science >> Wetenschap >  >> Fysica

Feiten over gloeilampen

Hoewel het een vereenvoudiging is om te zeggen dat Thomas Edison de gloeilamp heeft uitgevonden, was hij een van de eerste mensen die er een nuttig maakte, en zijn aanpassingen hebben de aanpassingen met de tijd doorstaan. Hoewel gloeilampen van het type Edison nog steeds in gebruik zijn, hebben moderne consumenten een paar andere opties. Compacte fluorescerende (CFL) en light-emitting diode (LED) lampen zijn twee van de meest voorkomende. Ze werken volgens verschillende principes en geven net zoveel licht als gloeilampen, en ze verbruiken minder energie.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Het ontwerp van gloeilampen heeft veranderde een beetje sinds Edison zijn prototype ontwikkelde. Moderne verbeteringen omvatten wolfraamfilamenten en inerte gassen in de wereld. Alternatieven zoals spaarlampen en LED's, hoewel geen echte lampen, zijn efficiënter.
Wat zit er in een lamp?

Een van de belangrijkste innovaties van Edison was om elektriciteit door een dunne, zeer resistieve gloeidraad te laten gaan dan gewoon boog tussen twee polen, zoals destijds de standaard was. Edison maakte zijn gloeidraad van gecarboniseerd bamboe, maar om te voorkomen dat het verbrandde, moest hij het in een luchtdichte verpakking omsluiten om zuurstof buiten te houden. De lampen van Edison bevatten een vacuüm, maar dit maakte ze erg kwetsbaar, dus volgende fabrikanten vulden de bollen met inerte gassen zoals argon, neon, helium en stikstof. De gloeidraden in moderne gloeilampen zijn meestal gemaakt van wolfraam, en de gloeilampen zijn meestal gevuld met argon.
Delen van een gloeilamp

Op het eerste gezicht lijkt een gloeilamp eenvoudig, maar het bestaat eigenlijk uit verschillende afzonderlijke onderdelen die gestandaardiseerd zijn geworden.

Schroefbasis: de bekende schroefdraadbasis is ontwikkeld door Edison en staat bekend als de E-basis. Tegenwoordig zijn er verschillende formaten.

Wereldbol: de glazen behuizing staat bekend als de wereldbol. De bekende peervormige komt het meest voor omdat deze licht beter verdeelt dan andere vormen. Berijpte globes kwamen in 1925 op de markt en komen nog steeds veel voor.

Filament: in 1911 ontwikkelde de Amerikaanse fysicus William D. Coolidge het wolfraamfilament en paste General Electric dit snel aan in hun lampen. Het blijft de standaard gloeidraad van de lamp.

Contactdraden: dunne draden lopen van de gloeidraad naar de schroefbasis en het voetcontact aan de voet van de lamp. Ze voltooien het elektrische circuit wanneer de lamp wordt ingeschroefd.

Ondersteuningsdraden: een paar dunne draden ondersteunen de gloeidraad en voorkomen dat deze in contact komt met de bol van de basis wanneer elektriciteit stroomt.
Alternatieven voor gloeilampen

Een van de belangrijkste nadelen van gloeilampen is dat ze slechts een kleine fractie van invallende elektriciteit in licht omzetten - ongeveer 10 procent. Halogeenlampen, die vergelijkbaar zijn met standaard gloeilampen, maar gevuld zijn met een halogeengas zoals broom, zijn efficiënter. Halogeenlampen verbruiken minder energie dan standaard gloeilampen, maar de hoeveelheid is aantoonbaar niet klein genoeg om ze als energiezuinig te classificeren. Vooral niet in vergelijking met spaarlampen en LED's, die na de Amerikaanse oliecrisis van de jaren zeventig op de markt kwamen. In vergelijking met gloeilampen verbruiken spaarlampen en leds 75 procent of minder van de energie die een gloeilamp verbruikt.
Wanneer is een gloeilamp geen gloeilamp?

Geen van beide spaarlampen of leds vereist een gloeilamp uitsluitend om een gloeidraad te beschermen , omdat geen van beide apparaten een gloeidraad heeft. LED's bestaan uit diodes die gloeien wanneer er elektriciteit doorheen stroomt. Desondanks bouwen fabrikanten LED's met min of meer peervormige bollen zodat consumenten ze op dezelfde manier kunnen gebruiken als standaard gloeilampen. CFL's produceren licht door de ionisatie van een inert gas, maar de gloeilampen bevatten een kleine hoeveelheid kwik die een luchtdichte behuizing vereist en de buizen zijn gebogen in een bolvorm voor gebruiksgemak. Hoewel ze geen gloeilampen zijn op dezelfde manier als gloeilampen, hebben veel spaarlampen en LED's dezelfde Edison-achtige schroefvoeten en kunnen ze uitwisselbaar met gloeilampen worden gebruikt.