Inkandescentna sijalica

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
(preusmereno sa Сијалица)
Skoči na: navigacija, pretraga
Disambig.svg
Druga značenja su popisana u članku Sijalica (višeznačna odrednica).

Klasična električna sijalica je veštački izvor svjetlosti koja nastane kada električna struja prolazeći kroz tanku (volframovu) nit zagrije nit do usijanja, koja zatim počne da emituje svjetlost. Emisija svjetlosti prouzrokovana je zapravo toplotom. Stakleni balon spriječava da metalna nit dođe u dodir sa kiseonikom iz okolnog vazduha (čime bi bila brzo uništena).

Klasična sijalica se proizvodi različitih napona i veličina, od 1,5 volta (V) do oko 300 volti (V). Jednostavne su konstrukcije i zato imaju vrlo nisku proizvodnu cijenu. Rade vrlo dobro i na naizmjeničnu i jednosmjernu struju.

Električna sijalica
Halogena sijalica Halogen Xenon 70 W (EU < 2009 conforme)

Sijalica je našla široku primjenu, kako u kućnoj tako i industrijskoj, komercialnoj upotrebi. Zbog toga što prozvodi i priličnu količinu toplote, upotrebljava se u raznorazne svrhe gdje je pored svjetlosti potrebna i manja količina toplote, npr. inkubatori, kod mlade peradi, procesi sušenja itd. Danas se uveliko javlja tendencija zamjene ovih sijalica sa tzv. kompaktnim fluorescentiim svjetiljkama, uglavnom zbog manje potrošnje električne energije. Neke države idu toliko daleko, da planiraju potpunu zabranu upotrebe klasičnih sijalica, zbog potrebe da se uštedi na potrošnji električne energije.

Istorija klasične sijalice[uredi]

Originalna sijalica Tomasa Edisona (Thomas Edison)(eng: carbon-filament bulb)

Često se kaže da je Tomas Edison izumio klasičnu sijalicu. Ali prije Edisona navode se naime imena 22 druga pronalazača sijalice sa žarnom niti. Edison je naime, unaprijedio tada već postojeći proizvod. On je upotrijebio učinkovitiji materijal, postigao je veći vakuum u balonu, te konačno, veću električnu otpornost sijalice.[1] Izumitelji prije Edisona su zaboravljeni iz prostog razloga, jer nisu svoj izum (pronalazak) dalje u praksi plasirali za širu upotrebu, kao što je to Edison uradio pomoću svog distribucijskog sistema jednosmjerne struje. Prvi sistem napajanja jednosmjernom strujom, omogućio je Edisonu, da napravi i cijeli sistem osvjetljenja.[2][3]

Još 1802. godine Hamfri Dejvi imao je najmoćniju električnu bateriju na svijetu. Iste godine dobio je prvo svjetlo od usijanog tijela, puštajući električnu struju kroz tanki komad platine, koji se usijao. Platinu je izabrao zbog visoke tačke taljenja. Dobijeno svjetlo nije bilo dovoljno jako, niti je trajalo dovoljno dugo, tako da nije našlo neku praktičnu primjenu. Ali, to je bila prethodnica za mnoge serije eksperimenata tokom sljedećih 75 godina; dok Tomas Edison nije napravio sijalicu, koja je dobila svoje mjesto u praksi i počela se komercijalno upotrebljavati 1879. godine po prvi put.[4] Hamfri Dejvi je takođe, 1809. godine, napravio prvu lučnu svjetiljku, povezujući dvije ugljene palice na bateriju. Ovo je demonstrirao na Engleskom kraljevskom institutu 1810. godine. Tokom 19. vijeka, eksperimenti su se redali jedai za drugim. Upotrebljavali su se razni materijali, poput: platine, iridijuma, ugljenih palica itd.

Tek 1835. godine Džejms Lindsej demonstrirao je konstantnu električnu svjetlost u Dandiju, Škotska. Naravno to je bila veoma slaba svjetlost, jer kako je sam Linsej rekao, mogao je da čita knjigu na udaljenosti od svjetiljke do nekih 45 cm. Sa daljim usavršavanjem svog izuma nije nastavio, jer se navodno zainteresovao za bežičnu telegrafiju.

1841. godine prvi patent za sijalicu sa užarenom niti dodijeljen je Frederiku de Molejnsu (Frederick de Moleyns) iz Engleske. On je upotrijebio žicu od platine koju je zatvorio u vakuumski balon.[5] Amerikanac Džon Star (John W. Starr) dobio je patent za svoju sijalicu sa užarenom ugljenom niti.[6]

1872. godine, Aleksandar Nikolajevič Lodigin izumio je sijalicu sa žarnom niti za koju je dobio patent 1874. godine.[7]

Sijalica sa ugljenom niti (Carbon filament lamp) (E27 navoj, 220 volti, oko 30 vati, lijeva strana: rad na 100 volti)

.

Početak komercijalizacije[uredi]

Engleski fizičar i hemičar Jozef Vilson Svon (Joseph Wilson Swan) (1828–1914) 1880. godine, dobio je patent za svoju sijalicu.[8][9][8] Od 1880. godine Svon je počeo da instališe svoje sijalice po Engleskoj, da bi uskoro osnovao i svoje preduzeće.[10] U Sjevernoj Americi 1874. godine, Henri Vudvard i Metju Evans su patentirali svoju sijalicu koja je imala ugljene palice između elektroda u staklenom cilindru napunjenim azotom. Pokušali su svoj izum da komercijaliziraju ali nisu u tome bili uspješni. Na kraju su se odlučili, te prodali svoj patent Tomasu Edisonu 1879. godine. [11] Tomas Edison (1847—1931) zatim dolazi na red. Nakon velikog broja ekperimenata sa raznim metalima za žarnu nit, Edison se vraća ugljenoj niti. Prvi uspješan test koji je trajao 13,5 sati, izvodi oktobra 1879. godine.[12]. Edison nastavlja sa poboljšanjem dizajna i dobija patent januara 1880. godine za sijalicu sa ugljenom niti.[13]

