Čeprav je preveč poenostavitev reči, da je Thomas Edison izumil žarnico, je bil eden izmed njih prvi ljudje, ki so ustvarili uporabnega, in s spremembami je njegov dizajn zdržal preizkušnjo čas. Čeprav so žarnice z žarilno nitko vrste Edison v uporabi še danes, imajo sodobni potrošniki še nekaj drugih možnosti. Kompaktne fluorescentne (CFL) in svetlobne diode (LED) so dve najpogostejši. Delajo na različnih principih in zagotavljajo prav toliko svetlobe kot žarnice in porabijo manj energije.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Zasnova žarnic z žarilno nitko se je nekoliko spremenila, odkar je Edison razvil svoj prototip. Sodobne izboljšave vključujejo volframove filamente in inertne pline znotraj sveta. Alternative, kot so CFL in LED, čeprav niso prave žarnice, so bolj učinkovite.
Kaj je v žarnici?
Ena najpomembnejših Edisonovih novosti je bila omogočiti elektriki, da prehaja skozi tanek, visoko odporen filament in ne zgolj oblok med dvema polovoma, kot je bil takrat standard. Edison je žarilno nitko izdelal iz karboniziranega bambusa, da pa je preprečil, da bi zgorel, ga je moral zapreti v nepredušno embalažo, da je kisik odšel. Edisonove žarnice so vsebovale vakuum, vendar so bile zaradi tega zelo krhke, zato so naslednji proizvajalci žarnice napolnili z inertnimi plini, kot so:
- argon
- neon
- helij
- dušik
Žarilne nitke sodobnih žarnic z žarilno nitko so večinoma narejene iz volframa, žarnice pa so na splošno napolnjene z argonom.
Deli žarnice z žarilno nitko
Na prvi pogled se zdi, da je žarnica z žarilno nitko preprosta, vendar je dejansko sestavljena iz več posameznih delov, ki so postali standardizirani.
Vijačna osnova: Znano navojno podlago je razvil Edison in je znana kot E-osnova. Danes obstaja več velikosti.
Globus: Steklena ograja je znana kot globus. Znani tisti v obliki hruške je najpogostejši, ker svetlobo distribuira bolje kot druge oblike. Zamrznjene globuse so prišle na trg leta 1925 in so še vedno pogoste.
Filament: Leta 1911 je ameriški fizik William D. Coolidge je razvil volframovo žarilno nitko, General Electric pa jo je hitro prilagodil svojim žarnicam. Ostaja standardna žarnica z žarilno nitko.
Kontaktne žice: Tanke žice segajo od žarilne nitke do vijačnega dna in nožnega kontakta na dnu žarnice. Ko je žarnica privita, zaključijo električni tokokrog.
Podporne žice: Par tankih žic podpira žarilno nitko in preprečuje, da bi prišla v stik z zemeljsko oblogo, ko teče elektrika.
Alternative žarnicam
Ena glavnih pomanjkljivosti žarnic z žarilno nitko je ta, da le majhen del vpadne električne energije pretvorijo v svetlobo - približno 10 odstotkov. Halogenske žarnice, ki so podobne običajnim žarnicam, vendar so napolnjene s halogenskim plinom, kot je brom, so učinkovitejše. Halogenske žarnice porabijo manj energije kot običajne žarnice, vendar njihova količina verjetno ni dovolj majhna, da bi jih lahko uvrstili med energetsko učinkovite. Še posebej ne v primerjavi s CFL-ji in LED-ji, ki so prišli na trg po ameriški naftni krizi v sedemdesetih letih. V primerjavi z žarnicami žarnice CFL in LED porabijo 75 odstotkov ali manj energije, ki jo porabi žarnica z žarilno nitko.
Kdaj žarnica ni žarnica?
Niti CFL niti LED ne zahtevajo globusa zgolj za zaščito žarilne nitke, ker nobena naprava nima žarilne nitke. LED so sestavljene iz diod, ki svetijo, ko skozi njih prehaja elektrika. Kljub temu proizvajalci izdelujejo LED z bolj ali manj hruškovitimi globusi, tako da jih lahko potrošniki uporabljajo na enak način kot običajne žarnice. CFL proizvajajo svetlobo z ionizacijo inertnega plina, vendar žarnice vsebujejo majhno količino živega srebra, ki zahteva nepredušno zaprto ohišje, cevi pa so za lažjo uporabo upognjene v obliko žarnice. Čeprav niso žarnice na enak način kot žarnice, imajo številne CFL in LED enake vijačne osnove po Edisonu in jih je mogoče uporabljati zamenljivo z žarnicami.