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Chi ha inventato la lampadina?

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Senza di lei la nostra vita sarebbe molto più scomoda. E non c'è casa, o auto, o bicicletta che non ne usi almeno una. Scopriamo i segreti della lampadina a incandescenza e delle sue... nipotine moderne!

La lampadina a incandescenza è la classica invenzione che ha diversi padri. Il primo padre fu l’inventore britannico sir Joseph Wilson Swan che la brevettò nel 1878. È stata proprio la sua casa a Gateshead, in Gran Bretagna, la prima casa al mondo a essere illuminata con le lampadine elettriche. Tre anni dopo, nel 1881 il teatro Savoy nella City of Westminster (Londra) fu il primo edificio pubblico a usare le lampadine a incandescenza. 

 

La lampadina inventata da Swan era costituita da uno spesso filamento di carbonio che, riscaldandosi, emetteva luce e gas . Quest'idea aveva però dei difetti: l'interno del bulbo della lampadina si copriva rapidamente di fuliggine emessa dal filamento incandescente e così si anneriva. Inoltre, questo tipo di lampadina consumava tantissima elettricità.

 

Inventori copionI

 

A migliorare la lampadina pensò, l'anno seguente (1879), l’americano Thomas Edison , che brevettò una lampadina con un filamento sottile e ad alta resistenza elettrica . Al contrario del modello di Swan, la lampadina di Edison non anneriva troppo l'interno del bulbo e dunque manteneva una luminosità costante.  Swan, partendo dalle modifiche di Edison, migliorò ulteriormente la lampadina e cominciò a vendere le proprie in Inghilterra. Così, tra i due inventori, nacque una disputa sulla paternità dell'invenzione. La contesa finì anni dopo con la creazione della società Edison-Swan che divenne una delle più grandi produttrici mondiali di lampadine. Nel 1910 il fisico americano William David Coolidge sostituì il filamento di carbonio con uno di tungsteno immerso in un gas, realizzando in questo modo una lampadina che durava molto di più. Questo tipo di lampada, con pochissime variazioni, è arrivata fino ai giorni nostri.

 

Perché la lampadina fa luce

 

Quando il filamento di tungsteno di una lampadina viene attraversato dalla corrente elettrica, un certo numero di elettroni raggiunge un livello energetico superiore al normale. Quando questa energia si trasforma, perché gli elettroni tornano al loro normale livello energetico, crea delle particelle luminose chiamate fotoni, ossia luce. Purtroppo questo processo è molto poco efficiente infatti, in una lampadina a incandescenza, appena il 10 per cento dell'energia che riceve si trasforma in luce visibile. Il restante 90 per cento diventa luce infrarossa (che gli occhi umani non possono vedere) e calore (che, invece, possiamo sentire: basta avvicinare una mano a una lampada accesa!).

 

Lampadine curiose

Nel 1879, l'inventore torinese di Piossasco Alessandro Cruto, riuscì a realizzare un filamento in carbonio per lampadine a incandescenza chedurava ben 500 ore contro le 40 ore del filamento delle lampadine di Edison. Purtroppo, non avendo finanziatori  non riuscì a brevettare la sua invenzione e se ne perse il ricordo.

Tre curiosità... luminose

Affinché un filamento di tungsteno emetta luce visibile deve raggiungere una temperatura molto elevata: circa 2.200 gradi centigradi !

Il filamento di una lampadina normale è incredibilmente lungo: circa due metri . Ed è così sottile che, per poter stare tutto all'interno di una lampadina,  deve venire avvolto in forma di una doppia bobina .

Le lampadine moderne non sono sottovuoto e non contengono aria bensì un  gas inerte. Il gas inerte è un tipo di gas che non ha reazioni chimiche indesiderate.

 

Il gas inerte (di solito è  un gas chiamato argon ), serve a evitare che il filamento di tungsteno,  evaporando per via dell'altissima temperatura che raggiunge, si consumi rapidamente facendo bruciare la lampadina.

L'Unione Europea ha  gradualmente vietato la vendita di lampadine a incandescenza , perché consumano troppa energia.  Al posto delle normali lampadine, oggi si possono usare le  lampade alogene  (una variante di quelle a incandescenza, con  maggiore efficienza e maggiore durata), le  lampade fluorescenti a basso consumo e le lampade a led . Questi ultimi due tipi di lampade, a parità di luce emessa, consumano  fino all'80 per cento di energia in meno