Startuj z nami!

www.szkolnictwo.pl

praca, nauka, rozrywka....

mapa polskich szkół
Nauka Nauka
Uczelnie Uczelnie
Mój profil / Znajomi Mój profil/Znajomi
Poczta Poczta/Dokumenty
Przewodnik Przewodnik
Nauka Konkurs
uczelnie

zamów reklamę
zobacz szczegóły
uczelnie

Nie znaleziono szukanej frazy! Poniżej znajduje się fraza najbardziej przypominająca szukaną.

Żarówka

Żarówka

Żarówka
Skuteczność świetlna żarówki
na tle innych źródeł światła
źródło światłastrumień
świetlny
(w lm / W )
lampa żarowa5,75...16,6[1]
lampa żarowo-rtęciowa 10...26[2]
żarówka halogenowa 14...28,5[3]
lampa rtęciowa 36...61[4]
świetlówka liniowa 40...105[5]
lampa metalohalogenkowa 50...120[6]
wysokoprężna lampa sodowa 68...150[7]
niskoprężna lampa sodowa 100...206[8]
Drucik żarowy
Budowa żarówki: 1 – szklana bańka, 2 – gaz obojętny, 3 – żarnik wolframowy, 4 – drut kontaktowy (do styku doprowadzający), 5 – drut kontaktowy (do gwintowanego trzonka), 6 – podpórka, 7 – słupek, 8 – gwint kontaktowy, 9 – trzonek gwintowany, 10 – krążek izolacji cieplnej 11 – stopa kontaktu elektrycznego-podpórka

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.

Spis treści


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[9][10]. 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.

Żarówka próżniowa

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 .

Żarówka gazowana

W celu zmniejszenia szybkości parowania wolframu do wnętrza bańki wprowadza się gaz obojętny , powszechnie stosuje się argon z domieszką azotu . Wskutek zmniejszenia szybkości parowania wolframu żarnik żarówek gazowanych może pracować z wyższą temperaturą w wyniku czego uzyskuje się bielsze światło oraz większą skuteczność świetlną. Wprowadzenie gazu do wnętrza bańki powoduje, że część mocy doprowadzonej do żarnika jest odprowadzana poprzez gaz. Są to straty, które zależą między innymi od długości żarnika. Wykonanie żarnika w postaci skrętki, lub podwójnej skrętki powoduje skrócenie żarnika i obniżenie tych strat. Stosuje się też w miejsce argonu, gazy o mniejszym przewodnictwie cieplnym – krypton (żarówka kryptonowa) i jeszcze lepszy ksenon (żarówka ksenonowa). Jednak ich ceny (szczególnie ksenonu) są wysokie, co ogranicza ich stosowanie.

Żarówka halogenowa

Żarówki różnego typu: halogenowe i próżniowe

W żarówkach halogenowych do wnętrza bańki wprowadzony jest oprócz gazu obojętnego halogen , najczęściej jod . Halogen tworzy związek chemiczny z wolframem (parami wolframu w bańce i na ściankach bańki), związek ten krąży wraz z gazem w bańce w temperaturze panującej blisko żarnika rozpada się na wolfram i jod. W rezultacie tej reakcji następuje przenoszenie cząstek wyparowanego wolframu z bańki na żarnik. Proces ten nazywa się halogenowym cyklem regeneracyjnym. Występowanie tego cyklu pozwala zwiększyć temperaturę żarnika do około 3200 K, zatem żarówki halogenowe cechują się jeszcze wyższymi skutecznościami świetlnymi (do 18 lumenów/wat).

Podane temperatury pracy żarnika odnoszą się do standardowych lamp dla których przewidziano średni czas pracy 1000 godzin. Czasami, w sytuacjach gdy wymagane jest uzyskanie światła bardziej zbliżonego do światła dziennego, np. na planie zdjęciowym, stosuje się żarówki pracujące z wyższą temperaturą żarnika (w podręcznikach fotografii i kinematografii określane jako "żarówki przewoltowane"), trwałość tych lamp jest znacznie niższa, choć w praktyce można ją wydłużyć poprzez regulację napięcia: podczas ustawiania planu zdjęciowego (co trwa czasem kilka godzin) oprawy oświetleniowe zasila się 40-50% napięcia znamionowego , podając pełne napięcie tylko w momencie wykonywania zdjęć (kilka- kilkanaście minut).

Skuteczność świetlna

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 . Z zmienia się jedynie moc lampy. Im większa jest moc żarówki, tym mniejsze straty energii i w konsekwencji większa sprawność. Poniższe tabele[11] przedstawiają skuteczność świetlną dla większości typowych mocy żarówek głównego szeregu.

Skuteczność świetlna żarówek zwykłych
Moc lampy
[W]
Strumień
[lm]
Skuteczność
[lm/W]
15906,0
252208,8
4042010,5
6071011,8
7594012,5
100136013,6
150216014,4
200304015,2
300485016,2
500830016,6


Skuteczność świetlna liniowych żarówek halogenowych
Moc lampy
[W]
Strumień
[lm]
Skuteczność
[lm/W]
6084014,0
100160016,0
150250016,7
200350017,5
300530017,7
500950019,0
7501610021,5
10002200022,0
15003300022,0
20004400022,0

Historia

Żarówki konstrukcji Edisona, Maxima i Swana
  • Pierwsze próby o minimalnej trwałości:
    • 1838 – włókno węglowe żarzące się w próżni (Jobard)
    • 1840 – drut platynowy żarzący się w próżni (Robert Grove)
    • 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 "[12]
  • 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" [13][14]

Zamienniki żarówek

Kompaktowa lampa fluorescencyjna zwana potocznie (choć zupełnie nieściśle) "żarówką energooszczędną"
Lampa LED z trzonkiem z gwintem Edisona E27 (27 mm).

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.

Zobacz też

Przypisy

  1. Żarówki głównego szeregu o mocy 500W osiągają efektywność świetlną 16,6 lm/W
  2. Lampy żarowo-rtęciowe o mocy 500 W osiągają efektywność świetlną 26 lm/W
  3. Studyjne lampy halogenowe o mocy 20 kW osiągają efektywność świetlną 28,5 lm/W
  4. Lampy rtęciowe o mocy 400 W osiągają efektywność świetlną 61 lm/W
  5. Świetlówki liniowe T5 o mocy 35 W osiągają efektywność świetlną 105 lm/W
  6. Lampa metalohalogenkowe o mocy 2000 W osiągają skuteczność 120 lm/W
  7. Wysokoprężne lampy sodowe o mocy 600 W osiągają efektywność świetlną 150 lm/W
  8. Niskoprężne lampy sodowe o mocy 131 W osiągają efektywność świetlną 206 lm/W
  9. trwałość żarówek ogólnego użytku wynosi przeciętnie tysiąc godzin, jeśli eksploatowane są bez przekroczenia normalnych warunków ich pracy; w szczególności trwałość żarówki dramatycznie spada podczas eksploatacji pod zbyt wysokim napięciem: zależność ta proporcjonalna jest do szesnastej potęgi napięcia, co oznacza, że eksploatacja żarówki pod napięciem tylko o ok. 5% zbyt wysokim skraca jej czas życia ponad dwukrotnie (sytuacja taka zachodzi wówczas, gdy żarówki zaprojektowane dla obowiązującego niemal do końca XX wieku standardu napięcia sieci elektrycznej wynoszącego 220 V zasilane są wg współczesnego standardu napięciem 230 V); z drugiej strony żarówki służące do oświetlania planów fotograficznych, filmowych i scen teatralnych projektowane są tak, że w porównaniu z żarówkami ogólnego użytku świecą znacznie jaśniej, ale ich trwałość wynosi tylko kilka godzin
  10. wyjątkiem od przeciętnie dość niskiej trwałości żarówek tradycyjnych jest wyprodukowana w 1901 przez nieistniejącą już firmę Shelby Electric żarówka, którą włączono wkrótce po wyprodukowaniu w siedzibie straży pożarnej w Livermore ( Kalifornia ), świecąca niemal nieustannie przez 107 lat (stan na maj 2008); wyłączono ją tylko jeden raz na 22 minuty w roku 1976 po to, by przenieść ją do innego gniazda (informacja za tvn24.pl )
  11. Opracowano na podstawie internetowego katalogu źródeł światła firmy Osram
  12. informacja za "Pracodawca" (pismo Federacji Związków Pracodawców Energetyki Polskiej)
  13. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 244/2009 z dnia 18 marca 2009 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2005/32/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla bezkierunkowych lamp do użytku domowego [1] )
  14. Stanowisko Stowarzyszenia Elektryków Polskich .


Inne hasła zawierające informacje o "Żarówka":

Philips ...

Gazy szlachetne ...

Lampa wyładowcza ...

Walther Hermann Nernst ...

Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa ...

Thomas Alva Edison ...

Lampa naftowa ...

Ksenon ...

Barwa biała ...

21 października ...


Inne lekcje zawierające informacje o "Żarówka":

139. Przemiany w kulturze i życiu codziennym (plansza 9) ...

Zera, jedynki i dwójkowy zapis liczb (plansza 4) ...

135 Nauka, technika i kultura przełomu XIX i XX wieku (plansza 5) ...





Zachodniopomorskie Pomorskie Warmińsko-Mazurskie Podlaskie Mazowieckie Lubelskie Kujawsko-Pomorskie Wielkopolskie Lubuskie Łódzkie Świętokrzyskie Podkarpackie Małopolskie Śląskie Opolskie Dolnośląskie