Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Fakta om lyspærer

Selvom det er en overdreven forenkling at sige, at Thomas Edison opfandt pæren, var han en af de første mennesker, der skabte en nyttig, og med ændringer har hans design stået som testen af tiden. Selvom glødepærer af den type Edison, der er udviklet, stadig bruges i dag, har moderne forbrugere et par andre muligheder. Kompakte fluorescerende (CFL) og lysemitterende pærer (LED) er to af de mest almindelige. De arbejder på forskellige principper og leverer lige så meget lys som glødelamper, og de bruger mindre energi.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Designet af glødepærer har ændret sig lidt, siden Edison udviklede sin prototype. Moderne forbedringer inkluderer wolframfilamenter og inerte gasser inde i kloden. Alternativer som CFL'er og LED'er, selvom de ikke er ægte pærer, er mere effektive.
Hvad er der i en pære?

En af Edisons vigtigste innovationer var at lade elektricitet passere gennem et tyndt, meget modstandsdygtigt glødetråd snarere end blot bue mellem to poler, som det havde været standarden på det tidspunkt. Edison lavede sin glødetråd af kulsyreholdig bambus, men for at forhindre, at den brændes op, var han nødt til at omslutte den i en lufttæt pakke for at holde ilt ude. Edisons pærer indeholdt et vakuum, men dette gjorde dem meget skrøbelige, så efterfølgende producenter fyldte pærerne med inerte gasser som argon, neon, helium og nitrogen. Filamenterne i moderne glødepærer er for det meste lavet af wolfram, og pærerne er generelt fyldt med argon.
Dele af en glødepære |

Ved første øjekast virker en glødepære enkel, men den består faktisk af flere individuelle dele, der er blevet standardiserede.

Skruebase: Den velkendte gevindbase blev udviklet af Edison og er kendt som E-basen. I dag findes flere størrelser.

Globe: Glaskabinettet er kendt som kloden. Den velkendte pæreformede er mest almindelig, fordi den distribuerer lys bedre end andre former. Frostede kloder kom på markedet i 1925 og er stadig almindelige.

Glødetråd: I 1911 udviklede den amerikanske fysiker William D. Coolidge wolframtrådene, og General Electric tilpassede det hurtigt til deres pærer. Det forbliver det standard glødetråd.

Kontaktledninger: Tynde ledninger strækker sig fra glødetråden til skruebunden og fodkontakten i bunden af pæren. De afslutter det elektriske kredsløb, når pæren er skruet fast.

Støttetråde: Et par tynde ledninger understøtter glødetråden og forhindrer, at den kommer i kontakt med jordkloden, når der strømmer strøm.
Alternativer til glødelamper

En af de største ulemper ved glødepærer er, at de kun omdanner en lille brøkdel af den elektricitet, der hændes til lys - omkring 10 procent. Halogenpærer, der ligner standard glødepærer, men er fyldt med en halogengas, såsom brom, er mere effektive. Halogenpærer bruger mindre energi end almindelige glødelamper, men mængden er uden tvivl ikke lille nok til at klassificere dem som energieffektive. Især ikke sammenlignet med CFL'er og LED'er, der kom på markedet efter den amerikanske oliekrise i 1970'erne. Sammenlignet med glødepærer bruger CFL'er og LED'er 75 procent eller mindre af den energi, der bruges af en glødepære.
Hvornår er en pære ikke en pære? , fordi ingen af enhederne har et glødetråd. LED'er består af dioder, der lyser, når elektricitet passerer gennem dem. Ikke desto mindre konstruerer fabrikanter LED'er med mere eller mindre pæreformede klodder, så forbrugerne kan bruge dem på samme måde som standard glødepærer. CFL'er producerer lys ved ionisering af en inert gas, men pærerne indeholder en lille mængde kviksølv, der kræver en lufttæt indkapsling, og rørene er bøjet til en pæreform for let brug. Selvom de ikke er pærer på samme måde som glødelamper er det, har mange CFL'er og LED'er de samme skruebaser i Edison-stil, og de kan bruges ombytteligt med glødelamper.