Multimediaexpo.cz je již 18 let na českém internetu !!
Žárovka
Z Multimediaexpo.cz
(+ Masivní vylepšení) |
(+ Testování dalšího Grafického skinu...) |
||
| Řádka 2: | Řádka 2: | ||
[[Soubor:Small incandescent light bulb with standard screw (E27).jpg|thumb|200px|Menší varianta žárovky, [[Edisonův závit|závit E27]]]] | [[Soubor:Small incandescent light bulb with standard screw (E27).jpg|thumb|200px|Menší varianta žárovky, [[Edisonův závit|závit E27]]]] | ||
[[File:Glühwendel brennt durch.jpg|thumb|200px|Otevřená žárovka, ze které uniká [[inertní plyn]]]] | [[File:Glühwendel brennt durch.jpg|thumb|200px|Otevřená žárovka, ze které uniká [[inertní plyn]]]] | ||
| - | '''Žárovka''' je jednoduché zařízení k přeměně [[elektrická energie|elektrické energie]] na [[světlo]]. Funguje na principu zahřívání tenkého [[Elektrický vodič|vodiče]] elektrickým proudem, který jím protéká. Při vysoké teplotě vlákno žárovky [[elektromagnetické záření|září]] především v infračervené oblasti, zčásti i ve viditelném světle. U přežhavených žárovek (projekční typy, halogeny apod.) najdeme ve spektru i [[ultrafialové záření]], avšak baňka žárovky z obyčejného [[sklo|skla]] je pro ultrafialové záření prakticky nepropustná. Z optického hlediska se vlákno žárovky nechová jako [[záření černého tělesa|absolutně černý zářič]], ale jakoby bylo o několik set [[kelvin]]ů teplejší (wolfram je selektivní zářič). | + | '''Žárovka''' je jednoduché zařízení k přeměně [[elektrická energie|elektrické energie]] na [[světlo]]. Funguje na principu zahřívání tenkého [[Elektrický vodič|vodiče]] elektrickým proudem, který jím protéká. Při vysoké teplotě vlákno žárovky [[elektromagnetické záření|září]] především v infračervené oblasti, zčásti i ve viditelném světle. U přežhavených žárovek (projekční typy, halogeny apod.) najdeme ve spektru i [[ultrafialové záření]], avšak baňka žárovky z obyčejného [[sklo|skla]] je pro ultrafialové záření prakticky nepropustná. Z optického hlediska se vlákno žárovky nechová jako [[záření černého tělesa|absolutně černý zářič]], ale jakoby bylo o několik set [[kelvin]]ů teplejší (wolfram je selektivní zářič). |
== Využití a charakteristika == | == Využití a charakteristika == | ||
Obyčejná žárovka se dosud často používá v domácnostech a je také základem většiny přenosných svítidel. V [[automobil]]ových [[Světlomet|světlometech]] nebo v domácnostech, když má být světlo soustředěno do jednoho místa, se často využívají halogenové žárovky. | Obyčejná žárovka se dosud často používá v domácnostech a je také základem většiny přenosných svítidel. V [[automobil]]ových [[Světlomet|světlometech]] nebo v domácnostech, když má být světlo soustředěno do jednoho místa, se často využívají halogenové žárovky. | ||
| Řádka 18: | Řádka 18: | ||
Původní Edisonovy žárovky měly [[uhlík]]ové vlákno (zuhelnatělý bambus), dnes se obvykle využívá [[wolfram]], který lépe odolává vysokým [[teplota|teplotám]]. Aby vlákno neshořelo, je umístěno v baňce z obyčejného skla, ze které je vyčerpán [[vzduch]]. U standardních žárovek do 15 [[Watt|W]] je obvykle baňka vakuovaná (vzduchoprázdná), u silnějších žárovek je plněná směsí [[dusík]]u a [[argon]]u, ale také řidčeji [[krypton]]em, nebo dokonce [[xenon]]em. Tyto náplně umožňují vyšší provozní teploty vlákna, omezují jeho stárnutí rozprašováním nebo odpařováním. U standardních a velkých žárovek je náplň volena tak, aby se za provozu tlak v baňce přibližně srovnal s tlakem atmosférickým. | Původní Edisonovy žárovky měly [[uhlík]]ové vlákno (zuhelnatělý bambus), dnes se obvykle využívá [[wolfram]], který lépe odolává vysokým [[teplota|teplotám]]. Aby vlákno neshořelo, je umístěno v baňce z obyčejného skla, ze které je vyčerpán [[vzduch]]. U standardních žárovek do 15 [[Watt|W]] je obvykle baňka vakuovaná (vzduchoprázdná), u silnějších žárovek je plněná směsí [[dusík]]u a [[argon]]u, ale také řidčeji [[krypton]]em, nebo dokonce [[xenon]]em. Tyto náplně umožňují vyšší provozní teploty vlákna, omezují jeho stárnutí rozprašováním nebo odpařováním. U standardních a velkých žárovek je náplň volena tak, aby se za provozu tlak v baňce přibližně srovnal s tlakem atmosférickým. | ||
