Вакуум, інертний газ і тонка гра температури.
Якщо розжарити металевий дріт на повітрі — вона швидко окислиться і розсиплеться. Але в лампочці цього не відбувається. Чому? Справа не в самій спіралі, а в тому, що її оточує.
1. Вакуум або інертний газ.
всередині лампочки немає звичайного повітря. Там або вакуум, або інертний газ (найчастіше — аргон або суміш аргону з азотом). Вакуум не дає кисню дістатися до розпеченої нитки-значить, немає окислення, і метал не "горить".
інертний газ додатково уповільнює випаровування вольфраму, дозволяючи спіралі довше зберігати форму і не втрачати масу. У сучасних лампах розжарювання майже завжди використовується газове середовище — вона ефективніше розподіляє тепло і продовжує термін служби.
2. метал на межі.
спіраль роблять з вольфраму — самого тугоплавкого з доступних металів (плавиться при 3422 C).
він здатний світитися при 2500-2700 C, не руйнуючись відразу.
При цьому лампа включається не миттєво:
спіраль поступово розігрівається під струмом — і тільки потім починає світитися.
3. Тонка, але згорнута/нитка — тонка, щоб швидко розігріватися. Але вона згорнута в спіраль, а то і в подвійну, щоб:
- компактно вмістити велику довжину дроту;
- посилити випромінювання;
- знизити втрати тепла.
з часом вольфрам все одно випаровується. На склі з'являються темні плями-це осів метал.
Рано чи пізно спіраль стоншується і перегорає.
перші лампи майже не перегорали.
на початку XX століття лампи розжарювання були майже вічними. Деякі горіли десятиліттями-і досі продовжують світитися. Одним із таких прикладів є лампа з Лівермора в США, яка працює з 1901 року.
це стало проблемою для бізнесу. У 1924 році найбільші виробники (включаючи Philips, Osram і General Electric) таємно об'єдналися в «фобоський картель» і домовилися:
- обмежити термін служби ламп до 1000 годин;
- стежити за дотриманням стандарту;
- штрафувати компанії за «занадто надійні» лампи.
так почалася епоха запланованого старіння. Подивитися на столітню лампочку можна тут: https://www.centennialbulb.org/pic-favs.htm Лампу встановили в пожежній частині ще в 1901 році.
