Di che cosa è fatto il filamento?
doc-7852
Le lampadine a incandescenza sono costituite da un involucro di vetro stagno all' aria (l' involucro, o lampadina) con un filamento di filo di tungsteno all' interno della lampadina, attraverso il quale passa una corrente elettrica. I fili di contatto e una base con due (o più) conduttori forniscono collegamenti elettrici al filamento. Le lampadine a incandescenza contengono di solito un supporto in stelo o in vetro ancorato alla base della lampadina che permette ai contatti elettrici di scorrere attraverso l' involucro senza perdite di aria o gas. Piccoli fili incorporati nello stelo sostengono a loro volta il filamento e i suoi fili conduttori.
None
doc-16804
I misuratori di conducibilità termica si basano sul fatto che la capacità di un gas di condurre il calore diminuisce con la pressione. In questo tipo di calibro, un filamento di filo viene riscaldato facendo passare corrente attraverso di esso. Per misurare la temperatura del filamento si può quindi utilizzare una termocoppia o un rilevatore di temperatura a resistenza (RTD). Questa temperatura dipende dalla velocità con cui il filamento perde calore al gas circostante e quindi dalla conducibilità termica. Una variante comune è il calibro Pirani che utilizza un singolo filamento di platino sia come elemento riscaldato che come RTD. Questi calibri sono precisi da 10 torr a 10-3 torr, ma sono sensibili alla composizione chimica dei gas misurati.
None
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.
None
doc-7857
Nel 1902, la società Siemens sviluppò un filamento di lampada al tantalio. Queste lampade erano più efficienti anche dei filamenti di carbonio grafitizzati e potevano funzionare a temperature più elevate. Poiché il metallo al tantalio ha una resistività inferiore rispetto al carbonio, il filamento della lampada al tantalio era abbastanza lungo e richiedeva più supporti interni. Il filamento metallico aveva la proprietà di accorciarsi gradualmente durante l' uso; i filamenti venivano installati con grossi anelli che si stringevano durante l' uso. Questo ha reso le lampade in uso per diverse centinaia di ore abbastanza fragili. I filamenti metallici avevano la proprietà di rompersi e ri-saldarsi, anche se ciò di solito ridurrebbe la resistenza e abbrevierebbe la vita del filamento. General Electric acquistò i diritti d' uso dei filamenti di tantalio e li produsse negli Stati Uniti fino al 1913.
None
doc-7856
I primi filamenti di lampadina di successo sono stati fatti di carbonio (da carta carbonizzata o bambù). I primi filamenti di carbonio ha avuto un coefficiente di resistenza negativo di temperatura - come hanno ottenuto più caldo, la loro resistenza elettrica è diminuita. Ciò ha reso la lampada sensibile alle fluttuazioni dell' alimentazione elettrica, in quanto un piccolo aumento di tensione potrebbe causare il riscaldamento del filamento, riducendone la resistenza e provocando un maggiore assorbimento di energia e calore. Nel processo "lampeggiante", i filamenti di carbonio venivano riscaldati dalla corrente che li attraversava, mentre in un recipiente sottovuoto contenente vapori di idrocarburi (di solito benzina). Il carbonio depositato sul filamento da questo trattamento ha migliorato l' uniformità e la resistenza dei filamenti così come la loro efficienza. Un filamento metallizzato o "grafitizzato" è stato prima riscaldato in un forno ad alta temperatura prima di lampeggiare e il gruppo lampada. Ciò ha trasformato il carbonio in grafite che ha ulteriormente rafforzato e lisciato il filamento. Questo ha anche modificato il filamento per avere un coefficiente di temperatura positivo, come un conduttore metallico, e ha contribuito a stabilizzare il consumo di energia della lampada, la temperatura e l' uscita della luce contro piccole variazioni nella tensione di alimentazione.
None
doc-606
In effetti, Whitehead descrive qualsiasi entità come in un certo senso niente di più e niente di meno che la somma delle sue relazioni con altre entità - la sua sintesi e reazione al mondo che la circonda. Una cosa reale è proprio quella che costringe il resto dell' universo a conformarvisi in qualche modo; vale a dire, se teoricamente una cosa non ha fatto alcuna differenza a nessun' altra entità (cioè. non era collegata a nessun' altra entità), non si poteva dire che esistesse realmente. Le relazioni non sono secondarie rispetto a ciò che è una cosa, sono ciò che è la cosa.
