Żarówka – elektryczne źródło światła, w którym
ciałem świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego materiału
(pierwotnie grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w
bańce szklanej wypełnionej mieszaniną gazów szlachetnych (np. argon z
10-procentową domieszką azotu).
Żarówka – elektryczne źródło światła, w którym ciałem
świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego materiału (pierwotnie
grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w bańce
szklanej wypełnionej mieszaniną gazów szlachetnych (np. argon z
10-procentową domieszką azotu). Włókno osiąga temperaturę ok.2500-3000 K
na skutek przepływu prądu elektrycznego. Wynalazek powstał w połowie
XIX w. Światło uzyskiwane z żarówek jest światłem zbliżonym do
słonecznego i cechuje się dobrym wskaźnikiem oddawania barw oglądanych w
tym świetle przedmiotów, świeci cały czas jednakowo, nie powodując
efektu stroboskopowego. Widmo światła emitowanego przez żarówkę jest
ciągłe, o niższej temperaturze barwowej (bardziej żółte) niż słoneczne.
Temperatura barwowa światła emitowanego przez żarówkę wynosi ok. 2700 K.
Wadą żarówek jest ich mała skuteczność świetlna, wynosząca zazwyczaj
około 12 (od 8 do 16) lumenów/wat (niektóre mają sprawność poniżej 6
lumenów/wat), a także niska trwałość. Żarówka wykorzystuje ok. 5%
energii na światło widzialne, a reszta energii jest tracona w emisji
ciepła. 1 września 2009 w Unii Europejskiej rozpoczął się proces
stopniowego (do 2012 roku) wycofywania żarówek z użycia i zastąpienia
ich lampami fluorescencyjnymi i żarówkami diodowymi. Informacje o
parametrach żarówki zawiera etykieta energetyczna umieszczona na
opakowaniu. Skuteczność świetlna żarówki zależy od temperatury żarnika. W
miarę zwiększania temperatury żarnika szybko zwiększa się prędkość
parowania wolframu, wskutek czego następuje tworzenie się przewężeń
drutu wolframowego, zwiększone nagrzewanie się drutu w tym miejscu i w
końcu przepalanie się żarnika. Wolfram odparowany z żarnika osadza się
na bańce w postaci ciemnego nalotu, który pochłania część światła
emitowanego przez żarnik. Z tych względów w żarówkach próżniowych (w
bańce panuje próżnia) temperatura żarnika nie przekracza 2600 K.
Skuteczność świetlna lampy żarowej zależy od kilku czynników: materiału z
którego wykonane jest włókno żarowe, sposobu wykonania włókna,
zawartości bańki, napięcia zasilającego oraz ostatecznie mocy. Większość
z tych parametrów w nowoczesnych żarówkach jest niezmienna. Włókno
żarowe wykonane jest z wolframu jako podwójna skrętka, bańka wypełniona
jest gazem obojętnym a napięcie zasilające w Polsce to 230 V. Zmienia
się jedynie moc lampy. Im większa jest moc żarówki, tym mniejsze straty
energii i w konsekwencji większa sprawność. Poniższe tabele
przedstawiają skuteczność świetlną dla większości typowych mocy żarówek
głównego szeregu.
Skuteczność świetlna żarówek zwykłych
|
Moc lampy [W]
|
Strumień [lm]
|
Skuteczność [lm/W]
|
15
|
90
|
6,0
|
25
|
220
|
8,8
|
30
|
315
|
9,7
|
40
|
420
|
10,5
|
60
|
710
|
11,8
|
75
|
940
|
12,5
|
100
|
1360
|
13,6
|
150
|
2160
|
14,4
|
200
|
3040
|
15,2
|
300
|
4850
|
16,2
|
500
|
8300
|
16,6
|
Pierwsze próby o minimalnej trwałości:
1838 – włókno węglowe żarzące się w próżni (Jobard)
1840 – drut platynowy żarzący się w próżni (Robert Grover)
1854 – pierwsze praktyczne wykorzystanie żarówki z włóknem ze zwęglonego bambusa do reklamy (Heinrich Göbel)
1860 – brytyjski patent na świecące włókno węglowe w bańce, z której wypompowano powietrze (Joseph Wilson Swan)
1878 – pierwsza nadająca się do praktycznego wykorzystania żarówka, patent brytyjski (Joseph Wilson Swan)
1878 – masowa produkcja żarówek w USA (Hiram Stevens Maxim utworzył United States Electric Lighting Company)
1879 – patent USA (Thomas Alva Edison)
1883 – po raz pierwszy na Mazowszu zastosowano oświetlenie
elektryczne miało to miejsce w Markach w przędzalni spółki "Briggs &
Posselt"
1890 – wolframowy żarnik (Aleksander Łodygin)
1 września 2009 – od tego dnia zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE)
nr 244/2009 obowiązującym w Unii Europejskiej żarówki 100 watowe
zostają przekwalifikowane na "lampy do celów specjalnych" a na ich
opakowaniach ma się pojawić wyraźny i dobrze widoczny napis, że "lampa
nie nadaje się do oświetlenia pomieszczeń domowych"
Ze względu na niską sprawność żarówki coraz częściej zastępowane są
lampami wyładowczymi. Ostatnio stosowane są świetlówki kompaktowe
zintegrowane, które są niewielkie, mają elektroniczny układ
zapłonowo-stabilizacyjny znajdujący się w korpusie. Lampy te mogą być
podłączane bez dodatkowych układów w miejsce standardowych żarówek.
Do innych zamienników tradycyjnych żarówek można również zaliczyć
lampy LED wykorzystujące diody wysokiej jasności. Ze względu na to że
przy wyższych mocach takich modułów sprawność świetlna nie rośnie
(niezależnie od mocy takiej lampy sprawność "LEDów" się nie zmienia)
oraz ze względu na wysokie ceny są one najczęściej stosowane
dekoracyjnie. Obecnie na rynku pojawiają się także diody stosowane jako
zamienniki dla żarówek tradycyjnych, co wynika z faktu, m.in.:
wycofywania w wielu krajach żarówek energochłonnych, dużej trwałości
sięgającej nawet 100 tysięcy godzin pracy, wysokiej sprawności
świetlnej, rozwoju technologii wytwarzania LED oraz rosnącej skali ich
produkcji, powodującej dynamiczny spadek cen.
Lampa LED − źródło światła oparte o diody elektroluminescencyjne,
umieszczone w obudowie pozwalającej zastosować je w oprawie
oświetleniowej przeznaczonej dla żarówek.
Proste konstrukcje, służące głównie jako kontrolki przeznaczone do
zastępowania miniaturowych żaróweczek w tablicach synoptycznych lub
samochodowych tablicach rozdzielczych, zawierają tylko diodę świecącą w
dowolnym kolorze oraz opornik, pracują przy napięciach 6-24 V.
Lampy diodowe, służące do oświetlania, posiadają cokół, np. E14 lub
E27, który pozwala umieścić je w oprawie dla żarówek 230 V, ale też
znormalizowane przyłącza bagnetowe albo igiełkowe. Niskie napięcie
konieczne do zasilania diod świecących: białych lub "ciepło białych"
(Warm White), jest w nich wytwarzane za pomocą przetwornicy impulsowej.
Pewną popularnością cieszy się pomysł zastąpienia żaróweczki w
miniaturowej latarce białą diodą świecącą. Biała dioda, aby emitować
światło, potrzebuje napięcia około 4 V. Aby zasilać ją ze standardowego
ogniwa 1,5 V, należy zbudować miniaturową przetwornicę impulsową. Układ
można zmontować tak, że mieści się całkowicie w cokole zwykłej żarówki,
co pozwala zastosować lampę diodową bez żadnych zmian w konstrukcji
latarki.
Do podstawowych zalet lamp diodowych, w porównaniu z lampami
żarowymi, należy znacznie większa trwałość, szerszy zakres napięć
roboczych, większa sprawność, znacznie mniejsze nagrzewanie, brak
zależności temperatury barwowej światła od napięcia zasilającego, a w
przypadku kontrolek, dodatkowo możliwość uzyskania dowolnego koloru
świecenia bez użycia barwnych filtrów.
Do wad należą: wysoka cena (rekompensowana przez dużo dłuższą
żywotność), ograniczony kąt świecenia oraz niekompatybilność z
tradycyjnymi ściemniaczami dla żarówek.
Żarówka – elektryczne źródło światła, w którym ciałem
świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego materiału (pierwotnie
grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w bańce
szklanej wypełnionej mieszaniną gazów
Żarówka – elektryczne źródło światła, w którym ciałem
świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego materiału (pierwotnie
grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w bańce
szklanej wypełnionej mieszaniną gazów szlachetnych (np. argon z
10-procentową domieszką azotu). Włókno osiąga temperaturę ok.2500-3000 K
na skutek przepływu prądu elektrycznego. Wynalazek powstał w połowie
XIX w. Światło uzyskiwane z żarówek jest światłem zbliżonym do
słonecznego i cechuje się dobrym wskaźnikiem oddawania barw oglądanych w
tym świetle przedmiotów, świeci cały czas jednakowo, nie powodując
efektu stroboskopowego. Widmo światła emitowanego przez żarówkę jest
ciągłe, o niższej temperaturze barwowej (bardziej żółte) niż słoneczne.
Temperatura barwowa światła emitowanego przez żarówkę wynosi ok. 2700 K.
Wadą żarówek jest ich mała skuteczność świetlna, wynosząca zazwyczaj
około 12 (od 8 do 16) lumenów/wat (niektóre mają sprawność poniżej 6
lumenów/wat), a także niska trwałość. Żarówka wykorzystuje ok. 5%
energii na światło widzialne, a reszta energii jest tracona w emisji
ciepła. 1 września 2009 w Unii Europejskiej rozpoczął się proces
stopniowego (do 2012 roku) wycofywania żarówek z użycia i zastąpienia
ich lampami fluorescencyjnymi i żarówkami diodowymi. Informacje o
parametrach żarówki zawiera etykieta energetyczna umieszczona na
opakowaniu. Skuteczność świetlna żarówki zależy od temperatury żarnika. W
miarę zwiększania temperatury żarnika szybko zwiększa się prędkość
parowania wolframu, wskutek czego następuje tworzenie się przewężeń
drutu wolframowego, zwiększone nagrzewanie się drutu w tym miejscu i w
końcu przepalanie się żarnika. Wolfram odparowany z żarnika osadza się
na bańce w postaci ciemnego nalotu, który pochłania część światła
emitowanego przez żarnik. Z tych względów w żarówkach próżniowych (w
bańce panuje próżnia) temperatura żarnika nie przekracza 2600 K.
Skuteczność świetlna lampy żarowej zależy od kilku czynników: materiału z
którego wykonane jest włókno żarowe, sposobu wykonania włókna,
zawartości bańki, napięcia zasilającego oraz ostatecznie mocy. Większość
z tych parametrów w nowoczesnych żarówkach jest niezmienna. Włókno
żarowe wykonane jest z wolframu jako podwójna skrętka, bańka wypełniona
jest gazem obojętnym a napięcie zasilające w Polsce to 230 V. Zmienia
się jedynie moc lampy. Im większa jest moc żarówki, tym mniejsze straty
energii i w konsekwencji większa sprawność. Poniższe tabele
przedstawiają skuteczność świetlną dla większości typowych mocy żarówek
głównego szeregu.
Skuteczność świetlna żarówek zwykłych
|
Moc lampy [W]
|
Strumień [lm]
|
Skuteczność [lm/W]
|
15
|
90
|
6,0
|
25
|
220
|
8,8
|
30
|
315
|
9,7
|
40
|
420
|
10,5
|
60
|
710
|
11,8
|
75
|
940
|
12,5
|
100
|
1360
|
13,6
|
150
|
2160
|
14,4
|
200
|
3040
|
15,2
|
300
|
4850
|
16,2
|
500
|
8300
|
16,6
|
Pierwsze próby o minimalnej trwałości:
1838 – włókno węglowe żarzące się w próżni (Jobard)
1840 – drut platynowy żarzący się w próżni (Robert Grover)
1854 – pierwsze praktyczne wykorzystanie żarówki z włóknem ze zwęglonego bambusa do reklamy (Heinrich Göbel)
1860 – brytyjski patent na świecące włókno węglowe w bańce, z której wypompowano powietrze (Joseph Wilson Swan)
1878 – pierwsza nadająca się do praktycznego wykorzystania żarówka, patent brytyjski (Joseph Wilson Swan)
1878 – masowa produkcja żarówek w USA (Hiram Stevens Maxim utworzył United States Electric Lighting Company)
1879 – patent USA (Thomas Alva Edison)
1883 – po raz pierwszy na Mazowszu zastosowano oświetlenie
elektryczne miało to miejsce w Markach w przędzalni spółki "Briggs &
Posselt"
1890 – wolframowy żarnik (Aleksander Łodygin)
1 września 2009 – od tego dnia zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE)
nr 244/2009 obowiązującym w Unii Europejskiej żarówki 100 watowe
zostają przekwalifikowane na "lampy do celów specjalnych" a na ich
opakowaniach ma się pojawić wyraźny i dobrze widoczny napis, że "lampa
nie nadaje się do oświetlenia pomieszczeń domowych"
Ze względu na niską sprawność żarówki coraz częściej zastępowane są
lampami wyładowczymi. Ostatnio stosowane są świetlówki kompaktowe
zintegrowane, które są niewielkie, mają elektroniczny układ
zapłonowo-stabilizacyjny znajdujący się w korpusie. Lampy te mogą być
podłączane bez dodatkowych układów w miejsce standardowych żarówek.
Do innych zamienników tradycyjnych żarówek można również zaliczyć
lampy LED wykorzystujące diody wysokiej jasności. Ze względu na to że
przy wyższych mocach takich modułów sprawność świetlna nie rośnie
(niezależnie od mocy takiej lampy sprawność "LEDów" się nie zmienia)
oraz ze względu na wysokie ceny są one najczęściej stosowane
dekoracyjnie. Obecnie na rynku pojawiają się także diody stosowane jako
zamienniki dla żarówek tradycyjnych, co wynika z faktu, m.in.:
wycofywania w wielu krajach żarówek energochłonnych, dużej trwałości
sięgającej nawet 100 tysięcy godzin pracy, wysokiej sprawności
świetlnej, rozwoju technologii wytwarzania LED oraz rosnącej skali ich
produkcji, powodującej dynamiczny spadek cen.
Lampa LED − źródło światła oparte o diody elektroluminescencyjne,
umieszczone w obudowie pozwalającej zastosować je w oprawie
oświetleniowej przeznaczonej dla żarówek.
Proste konstrukcje, służące głównie jako kontrolki przeznaczone do
zastępowania miniaturowych żaróweczek w tablicach synoptycznych lub
samochodowych tablicach rozdzielczych, zawierają tylko diodę świecącą w
dowolnym kolorze oraz opornik, pracują przy napięciach 6-24 V.
Lampy diodowe, służące do oświetlania, posiadają cokół, np. E14 lub
E27, który pozwala umieścić je w oprawie dla żarówek 230 V, ale też
znormalizowane przyłącza bagnetowe albo igiełkowe. Niskie napięcie
konieczne do zasilania diod świecących: białych lub "ciepło białych"
(Warm White), jest w nich wytwarzane za pomocą przetwornicy impulsowej.
Pewną popularnością cieszy się pomysł zastąpienia żaróweczki w
miniaturowej latarce białą diodą świecącą. Biała dioda, aby emitować
światło, potrzebuje napięcia około 4 V. Aby zasilać ją ze standardowego
ogniwa 1,5 V, należy zbudować miniaturową przetwornicę impulsową. Układ
można zmontować tak, że mieści się całkowicie w cokole zwykłej żarówki,
co pozwala zastosować lampę diodową bez żadnych zmian w konstrukcji
latarki.
Do podstawowych zalet lamp diodowych, w porównaniu z lampami
żarowymi, należy znacznie większa trwałość, szerszy zakres napięć
roboczych, większa sprawność, znacznie mniejsze nagrzewanie, brak
zależności temperatury barwowej światła od napięcia zasilającego, a w
przypadku kontrolek, dodatkowo możliwość uzyskania dowolnego koloru
świecenia bez użycia barwnych filtrów.
Do wad należą: wysoka cena (rekompensowana przez dużo dłuższą
żywotność), ograniczony kąt świecenia oraz niekompatybilność z
tradycyjnymi ściemniaczami dla żarówek.
Żarówka – elektryczne źródło światła, w którym ciałem
świecącym jest włókno wykonane z trudno topliwego materiału (pierwotnie
grafit, obecnie wolfram). Drut wolframowy jest umieszczony w bańce
szklanej wypełnionej mieszaniną gazów