ET Band 4 Kapitel 15 "Licht Fortsetzung aus Band 2"

Bei Glühlampen erhitzt ein elektrischer Strom einen Wolframdraht so stark, dass er Licht ausstrahlt. Damit der Wolframdraht (Schmelzpunkt ca. 3380°C) nicht verbrennt, wird der Lampenkolben luftleer gepumpt oder bei Lampen ab 40 W mit Stickstoff und einem Edelgas (Argon oder Krypton) gefüllt. Diese Gasfüllung erschwert das Verdampfen des Wolframs, was die Schwärzung des Kolbens verringert und die Lebensdauer der Lampe erhöht. Um eine höhere Lichtausbeute zu erhalten, werden bei gasgefüllten Lampen Doppelwendel eingesetzt.

Temperaturstrahler: Lichterzeugung durch Glühwendel

Entladungslampen: Lichterzeugung durch Stoss-Ionisation

Leuchtdioden (LED): Lichterzeugung erfolgt durch das Halbleitermaterial.

Die Lichtfarbe wird in Kelvin angegeben. Je höher die Temperatur, desto weisser und kühler das Licht. Eine niedrige Farbtemperatur bedeutet dagegen eine warme Lichtfarbe.

Die Beleuchtungsstärke und der Abstand verhalten sich quadratisch zu einander. Deshalb sinkt die Beleuchtungsstärke auf einen Viertel.

In doppeltem Abstand

Die Leuchtdichte hat im Zusammenhang mit der Blendung eine grosse Bedeutung.

500 Lux

Luxmeter

Allgemein sagt die Beleuchtungsstärke aus, wie viele Lumen des Nutzlichtstromes auf jeden m2 der zu beleuchtenden Fläche fallen. Meist ist die zu beleuchtende Fläche identisch mit der Bodenfläche.

Die Lichtausbeute gibt an, wie viele Lumen jedes Watt erzeugt.

Der Lichtstrom ist die gesamte, von einer Lichtquelle nach allen Richtungen abgestrahlte Lichtleistung. Der Lichtstrom wird in Formeln mit dem griechischen Grossbuchstaben Phi angegeben. Die Einheit ist Lumen und wird mit lm abgekürzt.

Aus lauter roten, grünen und blauen Farbpünktchen, die das sogenannte Farbtrippel bilden.

Das weisse Licht wird in alle Regenbogenfarben aufgeteilt. Die einzelnen Farben unterscheiden sich durch ihre unterschiedliche Wellenlänge.

Das Licht ist im Allgemeinen der für den Menschen sichtbare Bereich der elektromagnetischen Strahlung. Dieser erstreckt sich etwa von 380 bis 780 Nanometer (nm) Wellenlänge, was einem Frequenzbereich von etwa 385 - 789 THz entspricht.

Das Licht ist eine Energieform und hat den Charakter elektromagnetischer Wellen, die sich mit 300'000 km/s (Lichtgeschwindigkeit) im Raum ausbreiten.

Bei der Tandemschaltung werden zwei kurze Lampen gleicher Leistung (z.B. 2 x 20 W) in Serie geschaltet und mit nur einem Vorschaltgerät betrieben. Die beiden Lampen benötigen spezielle Starter für den Seriebetrieb. Diese Schaltung kommt heute nur noch selten vor (z.B. in älteren Spiegelschränken).

Bei den elektronischen Vorschaltgeräten muss nicht mehr kompensiert werden.

Die kapazitive Blindleistung ist doppelt so gross. Wenn der Leistungsfaktor praktisch 1 ist, muss der Kondensator beide Vorschaltgeräte kompensieren.

Der Gesamtleistungsfaktor der Leuchte cos Phi ist praktisch 1, der stroboskopische Effekt ist etwas gemildert, weil die Lampenströme phasenverschoben sind.

Die Forderung der WV nach einer Tonfrequenzsperre wird durch die Serieschaltung von L und C erfüllt, weil der induktive Blindwiderstand X_L für die Rundsteuerfrequenz hochohmig ist.

Mit 230 V kann die Röhre noch nicht zünden. Dagegen glimmt die Glimmlampe im Starter. Durch Erwärmung im Starter biegt sich die Bimetallelektrode bis sie die Gegenelektrode berührt, wodurch die Glimmentladung verlöscht und der Startstromkreis (Drossel, Elektrode 1, Starter, Elektrode 2) geschlossen wird. Während die Röhre (Elektroden) aufgeheizt wird, kühlt sich das Bimetall im Starter ab und öffnet seinen Kontakt. Dadurch entsteht an der Drossel eine Selbstinduktionsspannung von 400-1000 V welche die Zündung einleitet. Die Brennspannung fällt nun auf etwa 110 V zusammen, weil an der Drossel ein Spannungsabfall entsteht. Da die Zündspannung des Starters bei über 150 V liegt, bleibt dieser ausser Betrieb.

- Sehr kleine, kompakte Bauweise

- Für vielfältige Designermöglichkeiten

- Hohe Stossfestigkeit

- Geringe Verlustwärme

- Stufenlos dimmbar

- Sehr hohe Lebensdauer, bis 100'000 h

- Alle Farben herstellbar

Leuchtdioden (kurz LED für Light Emitting Diode bzw. lichtemittierende Dioden)

Die Induktionslampe unterscheidet sich in ihrer Funktion grundsätzlich von den anderen bisher betrachteten Lampenarten. Es werden weder Glühwendel noch Elektroden benötigt. In einem Glaskolben befindet sich quecksilberhaltiges Füllgas, das durch eine Hochfrequenzantenne (2,6 MHz) zum Leuchten angeregt wird. Ein Leuchtstoffbelag wandelt das entstehende UV in sichtbares Licht um. Die Induktionslampe lässt sich problemlos dimmen. Die Induktionslampe ist teuer, hat aber eine sehr hohe Lebensdauer von 60'000 Brennstunden. Im Unterschied zu den Entladungslampen braucht die Induktionslampe keine Anlaufzeit und ein Wiederzünden ist sofort möglich.

Die Natriumdampf-Niederdrucklampe besteht aus einem u-förmig gebogenen Entladungsrohr, das nebst Neon vor allem Natriumdampf enthält. Der Brenner ist von einem Wärmeschutzglas umschlossen. Da diese Lampen nur gelbes Licht aussenden, können ausser gelb keine Farben erkannt werden. Im einfarbigen Licht ist jedoch die Kontrastwahrnehmung erhöht.

Die Mischlichtlampe ist eine Kombination aus Glühlampe und Quecksilberdampf Hochdrucklampe. Anstelle eines Vorschaltgerätes ist zur Strombegrenzung ein Wolframwendel eingebaut, der ebenfalls Licht abgibt. Diese Lampen benötigen daher kein Vorschaltgerät. Die Mischlichtlampe kann deshalb auch ohne weiteres in eine normale E27oder E40-Fassung eingeschraubt werden. Die Kolben von Mischlichtlampen werden mit einem Leuchtbelag versehen.

Bläulich-weiss aus den Farben Gelb, Grün und Blau praktisch kein Rot, deshalb werden rote Farbtöne nicht richtig wahrgenommen.

Dies ist eine Weiterentwicklung der QuecksilberdampfHochdrucklampe. Durch Zusatz von Halogenen wird bei gleichzeitiger Steigerung der Lichtausbeute auch eine deutliche Verbesserung der Farbeigenschaften erreicht.

Fabrikhallen, Sportplätze, Strassen, Parkanlagen