None
doc-603
Per dirla in un altro modo, una cosa o persona è spesso vista come avente un'"essenza definente" o una "identità centrale" che è immutabile, e descrive ciò che la cosa o la persona è realmente. In questo modo di pensare, le cose e le persone sono viste fondamentalmente come le stesse nel tempo, con cambiamenti qualitativi e secondari rispetto alla loro identità centrale (ad es. "I capelli di Mark sono diventati grigi quando ha invecchiato, ma è ancora la stessa persona"). Ma nella cosmologia di Whitehead, le uniche cose fondamentalmente esistenti sono "occasioni discrete di esperienza" che si sovrappongono l' una all' altra nel tempo e nello spazio, e insieme costituiscono la persona o cosa duratura. D' altra parte, ciò che il pensiero ordinario spesso considera come "l' essenza di una cosa" o "l' identità/nucleo di una persona" è una generalizzazione astratta di ciò che viene considerato come le caratteristiche più importanti o salienti di quella persona o cosa nel tempo. Le identità non definiscono le persone, le persone definiscono le identità. Tutto cambia da un momento all' altro, e pensare che qualcosa abbia un'"essenza duratura" perde il fatto che "tutte le cose fluiscono", anche se spesso è un modo utile di parlare.
None
doc-7860
Uno dei problemi della lampadina elettrica standard è l' intaglio del filamento dovuto all' evaporazione del filamento. Piccole variazioni di resistività lungo il filamento provocano la formazione di "hot spot" nei punti di resistività più elevata; una variazione del diametro di solo l' 1% determinerà una riduzione del 25% della vita utile. Questi punti caldi evaporano più velocemente del resto del filamento, il che aumenta la resistenza a quel punto, creando un feedback positivo che termina nel piccolo divario familiare in un filamento altrimenti sano. Irving Langmuir ha scoperto che un gas inerte, invece del vuoto, ritardava l' evaporazione. General service lampadine ad incandescenza lampadine oltre 25 watt circa in rating sono ora riempito con una miscela di argon per lo più e qualche azoto, o a volte krypton. Lampade funzionanti in corrente continua sviluppano irregolarità casuali di gradini di scale sulla superficie del filamento che possono tagliare la durata di vita a metà rispetto al funzionamento AC; leghe diverse di tungsteno e renio può essere utilizzato per contrastare l' effetto.
None
doc-7843
Lewis Latimer, allora impiegato da Edison, sviluppò un metodo migliorato di trattamento termico dei filamenti di carbonio che riduceva la rottura e permetteva di stamparli in forme nuove, come la caratteristica forma "M" dei filamenti Maxim. Il 17 gennaio 1882, Latimer ottenne un brevetto per il "Process of Manufacturing Carbons", un metodo migliorato per la produzione di filamenti di lampadine, acquistato dalla United States Electric Light Company. Latimer ha brevettato altri miglioramenti, come un modo migliore di attaccare i filamenti ai loro supporti in filo metallico.
None
doc-7836
Una lampadina a incandescenza, una lampada ad incandescenza o un globo di luce ad incandescenza è una luce elettrica con un filamento di filo riscaldato ad una temperatura elevata, facendo passare una corrente elettrica attraverso di essa, fino a quando si illumina con luce visibile (incandescenza). Il filamento caldo è protetto dall' ossidazione con una lampadina al vetro o al quarzo riempita di gas inerte o evacuata. In una lampada alogena, l' evaporazione del filamento è impedita da un processo chimico che trasferisce il vapore metallico sul filamento, prolungandone la vita. La lampadina viene alimentata con corrente elettrica tramite morsetti passanti o fili incassati nel vetro. La maggior parte delle lampadine sono utilizzati in una presa che fornisce supporto meccanico e connessioni elettriche.
None
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.
None
doc-7858
Nel 1906 fu introdotto il filamento di tungsteno. Tungsteno metallo inizialmente non era disponibile in una forma che ha permesso di essere trafilato in fili sottili. Filamenti in polvere di tungsteno sinterizzato erano abbastanza fragili. Nel 1910, William D. Coolidge di General Electric sviluppò un processo per la produzione di una forma duttile di tungsteno. Il processo richiedeva la pressatura della polvere di tungsteno in barre, quindi diversi passi di sinterizzazione, la pressatura e quindi il disegno del filo. Si è scoperto che i filamenti di tungsteno molto puro formato che si abbassano in uso, e che un trattamento molto piccolo "doping" con potassio, silicio e ossidi di alluminio a livello di poche centinaia di parti per milione notevolmente migliorato la vita e la durata dei filamenti di tungsteno.
None