żarówka Edisona

Pod koniec I połowy XIX wieku, w różnych krajach podejmowano próby skonstruowania oświetlenia, wykorzystującego energię prądu elektrycznego.

Próbowano zbudować urządzenie, którego włókno żarowe (tzw. żarnik) rozżarza się pod wpływem przepływającego przezeń prądu elektrycznego i świeci.

Pionierzy żarówki mieli do przezwyciężenia duże trudności: musieli dobrać właściwy materiał na włókno żarowe, aby przewodził prąd elektryczny nie topiąc się jednocześnie pod wpływem gorąca, następnie zaś uzyskać stosunkowo wysoką próżnię, aby umieszczone w niej włókno nie utleniało się.

Z uwagi na powyższe ograniczenia ich osiągnięcia były raczej znikome.
Pierwszym odnotowanym w historii wynalazcą żarówki był Anglik Frederick de Moleyns, który w 1841 roku opatentował skonstruowaną przez siebie lampkę elektryczną. Lampka miała cienki drucik platynowy, który rozżarzał się pod wpływem prądu elektrycznego. Jego żarówki nie znalazły uznania, gdyż platyna pod wpływem wysokiej temperatury miękła i topiła się.

Znacznie lepsza była żarówka wyposażona we włókienko węglowe, którą wynalazł w 1854 roku niemiecki emigrant, nowojorski optyk, mechanik i zegarmistrz Henry Goebel. Jako że przywiązywał dużą wagę do reklamy swojej firmy, pewnego wieczoru na dachu domu w którym mieszkał zapłonęła wielka lampa łukowa, która ponoć dawała fantastyczny efekt. Policja kazała mu jednak usunąć lampę w obawie o możliwość zaprószenia ognia. Nieustępliwy pan Goebel po kilku latach prób zareklamował się w inny sposób. Otóż oświetlił swoją wystawę dziwnie wyglądającymi lampkami. Zainteresowanym objaśniał, ze są to bańki próżniowe zawierające zwęglone włókna bambusa przez które przepływał prąd elektryczny. Były zasilane bateriami ogniw galwanicznych. Wówczas nie znano jeszcze dynamomaszyny - dopiero w kilka lat później Zénobe Gramme i Ernst Siemens zbudowali pierwsze generatory elektryczne.

Trzecim wynalazcą żarówki był rosyjski fizyk, mieszkaniec Petersburga, Aleksander Łodygin. Żarówka Łodygina wynaleziona w 1873 roku dawała silne światło, osiągnęła też dość długi, jak na ówczesne czasy, okres świecenia - pół godziny. Była to szklana kula z kawałkiem węgla w środku, rozżarzonym przez prąd elektryczny.

Swan ze swoim wynalazkiemWśród wczesnych pionierów żarówki wyróżniał się Joseph Wilson Swan, stosujący włókno węglowe już w roku 1848, który uzyskał na tyle zadowalające wyniki w roku 1878, że otrzymał na swój wynalazek patent - jego żarówka świeciła przez 13,5 godziny i miała włókno z bambusa, zasadniczą różnicą był cokół bagnetowy, w przeciwieństwie do edisonowskiego gwintu.

Praktyczną, w pełni użyteczną żarówkę wynalazł zespół badawczy w laboratorium w Menlo Park (USA) pod kierownictwem Thomasa A. Edisona. Jego pierwsza żarówka paliła się tylko 8 minut, ale po kilkumiesięcznych żmudnych pracach udało się im w roku 1879 skonstruować żarówkę z włóknem węglowym świecącą przez kilkadziesiąt godzin, a później przedłużyć czas jej świecenia do ponad 100 godzin. Przy następnych próbach wybrano pewien gatunek japońskiego bambusa, którego zwęglone włókna okazały się najtrwalsze. Umieszczone w szklanej banieczce, z której wypompowano powietrze paliły się przez kilkaset godzin jasnym żółtym światłem.
Warto wiedzieć, że podczas prac nad żarówką Edison przebadał ogromną ilość materiałów (około 1600) z których można by zrobić włókno - żarnik. Kosztowało go to około 100 tysięcy dolarów, o czym zresztą powiadomił całą Amerykę.
Pośród jego zachowanych notatek można znaleźć wpis z dnia, w którym włókno chciał zrobić z włosów z brody rudego Szkota!

Edison z żarówkąW noc sylwestrową 1879 roku, Edison mógł już oświetlać Menlo Park przy użyciu ponad 800 żarówek. W bardzo krótkim czasie Edison wykonał całą resztę: elektrownie, przeciągnął kable elektryczne, wykonał przełączniki, bezpieczniki, liczniki, system dystrybucji prądu i całą resztę potrzebną po to, żeby oświetlenie wyszło poza ciasne ściany laboratorium.
4 września 1882 w jednej z dzielnic Nowego Jorku, rozbłysło pierwsze światło elektryczne bijące sponad czternastu tysięcy żarówek, a zasilane przez pierwszą na świecie elektrownię miejską, uruchomioną przez Edisona na Pearl Street.
Patent który uzyskał J. W. Swan, zablokował Edisonowi rynek europejski, na który jego produkty mogły wejść dopiero po zawarciu umowy finansowej ze Swanem. Powstała wówczas w Anglii firma, do dziś funkcjonująca pod nazwą "Siemens Edison Swan" i sygnująca swe produkty marką EDISWAN.

LangmuirW XX wieku zaczęto używać w żarówkach drucików z wolframu (1907 rok) i wypełniać je rozrzedzonym gazem obojętnym (najpierw argonem, a następnie kryptonem). Nowoczesną żarówkę skonstruował w 1913 roku Irving Langmuir.
Do dzisiejszego dnia, żarówki do zastosowania domowego (gdzie nie są narażone na wstrząsy) posiadają trzonek gwintowy (Edisona – E27), zaś np. samochodowe - trzonek bagnetowy (Swana). Trwałość typowych żarówek wynosi około 1000 godzin, choć firma Philips wymyśliła żarówkę, której trwałość wynosi 60 tysięcy godzin. Ich żarówka używa indukcji magnetycznej.
Obecnie żarówki odchodzą w przeszłość, tak jak już niejeden z wynalazków. Są zastępowane przez świetlówki energooszczędne, oraz coraz doskonalsze diody świecące 

Ciekawostka:
Najmniejszą na świecie żarówkę stworzyli w 2009 roku fizycy z Kalifornii. Włókno z którego jest wykonana, to nanorurka węglowa. Jest tak mała (o średnicy zaledwie 100 atomów), że nie można jej zobaczyć gołym okiem. Dopiero po podłączeniu jest widoczna jako mały punkt.

Testy z BRD | Znaki drogowe | BRD 24 | Karta rowerowa | Karta rowerowa - to proste | Wiersze miłosne | 1000 pytań