Es gibt verschiedene Arten von Glühbirnen:
- Glühbirne - bis etwa 2003-2010 die gebräuchlichste Glühbirne im Haus
- 'Halogenlampe' - eine effizientere Glühbirne
- Gasentladungslampe - eine Art von Glühbirne, die das Fluoreszenzlicht enthält. Kompaktleuchtstofflampen (oder CFLs) ersetzen jetzt Glühbirnen im Haus.
- Leuchtdiode - früher nur für Plätze mit geringer Leistung verwendet, können sie nun als Glühbirnen im Haus eingesetzt werden
- elektrische Bogenlampe, die früheste Art, heute selten, außer in großen Suchscheinwerfern
Glühbirnen wandeln Elektrizität in Licht und Wärme um. Mit Ausnahme von Wärmelampen wird die Wärme als Abfall betrachtet. Eine Glühbirne, die mehr Licht und weniger Wärme erzeugt, ist effizienter.
Weißglühend
Die Glühbirne verwandelt Elektrizität in Licht, indem sie den elektrischen Strom durch einen dünnen Draht, einen so genannten Glühfaden, schickt. Elektrische Glühfäden bestehen hauptsächlich aus Wolframmetall. Der Widerstand des Glühfadens erhitzt die Glühbirne. Irgendwann wird der Glühfaden so heiß, dass er glüht und Licht erzeugt.
Der Glühfaden muss vor der Luft geschützt werden, also befindet er sich im Inneren der Birne, und die Luft in der Birne wird entweder entfernt (Vakuum) oder häufiger durch ein Edelgas ersetzt, das nichts beeinträchtigt, wie Neon oder Argon. Nur etwa 3% der Energie, die in eine Glühbirne geht, erzeugt tatsächlich Licht, der Rest erzeugt Wärme. Das ist einer der Gründe, warum LEDs effizienter sind.
Diese Art von Glühbirne funktionierte schlecht und wurde kaum verwendet, bis Joseph Swan und Thomas Edison sie in den 1870er Jahren verbesserten. Es war die erste Glühbirne, die in Häusern verwendet werden konnte - sie kostete nicht allzu viel und funktionierte gut. Zum ersten Mal brauchten die Menschen kein Feuer (Kerzen, Öllampen, Kerosinlampen usw.), um Licht zu machen. Es war hell genug, damit die Leute nachts problemlos lesen oder arbeiten konnten. Es diente zur Beleuchtung von Geschäften und Straßen, und die Menschen konnten nach Einbruch der Dunkelheit reisen. Damit begann die allgemeine Nutzung von Elektrizität in Haushalten und Unternehmen. Bis zur Entwicklung von Wolframfilamenten in den 1900er Jahren hatten sie Kohlefäden. Sie halten länger und geben ein helleres Licht ab.
Frühe Vakuumröhrengeräte waren Glühbirnen, die für den Betrieb bei niedrigeren Temperaturen hergestellt wurden, mit zusätzlichen elektronischen Bauteilen.
Fluoreszierende Glühbirnen
Leuchtstofflampen sind effizient und geben an ¼ nur die Wärmemenge einer Glühlampe ab. Sie halten auch länger als Glühlampen, aber bis zum Ende des 20. Jahrhunderts waren sie viel größer und passten nicht in Fassungen für kleine Oberlichter und Lampen, wie eine Glühlampe es könnte.
Eine Leuchtstoffröhre ist eine Glasröhre, die normalerweise mit Argongas und ein wenig Quecksilber gefüllt ist. Wenn sie eingeschaltet wird, erhitzt sich die Kathode und sendet Elektronen aus. Diese treffen auf das Argongas und das Quecksilber. Das Argongas bildet ein Plasma, das die Elektronen besser herumfliegen lässt. Wenn die Elektronen auf ein Quecksilberatom treffen, versetzt es das Molekül in einen Zustand, in dem es viel Energie hat (speichert die Energie). Der energetische Zustand dauert nicht sehr lange, und wenn die Energie freigesetzt wird, lässt es ein Photon austreten. Photonen aus Quecksilber sind nicht sichtbar wie einige andere Photonen; sie sind ultraviolett. Es gibt also eine Phosphorschicht an der Wand des Kolbens. Wenn das Photon auf ein Phosphormolekül trifft, versetzt es dieses Molekül wiederum in einen angeregten Zustand. Wenn dieser Phosphor Energie freisetzt, gibt er ein Photon ab, das wir sehen können, und es entsteht Licht. Die Änderung der Art des Phosphors kann die Farbe, die wir sehen, verändern, aber normalerweise sind Leuchtstoffröhren weißer als Glühlampen, die leicht gelblich sind.
LED
Eine LED (auch als Leuchtdiode bekannt) wird wie eine Elektronik hergestellt. Es ist ein Chip aus halbleitendem Material. LED-Glühbirnen sind effizienter und halten viel länger als Glühbirnen oder Leuchtstoffröhren. Anders als Leuchtstoffröhren verwenden LEDs kein Quecksilber, das giftig ist. Mehrere Jahre lang waren LED-Glühbirnen nicht so hell wie die anderen Arten von Lampen und kosteten auch mehr.