== Použití == | == Použití == | ||
| - | Žárovky stárnou podle doby svícení: Jejich životnost se počítá v tisících hodin a je téměř | + | Žárovky stárnou podle doby svícení: Jejich životnost se počítá v tisících hodin a je téměř nezávislá na počtu cyklů rozsvícení a zhasnutí. |
Jakožto [[teplotní světelný zdroj]] dávají stálé spojité [[světelné spektrum]], proto jsou vhodné do domácností, kuchyní, dílenských provozů a všude tam, kde je potřeba zachovat [[věrnost barev]]. Z tohoto pohledu vycházejí lépe než běžné výbojové zdroje, jako [[zářivka|zářivky]] a [[výbojka|výbojky]], které naopak bývají monochromatické a pulsují s frekvencí [[elektrorozvodná síť|elektrorozvodné sítě]]. | Jakožto [[teplotní světelný zdroj]] dávají stálé spojité [[světelné spektrum]], proto jsou vhodné do domácností, kuchyní, dílenských provozů a všude tam, kde je potřeba zachovat [[věrnost barev]]. Z tohoto pohledu vycházejí lépe než běžné výbojové zdroje, jako [[zářivka|zářivky]] a [[výbojka|výbojky]], které naopak bývají monochromatické a pulsují s frekvencí [[elektrorozvodná síť|elektrorozvodné sítě]]. | ||
== Srovnání s kompaktními zářivkami == | == Srovnání s kompaktními zářivkami == | ||
| Řádka 30: | Řádka 30: | ||
* Zářivky blikají frekvencí elektrorozvodné sítě. Z toho důvodu je jejich použití omezené tam, kde se vyskytují rychle rotující předměty, zejména se to týká [[dílna|dílen]] s [[obráběcí stroj|obráběcími stroji]]. Vlivem [[stroboskopický jev|stroboskopického jevu]] se totiž rotující předmět osvětlený přerušovaným světlem může jevit jako stojící. | * Zářivky blikají frekvencí elektrorozvodné sítě. Z toho důvodu je jejich použití omezené tam, kde se vyskytují rychle rotující předměty, zejména se to týká [[dílna|dílen]] s [[obráběcí stroj|obráběcími stroji]]. Vlivem [[stroboskopický jev|stroboskopického jevu]] se totiž rotující předmět osvětlený přerušovaným světlem může jevit jako stojící. | ||
=== Nevýhody === | === Nevýhody === | ||
| - | * Žárovky mají kratší životnost, která se pohybuje nejčastěji kolem | + | * Žárovky mají kratší životnost, která se pohybuje nejčastěji kolem 1 000 hodin provozu, nejsou ovšem choulostivé na časté rozsvěcení/zhášení. |
* Nízká energetická účinnost - většina elektrické energie se promění v [[teplo]]. Účinnost ovšem zpravidla roste s příkonem. | * Nízká energetická účinnost - většina elektrické energie se promění v [[teplo]]. Účinnost ovšem zpravidla roste s příkonem. | ||
* Oproti zářivkám velmi omezené možnosti světelného spektra. | * Oproti zářivkám velmi omezené možnosti světelného spektra. | ||
| Řádka 50: | Řádka 50: | ||
* Šťastný J., Remek B.: Autoelektrika a autoelektronika, T.Malina nakladatelství 2003, ISBN 80-86293-02-5 | * Šťastný J., Remek B.: Autoelektrika a autoelektronika, T.Malina nakladatelství 2003, ISBN 80-86293-02-5 | ||
* Habel Jiří: Světelná technika a osvětlování, FCC Public 1995, ISBN 80-901985-0-3 | * Habel Jiří: Světelná technika a osvětlování, FCC Public 1995, ISBN 80-901985-0-3 | ||
| - | * | + | * LÁNÍČEK, Robert. ELEKTRONIKA - obvody, součástky, děje. Praha : BEN - technická literatura, 1998. ISBN 80-86056-25-2. Kapitola 2.5, s. 77-78. |
== Externí odkazy == | == Externí odkazy == | ||
Aktuální verze z 12. 12. 2014, 19:53
.jpg)
Žárovka je jednoduché zařízení k přeměně elektrické energie na světlo. Funguje na principu zahřívání tenkého vodiče elektrickým proudem, který jím protéká. Při vysoké teplotě vlákno žárovky září především v infračervené oblasti, zčásti i ve viditelném světle. U přežhavených žárovek (projekční typy, halogeny apod.) najdeme ve spektru i ultrafialové záření, avšak baňka žárovky z obyčejného skla je pro ultrafialové záření prakticky nepropustná. Z optického hlediska se vlákno žárovky nechová jako absolutně černý zářič, ale jakoby bylo o několik set kelvinů teplejší (wolfram je selektivní zářič).
