หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 48 – หลอดไฟนวลแสง (2)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


หลอดไฟนวลแสง

เด็กจะสามารถแกะรอย (Trace) ทั้ง 2 ด้านของเส้นลวด (Wire) ที่เชื่อมโยงกับ “เส้นใยทังสเตน” (Tungsten filament) ไปยังฐานโลหะ (Metal) ด้านหนึ่งของฐานดังกล่าว เส้นลวดโลหะห้อยแนบลงมาจากเส้นใยทังสเตน จนถึงจุดต่ำสุด (Bottommost) ของฐาน ส่วนอีกด้านของเส้นใยทังสเตน จะมีเส้นลวดห้อยแนบลงมาแต่เข้าไปในฐานโลหะ เส้นลวดนี้เชื่อมไปยังด้านข้าง (Side wall) ของฐานโลหะ

เพื่อให้หลอดไฟ (Light bulb) เป็นส่วนหนึ่งของวงจรปิด (Closed circuit) เส้นลวดทั้งสอง ที่เชื่อมโยงไปถึงฐานโลหะต่างต้องเชื่อมเป็นวงแหวน (Loop) ของวงจรไฟฟ้า และเป็นเสมือนมือ 2 ข้างของหลอดไฟ เมื่อมือทั้งสองยึดติด (Hold) กับแต่ละข้างในวงจร หลอดไฟก็จะสว่างขึ้น เส้นลวดหนึ่งที่เชื่อมผ่านช่วงล่าง (Bottom) ของหลอดไฟ เป็นเสมือนมือข้างหนึ่ง ในขณะที่เส้นลวดอีกเส้นหนึ่งเชื่อมโยงไปยังด้านข้างของฐานโลหะ ก็เป็นเสมือนมืออีกข้างหนึ่ง

นี่เป็นเหตุผลที่ว่า ทำไมเมื่อเราหมุนเกลียว (Screw) หลอดไฟ เราต้องหมุนมันไปจนสุดเข้าสู่เต้ารับ (Socket) จนกระทั่งปลาย (Tip) ของฐานโลหะสัมผัสด้านหลังของเต้ารับ มิฉะนั้น มือก็ถูกปล่อยหลวม (Loose) โดยไม่สัมผัสเส้นลวด หลอดแก้ว (Glass) ที่เราทำแตกแล้วเอาออก ทำหน้าที่ (Serve) เป็นเปลือกพิทักษ์ (Protecting cover) เส้นใย

แล้วมันยังเป็นกับดัก (Trap) แก๊สที่อยู่ด้านในของหลอดไฟ ซึ่งเป็นแก๊สเฉื่อย (Inert) เหมือนธาตุอาร์กอน (Argon) ซึ่งจะไม่ทำปฏิกิริยา (Interact) กับอะไรทั้งสิ้น แต่จะทำหน้าที่ล้อม (Surround) เส้นใยทังสเตนและช่วยปกป้องมิให้สัมผัส (Exposed) กับออกซิเจน (Oxygen) มิฉะนั้น ถ้าเส้นใยทังสเตนออกมาสัมผัสกับออกซิเจน มันจะเผาไหม้ (Oxidize) อย่างรวดเร็ว

อาร์กอนเป็นธาตุลำดับที่ 18 ในตารางธาตุ (Periodic table) ในจำนวนธาตุทั้งหมดเท่าที่เราทราบ มันเป็นหนึ่งในจำนวนแก๊สเฉื่อย เหมือนแก๊สฮีเลียม (Helium) ที่เราอาจคุ้นเคย (Familiar) มากกว่า อันเป็นแก๊สเบา (Light) ที่ใช้ในการขยาย (Inflate) บอลลูน (Balloon) ให้ลอย (Float) ได้

ที่กล่าวมาแล้วเป็นส่วนสำคัญที่สุดของหลอดนวลแสง (Incandescent) ส่วนอื่นๆ เป็นส่วนค้ำจุนโครงสร้าง (Structure support) อาทิ ชั้นฉนวน (Insulating layer) ที่อยู่ใกล้กับส่วนล่างของฐานที่แยก (Separate) กรอบนอก (Casing) โลหะออกจากปลายโลหะ เพื่อมิให้มือทั้ง 2 ข้างสัมผัสกัน ส่วนคอแก้ว (Glass neck) ในส่วนกลางของหลอดไฟมีไว้เพื่อยกระดับ (Mount) เส้นในทังสเตนให้สูงขึ้น

เราอาจสังเกตการตกแต่ง (Decoration) หลอดไฟเล็กๆ รอบรั้วบ้านในสมัยก่อน เพื่อฉลองปีใหม่ เมื่อหลอดไฟดวงหนึ่งดับลง (Burned out) หลอดไฟดวงอื่นๆ ก็จะดับตาม เราอาจต้องใช้เวลาที่ดูเหมือนยาวนานตลอดกาล (Eternity) ในการค้นหาว่า ไฟหลอดไหนเป็นต้นเหตุ เพื่อจะได้เปลี่ยนทดแทน (Replace) โดยการทดสอบ (Test) ทีละดวง แต่เป็นปัญหาที่ได้รับการแก้ไข (Remedy) ในปัจจุบันแล้ว โดยที่เมื่อหลอดไฟดวงหนึ่งดับ ก็จะง่ายต่อการค้นหา (Spot) และเปลี่ยนทดแทน

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Incandescent light bulb - https://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb [2017, May 25].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน