Úterý 7. prosince 2021, svátek má Ambrož, Benjamin
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 7. prosince 2021 Ambrož, Benjamin

Oblouková lampa je výhodnější než žárovka. Jak to viděli před sto lety

Rozmach elektrického osvětlení na přelomu 19. a 20. století znamenal pro veřejnost, která s elektřinou měla málo zkušeností, příležitost i dilema. Není divu, že se ptala, o kolik jsou elektrické žárovky efektivnější než plyn či jak světlo v ní vlastně vzniká. Takto se tehdy pokusili odpovědět novináři:

Veliký elektrický reflektor o svítivosti 80 000 svíček na světové výstavě v Paříži, sestrojený Akciovou společností pro elektřinu, dříve Schuckert a spol. v Norimberku (Věda a práce, 1901) | foto: Bejvávalo.cz (Věda a práce, 1901)

Počet umělých zdrojů světelných, jenž ještě před sto lety omezen byl na louče dřevěné a některé tuky, stoupl značně v tomto století, a metou všech jest docíliti největší účinnosti světelné při nejmenším nákladě udržování.

Důležito jest klásti stejný důraz na oba tyto faktory, neboť výhodnost zdroje světelného jest vyjádřena součinem obou. Jest patrno, že i pramen světelný vyžadující většího nákladu ke vzniku a udržování světla, může býti lacinějším a tedy i výhodnějším než zdroj potřebující menšího nákladu, je-li účinnost jeho světelná poměrně větší a naopak.

Příčina světla, všech zdrojů umělých, používaných k praktickému osvětlování, jest táž jako u přirozeného zdroje - slunce. Jest to teplo, jež se mění v energii světelnou, vznikajíc samo bud dějem lučebným - hořením, neb proudem elektrickým. Jest tedy světlo energií, která se rodí z ekvivalentního množství energie tepelné. Výměna obou těchto energií děje se prostřednictvím tělesa, jež teplem se uvádí ve stav žhavý. Bude tedy výhodnost zdroje tím větší, čím dokonalejší a úplnější bude tato proměna, čím menší bude ztráta na energii.

Definujeme tedy účinnost světelnou jako poměr užitečné energie světelné k energii spotřebované. Na čem jest energie světelná, čili jinak řečeno svítivost závislá, poznáme snadno, pozorujeme-li spektrum (vidmo) tělesa žhoucího.

První podmínkou jest, aby vidmo bylo nepřetržité; třeba tedy vyloučiti plyny z těles žhavých. Čím více pak barev spektrum obsahuje, tím bude světlost zdroje větší. Ohříváme-li těleso pevné, žhavění schopné, sálá nejdříve teplo, a na spektru neviditelném pouhému oku lze zjistiti paprsky infračervené, či tepelné.

Stoupá-li teplota na 300° C., těleso rozžhaví se do červena a vidmo vykazuje paprsky červené, k nimž zvýšením teploty se druží postupně paprsky oranžové, žluté, zelené, modré a na konec při bílém žáru asi kolem 2000° C. i fialové. Tím obdrželi jsme tedy vidma úplného. Roste-li i nyní ještě teplota, vznikají jen paprsky tmavé, ultrafialové, vykazující hlavně účinky chemické.

Světlost stoupá tedy s počtem barev vidmových od jisté teploty až do maxima, na kterém setrvá, roste-li teplota, i dále. Přes toto maximum nepřejde se při užívaných zdrojích; i lze souditi, že svítivost zdroje bude tím větší, čím vyšší bude jeho teplota.

Pozorujme nyní, jak požadavku tomuto různé světelné zdroje vyhovují.

U lamp petrolejových, plynových a svíček, při nichž tekuté, plynné neb pevné uhlohydráty se spalují, jest látkou žhoucí uhlík. Patrno, že hoření při těchto zdrojích jest nedokonalé, neboť část svítiva jakožto pevný uhlík se vylučuje a žhaví. Teplota takovéhoto zdroje jest nízká, a tedy svítivost a s ní i účinnost malá.

Aby se docílilo vyšší teploty, muselo by hoření býti dokonalé. Poněvadž však plamen takový jest nesvítivý, třeba použiti jakéhosi tělesa, jež se v plameni do žhavení uvádí. Jest to obyčejně Auerova punčoška, složená z kysličníků vzácných zemin, jako cirkonia, thoria, ceria, erbia, yttria, lanthanu, jež snesou vysoký žár a dávají téměř úplné spektrum, pročež i barva světla jejich jest bílá.

