Kako električna žarulja daje svjetlost

Što je i kako električna žarulja daje svjetlost?

Električna žarulja je uređaj koji pretvara električnu energiju u svjetlost, a sastoji se od staklene ili plastične te od kuglaste ili cjevaste vanjske ovojnice s navojem na jednom kraju za spajanje u priključak i unutarnjeg filamenta koji emitira svjetlost. Glavni sastojak električne žarulje je filament koji je izrađen od tankog vodiča, obično od volframa. Kada se struja provodi kroz filament, on se zagrijava i počinje svijetliti zbog toplinske emisije. Filament je smješten unutar ovojnice ispunjene inertnim plinom, poput argona ili kriptona, kako bi se spriječilo oksidiranje filamenta i produžilo vijek trajanja žarulje. Električna žarulja se uključuje u strujni krug spajanjem njezinog navoja u priključak na izvor električne energije. Kada se struja pusti kroz filament, on se zagrijava na visoku temperaturu i počinje emitirati svjetlost. Boja svjetlosti ovisi o temperaturi i materijalu filamenata. Postoje različite vrste električnih žarulja, uključujući klasične žarulje s navojem, fluorescentne žarulje, LED žarulje i halogene žarulje. Svaka od ovih vrsta žarulja koristi različite principe kako bi proizvela svjetlost, ali u osnovi kako električna žarulja daje svjetlost je na sličan način gdje se električna energija se koristi za zagrijavanje filamenata ili aktiviranje drugih materijala koji emitiraju svjetlost. U nastavku ćemo otkriti više o njenoj povijesti i kako električna žarulja daje svjetlost.

Tko je izumio žarulju i kako električna žarulja daje svjetlost?

Električnu žarulju je izumio i patentirao američki izumitelj Thomas Edison 1879. godine. Edison je razvio praktičan model žarulje koji je koristio filamente od volframa kao izvor svjetlosti, te je ovo način kako električna žarulja daje svjetlost. Filament od volframa pokazao se vrlo učinkovitim jer ima visoku temperaturu topljenja i dobre električne karakteristike. Edison je također poboljšao tehniku vakuumiranja staklenih ovojnica žarulja kako bi se spriječila oksidacija filamenata. Postojali su i drugi izumitelji koji su radili na sličnim izumima. Na primjer, britanski izumitelj Joseph Swan je također razvio sličnu verziju električne žarulje i imao je neovisni patent za nju. No, Edison i Swan su na kraju udružili svoje napore i formirali zajedničku tvrtku kako bi kombinirali svoje patente i zajednički razvili i proizvodili žarulje. Izum električne žarulje bio je revolucionaran jer je omogućio ljudima sigurno i praktično umjetno osvjetljenje koje je zamijenilo tradicionalne izvore svjetlosti poput svijeća ili plinskih svjetiljki. Edisonova inovacija u osvjetljenju označila je početak šire upotrebe električne energije u kućanstvima, industrijama i gradovima te je imala veliki utjecaj na razvoj moderne civilizacije. U sljedećem odlomku ćemo reći kako električna žarulja daje svjetlost.

Kako radi i kako električna žarulja daje svjetlost?

Kako električna žarulja daje svjetlost je zahvaljujući toplinskoj emisiji koja nastaje kada električna energija prolazi kroz filament unutar žarulje. Filament u žarulji je izrađen od posebnog materijala, obično volframa ili nekog drugog visoko otpornog materijala. Kada struja prolazi kroz filament, otpor u materijalu uzrokuje stvaranje topline. Filament postaje iznimno vruć, te temperatura može doseći i do nekoliko tisuća Celzijevih stupnjeva. Kada se filament zagrije na visokoj temperaturi, on počinje emitirati elektromagnetsko zračenje u obliku vidljive svjetlosti. Ovaj proces emitiranja svjetlosti temelji se na Planckovom zakonu i Stefan-Boltzmannovom zakonu koji opisuju povezanost između temperature tijela i količine svjetlosti koju tijelo emitira. Ovo je način kako električna žarulja daje svjetlost. Boja svjetlosti koju žarulja emitira ovisi o temperaturi filamenta. Na nižim temperaturama, svjetlost može biti crvenkasta ili narančasta, dok je pri višim temperaturama svjetlost bijele boje. Dio električne energije koja prolazi kroz žarulju pretvara se i u druge oblike energije kao što su toplina i elektromagnetska energija koja nije vidljiva poput infracrvenog zračenja.