 |
 |
 |
 |
XLVIII. Об особом поведении ламп накаливания при сильном
накале*
Вильям Генри Прис
\. Во время моего последнего посещения Америки (октябрь 1884 г.) г-н Эдисон показал мне поразительный опыт с лампами накаливания; основные причины явления он еще не установил, хотя и пытался практически применить его для регулирования тока, протекающего в цепях электрического освещения.
Если о&с--нить накала лампы, de - тонкая узкая платиновая пластинка, укрепленная между ветвями нити на отдельном проволочном выводе efj, запаянном в стеклянный баллон, то при присоединении гальванометра G между о - положительным электродом - не, можно наблюдать прохождение вторичного тока через гальванометр G и через разреженное пространство ее при условии, что главный ток достиг определенной силы, а нить--определенной степени накала. Сила этого вторичного тока растет с увеличением яркости накаленной нити. Г-н Эдисон сделал для меня несколько ламп различной формы и вида, чтобы дать мне возможность исследовать это явление более тщательно в Англии, и теперь я имею удовольствие представить Обществу {т. е. Roy Society) результаты моих опытов.
2. Я использовал в каждой серии опытов 60 полностью и свеже заряженных элементов Faure-Sellon-Volkmar. Ток в нити измерялся специально сконструированным и проградуированным пружинным амперметром Ayr-tonа и Perry с непосредственным отсчетом. В параллельной цепи был применен чувствительный тангенс-гальванометр образца Пост-оффис. Ток, проходящий через нить, регулировался изменением числа элеменгов.
Ток и электродвижущая сила в цепи аес вычислялись следующим способом: сопротивление гальванометра G составляло 1070 омов и в его цепь было включено переменное сопротивление/?. Когда через гальванометр
» {Ргос. of the Roy. Soc. (London). Ш, 219, 1885}.
проходит ток от стандартного элемента Даниэля (1.07 вольта), мы получаем отсчет d,T е отклонение соответствующее одному миллиамперу,
поскольку tQ7Q =0 001 Отклонение стрелки (di), даваемое током в параллельной цепи, первоначально отсчитывалось без включения сопротивления.
Поэтому С = миллиампер.
Затем включалось с противление и производился второй отсчет d; сопротивление параллельной цепи г определяется тогда по формуле
di + d
а электродвижущая сила, дающая ток, будет
Е=Сг.
Параллельная цепь содержит разреженное пространство ее, сопротивление которого нам как раз и нужно знать.
Все наблюдения производились одновременно отдельными наблюдателями. В то время как один наблюдал за поведением лампы, другой отсчитывал силу тока в нити, третий производил отсчеты токов в параллельной цепи, четвертый изменял электродвижущую силу, а пятый записывал результаты наблюдений. Электродвижущая сила элементов тщательно замерялась до и после опытов. Фотометрические изл1ерения не производились.
12 Профессора Ливинг и Дьюар [Liveing а. Dewar] (Ргос. Roy. Soc. 9 марта 1882 г.) наблюдали «род пламени» во время сильного накала, показывающего в своем спектре присутствие окиси углерода. Наиболее сильным это пламя бьито вместе соединения угольной нити с положительным электродом. Согласно их заключению, это было свечение положительного полюса, сопровождающее разряд в разреженном газе.
Это обычное явление что в лампах накаливания, у которых ножки нити расположены близко друг к другу, при слишком большой электродвижущей силе между этими ножками образуется дуга. Поэтому в последних лампах, требующих напряжения в 100 вольт, г-н Сван [Swan] значительно увеличил расстояние между электродами. Более того, если накал нити превышает определенный предел, то внутренняя поверхность стеклянной оболочки чернеет от слоя угля, который отлагается вследствие круксова бомбардировочного эффекта. Когда угольная нить укреплена на медных электродах, внутренность стеклянной оболочки иногда покрывается наряду с углем слоем меди, причем линия раздела между ними отчетливо видна, показывая, что бомбардировка происходит по прямым линиям. Опыт 1 показывает, насколько велика могла бы быть электродвижущая сила, если бы она равномерно и быстро увеличивалась, прежде чем наступит разрыв нити; но практика показывает, что, как только появляется эффект синего свечения, разрушение нити является лишь вопросом времени. Таким образом, синее свечение является показателем начала распада и весьма полезным предупреждением о предстоящей опасности.
XLVIII. OB ОСОБОМ ПОВЕДЕНИИ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ 367
13. Ясно, ЧТО мы имеем в эффекте Эдисона сочетание вышеописанных явлений. Между местами прикрепления угольной нити и металлическими пластинками, которые помещаются между ее концами, образуется непрерывный мост из молекул. Последние отлагаются на металлической пластинке. Таким образом, создается шунт, сопротивление которого поддается измерению и по которому проходит определенный ток. Шунт образуется как раз там, где отрицательный металлический провод соединяется с концом угольной нити, как этого и надо ожидать на основе исследований г-на Крукса. Однако этот ток слаб и непостоянен и едва ли он может быть пригоден для практических целей, на что надеялся открывший его. Когда достигается критическая точка, синее свечение и пламя кажутся наполняющими всю колбу и эффект, подобный дуге, обнаруживается уже не только у конца нити, а явно окружает всю нить. Результатом этого является прохождение тока через гальванометр и через разреженное пространство. Это ясно показано опытом 1.
14. Вполне ясно, что критическая точка достигается тогда, когда нить начинает распадаться вследствие вылета молекул с ее поверхности. Отсюда следует, что сопротивление нити начинает увеличиваться, и закон радиации и светового излучения (Ргос. Roy. Soc.,№ 229,1884 г.) начинает нарушаться, как это было показано мною в докладе, зачитанном на монреальском собрании Британской Ассоциации.
15. Совершенно очевидно, что эффект Эдисона обусловлен образованием дуги между угольной нитью и металлической пластиной, укрепленной в эвакуированной колбе лампы, что эта дуга получается вследствие вылета угольных частиц, пролетающих по прямым линиям через пустое пространство и что в силу этого дуга появляется ранее и выражена сильнее, когда соединения сделаны так, как показано на фиг. 1, а не наоборот, потому что, как указал Крукс, полет частиц происходит от отрицательного полюса к положительному и начинается в точке с наименьшим сопротивлением. Наличие дуги разрушительно действует на срок службы лампы, и так как ее появление совпадает по вредаени с появлением, синего свечения, последнее служит предупреждением о приближении к критической точке и верным показателем того, что электродвижущая сила опасно велика. Ясно также, что поскольку эффект Эдисона становится явным лишь тогда, когда мы попали уже в «разрушители» (we are «among the breakers*), он не пригоден для практического регулирования токов электрического освещения, как это первоначально предлагал остроумный изобретатель, открывший этот эффект.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 [ 118 ] 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156