Електричний струм в лампочці проходить через дуже тонку згорнуту в пружинку дріт, або нитка розжарення. Нитка розжарювання роблять з вольфраму, у якого дуже висока температура плавлення (т. Е. Він може перш ніж розплавиться разогревиатьса до дуже високих температур). Висока температура плавлення - єто річ хороша: коли електричний струм проходить через нитку розжарення в лампочці, нитка розжарення розжарюється, достіная температури близько 2483 ° С. Розжарюючись, вона світиться. Це її світіння і представляє світло, який нам дає електрична лампочка.
Зазвичай дроти, по яких проходить електричний струм, дозволяє йому проходити дуже легко. Але якщо провід тонкий, як провід нитки в електричній лампочці, току доводиться проходити з дуже сильним зусиллям. При цьому виникає сильне тертя, воно вже породжує тепло, а вже тепло в кінцевому підсумку викликає світіння нитки розжарювання в лампочці.
Замість повітря лампочки заповнюють газом аргоном. У повітрі міститься кисень - газ, необхідний вже для горіння. Якби на розпечені нитки розжарювання в лампочці діяв повітря або газ, вони б не світили протягом двохсот годин, а згорали б миттєво. Ну тоді чому тоді в такому випадку електричні лампочки все ж перегорають?
Лампочки насправді не перегорають. Але при кожному сильному нагріванні якась частина нитки розжарювання випаровується, тобто від неї відриваються частинки, які плавають вже в аргоні. В остаточному результаті нитка розжарення стає в якихось місцях слабкіше ніж у інших, і в кінці кінців вона просто розривається. Плями, які можна побачити на внутрішній поверхні лампочок, - це не свідчення вигоряння лампочок, а тонкий шар випарувався вольфраму.
Як відомо, в більшості випадків, лампочка, це скляна колба, в яку вбудовується цоколь, в якому міститься тонка спіраль, яка виготовляється, або з вольфраму, або з того ж вольфраму, але покритого, скажімо, ренієм для того, щоб збільшити термін служби лампочки.
Коли виготовлялися перші лампочки, то з чого тільки не намагалися робити нитки розжарювання! Навіть таку річ застосовували, як нитки з бамбукових волокон, але, як з'ясувалося, бамбук міг перегоріти, і перегоріти дуже бистно.
потім почали застосовувати вже металеві нитки наккаліванія. Але знову ж таки, температура нагріву була такою, що метал, з якого була зроблена нитка розжарення або згорав, або плавився. Потім, пізніше, спробували застосувати вольфрам. вольфрам - це найтугоплавкіший метал, його температура плавлення 3387 градусів за Цельсієм. Це стало якраз до речі, бо, коли відбувається нагрівання спіралі в лампочці, то температура підвищується до більш, ніж трьох тисяч градусів.
Перші лампочки намагалися, ще до вольфрамових ниток робити і з повітрям всередині, але метал там або плавився, або згорав, потім викачували повітря, але і це не допомагало. Як не одне, так інше! Метал просто при нагріванні став дуже швидко випаровуватися. Подітися він нікуди не міг, а осідав на стінках лампочки, але спіраль, ясна річ, ставала непридатною для використання, лампочка, що називається, перегорала.
З вольфрамовими нитками траплялося те ж саме, поки не придумали закачувати інертні гази, такі, як аргон, азот і криптон. Найчастіше зараз застосовують азот, так як він найпоширеніший з цих газів, такі, як криптон і аргон обходяться дуже дорого.
І тут помітили, що метал хоч і випаровувався, але набагато повільніше, ніж це було б у відносному вакуумі.
Я кажу "відносному", бо на землі ще не навчилися робити вчиненого вакууму.
Але все ж лампочки час від часу перегорають, так як інертний газ не забезпечує повною мірою його "неіспаряемость".
Дійсно, коли ми включаємо лампочку, як підмітив попередній користувач, по спіралі рухається електричний струм, цей струм не просто рухається, а спіраль структурізована так, що відбувається сильне опір, бо витки спіралі зроблені какби сходинками.
Це можна ще описати так:
Уявіть собі, що ви хочете пройти через певний прохід. У вас завдання, пройти прохід між стулками дверей. А виходить так, що не тільки ви, а багато людей поривається пройти через прохід між стулками. І що виходить: а виходить те, що ви неминуче почнете стикатися один з одним, хтось буде намагатися протиснутися між вами і стулкою, хтось буде напирати зсади, ось вам і лудет опір. А так, як електричний струм рухається дуже швидко, в результаті зіткнення частинок відбувається тертя колосальної сили, і відбувається нагрівання.
а нагрівання, як я говорив вище, може досягати понад трьох тисяч градусів Цельсія.