Quando ha ricevuto il brevetto per la lampada al tungsteno Just e Hanaman?
doc-7844
Il 13 dicembre 1904, Sándor Just ungherese e Franjo Hanaman croato ottennero un brevetto ungherese (numero di brevetto ungherese). 34541) per una lampada a incandescenza di tungsteno che è durata più a lungo e ha dato luce più luminosa del filamento di carbonio. Le lampade a filamento di tungsteno sono state commercializzate per la prima volta dalla società ungherese Tungsram nel 1904. Questo tipo è spesso chiamato Tungsram-bulbs in molti paesi europei. Riempire una lampadina con un gas inerte come argon o azoto ritarda l' evaporazione del filamento di tungsteno rispetto al suo funzionamento sotto vuoto. Ciò consente temperature più elevate e quindi una maggiore efficacia con minore riduzione della vita del filamento.
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doc-7839
Nel 1872, il russo Alexander Lodygin inventò una lampadina a incandescenza e ottenne un brevetto russo nel 1874. Ha usato come bruciatore due barre di carbonio a sezione ridotta in un ricevitore di vetro, ermeticamente sigillato e riempito di azoto, elettricamente disposte in modo che la corrente potesse passare al secondo carbonio quando il primo era stato consumato. In seguito visse negli Stati Uniti, cambiò nome in Alexander de Lodyguine e ottenne brevetti per lampade ad incandescenza con filamenti di cromo, iridio, rodio, rutenio, osmio, molibdeno e tungsteno e una lampadina che utilizzava un filamento di molibdeno fu mostrata alla fiera mondiale del 1900 a Parigi.
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doc-7868
La resistenza effettiva del filamento dipende dalla temperatura. La resistenza a freddo delle lampade al tungsteno filamento è di circa 1/15 la resistenza a caldo filamento quando la lampada è in funzione. Ad esempio, una lampada da 100 watt e 120 volt ha una resistenza di 144 ohm quando è accesa, ma la resistenza al freddo è molto più bassa (circa 9,5 ohm). Poiché le lampade ad incandescenza sono carichi resistivi, per controllare la luminosità è possibile utilizzare semplici dimmer TRIAC a controllo di fase. I contatti elettrici possono essere contrassegnati da un simbolo a "T" che indica che sono progettati per il controllo di circuiti con una corrente di spunto elevata caratteristica delle lampade al tungsteno. Per una lampada di servizio generale da 100 watt, 120 volt, la corrente si stabilizza in circa 0,10 secondi, e la lampada raggiunge il 90% della sua piena luminosità dopo circa 0,13 secondi.
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doc-7863
In una lampada convenzionale, il tungsteno evaporato alla fine condensa sulla superficie interna dell' involucro di vetro, scurendola. Per i bulbi che contengono un vuoto, l' oscuramento è uniforme su tutta la superficie dell' involucro. Quando si utilizza un riempimento di gas inerte, il tungsteno evaporato viene trasportato nelle correnti di convezione termica del gas, depositando preferibilmente sulla parte superiore dell' involucro e annerendo solo quella parte dell' involucro. Una lampada ad incandescenza che fornisce il 93% o meno della sua potenza luminosa iniziale al 75% della sua vita nominale è considerata insoddisfacente se testata secondo la pubblicazione IEC 60064. La perdita di luce è dovuta all' evaporazione del filamento e all' annerimento della lampadina. Lo studio del problema dell' annerimento delle lampadine ha portato alla scoperta dell' effetto Edison, emissione termoionica e invenzione del tubo a vuoto.
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doc-7862
Durante il normale funzionamento, il tungsteno del filamento evapora; i filamenti più caldi e più efficienti evaporano più velocemente. Per questo motivo, la durata di vita di una lampada a incandescenza è un compromesso tra efficienza e longevità. Il compromesso è in genere impostato per fornire una durata di vita di diverse centinaia a 2.000 ore per le lampade utilizzate per l' illuminazione generale. Lampade teatrali, fotografiche e di proiezione possono avere una vita utile di poche ore, l' aspettativa di vita commerciale per alte prestazioni in una forma compatta. Le lampade per servizio generale di lunga durata hanno un' efficienza inferiore, ma sono utilizzate quando il costo di sostituzione della lampada è elevato rispetto al valore dell' energia utilizzata.
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doc-7864
Una quantità molto piccola di vapore acqueo all' interno di una lampadina può influenzare significativamente l' oscuramento della lampada. Il vapore acqueo si dissocia in idrogeno e ossigeno al filamento caldo. L' ossigeno attacca il metallo tungsteno, e le particelle di ossido di tungsteno risultanti viaggiano verso le parti più fredde della lampada. L' idrogeno da vapore acqueo riduce l' ossido, riformando il vapore acqueo e continuando questo ciclo dell' acqua. L' equivalente di una goccia d' acqua distribuita su 500.000 lampade aumenterà significativamente l' oscuramento. Piccole quantità di sostanze come lo zirconio sono posizionate all' interno della lampada come getter per reagire con l' ossigeno che può estinguere i componenti della lampada durante il funzionamento.
