Żarówki – źródła światła

0
Żarówki – źródła światła

Pod koniec XIX wieku powstała pierwsza jasno świecąca żarówka. Za jej twórcę uważa się Thomasa Alve Edisona. Jednak to nie był on pierwszy. W 1878 roku Joseph Swan przedstawił pierwszą eksperymentalną żarówkę. Nie można jednak umniejszać roli Edisona, który wyprodukował pierwszą żarówkę handlową.

żarówka tradycyjnaŻarówka Edisona wykorzystywała przewodzące włókno żarowe umieszczone w bańce szklanej, z której zostało usunięte powietrze, pozostawiając próżnię. Przepływający prąd elektryczny powodował rozgrzewanie się włókna aż do stanu jasnego świecenia. Próżnia uniemożliwia natomiast utlenianie się materiału włókna i przepalanie się go. Żarnik z drutu wolframowego zaczęto stosować już około 1900 roku. Dziesięć lat później powstała żarówka próżniowa z żarnikiem z drutu spiralizowanego (tzw. jednoskrętka). Miała ona skuteczność świetlną 8 Im/W. Na przełomie lat 1912/1913 zaczęto stosować gazy szlachetne do napełniania baniek żarówek. Ograniczyło to parowanie wolframu w próżni. Lata trzydzieste zaowocowały pojawieniem się żarnika w postaci dwuskrętki (podwójna spirala) i baniek szklanych napełnionych kryptonem. Pod koniec lat pięćdziesiątych pojawiły się żarówki azotynowane i jodowane oraz skonstruowano pierwsze żarówki halogenkowe.

Dzisiejszy przemysł żarówkowy jest mocno rozwinięty i wprowadza co raz nowsze produkty. Jest on bardzo dynamiczny i można w nim wyróżnić trzy podstawowe trendy:

  • wzrost wydajności świetlnej,
  • miniaturyzacja,
  • zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko naturalne (ograniczono stosowanie rtęci i kadmu).

Jak zbudowana jest żarówka?
Współczesna żarówka ma żarnik wykonany z drutu wolframowego (w postaci jedno- lub dwuskrętki). Żarnik umieszczany jest w próżniowej lub gazowanej, szklanej bańce zewnętrznej. Do bańki przymocowany jest gwintowany lub bagnetowy trzonek. Od stopki i łuski trzonka do obu końców wolframowego żarnika prowadzą metalowe doprowadniki prądu przechodzące przez szkło bańki w postaci próżnioszczelnych przepustów.

Trzonek gwintowany, tak zwany gwint Edisona oznaczany jest symbolem E (E14, E 26,  E27). Trzonek bagnetowy oznaczany jest symbolem B.

Jak powstaje światło w żarówce?
Drucik wolframowy rozgrzany do pewnej temperatury żarzy się , po czym następuje emisja promieniowania świetlnego. Im wyższa jest temperatura skrętki żarnika, tym więcej energii zostaje wyemitowanej w postaci widzialnego widma promieniowania. Strumień świetlny żarówki zależy od mocy, rodzaju żarnika i od wykończenia bańki. Gdy jest on większy, wzrasta skuteczność świetlna żarówki. Żarówka z żarnikiem dwuskrętkowym ma strumień świetlny większy o 8% od żarówek z jednoskrętką.

Skuteczność świetlna współczesnych żarówek wynosi od 8 lm/W w żarówkach małych (moc 15 W) do 21 lm/W w żarówkach o mocy 200 i 500 wat. Mimo poprawy w tym zakresie, pozostają jednak najbardziej energochłonnymi wśród powszechnie stosowanych źródeł światła.


Stosowanie żarówek ma kilka zalet: niski koszt początkowy, bardzo dobre oddawanie barw, dobra kontrola optyczna nad kątem i kierunkiem emisji światła, wszechstronność zastosowania. Mają jednak krótką trwałość (1000 godzin) i 95% energii pobieranej przekształcają w ciepło a tylko 5% w światło.

Moc żarówek jest znormalizowana i produkowane są one jako 15 W, 25 W, 40 W, 60 W, 75 W, 100 W, 150 W, 200 W, 300 W, 500 W, 1000 W

Zalety wolframu:

  • wysoka temperatura topnienia (ok. 3665 K),
  • mała prędkość parowania (ok. 1000 godzin).

Bańki żarówek
Bańki żarówek produkowane są ze szkła sodowego jako przezroczyste, matowane lub mleczne, opalizowane, zwierciedlane, barwione w masie lub powierzchniowo. Żarówki matowane dzięki większej powierzchni świecącej o mniejszej luminancji (jaskrawości), powodują mniejsze olśnienie i powinny być stosowane szczególnie w gospodarstwach domowych, we wszelkiego typu mieszkaniowych oprawach oświetleniowych, wiszących, ściennych i stojących, w których źródło światła jest widoczne dla oka.

Do żarówek głównego szeregu zalicza się żarówki wyposażone w trzonej E27. W skład tej grupy wchodzą również żarówki małogabarytowe zakończone trzonkami E14 i E27, żarówki kryptonowe i liniowe.

 

Oceń artykuł
5,00 / 6 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy
Polecamy Ci również

Zobacz także