Elektrické svetelné zdroje - žiarovka

Americký vynálezca a podnikateľ Thomas A. Edison (1847 až 1931) vynašiel žiarovku s uhlíkovými vláknami ktorá svietila oveľa dlhšie ako všetky predchádzajúce žiarovky. Neskôr sa uhlíkové vlákna nahradili opäť kovovými vláknami, a to osmiom (1902), tantalom (1903) a volfrámom (1906). Od r. 1913 sa žiarovky plnili dusíkom a od r. 1936 kryptónom. Od roku 1930 sa začala výroba výbojkových svetelných zdrojov a žiaroviek.

Žiarovka je svetelný zdroj, v ktorom svieti vlákno rozžeravené prechodom elektrického prúdu. V súčasnosti sa používajú volfrámové vlákna s vysokou teplotou tavenia (3643 K) a malou teplotnou rozťažnosťou. Proti oxidácii je vlákno chránené uzavretím v sklenej banke, ktorá je vzduchoprázdna alebo naplnená nezlúčivým plynom, napr. dusíkom, argónom alebo kryptónom. Z výkonu dodaného žiarovke sa mení len 6 až 8 % na svetelné žiarenie.

Obr.1 Žiarovka

Vyrábajú sa tieto druhy žiaroviek: obyčajné, opálové, opalizované, otrasuvzdorné, iluminačné, sviečkové, rúrkové, trpasličie, málonapäťové, infračervené, špeciálne a halogénové.

Kompaktná žiarovka – úsporná kompaktná žiarovka funguje na princípe elektrického výboja v parách ortuti, pri ktorom vzniká ultrafialové žiarenie, ktoré je vo vrstve luminoforu na vnútornej stene trubice transformované na svetlo. Úsporná žiarovka je schopná usporiť 70-80 % elektrickej energie a má niekoľkonásobne dlhšiu životnosť. Elektronický predradník odstránil problém zníženia životnosti na závislosti od častého zapínania. Životnosť kompaktných žiaroviek sa u značkových výrobcov pohybuje od 6000 – 15000 hodín, čo predstavuje 5 – 15 rokov prevádzky pri 3 hodinách svietenia denne. Tieto žiarovky by sa mali používať v miestnostiach, kde sa svieti minimálne 1 hodinu denne. Obyčajnú žiarovku môžeme nahradiť 5 násobne menšou hodnotou výkonu žiarovky. 

Halogénová žiarovka pracuje pri vyšších teplotách ako klasická. V banke je prvok, ktorý pri vyšších teplotách vracia odparený volfrám späť na vlákno.
Používa sa v svetlometoch automobiloch alebo pri osvetlení veľkoplošných objektov.

Teória svetla a jeho vlastnosti

Podstatou svetla je podľa Maxwellovej teórie elektromagnetické vlnenie. Z fyzikálneho hľadiska je svetlo, ktoré vnímame zrakom, viditeľnou časťou rozsiahlej oblasti zariadenia, ktoré vysiela každý zdroj elektromagnetického vlnenia. Zariadenie rôzneho druhu rozlišujeme dĺžkou vlny (m), príp. frekvenciou (Hz).

Svetelné zdroje sú:

• prírodné (napr. Slnko, Mesiac, hviezdy, blesk, polárna žiara, obloha a i.)
• umelé (napr. sviečky, svietidlá tekutým alebo plynným palivom)
• elektrické

Svetlo vzniká žiarou (inkadescenciou), studenou cestou (luminiscenciou) alebo fluorescenciou.