Iako je pretjerano pojednostavljeno reći da je Thomas Edison izumio žarulju, on je bio jedan od njih prvi ljudi koji su stvorili korisnu, a s izmjenama je njegov dizajn izdržao test vrijeme. Iako se žarulje sa žarnom niti tipa Edison razvijene i danas koriste, moderni potrošači imaju nekoliko drugih mogućnosti. Kompaktne fluorescentne (CFL) i LED diode (LED) žarulje dvije su najčešće. Rade na različitim principima i daju jednako svjetlosti kao i žarulje sa žarnom niti, a troše manje energije.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Dizajn žarulja sa žarnom niti malo se promijenio otkako je Edison razvio svoj prototip. Suvremena poboljšanja uključuju volframove niti i inertne plinove unutar svijeta. Alternative poput CFL-a i LED-a, iako nisu prave žarulje, učinkovitije su.
Što je u žarulji?
Jedna od najvažnijih Edisonovih inovacija bila je omogućiti električnoj energiji da prolazi kroz tanki, visokootporni filament, a ne jednostavno kroz luk između dva pola, kao što je to bio standard u to vrijeme. Edison je svoj filament izradio od karboniziranog bambusa, no kako bi spriječio da izgori, morao ga je zatvoriti u nepropusni paket kako ne bi izašao kisik. Edisonove žarulje sadržavale su vakuum, ali to ih je činilo vrlo krhkim, pa su sljedeći proizvođači punili žarulje inertnim plinovima kao što su:
- argon
- neon
- helij
- dušik
Niti u modernim žaruljama sa žarnom niti uglavnom su izrađene od volframa, a žarulje su općenito punjene argonom.
Dijelovi žarulje sa žarnom niti
Na prvi se pogled žarulja sa žarnom niti čini jednostavnom, ali zapravo se sastoji od nekoliko pojedinačnih dijelova koji su postali standardizirani.
Podnožje vijaka: Poznatu bazu s navojem razvio je Edison i poznata je kao E-baza. Danas postoji nekoliko veličina.
Globus: Stakleno kućište poznato je kao globus. Poznati onaj u obliku kruške najčešći je jer distribuira svjetlost bolje od ostalih oblika. Zamrznuti globusi pojavili su se na tržištu 1925. godine i još uvijek su uobičajeni.
Nit: 1911. američki fizičar William D. Coolidge je razvio volframovu nit, a General Electric ju je brzo prilagodio svojim žaruljama. Ostaje standardni filament žarulje.
Kontaktne žice: Tanke žice protežu se od niti do baze vijka i kontakta stopala na dnu žarulje. Oni dovršavaju električni krug kad je žarulja uvrnuta.
Žice za potporu: Par tankih žica podupiru nit i sprječavaju je da dodiruje zemaljsku kuglu dok struja teče.
Alternative Incandescents
Jedan od glavnih nedostataka žarulja sa žarnom niti je taj što oni pretvaraju samo mali dio upadne električne energije u svjetlost - oko 10 posto. Učinkovitije su halogene žarulje, koje su slične standardnim žaruljama, ali su napunjene plinom halogena kao što je brom. Halogene žarulje troše manje energije od standardnih žarulja, ali njihova količina vjerojatno nije dovoljno mala da bi ih se moglo klasificirati kao energetski učinkovite. Pogotovo ne u usporedbi s CFL-ovima i LED-ima, koji su se na tržište pojavili nakon američke naftne krize 1970-ih. U usporedbi s žarnom niti, CFL i LED diode troše 75 posto ili manje energije koju troši žarulja sa žarnom niti.
Kada žarulja nije žarulja?
Ni CFL-ovi ni LED ne zahtijevaju globus samo da bi zaštitili žarnu nit, jer niti jedan uređaj nema niti. LED se sastoje od dioda koje svijetle kad električna energija prolazi kroz njih. Ipak, proizvođači izrađuju LED diode s manje-više kruškastim globusima, tako da ih potrošači mogu koristiti na isti način kao i standardne žarulje sa žarnom niti. CFL-ovi proizvode svjetlost ionizacijom inertnog plina, ali žarulje sadrže malu količinu žive koja zahtijeva nepropusno kućište, a cijevi su savijene u oblik žarulje radi lakše upotrebe. Iako nisu žarulje na isti način kao što su žarulje sa žarnom niti, mnogi CFL-ovi i LED imaju iste baze u Edison-u kao vijak i mogu se koristiti naizmjenično s užarenim lampama.