Elektervalgustus

Lamp toodab elektrienergiast valgust. Lisaks pimeda ruumi valgustamisele võib neid kasutada ka elektroonilise seadme sisselülitamise näitamiseks, liikluse suunamiseks, soojendamiseks ja paljudel muudel eesmärkidel. Neid on kasutusel miljardeid, mõned neist isegi kosmoses.

Varased inimesed kasutasid valguse saamiseks küünlaid ja õlilampe. 19. sajandi alguses ja keskel valmistati jämedaid hõõglampe, kuid neid kasutati vähe. Parandatud vaakumpumbad ja paremad materjalid muutsid need sajandi lõpus pikemaks ja heledamaks. Elektrijaamad tõid elektri linnadesse ja hiljem ka maapiirkondadesse, et neid elektriga varustada. Hilisemad gaaslahenduslambid, sealhulgas luminofoorlambid, kasutavad vähem elektrit, et teha rohkem valgust.

Hõõglamp

Hõõglambi kujundus

Lambipirnide tüübid

On olemas mitut liiki lambid:

hõõglamp - kõige tavalisem lambipirn majas kuni umbes 2003-2010. aastani

"halogeenlamp" - tõhusam hõõglamp

gaaslahenduslamp - lambitüüp, mis sisaldab luminofoorlampi. Kompaktluminofoorlampide (ehk CFL-lambid) asendavad nüüd majapidamises hõõglambid
valgusdioodid - varem kasutati neid ainult madala võimsusega kohtades, nüüd saab neid kasutada majapidamises elektripirnidena.
elektriline kaarlamp, kõige varasemat tüüpi, nüüdseks haruldane, välja arvatud suured otsevalgustid.

Lambid muudavad elektrienergia valguseks ja soojuseks. Välja arvatud soojuslampide puhul, peetakse soojust jäätmeteks. Lambipirn, mis toodab rohkem valgust ja vähem soojust, on tõhusam.

Hõõglampide

]Hõõglamp muudab elektri valguseks, saates elektrivoolu läbi õhukese traadi, mida nimetatakse hõõgniidiks. Elektrilised hõõgniidid koosnevad enamasti volframmetallist. Hõõgniidi takistus soojendab lambipirni. Lõpuks läheb hõõgniit nii kuumaks, et see hõõgub, tekitades valgust.

Hõõgniit peab olema õhu eest kaitstud, seega on see kolvi sees ja kolvis olev õhk kas eemaldatakse (vaakum) või sagedamini asendatakse väärisgaasiga, mis ei mõjuta midagi, näiteks neoon või argoon. Ainult umbes 3% hõõglambi sisse minevast energiast moodustab tegelikult valgust, ülejäänu moodustab soojust. See on üks põhjus, miks LED-lambid on tõhusamad.

Seda tüüpi lambid töötasid halvasti ja neid kasutati vähe, kuni Joseph Swan ja Thomas Edison seda 1870. aastatel täiustasid. See oli esimene elektripirn, mida võis kasutada majades - see ei maksnud liiga palju ja töötas hästi. Esimest korda ei vajanud inimesed valguse tekitamiseks tuld (küünlad, õlilambid, petrooleumilambid jne). See oli piisavalt hele, et inimesed saaksid öösel hõlpsasti lugeda või tööd teha. Seda kasutati kaupluste ja tänavate valgustamiseks ning inimesed said pärast pimedat reisida. Sellega algas elektrienergia üldine kasutamine kodudes ja ettevõtetes. Need olid süsinikkiud, kuni 1900. aastatel töötati välja volframniidid. Need kestavad kauem ja annavad heledama valguse.

Varajased vaakumtorusseadmed olid madalamal temperatuuril töötavate hõõglampide kujul, millele oli lisatud elektroonilisi osi.

Luminofoorlampide lambid

Luminofoorlambid on tõhusad ja eraldavad vaid ¼ hõõglambi soojuse kogusest. Samuti kestavad nad kauem kui hõõglambid, kuid kuni 20. sajandi lõpuni olid nad palju suuremad ja ei mahtunud väikeste valgustite ja lampide pistikupesadesse nagu hõõglambid.

Luminofoorlamp on klaasist toru, mis on tavaliselt täidetud argoongaasi ja pisut elavhõbedaga. Sisse lülitamisel katood kuumeneb ja saadab välja elektrone. Need tabavad argoongaasi ja elavhõbedat. Argoongaas tekitab plasma, mis laseb elektronidel paremini liikuda. Kui elektronid tabavad elavhõbeda aatomi, paneb see molekuli olekusse, kus tal on palju energiat (salvestab energiat). See energeetiline seisund ei kesta väga kaua ja kui energia vabaneb, laseb ta välja fotooni. Elavhõbeda footonid ei ole nähtavad nagu mõned teised footonid; need on ultraviolettvalguses. Seega on lampi seinal fosforkate. Kui fotoon tabab fosforimolekuli, paneb see omakorda selle molekuli ergastatud olekusse. Kui see fosfor vabastab energiat, laseb ta välja fotooni, mida me näeme, ja tekib valgus. Fosfori tüübi muutmine võib muuta värvi, mida me näeme, kuid tavaliselt on luminofoorlambid valgemad kui hõõglambid, mis on kergelt kollased.

LED

LED (tuntud ka kui valgusdiood) on valmistatud nagu elektroonika. See on pooljuhtmaterjalist kiip. LED-pirnid on tõhusamad ja kestavad palju kauem kui hõõg- või luminofoorlampide puhul. Erinevalt luminofoorlampidest ei kasuta LED-lambid elavhõbedat, mis on mürgine. Mitu aastat ei olnud LED-pirnid nii eredad kui muud tüüpi lambid ja maksid ka rohkem.

Hoiatused

Enamik lambipirne sobib pistikupessa, mis annab kõrgepinge elektritaset. Kui pistikupesa on sisse lülitatud, isegi kui pirn on välja lülitatud, on elektrilöögi oht reaalne.
Hõõglambid muutuvad sisselülitamisel väga kuumaks ja nende jahtumine võtab aega. Kuuma pirniga kokkupuutumine võib põhjustada põletusi.
Enamik lambipirne on valmistatud klaasist, mis tähendab, et need võivad kergesti puruneda. Purunenud klaasil on teravad servad, mis võivad nahka läbi lõigata.
Kui luminofoorlamp puruneb, eraldub selle sees olev elavhõbe, mis võib sissehingamisel põhjustada elavhõbedamürgistuse.

Galerii

Luminofoorlamp

Valgusdiood

Suur LED-lambi

Edisoni lambipirn Musée des Lettres et Manuscrits