I disse dager er det vi kjenner som «vanlige lyspærer» i ferd med å bli faset ut, for å erstattes av spareperer, LED eller halogen. Om dette er en smart ting eller ikke kan nok diskuteres, men jeg tenkte å fleske til med en serie artikler om disse tre lyspæretypene, slik at våre lesere i allefall kan ha faktabaserte meninger om temaet. Først ut er halogenlampene.

En vanlig lyspære funker ved at man sender strøm gjennom en tynn metalltråd laget av wolfram, som blir så varm at den begynner å gløde, og sender ut lys. Dette er en veldig lettvint måte å lage lys på, men den er dessverre ikke så veldig effektiv. Grunnen til det er at mye av energien sendes ut som varmestråling, som vi ikke kan se.En 60 W vanlig lyspære sender kanskje ut rundt 5 W i form av lys, og 55 W i form av varme. Og det er litt teit, siden det er lys vi primært er ute etter i en lyspære.

Forklaringen på at lyspæren sender ut så mye varme ligger i noe som kalles Plancks lov, som beskriver sammenhengen mellom temperatur og utstråling. I korte trekk er det slik at jo varmere en ting er, jo mer stråling med kort bølgelengde sender den ut. Synlig lys er elektromagnetisk stråling med en bølgelengde på mellom 390 og 750 nanometer, så det er her vi helst vi ha mesteparten av den utstrålte energien. Glødetråden i en vanlig lyspære er kanskje noe slikt som 2500 grader Celcius, og sender derfor ut mye infrarød stråling, som er elektromagnetisk stråling med lengre bølgelengde enn synlig lys.

En måte å øke effektiviteten til en lyspære er derfor rett og slett å øke temperaturen på glødetråden. Problemet er at wolfram har et smeltepunkt på rundt 3400 grader, og jo nærmere vi kommer smeltepunktet jo kortere levetid vil lyspæren ha, fordi metallet fra tråden rett og slett fordamper. Dette metatallet setter seg forøvrig på innsiden av glasset, og kan sees som et grått belegg på gamle lyspærer.

I en halogenlampe er det tilsatt en liten mengde av et halogen, typisk iod eller brom, som reagerer med metallet som setter seg på innsiden av glasset og danner en kjemisk forbindelse. Denne forbindelsen blir så brutt ned når den kommer i kontakt med den varme glødetråden, og resultatet er at metallet blir transportert tilbake til glødetråden. Det gjør at man kan øke temperaturen uten at levetiden til lyspæren blir uakseptabelt kort, og dermed blir lyspærene mer effektive. For at denne reaksjonen skal funke må forøvrig glasset i lyspæren være nokså varmt, og det er grunnen til at halogenpærer alltid er veldig små.

Figuren viser utstrålt energi som funksjon av bølgelengde for to lyspærer som sender ut like mye energi hver, men der den ene har temperatur 2800 K, og den andre har temperatur 3300 K. Mer av energien fra den varmeste pæren havner i det synlige området fra 390 til 750 nanometer.

Neste gang: Sparepærer.