Lai gan ir pārāk vienkārši teikt, ka Tomass Edisons izgudroja spuldzi, viņš bija viens no tiem pirmie cilvēki izveidoja noderīgu, un ar modifikācijām viņa dizains izturēja pārbaudi laiks. Kaut arī Edisona izstrādātā tipa kvēlspuldzes joprojām tiek izmantotas mūsdienās, mūsdienu patērētājiem ir dažas citas iespējas. Kompaktās dienasgaismas (CFL) un gaismas diodes (LED) spuldzes ir divas no visizplatītākajām. Viņi strādā pēc dažādiem principiem un nodrošina tikpat daudz gaismas kā kvēlspuldzes, un patērē mazāk enerģijas.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Kopš Edisons izstrādāja savu prototipu, kvēlspuldžu dizains ir nedaudz mainījies. Mūsdienu uzlabojumi ietver volframa pavedienus un inertas gāzes pasaules iekšienē. Alternatīvas, piemēram, CFL un LED, lai arī tās nav patiesas spuldzes, ir efektīvākas.
Kas ir spuldze?
Viens no vissvarīgākajiem Edisona jauninājumiem bija ļaut elektrībai iziet cauri plānai, ļoti pretestīgai kvēldielei, nevis vienkārši lokot starp diviem stabiem, kā tas toreiz bija standarts. Edisons savu kvēldiegu izgatavoja no karbonizēta bambusa, taču, lai nepieļautu tā sadegšanu, viņam vajadzēja to ievietot hermētiskā iepakojumā, lai nepieļautu skābekļa nokļūšanu. Edisona spuldzēs bija vakuums, taču tas tos padarīja ļoti trauslus, tāpēc nākamie ražotāji piepildīja spuldzes ar tādām inertām gāzēm kā:
- argons
- neons
- hēlijs
- slāpeklis
Mūsdienu kvēlspuldžu kvēldiegi galvenokārt ir izgatavoti no volframa, un spuldzes parasti ir piepildītas ar argonu.
Kvēlspuldzes daļas
No pirmā acu uzmetiena kvēlspuldze šķiet vienkārša, taču tā faktiski sastāv no vairākām atsevišķām daļām, kas ir kļuvušas standartizētas.
Skrūves pamatne: Pazīstamo vītņoto bāzi izstrādāja Edisons, un tā ir pazīstama kā E-bāze. Mūsdienās pastāv vairāki izmēri.
Globuss: Stikla korpuss ir pazīstams kā globuss. Pazīstamais bumbieru formas ir visizplatītākais, jo tas labāk izplata gaismu nekā citas formas. Matētie globusi tirgū nonāca 1925. gadā un joprojām ir izplatīti.
Kvēldiegs: 1911. gadā amerikāņu fiziķis Viljams D. Kūlidžs izstrādāja volframa kvēldiegu, un General Electric to ātri pielāgoja spuldzēs. Tas paliek standarta spuldzes kvēldiega.
Kontaktvadi: Plāni vadi stiepjas no kvēldiega līdz skrūves pamatnei un kāju kontaktam spuldzes pamatnē. Viņi pabeidz elektrisko ķēdi, kad spuldze ir ieskrūvēta.
Atbalsta vadi: Pāris plānu vadu atbalsta kvēldiegu un neļauj tai saskarties ar pamatnes globusu, kad elektrība plūst.
Kvēlspuldžu alternatīvas
Viens no galvenajiem kvēlspuldžu trūkumiem ir tas, ka tās gaismā pārvērš tikai nelielu daļu no krītošās elektrības - aptuveni 10 procentus. Halogēna spuldzes, kas ir līdzīgas standarta kvēlspuldzēm, bet ir piepildītas ar halogēna gāzi, piemēram, bromu, ir efektīvākas. Halogēnās spuldzes patērē mazāk enerģijas nekā standarta kvēlspuldzes, taču summa, iespējams, nav pietiekami maza, lai tās klasificētu kā energoefektīvas. It īpaši, ja salīdzina ar CFL un LED, kas nonāca tirgū pēc ASV naftas krīzes 1970. gados. Salīdzinot ar kvēlspuldzēm, CFL un gaismas diodes patērē 75 procentus vai mazāk enerģijas, ko patērē kvēlspuldze.
Kad spuldze nav spuldze?
Ne CFL, ne LED nav nepieciešams globuss tikai kvēldiega aizsardzībai, jo nevienai ierīcei nav kvēldiega. Gaismas diodes sastāv no diodēm, kas spīd, kad caur tām iet elektrība. Neskatoties uz to, ražotāji ražo gaismas diodes ar vairāk vai mazāk bumbieru formas globusiem, lai patērētāji tos varētu izmantot tāpat kā standarta kvēlspuldzes. CFL rada gaismu, jonizējot inertu gāzi, bet spuldzes satur nelielu daudzumu dzīvsudraba, kam nepieciešams hermētisks korpuss, un ērtākai lietošanai caurules ir saliektas spuldzes formā. Lai gan tās nav spuldzes tādā pašā veidā kā kvēlspuldzes, daudziem CFL un LED ir vienādas Edison stila skrūvju pamatnes, un tās var aizstāt ar kvēlspuldzēm.