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doc-7859
Per migliorare l' efficienza della lampada, il filamento è generalmente costituito da bobine multiple di filo sottile arrotolato, noto anche come "bobina arrotolata". Per una lampada da 60 watt a 120 volt, la lunghezza non rivestita del filamento di tungsteno è di solito 22,8 pollici (580 mm) e il diametro del filamento è 0,0018 pollici (0,046 mm). Il vantaggio della bobina arrotolata è che l' evaporazione del filamento di tungsteno è al tasso di un cilindro di tungsteno avente un diametro uguale a quello della bobina arrotolata. Il filamento della bobina a spirale evapora più lentamente di un filamento rettilineo della stessa superficie e della stessa potenza di emissione della luce. Come risultato, il filamento può quindi funzionare più caldo, che si traduce in una sorgente di luce più efficiente, riducendo l' evaporazione in modo che il filamento durerà più a lungo di un filamento dritto alla stessa temperatura.
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doc-7840
Con l' aiuto di Charles Stearn, un esperto di pompe per vuoto, nel 1878, Swan sviluppò un metodo di lavorazione che evitò l' annerimento precoce del bulbo. Questo ha ricevuto un brevetto britannico nel 1880. Il 18 dicembre 1878, in occasione di una riunione della Newcastle Chemical Society, fu mostrata una lampada che utilizzava un' esile bacchetta di carbonio, e Swan diede una dimostrazione di lavoro durante la riunione del 17 gennaio 1879. E' stato anche mostrato a 700 che hanno partecipato ad una riunione della Società letteraria e filosofica di Newcastle su Tyne il 3 febbraio 1879. Queste lampade utilizzavano un' asta di carbonio da una lampada ad arco piuttosto che un filamento sottile. Così avevano una bassa resistenza e richiedevano conduttori molto grandi per fornire la corrente necessaria, quindi non erano commercialmente pratici, anche se hanno fornito una dimostrazione delle possibilità di illuminazione ad incandescenza con un vuoto relativamente alto, un conduttore di carbonio e fili piombo in platino. Oltre a richiedere troppa corrente per rendere pratico un impianto elettrico della stazione centrale, il loro ciclo di vita era molto breve. Swan rivolse la sua attenzione a produrre un migliore filamento di carbonio e i mezzi per fissarne le estremità. Egli ideò un metodo di trattamento del cotone per produrre il "filo pergamenato" e ottenne il brevetto britannico 4933 nel 1880. Da quest' anno ha iniziato a installare lampadine in case e luoghi di riferimento in Inghilterra. La sua casa è stata la prima al mondo ad essere illuminata da una lampadina e anche la prima casa al mondo ad essere illuminata dall' energia idroelettrica. Nel 1878 la casa di Lord Armstrong a Cragside fu anche tra le prime case ad essere illuminate dall' elettricità. Nei primi anni del 1880 aveva iniziato la sua azienda.
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doc-7866
Una variante della lampada ad incandescenza non utilizzava un filamento di filo caldo, ma piuttosto un arco colpito da un elettrodo sferico a sfera per produrre calore. L' elettrodo è poi diventato incandescente, con l' arco che contribuisce poco alla luce prodotta. Tali lampade sono state utilizzate per la proiezione o l' illuminazione di strumenti scientifici come i microscopi. Queste lampade ad arco funzionavano a tensioni relativamente basse e incorporavano filamenti di tungsteno per avviare la ionizzazione all' interno dell' involucro. Hanno fornito l' intensa luce concentrata di una lampada ad arco, ma erano più facili da usare. Sviluppate intorno al 1915, queste lampade sono state sostituite da lampade al mercurio e allo xeno.
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doc-7865
La lampada alogena riduce l' evaporazione irregolare del filamento ed elimina l' oscuramento dell' involucro riempiendo la lampada con un gas alogeno a bassa pressione, piuttosto che con un gas inerte. Il ciclo alogeno aumenta la durata di vita della lampadina e ne previene l' oscuramento riposizionando il tungsteno dall' interno della lampadina sul filamento. La lampada alogena può far funzionare il suo filamento ad una temperatura superiore a quella di una lampada standard a gas di potenza simile senza perdita di vita operativa. Tali lampadine sono molto più piccole delle normali lampadine ad incandescenza, e sono ampiamente utilizzati dove l' illuminazione intensa è necessaria in uno spazio limitato. Lampade a fibra ottica per microscopia ottica è una tipica applicazione.
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doc-7870
Le lampade molto piccole possono avere i fili di supporto filamento estesi attraverso la base della lampada, e possono essere saldati direttamente ad un circuito stampato per le connessioni. Alcune lampade del tipo a riflettore includono terminali a vite per il collegamento dei fili. La maggior parte delle lampade hanno basi metalliche che si inseriscono in una presa per sostenere la lampada e condurre la corrente ai fili filamento. Alla fine del 19 ° secolo, i produttori hanno introdotto una moltitudine di basi incompatibili lampada. General Electric ha introdotto dimensioni di base standard per lampade ad incandescenza tungsteno con il marchio Mazda nel 1909. Questo standard è stato presto adottato in tutti gli Stati Uniti, e il nome Mazda è stato utilizzato da molti produttori sotto licenza fino al 1945. Oggi la maggior parte delle lampade ad incandescenza per il servizio di illuminazione generale utilizzano una vite Edison in candelabri, di dimensioni intermedie, standard o standard, oppure una base a baionetta a doppio contatto. Le norme tecniche per i supporti delle lampade includono la norma ANSI C81.67 e la norma IEC 60061-1 per le comuni dimensioni delle lampade commerciali, per garantire l' intercambiabilità tra i prodotti di produttori diversi. Lampade a baionetta di base sono frequentemente utilizzati nelle lampade per autoveicoli per resistere all' allentamento dovuto alle vibrazioni. Per le lampade alogene o riflettori viene spesso utilizzata una base bipinica.
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