คำจำกัดความพื้นฐานของหลอดไฟ

หลอดไฟไฟฟ้า (หรือหลอดไฟฟ้า) หรือที่รู้จักกันในชื่อหลอดไส้เป็นหลอดไฟประเภทหนึ่งที่ใช้ความต้านทานไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่เส้นใยบาง ๆ (โดยปกติคือไส้หลอดทังสเตน) ไปจนถึงหลอดไส้ทำให้เกิดแสง เปลือกนอกของหลอดไฟทำจากแก้วซึ่งเก็บไส้หลอดไว้ในสุญญากาศหรือก๊าซเฉื่อยความดันต่ำ- เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง เมื่อเทียบกับหลอดไส้ โดยทั่วไปเชื่อกันว่าหลอดไฟฟ้าถูกประดิษฐ์โดยโทมัส อัลวา เอดิสัน ชาวอเมริกัน อย่างไรก็ตาม การวิจัยอย่างใกล้ชิดเผยให้เห็นว่าไฮน์ริช เกิ๊บเบลส์ ชาวอเมริกันอีกคนหนึ่งได้คิดค้นหลักการและวัสดุเดียวกันนี้ก่อนเอดิสันหลายสิบปี ในปี 1801 Davy นักเคมีชาวอังกฤษได้สร้างเส้นใยแพลตตินัมที่เรืองแสงได้เมื่อใช้ไฟฟ้า นอกจากนี้เขายังประดิษฐ์เทียนไฟฟ้าในปี พ.ศ. 2353 โดยใช้ส่วนโค้งระหว่างแท่งคาร์บอนสองแท่งเพื่อให้แสงสว่าง ในปี ค.ศ. 1854 Heinrich Goebbels ใช้เส้นใยไม้ไผ่อัดคาร์บอนใส่ในขวดแก้วสุญญากาศเพื่อสร้างแสงสว่าง สิ่งประดิษฐ์ของเขาถือเป็นหลอดไส้ที่ใช้งานได้จริงชิ้นแรก หลอดไฟที่เขาทดสอบในขณะนั้นใช้งานได้นาน 400 ชั่วโมง แต่เขาไม่ได้ยื่นขอสิทธิบัตรทันที

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของหลอดไฟคือการระเหิดของไส้หลอด ความต้านทานที่แตกต่างกันเล็กน้อยทั่วทั้งไส้หลอดทังสเตนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ในกรณีที่มีความต้านทานมากขึ้น อุณหภูมิก็จะสูงขึ้น ส่งผลให้ไส้หลอดทังสเตนสุกเร็วขึ้น สิ่งนี้จะสร้างวงจรที่เส้นใยจะบางลง และความต้านทานจะเพิ่มขึ้นอีก ส่งผลให้เส้นใยทังสเตนไหม้ในที่สุด ต่อมาพบว่าการเปลี่ยนสุญญากาศด้วยก๊าซเฉื่อยอาจทำให้การระเหิดของไส้หลอดทังสเตนช้าลง ปัจจุบันหลอดไฟส่วนใหญ่เต็มไปด้วยไนโตรเจน อาร์กอน หรือคริปทอน หลอดไส้สมัยใหม่มักจะมีอายุการใช้งานประมาณ 1,000 ชั่วโมง