Choć uproszczeniem jest stwierdzenie, że Thomas Edison wynalazł żarówkę, był jednym z pierwszych ludzi, którzy stworzyli użyteczny, a po modyfikacjach jego projekt przetrwał próbę czas. Chociaż żarówki typu opracowanego przez Edisona są nadal w użyciu, współcześni konsumenci mają kilka innych opcji. Żarówki kompaktowe (CFL) i diody elektroluminescencyjne (LED) to dwa najbardziej popularne. Działają na różnych zasadach i zapewniają tyle samo światła, co żarówki i zużywają mniej energii.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Konstrukcja żarówek nieco się zmieniła, odkąd Edison opracował swój prototyp. Nowoczesne ulepszenia obejmują włókna wolframowe i gazy obojętne wewnątrz kuli ziemskiej. Alternatywy, takie jak świetlówki kompaktowe i diody LED, choć nie są prawdziwymi żarówkami, są bardziej wydajne.
Co jest w żarówce?
Jedną z najważniejszych innowacji Edisona było umożliwienie przechodzenia elektryczności przez cienkie, wysoce rezystancyjne włókno, a nie tylko łuku między dwoma biegunami, jak to było wówczas standardem. Edison wykonał swoje włókno z karbonizowanego bambusa, ale aby zapobiec jego spaleniu, musiał zamknąć je w hermetycznym opakowaniu, aby nie dopuścić do dostępu tlenu. Żarówki Edisona zawierały próżnię, ale przez to były bardzo kruche, dlatego kolejni producenci napełniali żarówki gazami obojętnymi takimi jak:
- argon
- neon
- hel
- azot
Włókna w nowoczesnych żarówkach są w większości wykonane z wolframu, a żarówki są zazwyczaj wypełnione argonem.
Części żarówki żarowej
Na pierwszy rzut oka żarówka wydaje się prosta, ale w rzeczywistości składa się z kilku pojedynczych części, które zostały ustandaryzowane.
Podstawa śruby: Znana podstawa gwintowana została opracowana przez Edisona i jest znana jako podstawa E. Obecnie istnieje kilka rozmiarów.
Glob: Szklana obudowa nazywana jest kulą ziemską. Znajomy kształt gruszki jest najczęstszy, ponieważ lepiej rozprowadza światło niż inne kształty. Kule matowe pojawiły się na rynku w 1925 roku i nadal są powszechne.
Włókno: W 1911 roku amerykański fizyk William D. Coolidge opracował żarnik wolframowy, a General Electric szybko dostosował go do swoich żarówek. Pozostaje standardowym żarnikiem.
Przewody jezdne: Cienkie przewody biegną od żarnika do podstawy śruby i styku stopy u podstawy żarówki. Uzupełniają obwód elektryczny po wkręceniu żarówki.
Przewody pomocnicze: Para cienkich drutów podtrzymuje żarnik i zapobiega kontaktowi z kulą podstawy, gdy płynie prąd.
Alternatywy dla żarówek
Jedną z głównych wad żarówek jest to, że przekształcają one tylko niewielką część padającej energii elektrycznej na światło – około 10 procent. Żarówki halogenowe, które są podobne do standardowych żarówek, ale są wypełnione gazem halogenowym, takim jak brom, są bardziej wydajne. Żarówki halogenowe zużywają mniej energii niż standardowe żarówki, ale ilość ta prawdopodobnie nie jest wystarczająco mała, aby zaklasyfikować je jako energooszczędne. Zwłaszcza w porównaniu ze świetlówkami kompaktowymi i diodami LED, które pojawiły się na rynku po kryzysie naftowym w USA w latach 70-tych. W porównaniu z żarówkami świetlówki kompaktowe i diody LED zużywają 75% lub mniej energii zużywanej przez żarówkę.
Kiedy żarówka nie jest żarówką?
Ani CFL, ani diody LED nie wymagają kuli wyłącznie do ochrony żarnika, ponieważ żadne urządzenie nie ma żarnika. Diody LED składają się z diod, które świecą, gdy przepływa przez nie prąd. Niemniej jednak producenci konstruują diody LED z mniej więcej kulami w kształcie gruszki, dzięki czemu konsumenci mogą ich używać w taki sam sposób, jak standardowych żarówek. Świetlówki kompaktowe wytwarzają światło przez jonizację gazu obojętnego, ale żarówki zawierają niewielką ilość rtęci, która wymaga hermetycznej obudowy, a rurki są wygięte w kształt żarówki, co ułatwia ich użytkowanie. Chociaż nie są to żarówki w taki sam sposób, jak żarówki, wiele świetlówek kompaktowych i diod LED ma te same podstawy śrubowe w stylu Edisona i można ich używać zamiennie z żarówkami.