Gdybyście mogli zobaczyć Ziemię tylko z góry kilkaset lat temu, wszystko byłoby ciemne jak lasy dębowe. Nadal żylibyśmy w czasach ciemności, a naukowcy wciąż ścigali się o promień światła, gdyby Thomas Alva Edison nie stworzył żarowej żarówki elektrycznej. Edison doskonalił żarówkę przez lata i dopiero wtedy ludzie zdali sobie sprawę, że elektryczne żarówki mają być czymś więcej niż tylko światłem. Zdolność widzenia w ciemności ostatecznie zmieniła podstawowe wzorce ludzkiego życia. Teraz, kiedy noce są zalane sztucznymi światłami, dowody na to, że nasze oświetlenie sięga dalej w kosmos.
Światło żarowe rozwiązało podstawowy problem rozjaśniania ciemności, a ponadto udało mu się powstrzymać zapach, który zwykle pojawiał się w lampach gazowych. Przez lata tworzenie światła żarowego było uważane za największy wynalazek, a najbardziej widoczną częścią stworzenia Edisona była sama żarówka. Podczas gdy żarówka oznaczała tylko jeden kamień milowy w dążeniu do uzyskania silniejszego światła, bardziej zaawansowane i energooszczędne diody elektroluminescencyjne (LED) spowodowały zmianę rodzaju. Pod koniec XXI wieku żarówki stopniowo wycofywano, przesuwając przyszłość oświetlenia kraju na lepsze alternatywy, takie jak diody LED.
Przez stulecia żarówki były jedynym źródłem światła i są nadal używane. Termin żarzenie oznacza jasne światło emitowane z substancji, gdy jest ona bardzo gorąca. Jest to źródło światła, które wykorzystuje energię elektryczną do podgrzewania żarnika, dopóki nie będzie wystarczająco gorący, aby świecić. Wewnątrz żarówki znajduje się cienki pas materiału zwany filamentem. Kiedy elektryczność przepływa przez włókno, robi się tak gorąco, że świeci jasno. Żarnik jest zwykle wykonany z wolframu, a kula żarówki wypełniona jest gazem obojętnym, aby zapobiec spaleniu metalu w obecności tlenu. Żarnik jest podgrzewany do ponad 2200 stopni Celsjusza, aby uwolnić długość fali, którą widzą tylko ludzie, zwaną inaczej światłem widzialnym. Są jednak nieefektywne i marnują dużą ilość energii wytwarzającej ciepło zamiast światła.
Diody elektroluminescencyjne, zwane po prostu diodami LED, to małe żarówki, które można znaleźć praktycznie wszędzie. W diodach LED światło jest wydzielane z powodu ruchu elektronów w urządzeniu półprzewodnikowym, które ma zmienną zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Dioda ma dwie elektrody - anodę z ładunkiem dodatnim i katodę z ładunkiem ujemnym - połączone drutem, który spotyka się w układzie LED. Gdy elektrony poruszają się do przodu i do tyłu w celu wyrównania ładunków, uwalniają światło, zjawisko zwane elektroluminescencją. Materiał przewodnika wewnątrz diody LED to zazwyczaj arsenek glinowo-galowy. Diody LED są znacznie bardziej wydajne i zużywają mniej energii elektrycznej niż ich odpowiedniki żarowe, i działają prawie 25 razy dłużej. Obecnie diody LED są wszędzie, od domów po biura i placówki handlowe.
- Żarówka jest źródłem światła zawierającym cienkie pasmo materiału zwane filamentem w wypełnionej próżniowo szklanej bańce, która wykorzystuje energię elektryczną do podgrzewania żarnika, aż się zaświeci. Kiedy elektryczność przepływa przez filament, jest on podgrzewany do ponad 2200 stopni Celsjusza i robi się tak gorący, że świeci, emitując jasne światło widzialne. Diody elektroluminescencyjne (LED) to małe żarówki, które emitują światło w wyniku ruchu elektronów w urządzeniu półprzewodnikowym o różnej zdolności przewodzenia prądu elektrycznego.
- Chociaż żarówki są dostępne od stuleci i są używane jako wspólne źródło światła, nie są tak wydajne jak diody LED, marnując dużą ilość energii wytwarzającej ciepło zamiast światła. Z drugiej strony diody LED to energooszczędne żarówki, które zużywają od 25 do 80 procent mniej energii niż tradycyjne żarówki. Diody LED emitują bardzo mniej ciepła w porównaniu do żarówek, które w rzeczywistości emitują prawie 90 procent energii w postaci ciepła. Diody LED są oczywiście lepszą alternatywą dla żarliwych na energię żarówek.
- Efektywność oświetlenia jest opisana w kategoriach „skuteczności”, która jest miarą emitowanych lumenów na wat zużytej energii elektrycznej. Żarówki są najstarszym rodzajem lampy. Standardowe żarówki mają skuteczność od 10 do 17 lumenów na wat. 100-watowa lampa żarowa, która emituje 1200 lumenów światła, ma skuteczność wynoszącą 12, podczas gdy równoważna 12-watowa żarówka LED, która emituje 1200 lumenów, ma skuteczność równą 100, która jest ponad osiem razy wyższa niż żarówka, więc używaj bardzo mniej elektryczność, emitując tę samą ilość światła.
- Żarówki są najmniej wydajne, a ich żywotność jest najkrótsza w przypadku popularnych typów oświetlenia, w tym diod LED. Standardowe żarówki mogą trwać tylko od 1000 do 2000 godzin, w zależności od zastosowania. Ale w porównaniu do ich odpowiedników LED, oczekiwana żywotność przeciętnej żarówki LED jest podawana jako 30 000 do 50 000 godzin, co stanowi prawie 25-krotność tradycyjnych żarówek. Właśnie dlatego żarówki LED kosztują nieco więcej niż żarówki.
Przez stulecia żarówki były powszechnym źródłem światła, które jest nadal w użyciu. Jednak standardowe żarówki emitują prawie 90 procent energii w postaci ciepła, marnując dużą ilość energii wytwarzającej ciepło zamiast światła. Są więc teraz zastępowane przez bardziej wydajne i jasne światła LED, które zużywają od 25 do 80 procent mniej energii i są bardziej energooszczędne niż żarówki. Co więcej, oczekiwana żywotność diod LED wynosi od 30 000 do 50 000 godzin, w porównaniu z żarówkami, które wystarczają tylko od 1 000 do 2 000 godzin.