Octli jsme se tu u žárového světla plynového, lihového a petrolejového. U těchto zdrojů při téže, ba menší ještě energii spotřebované, jež representována jest množstvím spáleného svítiva, jest svítivost a tudíž i účinnost větší; i jsou tyto zdroje při témž nákladu výhodnější.

Povšimněme si nyní světla elektrického. Oblouk Davyho, mající nejvyšší teplotu 2500°- 3500° C., dává spektrum úplné, a jelikož ztráty energie odporem ohmovým a polarisací jsou celkem malé, jest zdrojem nejúčinnějším, a poněvadž také náklad potřebný k udržování jest nejmenší, i nejvýhodnějším zdrojem světelným. Nevýhodou jeho jest, že velká intensita světelná jest na malou jen plochu soustředěna, pročež k osvětlování příbytků málo se hodí.

Při žárovém světle elektrickém, kde se žhaví vlákno uhelné, jehož svítivost jest o něco větší než plynu, třeba s nákladem počítati, a tu výhodnost kloní se vždy na stranu jejich.

Kvůli snazšímu porozumění uvádím tato data:

Svítivost světelných zdrojů udávaná ve zdánlivě historické jednotce ‚svíčka‘ se používá i v dnešní době. Jen se používá označení Kandela (symbol cd) vycházející z anglického názvu jednotky candela. Obyčejná žárovka 100 W má svítivost přibližně 120 cd; běžná indikační světelná (LED) dioda jen asi 0,5 cd.

Spálíme-li 1 m³ svítiplynu za hodinu v hořácích, obdržíme 112 normálních  svíček. Spálíme-li totéž množství v plynovém motoru zatíženém dynamem, dá práci 1 HP.
Generator vydá proud, jenž může napájeti 10 žárových lamp o 16 svíčkách, nebo jednu lampu obloukovou o 1000 svíčkách, počítajíc v to již ztráty rozváděním povstalé.

Jest tedy světlo obloukové devětkrát, žárové 1,4krát výhodnější než obyčejné světlo plynové. Ovšem užijeme-li jako motoru stroje parního, vodního kola neb turbíny, sníží se ještě náklad, a tedy stoupne výhodnost.

Při posuzování výhodnosti žárovek třeba zřetel bráti nejen na hořejší dva činitele, nýbrž ještě na třetí, jímž jest trvanlivost jejich.

Ta žárovka jest výhodnější, jež při téže svítivosti má delší trvání. Proto udává továrna vždy svítivost, při níž garantuje jisté trvání. Zvýší-li se světlost sesílením intensity proudové a tedy stoupnutím teploty, přepálí se vlákno uhelné dříve, stává se trvanlivost menší.

Aby bylo lze zvýšiti teplotu bez újmy trvalosti, bylo třeba upustiti od uhelného vlákna, neboť uhlík vysokou teplotou mění se v plyn, a použiti látek, jež snesou vyšší žár. Užívá se k tomu cíli výše uvedených zemin, a obtíž, která nevodivostí jejich při nízké teplotě se naskytuje, odstraňuje se tím, že pokrývají dobrého vodiče, platinové neb uhelné vlákno, jež nejdříve se rozžhavuje. K těmto žárovkám náleží nově konstruovaná žárovka punčošková.

K doplnění celku dlužno ještě uvésti světlo studené, vznikající výbojem elektrickým ve zředěných plynech. Žárovky takové sestrojil Tesla, Arons, Moore a j., a byla jimi i jedna síň optického paláce na světové výstavě v Paříži osvětlena. Leč světlo toto, jsouc teprve ve zrodu svém, nemá pro malou intensitu svoji dosud praktického významu. Totéž platí i o světle vznikajícím fosforescencí a fluorescencí.

Shrneme-li v krátký úsudek, co v hořejších řádcích o výhodnosti zdrojů pověděno bylo, plyne, že dosud nejvýhodnějším zdrojem světelným jest lampa oblouková, po níž ostatní následují asi v této řadě: žárovka elektrická, žárové světlo plynové, petrolejové, lihové, lampa acetylenová, plynová, petrolejová, olejová a svíčky.

Ovšem uvažovali jsme výhodnost jen se stanoviska hospodářského; při instalaci však bývá třeba hleděti ještě na jiné okolnosti, hlavně místní, na přípustnost toho kterého zdroje, kteréž okolnosti bývají často rozhodujícími.

V. Felber (Věda a práce, 1901)

Text byl původně digitalizován pro server Bejvávalo.cz, kde najdete i další historické texty z různých oborů. 

