada pelo nosso compatriota Alexander Lodygin. Em um pedido apresentado ao US Patent Office em 1892, ele descreveu em detalhes como fazer um filamento de platina, cromo e também mencionou o tungstênio como o material mais adequado, embora tenha notado as dificuldades em processá-lo. Como resultado, o tungstênio ainda encontrou seu lugar nas lâmpadas, apesar de sua baixa ductilidade. O pó de tungstênio foi misturado com uma pasta orgânica (geralmente amido), a massa resultante foi espremida através de uma fieira e, em seguida, um fio fino foi calcinado, removendo o aglutinante orgânico.

No entanto, resíduos orgânicos levaram ao aparecimento de uma camada de carbono nas paredes do frasco, e a lâmpada rapidamente "escureceu". Em 1905, esse problema foi resolvido por um novo funcionário do laboratório de pesquisa da General Electric na cidade de Schenectady, Nova York, William Coolidge, formado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que recebeu o doutorado em 1899 pela Universidade de Leipzig. Ele recebeu a tarefa aparentemente impossível de desenvolver um aglutinante sem carbono.

A decisão veio inesperadamente. Sentado na cadeira do dentista, Coolidge observou o médico misturar prata com mercúrio, formando uma massa plástica - amálgama de prata, que foi então preenchida com dentes doentes. Segundo o físico, ele ficou surpreso com a plasticidade da massa resultante: "Pensei imediatamente se seria possível usar um amálgama de algum metal como aglutinante temporário do tungstênio".

Depois de muitos experimentos com vários metais, uma solução foi encontrada: o tungstênio foi misturado com amálgama de cádmio, um fio foi feito com a massa plástica resultante e, quando calcinado no vácuo, primeiro o cádmio e depois o mercúrio evaporaram completamente, deixando um fio fino de tungstênio puro sinterizado, que, além disso, passível de processamento posterior. O processo logo foi modificado para evitar o mercúrio, mas, como o próprio Coolidge lembrou na década de 1960, "sem o primeiro passo, não haveria o segundo".

Como resultado, Coolidge recebeu reconhecimento (ele mais tarde ascendeu a vice-presidente da GE) e o mundo - iluminação elétrica barata e com baixo consumo de energia.

Autor: S.Apresov

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