Ci sono diversi tipi di lampadine:
- lampadina a incandescenza - la lampadina più comune in casa fino al 2003-2010 circa
- lampada alogena" - una lampadina a incandescenza più efficiente
- lampada a scarica di gas - un tipo di lampadina che comprende la luce fluorescente. Le luci fluorescenti compatte (o CFL) stanno sostituendo le lampadine a incandescenza in casa
- diodo emettitore di luce - precedentemente utilizzato solo per luoghi a bassa potenza, ora sono in grado di essere utilizzati come lampadine in casa
- lampada ad arco elettrico, il tipo più antico, ora raro tranne che nei grandi proiettori
Le lampadine convertono l'elettricità in luce e calore. Tranne che per le lampade a calore, il calore è considerato uno spreco. Una lampadina che produce più luce e meno calore è più efficiente.
Incandescente
]La lampadina a incandescenza trasforma l'elettricità in luce inviando la corrente elettrica attraverso un filo sottile chiamato filamento. I filamenti elettrici sono costituiti principalmente da metallo tungsteno. La resistenza del filamento riscalda la lampadina. Alla fine il filamento diventa così caldo che si illumina, producendo luce.
Il filamento deve essere protetto dall'aria, quindi si trova all'interno della lampadina, e l'aria nella lampadina viene rimossa (un vuoto) o, più spesso, sostituita con un gas nobile che non intacca nulla, come neon o argon. Solo circa il 3% dell'energia che entra in una lampadina a incandescenza fa effettivamente luce, il resto fa calore. Questo è uno dei motivi per cui i LED sono più efficienti.
Questo tipo di lampadina funzionava male ed era poco usata fino a quando Joseph Swan e Thomas Edison la migliorarono negli anni 1870. Fu la prima lampadina che poteva essere usata nelle case - non costava troppo e funzionava bene. Per la prima volta, la gente non aveva bisogno di un fuoco (candele, lampade a olio, lampade a cherosene, ecc.) per fare luce. Era abbastanza luminosa da permettere alle persone di leggere facilmente di notte o di lavorare. Veniva usata per illuminare negozi e strade, e la gente poteva viaggiare dopo il tramonto. Questo iniziò l'uso comune dell'elettricità nelle case e nelle aziende. Le lampadine avevano filamenti di carbonio fino a quando quelli di tungsteno furono sviluppati nel 1900. Durano più a lungo e fanno una luce più brillante.
I primi dispositivi a tubo a vuoto erano lampadine a incandescenza fatte per funzionare a temperature più basse, con l'aggiunta di parti elettroniche.
Lampadine fluorescenti
Le lampade fluorescenti sono efficienti, ed emettono solo ¼ della quantità di calore di una incandescente. Durano anche più a lungo di quelle a incandescenza, ma fino alla fine del 20° secolo erano molto più grandi e non si adattavano alle prese per le piccole luci e lampade da soffitto come poteva fare un'incandescente.
Una lampadina fluorescente è un tubo di vetro solitamente riempito di gas argon e un po' di mercurio. Quando si accende, il catodo si riscalda e invia elettroni. Questi colpiscono il gas argon e il mercurio. Il gas argon crea un plasma che permette agli elettroni di muoversi meglio. Quando gli elettroni colpiscono un atomo di mercurio, mettono la molecola in uno stato in cui ha molta energia (immagazzina l'energia). Lo stato energetico non dura molto a lungo, e quando l'energia viene rilasciata, emette un fotone. I fotoni del mercurio non sono visibili come altri fotoni; sono ultravioletti. Quindi c'è un rivestimento di fosforo sulla parete della lampadina. Quando il fotone colpisce una molecola di fosforo, a sua volta mette quella molecola in uno stato eccitato. Quando questo fosforo rilascia energia, rilascia un fotone che possiamo vedere, e la luce è fatta. Cambiare il tipo di fosforo può cambiare il colore che vediamo, ma di solito le lampadine fluorescenti sono più bianche di quelle a incandescenza, che sono leggermente gialle.
LED
Un LED (noto anche come diodo ad emissione di luce) è fatto come l'elettronica. È un chip di materiale semiconduttore. Le lampadine a LED sono più efficienti e durano molto più a lungo di quelle a incandescenza o fluorescenti. A differenza delle lampadine fluorescenti, i LED non usano mercurio, che è tossico. Per diversi anni le lampadine a LED non erano così luminose come gli altri tipi di luci, e costavano anche di più.
