Ampüller Nasıl Çalışır ?
Yazar : Nurullah 
Kategori : Ne, Nasıl ?, Teknoloji
Direncin bize sagladigi nimetlerden biridir. Lambalarin içinde direnci yüksek filaman ismindeki teller bulunur. Bunlar sarmal seklindedir çünkü daha uzun tel daha fazla direnç demektir. Bu tele elektrik verildigince direnç göstererek isinip parlar. Lambayi 1878 yilinda Joseph Swan bulmustur. Bir yil sonra da günümüzde kullandigimiz ampulü Thomas Edison gelistirmistir.
Gelin hep birlikte bu olaya detayli olarak göz atalim.
Isik sistemlerinin icadindan önce, günes battiktan sonraki isik ihtiyaciinsanlar için büyük bir sorun olsa gerekti. Tabi ki mumlar, mesaleler,gaz lambalari gibi ilkel isik sistemleri kullaniliyordu. Ama sizi oyillara götürseler herhalde ampulsüz bir dünyaya pek desabredemezdiniz. Ampulün icat edilmesinden bugüne isik sistemleri çokdegisti. Desem ki size ampuller pek degismedi.
Bu yazimizda en basit isik sistemi olan ampulleri anlatmaya çalisacagiz.Fakat bizim anlatacagimiz hepimizin evinde bulunan klasik akkor telliampuller. Ampullere çok daha yakindan bakmak isterseniz devam edin.
NASIL ÇALIŞIR?
Aslında ampullerin çok basit bir ışık sistemi yapısıvardır. Hepimiz biliriz ki üzerinden elektrik akımı geçen bir metaldirenç gösterir. Bu direnç karşısında ısınır. Bunu en yakın elektriksobalarında ve elektrik ocaklarında görebilirsiniz. İşte ampulde buprensibe göre çalışır. Ampulün içinde bulunan çok ince filamandediğimiz (çoğunlukla tungsten metalinden yapılmış) bir tel bulunur. Butelden geçen elektrik akımı sonucunda tel aşırı derecede ısınarak(yaklaşık 3000 C) ışık yaymaya başlar.
Ampulün yapisina bakacak olursak, içi argon gaziyla dolu armut seklindebir camdan yapildigini görürüz. Içinde elektrik akiminin geçtigi kaliniki tane tel vardir. Bu tellerin ucunda iki tel arasinda ise filamanbulunur. Filamani tutan ayrica iki veya daha fazla destek tellerivardir. Akim ve destek telleri cam bir kaideye tutturulmustur.
Akim tellerinin birisi ampulün altindaki noktaya,digeri ise vidali kismin yan tarafina baglidir. Elektrik bu noktalardantemin edilir.
Filamanlar tungsten metalinden yapilirlar. 60 Watt ‘lik bir ampuldebulunan filamanin boyu yaklasik iki metredir. Çift sarmalli olarakyapildiklari için boyu size kisa gelebilir. Bunu asagidaki filamaninbüyültülmüs resminden daha iyi anlayabilirsiniz
NEDEN TUNGSTEN METAL?
Ampulün içindeki filamanin yüksek sicakliga ulasarakisik yaydigini artik biliyoruz. Bir filamanin bu denli yüksek birsicaklikta erimemesi lazimdir.
Ilk ampullerde kullanilan karbon filamanlar 2100 Cüzerindeki sicakliklarda buharlasarak inceliyor ve kopuyordu. Dahadüsük bir sicaklik los bir isik; daha yüksek bir sicaklik ise filamaninerimesi demekti.
Tungsten filamanlar ise yüksek erime derecesiyle(3410 C) ampullerde kullanilabilecek en iyi metaldir. Yüksek isiderecesinde parlak isik verebilmektedir. Bununla b
eraber tungstenfilaman da bir gün incelecek ve kopacaktir.
NEDEN ARGON GAZI?
Yanmanin gerçeklesebilmesi için isinan bir cisim veoksijen gazi gereklidir. Oksijen gazi yoksa yanma gerçeklesmez. Buyüzden ilk ampullerde, ampulün içindeki hava vakum ediliyor ve nerdeyseoksijen gazi olmuyordu. Böylece içerdeki filaman yanip kül olmuyordu.
Tungsten filamanli ampullerde su problem ortayaçikti: Tungsten filaman yüksek sicaklikta buharlasmaya basliyordu. Bubuhar vakumsuz, havasiz bir ortamdan dolayi ampulün iç yüzeyinde bir istabakasi olusturuyordu. Bu da zamanla ampulüm kararmasi ve isigihapsetmesi demekti.
Bu yüzden kullandigimiz modern ampullerin içerisineargon gazi doldurulmaktadir. Argon gazi ampulün zamanla kararmasiniönlemektedir..
AMPULÜN HIKAYESI
Burada uzun uzadiya tarihçe anlatmayacagim size.Ampulle ilgili olarak pek çok kisi tarihte çalismalar yapmistir. Fakatyapilan ampuller çok kisa ömürlü olmuslardir. Size iki kisidenbahsedecegim. Birisi Ingiliz Joseph Swan ve digeri ise (sanirimhepinizin en çok duydugu isim) Amerikali Thomas Edison. Sasirtici birsekilde her ikiside birbirinden habersiz, 1878-1879 yillarinda, o zamangöre uzun dayanan (yaklasik 12-13 saat) ampulleri yapmislardi.Ampullerinde kullandiklari tel ise kömürlesmis pamuk lifiydi. Yanikarbon elementiydi. Daha sonra 1880 yilinda Edison kömürlesmis bambulifinden 40 saate kadar dayanan ampulünü yapti.
Edison’un ampullerindeki sorun filaman telininömrünün kisa olmasiydi. Kullandigi karbon lifleri 2675 C ‘de isiksaçiyordu. Bu karbon lifleri kisa sürede buharlasarak inceliyor vekopuyordu. Çözüm düsük sicaklikti, fakat buda az ve los isik demekti.
Diger mucitlerde çalismalarini sürdürdüler. 1898 ‘deKarl Auer filaman olarak erime derecesi 2700 C olan osmiyumu kullandi.1903 ‘de Siemens ve Halske tantalumu kullandi. Erime noktasi 2996 Cidi. Fakat hiçbirisi bugün kullandigimiz ampul degildi.
Nihayet 1906-10 yillarinda General Electric Firmasive William Coolidge bugünkü modern ampullerde kullanilan tungstenfilamanli ampulü gelistirdiler. Iste o gün bu gündür bu ampullerikullaniyoruz.
AMPUL AVANTAJLI MI, DEGIL MI?
Birazda akkor telli ampullerin avantajlarina ve dezavantajlarina deginelim:
Avantajlari:
- Yaygin kullanim alani ve düsük maliyet
- Kolaylikla elektrik sistemlerine baglanabilmesi
- Ufak araçlara uyumlulugu
- Düsük voltajlarda, örnegin pillerle bile çalisabilmesi
- Çok degisik sekillerde ve boyutlarda olabilmesi
Dezavantajlari:
- Tek dezavantaj olarak, elektrik enerjisinin sadece%10 kadarini isiga çevirdigini, geri kalanini ise isi enerjisineçevirdigini söyleyebilirim.
Baska bir dezavantaji varsa bile pek de haksizlik etmemek lazim ampullere
