Gloeilamp: werking en geschiedenis

Een gloeilamp bestaat uit een glazen bol (veelal gevuld met stikstof of een edelgas) met daarin een gloeidraad. Door de gloeilamp op de juiste spanningsbron aan te sluiten gaat er stroom door het gloeidraad waardoor deze licht gaat afgeven.

Geschiedenis

Het idee achter de gloeilamp ontstond in 1801 toen Humphry Davy licht produceerde met een gloeiende platinadraad. Deze verbrandde echter onmiddellijk.

In 1854 ontwierp Heinrich Göbel een gloeilamp. Daarvoor gebruikte hij een verkoolde bamboevezel als gloeidraad. Om directe verbranding van de verkoolde bamboevezel tegen te gaan gebruikte hij een vacuümgezogen eau-de-colognefles.

Thomas Edison ontwierp in 1879 zijn versie van een gloeilamp en vroeg hiervoor octrooi aan. Göbel ging hierop echter naar de rechtbank en kreeg uiteindelijk in 1893 zijn gelijk. Edison maakte bij zijn gloeilamp gebruik van een schroefdraad, waardoor de gloeilamp gemakkelijk vast en los geschroeft kon worden. De eerste letter van zijn achternaam en de diameter van het schroefdraad worden gebruikt om de maat van de fitting aan te geven (bijvoorbeeld E14 voor een kleine fitting).

Het gebruik van wolfraam (metaal) werd voor het eerst toegepast in 1910 door William David Coolidge.

De werking van een gloeilamp

Een gloeilamp bestaat uit een glazen bol met daarin een gloeidraad. Als de gloeilamp wordt aangesloten op de juiste spanningsbron gaat er stroom door het gloeidraad lopen waardoor deze wordt verhit en licht gaat afgeven.

Tegenwoordig bestaat gloeidraad vaak uit wolfraam (metaal), wat door de zeer hoge smelttemperatuur erg geschikt is. Echter omdat wolfraam erg moeilijk te bewerken is, werden er in het begin vaak andere materialen gebruikt. Zo werd er bijvoorbeeld koolstof, platina of osmium gebruikt. Lampen met koolstof gloeidraad hebben een erg laag rendement en worden bijna niet meer geproduceert. Philips stopte in 2007 met het produceren van kooldraadlampen.

In de glazen bol is zeer weinig zuurstof aanwezig, waardoor het gloeidraad wordt beschermd tegen verbranding. Als er zuurstof in de bol kan komen zal het gloeidraad vrijwel direct na het aanschakelen verbranden. Vroeger werd de glazen bol vacuüm gezogen. Tegenwoordig wordt de glazen bol vaak gevuld met stikstof of een edelgas. Ook in een gloeilamp met zeer weinig zuurstof verdampt het materiaal van het gloeidraad langzaam door de hitte. Deze damp slaat neer op de binnenkant van de glazen bol, waardoor deze steeds donkerder wordt. Door de glazen bol te vullen met stikstof of een edelgas wordt dit proces verminderd.

Weerstand

De weerstand van gloeidraad is afhankelijk van de dikte, lengte en het materiaal. De weerstand van wolfraam is in koude toestand 15 keer lager dan in hete toestand. Hierdoor ontstaat een kortstondige stroompiek bij het aanschakelen van de gloeilamp. Door de kortstondige stroompiek krijgt het gloeidraad een mechanische trilling. Hierdoor gaan gloeilampen juist vaak op dat moment kapot.

Een te hoge temperatuur zorgt voor een kortere levensduur van het gloeidraad. De gloeilamp staat bekend om zijn lage rendement. Het rendement is het bruikbare licht dat de lamp produceert per hoeveelheid energie dat u er in stopt. Het rendement van een gewone gloeilamp ligt tussen de 5 en 10 procent. Dat wil zeggen dat bij een 100 watt lamp slechts 5 tot 10 watt wordt omgezet in zichtbaar licht. De rest gaat verloren in de vorm van onzichtbare warmte.

Verbod op gloeilampen

Om het milieu te ontzien worden er maatregelingen genomen om het energieverbruik terug te dringen. Hierdoor wordt in de Europese Unie de productie van gloeilampen vanaf 1 september 2012 verboden. De meeste typen halogeenverlichting blijven tot 2016 toegestaan.