طرز کار لامپ برق

در این مطلب از کتاب به من بگو چرا، جلد چهارم، در مورد طرز کار لامپ صحبت میکنیم.

هامفری دیوی انگلیسی به سال 1800 دست به یک سلسله آزمایشهایی در زمینه‌ی الکتریسیته زد. وی چیزی در اختیار داشت که ما آن را امروز باتری برقی می‌نامیم.

دیوی با باتری بسیار ضعیف خود آزمایشی انجام داد. نخست چند رشته سیم را به ته آن وصل کرد، و سپس بر سر دیگر هر یک از آن سیمها، یک تکه زغال چسباند. آنگاه مشاهده کرد که از برخورد و جدایی تکه زغالها جرقه برمی جهد. دیوی نام آن را قوس برقی نهاد و نخستین وسیله‌ای بود که ثابت کرد، بشر می تواند از نور برق استفاده کند.

این دانشمند در مرحله‌ی دیگر دست به انجام آزمایش دیگری زد:

یک سیم نازک از جنس پلاتین را برداشت و آن را به جای دو عدد از آن تکه زغالها به گونه‌ای نهاد که سر هر دو سیم، به هم متصل گشتند. این بار مشاهده کرد که جریان برق از درون باتری وارد سیم پلاتینی شده، آن را به گونه ای گرم و برافروخته می‌کند که می تواند نورافشانی بنماید.

این نخستین لامپ برق ساده بود که به دست هامفری دیوی اختراع گردید ولی اشکال بزرگی که داشت آن بود که منبع روشناییش بسیار ضعیف بود.

یکی از شاگردان دیوی به نام مایکل فاراده به آزمایش دیگری دست زد، آزمایشی که او را در تکمیل مولدهای برق موفق نمود. از آن پس با استفاده از موتورهای بخار، مولدهای برق را به کار انداختند و منابع نیرومندتری برای تولید در اختیار گرفتند.

در همان روزها مردی به نام توماس ادیسون در امریکا سرگرم آزمایش با افروزه‌های زغالی بود.

افروزه‌های زغالی رشته‌های نازکی از زغال بود که به صورت الیاف مورد استفاده‌ی این دانشمند قرار می‌گرفت. چون برق را در این افروزه‌ها به جریان می‌انداخت می دید که گرم و برافروخته می‌شوند. ولی چه سود که در هوای آزاد افروزه‌های زغالی، خود می‌سوختند و زود از بین می‌رفتند.

برای رفع چنین مشکلی، ادیسون آمد و افروزه‌های زغالی را درون یک لامپ شیشه‌ای قرار  داد، و هوای داخل آن را نیز به کمک تلمبه‌ی مخصوصی خارج کرد. این بار دید که افروزه‌های زغالی به خوبی افروخته شده، روشنایی پخش می‌کنند.

در ضمن چون در فضای داخل لامپ، اکسیژنی وجود نداشت، افروزه های زغالی با سوختن از بین نمی‌رفتند.

پس بدینگونه بود که نخستین لامپ برقی به دست ادیسون ساخته شد و بشر در پرتو این اختراع بهره‌های فراوانی برگرفت.

برای تکمیل این اختراع، دانشمندان گامهای دیگری برداشتند. مثلاهر چه آن افروزه‌ها را بیشتر حرارت بدهند، روشنایی بیشتری از آنها پدید می‌آید. آنگاه به این اندیشه فرو رفتند که موادی را جستجو کنند که تاب تحمل حرارت‌های شدیدتری را داشته باشد. یعنی حرارت بسیار ببیند بی آنکه خود ذوب گردد.

یکی از موادی که چنین امتیازی داشت فلزی بود به نام تانتال که تا حرارتی برابر با 2837 درجه‌ی سانتیگراد نبیند هرگز ذوب نخواهد شد. در سال 1905 این فلز را به صورت تارهای نازکی در آورند و در صنعت لامپ سازی مورد استفاده قرار دادند.

بهتر از این، فلز دیگری بود به نام تنگستن که برای ذوب شدن به یک حرارت 3370 درجه ای نیاز دارد. اما نخست کسی نمی‌توانست آن را به شکل تارهای نازکی در بیاورد. ولی با گذشت زمان این اشکال نیز برطرف گردید، بطوری که هم اکنون لامپ‌های برقی مجهز به افروزه‌های تنگستنی، از متداولترین لامپها در جهان به شمار می‌روند.