Autor:
  • Nejčtenější

Silná sluneční bouře může uvrhnout do tmy celé kontinenty, varuje vědkyně

Koronavirová pandemie nám ukázala, že nejsme na podobnou krizi připraveni. Podle amerických vědců bychom na tom byli...

Maličké hi-fi do maličkých bytů. Vyzkoušeli jsme česko-britskou kombinaci

Moderní, elegantní a velmi dobře hrající. Vyzkoušeli jsme maličký streamer se zesilovačem Arcam Solo Uno a regálové...

Ulož.to nabízí 20 GB rychlého stahování. Musíte ovšem nahrát QR kód očkování

Se zajímavým ovšem trochu kontroverzním způsobem podpory očkování přichází portál Ulozto.cz. Každému zájemci, který...

Když začínaly ČSD s elektrikou, nasadily i lokomotivy „na baterky“

Již na počátku dvacátých let začali uvažovat progresivní činitelé o zavádění elektrické trakce na hlavních tratích ČSD....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Rádiem odpalované nálože: Sověti použili tajnou zbraň už na začátku války

Premium Sovětské rádiem odpalované nálože překvapily Němce necelý měsíc po zahájení operace Barbarossa. Byla to sice zbraň...

Blogera připravil lajdáctvím o nohu, další zranil. Za nehodu dostal podmínku

Premium S podmínkou na pět let odešel od soudu čtyřiačtyřicetiletý Moldavan. V červenci 2019 způsobil na obchvatu Chrudimi...

Přes víkend zemřou všichni z JIP. Sestra vypráví o práci v době covidu

Premium Markéta Svobodová, hlavní sestra z Masarykovy nemocnice v Ústí nad Labem, stojí spolu s dalšími šesti kolegyněmi z...

Android Auto a CarPlay v každém autě. Poradíme vám, jak na to

Premium Chcete používat oblíbenou navigační aplikaci na displeji v autě místo telefonu? Přečtěte si, jak to udělat a neutratit...

  • Další z rubriky

STO OBJEVŮ: Kouzlo stříbrného plátna pobláznilo masy. Kino máme 130 let

Seriál Do biografu chodíme sotva 130 let. Vzpomeňte si na to, až si v předsálí multikina koupíte šustivý sáček popcornu a...

STO OBJEVŮ: Titěrný, ale převratný objev umožnil vložit oheň do kapsy

Seriál Zápalka, nebo sirka? Platí obojí. Vynález to byl nenápadný, ovšem bez něj bychom možná dodnes při rozdělávání ohně...

STO OBJEVŮ: Kdo odhalil tajemství pravotočivé dvoušroubovice DNA

Deoxyribonukleová kyselina je považována za „stavební plán života“. S výjimkou jednovaječných dvojčat má od počátků...

STO OBJEVŮ: Lapač blesků vznikal souběžně v Americe i v českých zemích

Seriál Klasický problém vynálezů: Kdo byl první? Představil hromosvod dřív Prokop Diviš, nebo Benjamin Franklin? My samozřejmě...

Zdarma vyzkoušejte koupelový balíček od tetesept
Zdarma vyzkoušejte koupelový balíček od tetesept

Pochmurné počasí úplně vybízí k tomu se na chvilku zastavit, dát si uklidňující hřejivou koupel a relaxovat. Navíc si podobně zábavnou koupel mohou...

Žilková: Byla jsem těhotná s Menzelem, potrat byl pro mě rozvodem s Bohem

Veronika Žilková překvapila informací o tom, že kdysi čekala dítě s Jiřím Menzelem. O nevěře manžela, vztahu s...

Psychopati za volantem: pozor na dodávky, elektromobily a bouráky dvou značek

Beránci ve škodovkách a predátoři v bavorácích? Výběr auta o vás může prozradit víc, než byste možná chtěli. Ať už se...

Moje tetování nad rozkrokem vyznívá vulgárně, stěžovala si paní

Nebylo tak úplně promyšleno, kvůli přemíře alkoholu vlastně nebylo ani zamýšleno. Tetování vyznívá explicitně sexuálně,...

Divadlo stahuje představení. Autor trvá na černošském herci, Sokol nestačí

Obsazením černošského herce si nově podmiňuje britský autor Martin McDonagh inscenování své hry Ujetá ruka (Behanding...

Staré panelákové jádro nahradila skvělá koupelna a ještě lepší kuchyň

Robert se narodil v Německu, ale už řadu let žije v Brně. Nyní se s manželkou rozhodli, že se přestěhují z centra na...