Електрическа крушка

Електрическата крушка произвежда светлина от електричество. Освен за осветяване на тъмно пространство, те могат да се използват за показване на включено електронно устройство, за насочване на движението, за отопление и за много други цели. Използват се милиарди, някои от тях дори в космоса.

Първите хора са използвали свещи и маслени лампи за осветление. В началото и средата на XIX век са създадени груби лампи с нажежаема жичка, но те са слабо използвани. Усъвършенстваните вакуумни помпи и по-добрите материали позволяват те да светят по-дълго и по-ярко в края на века. Електрическите централи донесли електричество в градските, а по-късно и в селските райони, за да ги захранват. По-късните газоразрядни лампи, включително флуоресцентните лампи, използват по-малко електричество, за да произвеждат повече светлина.

Електрическа крушка с нажежаема жичка

Дизайн на електрическа крушка с нажежаема жичка

Видове електрически крушки

Съществуват няколко вида електрически крушки:

крушка с нажежаема жичка - най-разпространената крушка в дома до около 2003-2010 г.

"халогенна лампа" - по-ефективна крушка с нажежаема жичка

газоразрядна лампа - вид електрическа крушка, която включва флуоресцентната светлина. Компактните флуоресцентни лампи (или CFL) вече заместват крушките с нажежаема жичка в дома
светлоизлъчващ диод - преди се използваше само за места с ниска мощност, но сега може да се използва като крушка в дома.
Електрическа дъгова лампа, най-ранният вид, сега рядко срещана, освен в големите прожектори.

Електрическите крушки преобразуват електричеството в светлина и топлина. С изключение на топлинните лампи, топлината се счита за отпадък. Крушка, която произвежда повече светлина и по-малко топлина, е по-ефективна.

Нажежаема жичка

]Електрическата крушка с нажежаема жичка превръща електричеството в светлина, като изпраща електрическия ток през тънка жичка, наречена нажежаема жичка. Електрическите нишки се състоят предимно от волфрам. Съпротивлението на жичката нагрява крушката. В крайна сметка нишката се нагрява дотолкова, че започва да свети, произвеждайки светлина.

Нажежаемата нишка трябва да бъде защитена от въздуха, затова се намира в крушката, а въздухът в крушката или се отстранява (вакуум), или по-често се заменя с благороден газ, който не влияе на нищо, като неон или аргон. Само около 3 % от енергията, която отива в една крушка с нажежаема жичка, всъщност създава светлина, а останалата част - топлина. Това е една от причините светодиодите да са по-ефективни.

Този тип крушка работи лошо и е слабо използвана, докато Джоузеф Суон и Томас Едисон не я подобряват през 70-те години на XIX век. Това е първата електрическа крушка, която може да се използва в къщи - не струва твърде скъпо и работи добре. За пръв път хората не се нуждаели от огън (свещи, маслени лампи, керосинови лампи и др.), за да си направят светлина. Тя беше достатъчно ярка, за да може хората да четат лесно през нощта или да работят. С нея се осветяваха магазини и улици, а хората можеха да пътуват след настъпването на тъмнината. Това поставя началото на широкото използване на електричество в домовете и предприятията. Те са имали въглеродни нишки, докато през 1900 г. не са разработени волфрамови. Те издържат по-дълго и дават по-ярка светлина.

Първите вакуумни лампи са били крушки с нажежаема жичка, направени да работят при по-ниски температури, с добавени електронни части.

Флуоресцентни крушки

Флуоресцентните лампи са ефективни и отделят само ¼ от топлината на лампите с нажежаема жичка. Освен това те издържат по-дълго от лампите с нажежаема жичка, но до края на 20-ти век са били много по-големи и не са се вписвали в контакти за малки горни лампи и лампи, както лампите с нажежаема жичка.

Флуоресцентната крушка представлява стъклена тръба, обикновено пълна с газ аргон и малко живак. Когато е включена, катодът се нагрява и изпраща електрони. Те попадат в аргона и живака. Аргонът създава плазма, която позволява на електроните да се движат по-добре. Когато електроните попаднат в живачен атом, молекулата преминава в състояние, в което има много енергия (съхранява енергия). Енергийното състояние не трае много дълго и когато енергията се освободи, тя изпуска фотон. Фотоните от живака не са видими като някои други фотони; те са ултравиолетови. Затова на стената на крушката има фосфорно покритие. Когато фотонът попадне в молекула на фосфора, той на свой ред я привежда във възбудено състояние. Когато този фосфор освободи енергия, той изпуска фотон, който можем да видим, и се получава светлина. Промяната на вида на фосфора може да промени цвета, който виждаме, но обикновено флуоресцентните крушки са по-бели от крушките с нажежаема жичка, които са леко жълти.

LED

Светодиодът (известен също като светодиод) е направен като електроника. Той представлява чип от полупроводников материал. Светодиодните крушки са по-ефективни и издържат много по-дълго от крушките с нажежаема жичка или флуоресцентните крушки. За разлика от флуоресцентните крушки в светодиодите не се използва живак, който е токсичен. В продължение на няколко години светодиодните крушки не бяха толкова ярки, колкото другите видове лампи, а и струваха повече.

Предупреждения

Повечето електрически крушки се поставят в контакт, който осигурява високо напрежение на електричеството. Ако фасунгата се включи, дори и крушката да е изгасена, съществува реална опасност от токов удар.
Лампите с нажежаема жичка се нагряват силно при включване и им е необходимо известно време, за да изстинат. Докосването на гореща крушка може да доведе до изгаряния.
Повечето електрически крушки са изработени от стъкло, което означава, че могат лесно да се счупят. Счупеното стъкло има остри ръбове, които могат да пробият кожата.
Ако луминесцентната крушка се счупи, живакът в нея ще отделя пари, които могат да причинят живачно отравяне при вдишване.

Галерия

Флуоресцентна крушка

Светлоизлъчващ диод

Голяма LED крушка

Електрическа крушка на Едисон Musée des Lettres et Manuscrits