U današnje vrijeme nitko ne može ni zamisliti život bez rasvjete, tj. bez obične žarulje. Međutim, prije nekoliko stoljeća jednostavno biste bili ismijani kada biste čuli da obična staklena tikvica može emitirati svjetlost. A danas vas upoznajemo sa zanimljivim činjenicama o električnim svjetiljkama (od žarulja sa žarnom niti do LED), koje se naširoko koriste u svakodnevnom životu.
6 zanimljivih činjenica o žaruljama sa žarnom niti
Prve su bile obične žarulje sa žarnom niti, koje su služile (iu nekim kućanstvima još uvijek služe) vjerno više od 100 godina.
Činjenica br. 1 – povijest izuma
Sam izum žarulje sa žarnom niti izvor je zabune i beskrajnih kontroverzi. Velika većina je uvjerena da je prvu žarulju izumio Thomas Edison u 19. stoljeću; neki ljudi znaju za ruskog inženjera Alexandera Lodygina, koji je patentirao sličan izvor svjetlosti 5 godina prije Edisona.
Vratimo kronologiju.
- 1838. – malo poznati belgijski izumitelj Jobard stvorio je žarulju koristeći ugljen kao element sa žarnom niti. Pokazalo se da je izvor svjetlosti jeftin, ali s kratkim vijekom trajanja – oko 30 minuta.
-
1840. – Britanski znanstvenik Warren De la Rue razvio je izvor svjetlosti sa znatno dužim vijekom trajanja, pri čemu je odlučio koristiti platinastu žicu kao žarnu nit. Naravno, takva je inovacija učinila izum prilično skupim i neisplativim za proizvodnju.
-
1854. – Njemački urar Heinrich Goebel predstavio je prototip žarulje sa žarnom niti: pougljenjena bambusova šipka stavljena je u cilindričnu staklenu tikvicu, na čijem je vrhu, po principu živinog barometra, živa stvarala vakuum. Gebelova svjetiljka mogla je svijetliti nekoliko sati.
-
1974. – Ruski znanstvenik i inženjer Alexander Lodygin dobio je patent br. 1619 za izum svjetiljke, gdje je koristio ugljičnu šipku smještenu u zatvorenoj posudi bez kisika kao žarnu nit. Prednost njegovog uzorka u odnosu na prethodne svjetiljke bio je impresivan vijek trajanja i mogućnost korištenja svjetiljke u svakodnevnom životu.
-
1978. – Britanski znanstvenik Joseph Swan patentirao je u Britaniji žarulju sa žarnom niti u kojoj se štapić pougljenjenog papira nalazio u zatvorenoj posudi s evakuiranim zrakom, uspjevši postići sasvim prihvatljivu svjetlinu svog uzorka.
-
1879. – Američki izumitelj i poduzetnik Thomas Edison dobio je patent za ugljičnu žarulju sa žarnom niti koja može trajati oko 40 sati.
Thomas Edison i njegovi suradnici, kao rezultat ponovljenih poboljšanja, uspjeli su povećati radni vijek žarulje sa žarnom niti na 1200 sati.
Činjenica #2: Ljudi su spavali više prije žarulja
Prije nego što su žarulje sa žarnom niti postale dio svakodnevnog života, ljudi su spavali mnogo duže. Primjerice, prosječni Europljanin u 19. stoljeću išao je spavati odmah nakon što padne mrak i spavao je oko 10 sati. Nakon izuma žarulja sa žarnom niti i elektrifikacije naseljenih područja, trajanje sna značajno se smanjilo.
Činjenica br. 3 – “Iljičeva žarulja”
U SSSR-u su se žarulje sa žarnom niti brzo počele pojavljivati tijekom provedbe takozvanog plana GOELRO. I nakon posjeta V.I. Lenjin s N.K. U selu Krupskaya Kashino 1920. godine, gdje je održano svečano puštanje u rad male elektrane, o čemu su novine aktivno pisale, koncept “Iljičeva žarulja” ušao je u upotrebu među sovjetskim ljudima, kao figurativni naziv za prvo kućanstvo žarulje sa žarnom niti u kolibama kolektivnih farmera i seljaka Sovjetske Rusije. “Iljičeva žarulja” bila je čvrsto povezana s primitivnim rasvjetnim uređajem u obliku žarulje sa žarnom niti uvrnute u utičnicu koja visi sa stropa, pričvršćena na kabel.
Došlo je do točke apsurda – neki su seljani iskreno vjerovali da je ili samu žarulju sa žarnom niti ili njen novi tip izumio Lenjin.
Činjenica #4 – Izvor svjetla ili topline?
Žarulje sa žarnom niti samo oko 5-10% svoje energije pretvaraju u svjetlosni tok, dok preostalih 90-95% “odlazi” u prijenos topline. Stoga se može sasvim ispravno ustvrditi da je žarulja sa žarnom niti više toplinski nego rasvjetni uređaj.
Činjenica #5 – “Stogodišnja svjetiljka”
U gradu Livermoreu u SAD-u u vatrogasnoj službi nalazi se ručno izrađena žarulja sa žarnom niti koja gori od 1901. godine. Dobila je nadimak “Stogodišnja svjetiljka”. Vjerojatno je tako neuobičajeno dug životni vijek žarulje osiguran njezinim radom u znatnom nedostatku snage, uz smanjenu učinkovitost, tj. pri vrlo maloj snazi.