1881. godine, Savoj pozorište (Savoy Theatre) je postala prva javna zgrada na svijetu koja je bila potpuno osvijetljena svjetlom električnih sijalica. [14]

SAD patent 0223898 Tomasa Edisona za upotpunjenu električnu sijalicu, 27. januara 1880

Prvu komercijalnu električnu sijalicu sa metalnom žarnom niti (nit iz osmijum a), patentirao je 1898. godine, austrijski pronalazač Karl Auer fon Velsbah (Carl Auer von Welsbach)

Prva sijalica sa volframovom (tungsten) žarnom niti pojavljuje se na tržištu u Mađarskoj 1905. godine, od mađarskog preduzeća Tungsram (Tungsram). [15][16]

Konstrukcija[uredi]

Klasična električna sijalica sastoji se od staklenog balona sa volframovom žicom kroz koju protiče električna struja. Kontaktne žice koje prolaze kroz stakleno postolje povezane su sa žicom (vlaknom). Potporne žice usađene u staklenu osnovu drže volframovu nit. Stakleni balon je napunjen sa inertnim gasom kao što je argon, s ciljem da se smanji isparavanje žarne niti. Električna struja zagreje volframovu nit do oko 2.000 K to 3.300 K, dosta niže od volframove tačke taljenja, 3.695 K. Temperatura niti zavisi od oblika i veličine niti, kao i od jačine struje koja protiče kroz nit. Užarena nit emituje svetlo približno stalnog spektra. Najčešće snage sijalica koje su na tržištu su: 25, 40, 60, 75, 100 vati (W). Naravno, raspon snage sijalica koje se proizvode je dosta veći, 0,1 do 10.000 (W).

Incandescent light bulb.svg
  1. Stakleni balon
  2. Inertni gas pod niskim pritiskom (argon, neon, azot)
  3. Volframova nit
  4. Kontaktna žica (izlazi iz osnove)
  5. Kontaktna žica (ide u osnovu)
  6. Potporne žice
  7. Osnova (stakleno postolje)
  8. Kontaktna žica (izlazi iz osnove)
  9. Navojna kapica
  10. Izolacija
  11. Električni kontakt

Metalna kapica na užem delu staklenog balona pojavljuje se u obliku navoja ili tzv. bajonet osnove. Male cevaste sijalice mogu imati kontakt na oba kraja. Kontakti u sijaličnom grlu omogućuju da električna struja dođe preko sijalične metalne osnove dalje preko dva žičana kontakta do spiralne niti. Da bi se dostigao veći stepen iskorišćenja, pomenuta nit je u obliku tanke spirale. Razvučena spirala 60 vatne sijalice od 120 volti, dugačka je 58 cm. Sa ovakvim dizajnom smanjeno je isparavanje volframa.

Vidi još[uredi]

Reference[uredi]

  1. ^ Friedel, Robert, and Paul Israel. 1987. Edison's electric light: biography of an invention. New Brunswick, New Jersey: Rutgers University Press. pages 115-117
  2. ^ Hughes, Thomas P. 1977. Edison's method. In Technology at the Turning Point, edited by W. B. Pickett. San Francisco: San Francisco Press Inc., 5-22.
  3. ^ Hughes, Thomas P. 2004. American Genesis: A Century of Invention and Technological Enthusiasm. 2nd ed. Chicago: The University of Chicago Press
  4. ^ Davis, L.J. "Fleet Fire." Arcade Publishing, New York, 2003. ISBN 1-55970-655-4
  5. ^ Houston and Kennely 1896, page 24
  6. ^ T.K. Derry &, Trevor Williams (1960). A Short History of Technology. Oxford University Press. 
  7. ^ Većina ovih sijalica su opisane i ilustrovane u knjizi od Hjustona i Kenilija (Edwin J. Houston and A. E. Kennely) Electric Incandescent Lighting, The W. J. Johnston Company, New York, 1896 pages 18-42. Available from the Internet Archive.
  8. ^ a b Swan K R Sir Joseph Swan and the Invention of the Incandescent Electric Lamp. 1946 Longmans, Green and Co. Pp 21-25.
  9. ^ [1] "Lamp Inventors 1880-1940: Carbon Filament Incandescent" Smithsonian National Museum of American History. retrieved February 6, 2008
  10. ^ R.C. Chirnside. Sir Joseph Wilson Swan FRS - The Literary and Philosophical Society of Newcastle upon Tyne 1979.
  11. ^ http://www.physics.uoguelph.ca/summer/scor/articles/scor18.htm THE CANADIAN ELECTRIC LIGHT, by Nigel Bunce and Jim Hunt, retrieved October 20,2008
  12. ^ Paul Israel, Edison: a Life of Invention, Wiley (1998), page 186.
  13. ^ SAD patent 0223898
  14. ^ D'Oyly Carte Opera Company website, on Patience accessed March 1, 2007
  15. ^ „The History of Tungsram“ (PDF). 
  16. ^ energosolar.com - energosolar Resources and Information. This website is for sale!

Literatura[uredi]

  • T.K. Derry &, Trevor Williams (1960). A Short History of Technology. Oxford University Press. 
  • A. Zukauskas, M.S. Shur and R. Caska, Introduction to solid-state ligthing, John Willey & Sons, 2002

Spoljašnje veze[uredi]

Vikiostava
Vikimedijina ostava ima još multimedijalnih datoteka vezanih za: Inkandescentna sijalica