In 2009 werd de productie van gloeilampen door de Europese commissie in de ban gedaan. Reden: het rendement van dit type lamp is te klein. Slechts 10% van het opgenomen elektrische vermogen wordt in licht omgezet. Slecht dus voor het milieu. Maar wat zijn de alternatieven? Spaarlampen hebben een veel beter rendement, al snel 4 tot 5 keer beter dan een gloeilamp. Nadeel is dat dit type lamp langzaam opstart, nogal lomp oogt en vanwege de aanwezige kwik slecht is voor het milieu. De ledlamp, de nieuwste vinding op lampgebied, is er sinds kort ook met een lichtopbrengst die vergelijkbaar is met die van een 100 watt gloeilamp, zo’n 1300 lumen. Zo heeft de Philips Corepro een lichtopbrengst van 1500 lumen bij een vermogen van 15 watt. Hitte is de grootste vijand van ledlampen: bij hoge temperaturen neemt de lichtopbrengst af, verandert de kleur van het licht en neemt de levensduur af. Daarom hebben ledlampen met hoge vermogens ingenieuze koelsystemen, die overigens wel de prijs opdrijven.
Naar: De Volkskrant, 27-12-2014.
Zie ook lamp.nu
a) Zoek op hoe een gloeilamp, een spaarlamp en een ledlamp licht maken uit elektriciteit.
Het rendement van een lamp wordt niet meer uitgedrukt in procenten maar in lumen / watt.
b) Hoe wordt dit ook wel genoemd?
Bekijk de tabel op de genoemde website.
c) Bereken voor alle daar genoemde lampen (behalve de CDM lamp) bij een lichtstroom van 700-1000 lumen de specifieke lichtstroom.
d) Laat zien dat het rendement toeneemt naarmate de specifieke lichtstroom toeneemt.
e) Kan de specifieke lichtstroom oneindig groot zijn? Zo nee, hoe groot dan? Maak een schatting.
f) Van welke basiseenheid is de lumen afgeleid?
g) Zoek op Internet (wikipedia) de definitie van deze eenheid en geef het verband met de lumen.
Uitwerking vraag (a)
Gloeilamp: de elektronen die onder invloed van een spanning door een wolfraamdraad stromen zorgen ervoor dat de temperatuur van de gloeidraad stijgt.
Spaarlamp: Een spaarlamp is een opgevouwen tl die in een normale lampfitting past. Bij een spaarlamp gaat stroom door een buis die gevuld is met kwikdamp. Als een elektron uit die stroom tegen een kwikatoom botst, kan het daarbij een ander elektron uit zijn baan stoten. Bij het terugvallen van deze aangeslagen toestand naar de grondtoestand komt energie vrij in de vorm van ultraviolette straling. De ultraviolette straling is onzichtbaar. Aan de binnenkant van de glaswand van een spaarlamp zit daarom een laagje poeder dat verschillende fluorescenties vertoont, en daarmee de uv-straling omzet in warm wit licht.
De ledlamp: Een led is een elektronische halfgeleidercomponent die licht uitzendt als er een elektrische stroom in de doorlaatrichting doorheen loopt.
Uitwerking vraag (b)
Specifieke lichtstroom
Uitwerking vraag (c)
Uitwerking vraag (d)
Het gegeven vermogen in watt is het verbruikte elektrische vermogen. Wanneer een lamp meer licht geeft per watt is zijn rendement groter.
Uitwerking vraag (e)
Nee. Ervan uitgaand dat een gloeilamp (12 lumen per watt) een rendement heeft van ongeveer 8 % is dat voor 100% ongeveer 12,5 x 12 = 150 lumen/watt
Uitwerking vraag (f)
Candela
Uitwerking vraag (g)
De candela is de eenheid van lichtsterkte. De lichtstroom in lumen is gelijk aan het product van de lichtsterkte van de bron in candela en de ruimtehoek waarin het licht wordt uitgezonden in steradiaal. De Lichtstroom is de totale hoeveelheid licht in een lichtbundel. Bekijkt men een deel van een lichtbundel dan heeft dat deel een kleinere lichtstroom (in lumen) maar (in principe) dezelfde lichtsterkte (in candela) als de hele bundel. De lichtstroom hangt af van het vermogen van de bron en van de kleur van het licht. Een gloeilamp geeft een lichtstroom van ongeveer 12 lm/W.
