Es ist zwar zu stark vereinfacht zu sagen, dass Thomas Edison die Glühbirne erfunden hat, aber er war einer von die ersten Leute, die ein nützliches Produkt entwickelt haben, und mit Modifikationen hat sich sein Design bewährt Zeit. Obwohl Glühbirnen des von Edison entwickelten Typs heute noch im Einsatz sind, haben moderne Verbraucher noch einige andere Möglichkeiten. Kompaktleuchtstofflampen (CFL) und Leuchtdioden (LED) sind zwei der gebräuchlichsten. Sie funktionieren nach anderen Prinzipien und spenden genauso viel Licht wie Glühlampen und verbrauchen weniger Energie.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Das Design von Glühbirnen hat sich seit der Entwicklung seines Prototyps von Edison ein wenig verändert. Moderne Verbesserungen umfassen Wolfram-Filamente und Inertgase in der Welt. Alternativen wie CFLs und LEDs, obwohl keine echten Glühbirnen, sind effizienter.
Was ist in einer Glühbirne?
Eine der wichtigsten Innovationen von Edison bestand darin, dass Strom durch einen dünnen, hochohmigen Glühfaden geleitet werden konnte, anstatt einfach zwischen zwei Polen einen Lichtbogen zu erzeugen, wie es damals der Standard war. Edison stellte sein Filament aus karbonisiertem Bambus her, aber damit es nicht verglühte, musste er es in eine luftdichte Verpackung einschließen, um Sauerstoff fernzuhalten. Edisons Glühbirnen enthielten ein Vakuum, aber dies machte sie sehr zerbrechlich, so dass nachfolgende Hersteller die Glühbirnen mit Inertgasen füllten wie:
- Argon
- Neon-
- Helium
- Stickstoff-
Die Glühfäden moderner Glühbirnen bestehen meist aus Wolfram und die Glühbirnen sind in der Regel mit Argon gefüllt.
Teile einer Glühbirne
Eine Glühbirne erscheint auf den ersten Blick einfach, besteht aber eigentlich aus mehreren genormten Einzelteilen.
Schraubsockel: Die bekannte Gewindebasis wurde von Edison entwickelt und ist als E-Basis bekannt. Heute gibt es mehrere Größen.
Globus: Das Glasgehäuse wird als Globus bezeichnet. Die bekannte Birnenform ist am häufigsten, weil sie das Licht besser verteilt als andere Formen. Mattierte Globen kamen 1925 auf den Markt und sind immer noch weit verbreitet.
Filament: 1911 entdeckte der amerikanische Physiker William D. Coolidge entwickelte das Wolfram-Filament und General Electric passte es schnell in ihre Glühbirnen an. Es bleibt der Standardglühfaden.
Kontaktdrähte: Dünne Drähte erstrecken sich von der Wendel bis zum Schraubsockel und dem Fußkontakt am Sockel der Glühbirne. Sie schließen den Stromkreis, wenn die Glühlampe eingeschraubt wird.
Stützdrähte: Ein Paar dünner Drähte unterstützt das Filament und verhindert, dass es die Kugel der Basis berührt, wenn Strom fließt.
Alternativen zu Glühlampen
Einer der Hauptnachteile von Glühbirnen besteht darin, dass sie nur einen kleinen Teil des einfallenden Stroms in Licht umwandeln – etwa 10 Prozent. Effizienter sind Halogenlampen, die herkömmlichen Glühlampen ähneln, jedoch mit einem Halogengas wie Brom gefüllt sind. Halogenlampen verbrauchen weniger Energie als herkömmliche Glühlampen, aber die Menge ist wohl nicht klein genug, um sie als energieeffizient einzustufen. Schon gar nicht im Vergleich zu Kompaktleuchtstofflampen und LEDs, die nach der US-Ölkrise der 1970er Jahre auf den Markt kamen. Im Vergleich zu Glühlampen verbrauchen Kompaktleuchtstofflampen und LEDs 75 Prozent oder weniger des Energieverbrauchs einer Glühbirne.
Wann ist eine Glühbirne keine Glühbirne?
Weder Kompaktleuchtstofflampen noch LEDs benötigen einen Globus nur zum Schutz eines Glühfadens, da keines der Geräte über einen Glühfaden verfügt. LEDs bestehen aus Dioden, die leuchten, wenn Strom durch sie fließt. Dennoch konstruieren Hersteller LEDs mit mehr oder weniger birnenförmigen Kugeln, damit Verbraucher sie wie herkömmliche Glühlampen verwenden können. Kompaktleuchtstofflampen erzeugen Licht durch die Ionisierung eines Inertgases, aber die Glühbirnen enthalten eine kleine Menge Quecksilber, die ein luftdichtes Gehäuse erfordern, und die Röhren sind aus Gründen der Benutzerfreundlichkeit in eine Glühbirnenform gebogen. Obwohl es sich nicht um Glühbirnen wie Glühlampen handelt, haben viele Kompaktleuchtstofflampen und LEDs die gleichen Schraubsockel im Edison-Stil und können austauschbar mit Glühlampen verwendet werden.