Obsah |
Využití a charakteristika
Obyčejná žárovka se dosud často používá v domácnostech a je také základem většiny přenosných svítidel. V automobilových světlometech nebo v domácnostech, když má být světlo soustředěno do jednoho místa, se často využívají halogenové žárovky. Mezi hlavní výhody žárovky jako světelného zdroje patří vysoce automatizovaná výroba, vynikající podání barev (Ra = 100), možnost přímého napájení z elektrické sítě, absence zdraví škodlivých látek. Mezi nevýhody patří především nízká účinnost a měrný výkon (kolem 10-15 lm/W), krátký život a velká závislost parametrů na napájecím napětí. Klasické žárovky mají baňku obvykle z měkkého sodno-vápenatého skla. Vnitřní prostor baňky je vyčerpán a je obvykle plněn dusíkem (někdy s příměsí argonu či kryptonu).
Historie
Vynález
Technologicky výrobu žárovky zvládl Thomas Alva Edison v roce 1879, na trh byly uvedeny žárovky v provedení s bambusovým vláknem a standardní šroubovací paticí E27 v roce 1881. Edison ale není vynálezcem žárovky. Jeho předchůdcem byl Heinrich Göbel. První pokusy se žárovkou (principiálně vznik světla žhavením materiálů průchodem elektrického proudu) lze datovat k roku 1805 (Humphry Davy). Jako datum jejího vynalezení je často uváděn rok 1854 a jméno Göbel (Goebel), ale výrobou žárovky v soudní síni Edison dokázal, že prvenství ve využití patří jemu.
Další vynálezy
Ze žárovky se později vyvinula elektronka, která byla základem elektronických přístrojů až do vynálezu tranzistoru. Efekt vyzařování elektronů z rozžhaveného vlákna objevil kolem roku 1890 T. A. Edison a tento efekt je po něm pojmenován. Střední doba života standardní žárovky je 1000 hodin. (Střední doba života znamená, že po uvedené době musí být v provozu nejméně 50% původních žárovek).
Žárovka v českých zemích
První elektrické světlo v našich zemích měl Robertův cukrovar v Židlochovicích, jeden z nejmodernějších podniků té doby. Zde se rozsvítila žárovka již v roce 1880. Na pařížské výstavě svítily žárovky v roce 1881 a téhož roku měla elektrické osvětlení Daňkova strojírna v Praze. První divadlo s vlastním elektrickým osvětlením na evropské pevnině mělo Brno–Mahenovo divadlo bylo otevřeno koncem roku 1882. Elektrické osvětlení v Národním divadle bylo zadáno v roce 1883. I přes protesty Františka Křižíka se však v Čechách nejprve upřednostňovalo obloukové osvětlení.
- Skleněná baňka
- Náplň: nízkotlaký inertní plyn
- Wolframové vlákno
- Kontaktní vlákno
- Kontaktní vlákno
- Podpůrná vlákna
- Držák (sklo)
- Kontaktní vlákno
- Závit pro objímku
- Izolace
- Elektrický kontakt fáze
Konstrukce
Původní Edisonovy žárovky měly uhlíkové vlákno (zuhelnatělý bambus), dnes se obvykle využívá wolfram, který lépe odolává vysokým teplotám. Aby vlákno neshořelo, je umístěno v baňce z obyčejného skla, ze které je vyčerpán vzduch. U standardních žárovek do 15 W je obvykle baňka vakuovaná (vzduchoprázdná), u silnějších žárovek je plněná směsí dusíku a argonu, ale také řidčeji kryptonem, nebo dokonce xenonem. Tyto náplně umožňují vyšší provozní teploty vlákna, omezují jeho stárnutí rozprašováním nebo odpařováním. U standardních a velkých žárovek je náplň volena tak, aby se za provozu tlak v baňce přibližně srovnal s tlakem atmosférickým.
Použití
Žárovky stárnou podle doby svícení: Jejich životnost se počítá v tisících hodin a je téměř nezávislá na počtu cyklů rozsvícení a zhasnutí. Jakožto teplotní světelný zdroj dávají stálé spojité světelné spektrum, proto jsou vhodné do domácností, kuchyní, dílenských provozů a všude tam, kde je potřeba zachovat věrnost barev. Z tohoto pohledu vycházejí lépe než běžné výbojové zdroje, jako zářivky a výbojky, které naopak bývají monochromatické a pulsují s frekvencí elektrorozvodné sítě.
