Machen Sie Sie es: Ihre eigenen Glühbirne

Anmerkung der Redaktion: Dies ist eine in einer gelegentlichen Serie von Artikeln aus Popular Science How2.0 Abteilung. Die Projekte haben unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad abhängig von einem Projektleiter Erfahrung, von Dabbler bis hin zu meistern.

Abt.: Graue Substanz
Element: Wolfram
Projekt: Herstellung einer Glühbirne
Zeit: 30 Minuten
Kosten: Ungefähr $50
Dabbler | | | | | Master

Thomas Edison monatelang bekanntlich versucht, eine Glühbirne, die Arbeit zu machen. Er testete ein Material nach dem anderen in einer evakuierten Glasglocke, bevor er eine Carbonheizfadens lang genug endlich, um es zu verkaufen, mit ernstem Gesicht brennen. Als ich vor kurzem einen freien Nachmittag hatte, dachte ich, ich würde sehen, ob ich es auch tun könnte.

Edisons erste Fehler lebte vor Wolframdraht zur Verfügung stand. Wolfram ist viel besser als Kohlenstoff als Filament Material, und jetzt können Sie es in jedem Metall-Angebot-Shop finden. Es dauert länger, ist weniger spröde und mit einem Reiniger, weißere Licht leuchtet. Seinen zweiten Fehler, bis zum heutigen Tag im Klassenzimmer Physik Demonstrationen wiederholt verwendete ein Vakuum um die Luft aus der Lampe zu erhalten. Ausräumen der Luft ist wichtig, denn bei gelb zur Weißglut (3.500 ° F bis 5.000 ° F), ziemlich genau alle bekannt Materialien, sogar Filament Wolframdraht, reagieren mit Sauerstoff und in wenigen Sekunden verglühen. Den Sauerstoff zu entfernen und der Draht nicht brennen. Aber ein Vakuum ist den harten Weg, um dieses Problem zu lösen. Sie benötigen eine teure Vakuumpumpe, ein dickes Glas Glasglocke, den Druck der umgebenden Atmosphäre und mehrere nonleaking Rohrverbindungen zu widerstehen.

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Es ist viel einfacher, nur die Luft mit einem inerten Gas zu verdrängen, die bei gleichem Druck als die umgebende Luft, die ist wie die meisten modernen Lampen arbeiten. Gemeinsamen Haushalt Glühbirnen verwenden eine Mischung aus Argon und Stickstoff. Ausgefallene Krypton Taschenlampen und Xenon-Scheinwerfer nutzen die gleichnamigen schwereren Edelgasen um das Filament brennen länger und heißer zu ermöglichen.

Ich habe Helium, weil es ist leicht verfügbar und leichter als Luft, erlaubt mir, meine Birne, einem umgedrehten Glas Eiskübel (Hochzeitsgeschenk, glaube ich), von unten zu füllen. Das Helium schwebte, verdrängen die Luft im Inneren. Mit einem stetigen Strom fließen, ich brauchte nicht einmal um den Eimer sehr gut versiegeln – ich nur ein Blatt Alufolie eingewickelt über unten zu halten Wirbel von Wehen der Luft.

Für einen Heizfaden habe ich einen dicken Wolframdraht ich liegen hatte rund um den Shop und für die Stromversorgung, ein Stöckchen Schweißer habe ich bei einer Auktion. Es versorgt rund 50 Ampere bei 30 Volt, die mir eine 1.500-Watt-Glühbirne. Wenn ich das Filament ohne den Eimer an Stelle eingeschaltet, eine ungeheure Menge von Wolfram-Oxid Rauch produziert und dauerte nicht sehr lange. Aber mit den Eimer auf und einen stetigen Strom von Helium, das Filament leuchtete hell und sauber.

Es muss wirklich spannend für Tom gewesen, wenn er eines dieser Dinge endlich, zum ersten Mal zu arbeiten. Ich weiß, ich war begeistert, obwohl ich über meine nur etwa 30 Minuten lang geschuftet und es perfekt zum ersten Mal funktionierte – nun, das erste Mal, das ich nicht vergessen, das Helium zu aktivieren.

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