Glühwendel

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Doppelwendel einerGlühlampe230 V/60 W bei reduzierter Spannung

DoppelwendeleinerGlühlampe24 Volt / 75 Watt, betrieben mit 2 Volt; Höhe ca. 5 mm

EineGlühwendel,auchGlühfadenoderGlühdraht,ist eingewendelterDraht ausWolframoder Wolframlegierungen, der durch seinenWiderstandeinenelektrischen StrominStrahlungs-undWärmeenergieumwandelt. Im Gegensatz zurHeizwendelwird eine Glühwendel bei höherenTemperaturenbetrieben, sodass ein höherer Anteil (ca. 3–15 %) derStrahlungalssichtbares Lichtabgegeben wird. Die physikalische Grundlage zur Verbesserung der Lichtausbeute durch eine Glühwendel ist in derLangmuir-Schichtum die Wendel begründet.

Das Bild zeigt die Glühwendel alsDoppelwendelin einerGlühlampefür Netzspannung bei reduzierter Spannung. Gut zu sehen sind die Wärmeverluste am Zuleitungsdraht und – deutlich geringer – an denÖsendes Haltedrahtes.

Eine Glühwendel stellt einen typischenKaltleiterdar,d. h. ihr Widerstand ist im Augenblick des Einschaltens kleiner als im Betrieb. Daraus resultiert ein höherer Stromfluss beim Einschalten, was wiederum das Phänomen erklärt, dass Glühwendeln dann eher durchbrennen als im laufenden Betrieb.

Formen

Doppelwendel mit Zuleitung

• einfach gewendelte Glühwendeln werden für Glühlampen geringerer Betriebsspannung (bis etwa 24 Volt) verwendet
• eineDoppelwendelist eineWendel,die ihrerseits noch einmal zu einer Wendel geformt ist: durch die dichtere Packung in der Doppelwendel heizen sich die Wendeln gegenseitig auf, wodurch bei gleichem Strom eine höhere Temperatur und dadurch eine höhere Lichtausbeute erreicht wird.
• eine Flachwendel ist eine in Projektionslampen übliche, quer zum optischen Strahlengang stehende flache Wendel mit rechteckiger Form.

Verwandte Themen

DieFarbtemperaturvon Glühlampenlicht entspricht etwa der Temperatur der Glühwendel. Farbtemperatur und Lichtausbeute steigen mit steigender Betriebsspannung an. Projektionslampen haben besonders hohe Temperaturen der Glühwendel, jedoch Lebensdauern von nur einigen hundert Stunden. Die Farbtemperatur kann durch Beschichtung des Glaskolbens (meistInterferenzfilter,wie bei bläulich oder gelb leuchtenden Auto-Glühlampen) oderdichroitische Spiegel(z. B. bei Halogen-Kaltlichtspiegellampen) nachträglich beeinflusst werden.

Die Wärmebilanz von Glühwendeln kann neben der Doppelwendel-Form auch durch die Rückreflexion von Strahlung auf die Glühwendel beeinflusst werden. Projektionslampen werden daher so justiert, dass das Abbild des dahinter liegenden sphärischen Spiegels neben der Glühwendel zu liegen kommt – aus Glühwendel (Flachwendel) und ihrem Abbild ergibt sich zusammengesetzt die rechteckige Form des auszuleuchtenden Bildfeldes. Bei den sogenannten IRC-Halogenglühlampen wird dagegen der Glaskolbendichroitischbeschichtet, sodass derinfraroteStrahlungsanteil auf die Glühwendel reflektiert wird. Dadurch erhöht sich dieLichtausbeuteum bis zu 45 %.

Durchgebrannte Wendel einer HB4-Autoglühlampe (Länge der Wendel: ca. 6 mm)

Das Bild rechts zeigt eine Nahaufnahme einer Halogen-Glühwendel. Sie zeigt nicht nur, dass die Wendel durchgebrannt ist. An einer Seite der Unterbrechung ist eine kleine geschmolzene Wolframkuppe zu erkennen. Folglich ist die Lampe während des Betriebs bei hoher Temperatur der Wendel ausgefallen.

Literatur

• Joseph Ackner:Knaurs Lexikon der Naturwissenschaften.1. Auflage, Richterdruck, Würzburg, 1969
• Hans R. Ris:Beleuchtungstechnik für Praktiker.2. Auflage, VDE-Verlag GmbH, Berlin-Offenbach, 1997,ISBN 3-8007-2163-5
• Wilhelm Gerster:Moderne Beleuchtungssysteme für drinnen und draußen.1. Auflage, Compact Verlag, München, 1997,ISBN 3-8174-2395-0
• Günter Springer:Fachkunde Elektrotechnik.18. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989,ISBN 3-8085-3018-9
• Rudolf Hüppen, Dieter Korp:Autoelektrik alle Typen.Motorbuchverlag, Stuttgart, 1968,ISBN 3-87943-059-4

Weblinks

• Wolfram in der Beleuchtungsindustrie(abgerufen am 9. Oktober 2020)
• Glüh- und Halogenlampen(abgerufen am 9. Oktober 2020)
• Das Ohmsche Gesetz und die Glühbirne(abgerufen am 9. Oktober 2020)
• PatentEP1628326B1:Elektrische Glühlampe für Fahrzeugscheinwerfer.Angemeldet am19. Juli 2005,veröffentlicht am8. Oktober 2008,Anmelder: Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, Erfinder: Manfred Bühler, Klaus Wittmann.
• Wege in der Physikdidaktik(abgerufen am 9. Oktober 2020)