struka(e):

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.

Citiranje:

žarulja. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2013 – 2024. Pristupljeno 28.3.2024. <https://www.enciklopedija.hr/clanak/zarulja>.