STRUKE:

žarulja

žarulja, svjetlosni izvor sa žarnom niti koja se prolaskom električne struje užari te emitira svjetlost.

Žarna se nit (promjera 0,045 mm) izrađuje obično od volframa zbog njegova visokoga tališta. Smještena je u kruškolikom staklenom balonu koji je vakuumiran ili ispunjen plemenitim plinom (obično argonom ili kriptonom) ili plinovitim halogenom (tzv. halogena žarulja). Tako se sprječava oksidacija i pregaranje žarne niti te zacrnjivanje balona od nataloženih volframovih para. U niti se električna energija manjim dijelom pretvara u svjetlost (djelotvornost pretvorbe iznosi najviše 17 lm/W za žarulje nazivne snage do 100 W), a većim dijelom (85 do 95%) u toplinu te u ultraljubičasto i infracrveno zračenje. Bjelina svjetlosti i djelotvornost žarulje rastu s povećanjem temperature žarne niti, ali isparavanje žarne niti ograničava temperaturu na koju se može zagrijati, npr. granična je temperatura za volframovu nit 2000 do 3300 K (talište volframa iznosi oko 3693 K).

Žarulje su vrlo osjetljive na promjene napona napajanja. Primjerice smanjenje napona napajanja za samo 5% više nego udvostručuje trajnost (uz smanjenje svjetlosnoga toka za približno 20%), a povećanje nazivnoga napona za 5% smanjuje trajnost za gotovo 50%. Na tom kompromisu zasnivaju se tzv. dugovječne žarulje, koje se najčešće postavljaju na teško pristupačnim mjestima, npr. na prometnicama ili u prostorijama s visokim stropom. Žaruljama opće namjene prednost je djelotvornost pretvorbe električne energije u svjetlost, a ne trajnost, jer je cijena žarulje razmjerno niska. Žarulje se proizvode u području snaga od 0,1 W do približno 10 kW; za opće namjene snage su od 15 do 1500 W (temperatura staklenoga balona doseže 200 do 260 °C), a za neke posebne namjene i do 10 kW (npr. za svjetionike). Područje je nazivnih napona od 1,5 V (praktično najmanji mogući napon za te svrhe) do približno 300 V. Trajnost žarulja opće namjene obično iznosi oko 1000 sati. 

U halogenoj žarulji volfram isparen iz žarne niti i plinoviti halogeni element ili spoj spajaju se u volframov halogenid, koji se na žarnoj niti opet raspada. Tako se ispareni volfram vraća na nit i ne taloži se na stijenki staklenoga balona, pa je trajnost halogene žarulje gotovo dvostruko veća od trajnosti obične žarulje, a odlikuje se i povećanom djelotvornošću.

Radi štednje energije žarulje se sve više zamjenjuju flourescentnim cijevima (npr. flourescentna cijev snage 13 W daje oko 60 lm/W) i svjetlećim diodama (npr. LED-dioda snage 1 W daje više od 100 lm/W).

Štedna žarulja naziv je koji se katkad upotrebljava za fluokompaktne cijevi (višestruko savijena flourescentna cijev), jer im je grlo jednako standardnoj žarulji, djelotvornost veća 3 do 5 puta, a trajnost dulja 8 do 15 puta. Štedna žarulja sastoji se od dvaju dijelova: elektroničkog učinskoga pretvarača, koji pretvara izmjenični mrežni napon frekvencije 50 Hz u izmjenični napon frekvencije 30 do 40 kHz, i same flourescentne cijevi. Prvu komercijalnu žarulju s ugljenom niti konstruirali su engleski fizičar i kemičar Joseph Wilson Swan (1860., poboljšano 1879) i Thomas Alva Edison (1879), prvu žarulju s metalnom (osmijevom) niti konstruirao je austrijski kemičar Auer von Welsbach (1898), a prvu žarulju s volframovom niti u razdoblju 1903–12. Franjo Hanaman i slovački fizičar Aleksandar Just. Godine 1936. razvijene su žarulje sa spiralnom niti, kakve se rabe i danas.

žarulja. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 11.12.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=67644>.