Die Glühlampe
Die ersten elektrischen Lampen waren Glühlampen. Heute sind sie aus dem Handel verschwunden und durch LED-Lampen ersetzt worden, weil Glühbirnen zu viel Strom verbrauchen. Trotzdem ist ihre Funktionsweise sehr interessant!
Der wichtigste Teil einer Glühbirne ist ihr äußerst dünner Glühdraht, der lediglich 0,2 mm dick ist und bis zu einem Meter lang sein kann. Aufgrund seiner spiralförmigen Wicklung ist dies jedoch nicht offensichtlich. Beim Betrachten einer Glühbirne erkennt man, dass der Glühdraht an zwei bis drei Haltedrähten befestigt ist. Durch diesen Draht fließt der Strom, der ihn stark erhitzt und ihn zum Glühen bringt, wie es der Name schon andeutet. Die spiralförmige Gestalt des Drahtes ist besonders geeignet für diese Funktion, da sie die Wärmeentwicklung verstärkt. Eine Herdplatte erreicht Temperaturen von bis zu 300 °C, doch der Draht einer Glühlampe kann bis zu 2700 °C heiß werden. Nur wenige Materialien können solche Temperaturen aushalten. Wolfram ist ein solches Metall, das erst bei 3140 °C schmilzt.
Des Weiteren ist es wichtig, dass der Glühfaden nicht mit Sauerstoff in Berührung kommt, da dies zu einer Verbrennung des Metalls führen würde. Daher ist der Glühfaden von einem Glaskolben umgeben. Dabei wird entweder die gesamte Luft aus dem Kolben herausgesogen, um ein Vakuum zu erzeugen, oder es wird eine Mischung aus Stickstoff und Argon oder Krypton verwendet. Dennoch hält der Glühdraht nicht ewig. Spätestens nach 1.000 Stunden brennt der Glühdraht durch. Häufiges Ein- und Ausschalten der Lampe beschleunigt diesen Verschleiß. Eine durchgebrannte Glühlampe erzeugt ein leichtes Rasseln, wenn man sie schüttelt. Der durchgebrannte Glühdraht hängt dann locker in seiner Halterung.
Die erste Glühlampe wurde 1854 von Henry Goebel erfunden. Statt eines Wolframfadens verwendete er eine verkohlte Bambusfaser. 25 Jahre später (1879) verbesserte Thomas Edison die Glühlampe erheblich, indem er einen Kohlefaden einsetzte, der Temperaturen von bis zu 2100 °C standhalten konnte.