Činjenica #6 – Svjetlina s promjenama napona
Svjetlina žarulja sa žarnom niti koje rade u rasponu od 207 do 253 V uvelike ovisi o naponu u električnoj mreži. Napon od 5% proporcionalno mijenja svjetlinu žarulje za čak 15%.
Na primjer, pri naponu od 207 volti u žarulji sa žarnom niti od 60 watta, svjetlosni tok će biti ekvivalentan onom žarulje od 40 watta i više neće zadovoljavati navedene tehničke specifikacije.
6 zanimljivih činjenica o štednim fluorescentnim svjetiljkama
U 90-im godinama prošlog stoljeća žarulje sa žarnom niti zamijenjene su štednim, pod kojima se u svakodnevnom životu najčešće podrazumijevaju CFL (kompaktne fluorescentne svjetiljke).
Činjenica #1 – Krypton-85 u prvim CFL-ima
Prva generacija štedljivih CFL-a koristila je radioaktivni kemijski element 85Kr – Krypton-85.
Činjenica br. 2 – prisutnost žive
Bez obzira što proizvođači CFL pišu na ambalaži, štedne žarulje sadrže 3-5 miligrama živinih para. Možda se čini kao mala količina, ali ako razbijete žarulju, lako je trovanje živinim parama sasvim moguće.
Činjenica #3 – Stabilnost intenziteta
Kod štednih žarulja intenzitet svjetla s vremenom nimalo ne slabi i nema efekta treperenja.
Činjenica br. 4 – ušteda energije i radni uvjeti
Kompaktne fluorescentne žarulje su istinski “štedne” samo ako nakon uključivanja prvenstveno dulje vrijeme rade u režimu osvjetljenja.
Čestim i opetovanim gašenjem i paljenjem povećava se potrošnja energije koja se troši na rad prigušnice žarulje i aktiviranje fosfora, a također značajno smanjuje vijek trajanja CFL-a.
Činjenica br. 5 – vijek trajanja
Prosječni vijek trajanja štednih fluorescentnih svjetiljki doseže 10 000 sati, što je otprilike 8-10 puta duže od žarulja sa žarnom niti.
Činjenica br. 6 – jesu li doista toliko energetski učinkoviti?
U svojoj srži, ušteda energije, tj. Svjetlosna učinkovitost LED žarulja (86-110 lm/W) znatno je veća nego kod fluorescentnih žarulja (50-57 lm/W), no sam koncept “štedljive energije” toliko je “zapeo” za CFL da mnogi čak i ne razmišljaju o svojstvima uštede energije LED žarulja.
Usput, u pogledu prosječnog vijeka trajanja, LED svjetiljke su znatno bolje od fluorescentnih svjetiljki – 30.000 sati u odnosu na 10.000.
7 zanimljivih činjenica o LED lampama
Unatoč činjenici da neke javne ustanove i kućanstva još uvijek koriste štedne CFL svjetiljke, pa čak i žarulje sa žarnom niti, većina organizacija i ljudi još uvijek preferira LED svjetiljke.
Činjenica #1 – Podrijetlo
Utemeljiteljem LED rasvjete smatra se američki izumitelj Nick Holonyak koji je 1962. godine napravio prvu svjetsku LED diodu vidljive svjetlosti.
Činjenica br. 2 – trošak je pola plaće
Do 1968. godine upotreba LED dioda u svakodnevnom životu bila je ozbiljno ograničena zbog njihove visoke cijene – oko 200 dolara. Unatoč tome što je prosječna plaća sredinom 60-ih godina prošlog stoljeća u Sjedinjenim Državama iznosila oko 400 dolara.
Činjenica br. 3 – bolje rade na hladnom
Pri niskim temperaturama produžava se radni vijek LED svjetiljki i povećava se svjetlosni tok, tj. svjetiljka jače svijetli.
Primjerice, na stanici Antarctic Vostok, gdje temperature dosežu -85 °C, koristi se isključivo LED rasvjeta.
Činjenica #4 – Utjecaj na proizvode
Znanstveni eksperimenti su pokazali da u izlozima trgovina osvijetljenim LED lampama prehrambeni proizvodi dulje ostaju svježi, a bakterije se u njima puno sporije razvijaju.
Činjenica br. 5 – najzapaljiviji
LED žarulje su najsigurnije u smislu opasnosti od požara. Toplina koju emitiraju je minimalna, a predmeti i dodaci koji se nalaze doslovno nekoliko desetaka milimetara od LED lampi ostaju blago topli na dodir.
Upravo se LED svjetiljke mogu ugraditi u blizini unutarnjih elemenata od drva ili plastike bez straha od požara.
Činjenica br. 6 – teorija i stvarnost
Neki proizvođači LED žarulja tvrde da im je vijek trajanja oko 50.000 sati. I teoretski je to doista moguće. Međutim, s vremenom se svjetlosni tok svjetiljke značajno smanjuje – malo je vjerojatno da će itko biti zadovoljan gubitkom svjetline LED rasvjete čak i za 50%!
Činjenica #7 – Boja i poluvodiči
Boja LED žarulje nije određena bojom plastike žarulje, već vrstom poluvodiča koji se koristi u svjetiljci. Na primjer, plave i zelene LED svjetiljke koriste kombinaciju galijevih i indijevih nitrida. Žute i crvene LED diode koriste različite doze galij fosfida.
Nadamo se da su vam se činjenice koje smo prikupili o žaruljama činile zaista zanimljivima, a također su vam poboljšale erudiciju i proširile horizonte.
