Glühlampe
Eine Glühlampe ist eine Lichtquelle mit einem Glühfaden, der mit elektrischem Strom bis zur Weißglut erhitzt wird. Eine Glühlampe besteht aus einem luftleeren oder mit Gas gefüllten Glaskolben. Der Glühfaden ist meist aus Wolfram, seltener aus Osmium, Tantal oder Graphit (Kohlefadenlampe). Metallglühfäden sind im Allgemeinen gewendelt (Einfach- oder Doppelwendel). Allgebrauchslampen, meist mit Schraubfassungen ausgerüstet, werden für Leistungsaufnahmen von 15-2000 Watt hergestellt. Bei 2700 Kelvin (entsprechend etwa 2427 °C) Temperatur des Glüfadens erreichen konventionelle Glühlampen eine durchschnittliche Lebensdauer von 1000 Stunden. Umstritten ist dabei, welches die Gründe für diese Lebensdauer sind.
Inhaltsverzeichnis
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1 Wirkungsweise
Ein Metallfaden, der Glühdraht (meist eine Wolframwendel), wird in einem mit Gas (meist Edelgas-Stickstoff-Gemisch) gefüllten Glaskolben durch einen hindurchfließenden elektrischen Strom zum Glühen und damit zur Lichtemission gebracht (Temperatur 2.400 °C bis 3.000 °C). Der Strom wird über den Sockel- und den Fußkontakt zugeführt. Nur etwa 5 % der zugeführten elektrischen Leistung werden in sichtbares Licht umgewandelt, die restlichen 95 % sind Infrarotstrahlen und erwärmen die Umgebung. Die Lichtausbeute der Glühlampe beträgt je nach Größe und Bauart etwa 8 bis 20 lm/W (lm = Lumen, Einheit des Lichtstroms).[1]
2 Geschichte
Die Entwicklung der Glühlampe begann mit der Kohlefadenlampe, 1879 präsentiert von Thomas Edison. In Patentprozessen stellte sich aber heraus, dass Heinrich Goebel schon 25 Jahre früher solche Lampen gebaut hatte. Etwa von 1910 an setzte sich das Wolfram durch, nachdem es gelungen war, Verarbeitungsverfahren für dieses Metall zu entwickeln. Bis zu diesem Zeitpunkt waren die Glaskolben luftleer. Bereits auf der Pariser Weltausstellung 1878 trat Carl Heinrich Florenz Müller (Röntgenmüller) aus Hamburg mit einer Glühbirne auf und ab 1889 mit verschiedenen Formen, die rasch bekannt wurden; bei einer verbreiteten Form besteht der Glühfadem aus karbonisierten Baumwollfäden, die jedoch keine einfache Schlinge, sondern eine in sich zurückkehrende Schraubenlinie bilden. Die Verbindung der eingeschmolzenen Platindrähte mit dem Kohlenbügel erfolgte durch Kupferhülsen, in welchen der Kohlenfaden galvanoplastisch befestigt war. Einer ähnlichen Befestigungsweise bedienten sich die Gebrüder Siemens in Charlottenburg in ihren Glühlampen. Auch in diesen besteht der Kohlenfaden aus einer verkohlten Baumwollfaser, deren Enden in die Blechhülsen eingeschoben und festgeklemmt werden.
Einen wesentlichen Unterschied dagegen zeigt die sogenenannte Bostonlampe, die Erfindung eines Deutschen, Alexander Bernstein, in den USA. Um der Kohle eine große leuchtende Oberfläche zu geben, ohne ihre Leitungsfähigkeit allzusehr zu erhöhen, verwendete Bernstein dünnwandige, hohle Kohlenzylinder, welche er durch Verkohlen von gewebten seidenen Röhrchen erhielt. Entsprechend lange Stücke dieser hohlen Schnüre werden auf Dorne aufgeschoben und mit einem verkohlbaren Klebmittel, wie Gummi oder Kleister, bestrichen. Nachdem der Klebstoff etwas eingetrocknet ist, zieht man die Röhrchen von den Dornen ab und bringt sie in die gewünschte Bogenform, um sie dann vollständig erhärten zu lassen. Hierauf wird die Verkohlung in eisernen, mit Graphit oder Kohlenpulver gefüllten Kästchen vorgenommen. Die Verbindung des Kohlenbügels mit den in den Glasballon einzuschmelzenden Zuleitungsdrähten geschieht durch einen kohlehaltigen Kitt. Die große Oberfläche des Kohlenbügels verlieh der Bostonlampe eine Leuchtkraft, welche diejenige der bisherigen Glühlampen bedeutend übertraf; doch bedarf anderseits die Bostonlampe zur Erzielung solcher Resultate eines verhältnismäßig starken Stroms, wodurch ihre allgemeine Verwendbarkeit beeinträchtigt wurde.[2]
Im Jahre 1911 entdeckte Irving Langmuir, dass durch die Verwendung eines Argon-Stickstoff-Gemisches in einer Glühlampe die Lebensdauer des Wolfram-Glühfadens verlängert wird. 1925 wurde das Phoebuskartell gegründet. Der Berliner Erfinder Dieter Binninger entwickelte für seine Berlin-Uhr eine langlebige (150 000 h) „Ewigkeitsglühbirne“, die besonders für Anwendungen gedacht war, bei denen ständig hohe Auswechselkosten entstehen, wie etwa bei Verkehrsampeln. In den 1980er Jahren führte Osram die Niedervolt-Halogenlampen und ebenso wie Philips auch das Füllgas Krypton ein.[3]
3 Literatur
- Arthur Aaron Bright: Electric Lamp Industry. Ayer Co Pub (April 1979), ISBN 0405046901
- Peter Berz, Helmut Höge, Markus Krajewski: Das Glühbirnenbuch. Edition Selene (März 2001), ISBN 3852661099
- Andreas Schulz, Roland Heinz: Grundlagen der Lichterzeugung: Von der Glühlampe bis zum Laser. Highlight Verlagsgesellschaft mbH; Auflage: 3., erw. Aufl. (November 2008), ISBN 3937873015
- Hans Christian Rohde: Die Göbel-Legende: Der Kampf um die Erfindung der Glühlampe. Zu Klampen; Auflage: 1 (Januar 2007), ISBN 3866740069
4 Weblinks
- leuchtmittel, gigahertz-optik.de
- Der Erfinder der Glühbirne: Edison oder Göbel? - Patentstreit der Wissenschaftler
5 Einzelnachweis
- Hochspringen ↑ Aufbau einer Glühlampe, leifi.physik.uni-muenchen.de
- Hochspringen ↑ Elektrisches Licht, Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien, Vierte Auflage, 1885-1892, Seite 525
- Hochspringen ↑ https://www.chemie.com/schule/schule-artikel/krypton-leuchtkraft
6 Andere Lexika
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