Srovnání s kompaktními zářivkami
Výhody
- Jas žárovek se dá plynule regulovat.
- Výroba žárovek je mnohem jednodušší, levnější a energeticky úspornější. Konstrukčně jsou jednoduché, neobsahují žádný elektronický předřadník.
- Žárovky jsou ekologicky nezávadné, neobsahují žádné nebezpečné látky. Zářivky se musí složitě ekologicky likvidovat jako nebezpečný odpad, protože obsahují rtuť a toxický luminofor.
- Jsou několikanásobně (pětkrát až 25krát) levnější.
- Žárovky neemitují žádné nebezpečné záření. Levnější zářivky emitují UV záření, které může při dlouhodobé expozici nevratně poškodit zrak, v malém množství vyzařují, díky obsahu těžkých kovů, i rentgenové záření.
- Žárovky vyzařují spojité spektrum světla podobně jako je tomu u slunečního záření.
- Zářivky blikají frekvencí elektrorozvodné sítě. Z toho důvodu je jejich použití omezené tam, kde se vyskytují rychle rotující předměty, zejména se to týká dílen s obráběcími stroji. Vlivem stroboskopického jevu se totiž rotující předmět osvětlený přerušovaným světlem může jevit jako stojící.
Nevýhody
- Žárovky mají kratší životnost, která se pohybuje nejčastěji kolem 1 000 hodin provozu, nejsou ovšem choulostivé na časté rozsvěcení/zhášení.
- Nízká energetická účinnost - většina elektrické energie se promění v teplo. Účinnost ovšem zpravidla roste s příkonem.
- Oproti zářivkám velmi omezené možnosti světelného spektra.
Regulace výkonu
Konstrukce žárovkám dovoluje jejich používání i při nižších než jmenovitých napětích: Příkon je přímo úměrný kvadrátu napětí, takže i produkovaný světelný zářivý výkon se s napětím plynule mění. Pro regulaci se i v domácnostech se běžně používají tzv. stmívače. Stmívače jsou naopak neopužitelné u zářivek, například kompaktní zářivka se jím zničí.
Přežhavené žárovky
U vysoko přežhavených žárovek (také halogenových) bývá provozní tlak mnohonásobně vyšší, než atmosférický. To je třeba brát na zřetel a omezit možnost exploze speciálním sklem, síťkou a podobně. Tam, kde tato možnost není (optická zařízení, reflektory) je nutno počítat s rizikem rozlétnutí žhavých střípků. Tyto žárovky bývají plněny halogenovými sloučeninami, původně čistým jódem, nyní různými organickými sloučeninami bromu (brommetan, bromofosfonitrit, a podobně).
Halogenová žárovka
- Hlavní článek: Halogenová žárovka
Halogenová žárovka je speciální druh žárovky, u které se dosahuje vyšší teploty vlákna (a tedy vyšší světelné účinnosti a bělejšího světla) a/nebo delší životnosti tím, že se do atmosféry uvnitř baňky přidá sloučenina halového prvku (halogenu, např. bromu nebo jodu). V žárovce probíhá tzv. halogenový cyklus, kde se při vysoké teplotě vypařující wolfram slučuje a rozpadá např. s bromem. Díky tenzi wolframových par v blízkosti vlákna se omezuje jeho vypařování - výsledkem je delší životnost a zvýšení světelného toku (měrný zářivý výkon až 20 lm/W).
Nahrazování
- Hlavní článek: Nahrazování žárovek
Pro delší životnost a lepší energetickou účinnost jsou žárovky nahrazovány (v některých zemích i nuceně, právními regulacemi), především zářivkami nebo výbojkami. Snahou je využít pro osvětlování také LED (svíticí diody). Výhodou svíticích diod je mimořádná životnost, možnost nastavit libovolnou barvu světla (systémy s trojicí RGB diod).
Související články
Literatura
- Šťastný J., Remek B.: Autoelektrika a autoelektronika, T.Malina nakladatelství 2003, ISBN 80-86293-02-5
- Habel Jiří: Světelná technika a osvětlování, FCC Public 1995, ISBN 80-901985-0-3
- LÁNÍČEK, Robert. ELEKTRONIKA - obvody, součástky, děje. Praha : BEN - technická literatura, 1998. ISBN 80-86056-25-2. Kapitola 2.5, s. 77-78.
Externí odkazy
- Uspořit mohou i žárovky a diody
- Muzeum a fotogalerie světelných zdrojů S. Slabyhoudka
- Klasické žárovky skončí do roku 2012
- Čím nahradit klasické žárovky?
|
|
| Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010 |
|---|
| Informace o článku.
Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. |