Рис. 98. Современная лампа накаливания: 1 — вольфрамовая нить, 2 — металлические вводы, 3— стеклянная ножка, 4 — трубка для откачки воздуха из баллона лампы, 5 — гильза цоколя лампы, 6 — контакт
В 1890 г. Лодыгиным была изобретена лампа накаливания с металлической (вольфрамовой) нитью.
Чем выше температура нити, тем большая часть излучаемой ею энергии отдается в виде света. Однако в первых лампах накаливания температура нити не могла быть выше 1500—1600 °С, и поэтому лампы накаливания хотя и представляли огромный шаг вперед по сравнению с прежними керосиновыми и другими лампами, но были мало экономич-
138
ны: они потребляли около 6 Вт на каждую канделу *) силы света. Для повышения экономичности требовалось изыскать новые материалы для нити, которые позволили бы повысить ее температуру. В настоящее время техника изготовления тонких однородных нитей из вольфрама (температура плавления 3370° С) очень высока, и современные лампы накаливания имеют вольфрамовые нити.
В 1913 г. американский физик и химик Ирвин Ленгмюр (1881—1957) предложил наполнять баллоны ламп инертным газом (аргоном), присутствие которого замедляет испарение нити. Кроме того, Ленгмюр предложил свертывать нить в виде спирали, благодаря чему значительно уменьшается отдача теплоты при соприкосновении с газом, наполняющим баллон, и, следовательно, повышается температура нити. Применение вольфрамовых спиралей и инертных газов позволило повысить температуру накала до 2400 °С и этим снизить расход энергии в мощных лампах до 0,6 Вт на канделу.
На рис. 98 показано устройство современной лампы накаливания. Она содержит спиральную вольфрамовую нить 1, приклепанную к концам металлических вводов 2. Вводы впаяны в стеклянную ножку лампы 3, внутри- которой проходят проволоки, подводящие ток к спирали. Для того чтобы при нагревании проволок стекло не растрескалось, проволоки, идущие внутри стекла, делают из металлов с таким же температурным коэффициентом расширения, как и у стекла. Для откачки воздуха служит небольшая трубка 4, которая после удаления воздуха запаивается.
Для включения лампы ее снабжают металлическим цоколем, укрепленным на баллоне. Цоколь состоит из металлической гильзы 5, имеющей винтовой желоб, и изолированного от нее контакта 6, к которым припаиваются провода от нити накала. Включение в цепь осуществляется ввертыванием цоколя лампы в специальный патрон. При ввертывании цоколя до соприкосновения его вывода со штифтом патрона концы спирали накала оказываются соединенными с проводами осветительной сети. далее