Leuchtstofflampen
Eine Leuchtstofflampe ist ganze einfach: Man legt Strom an eine gasgefüllte Röhre, dieses Gas wird ionisiert und leuchtet. Fertig ist die Leuchtstofflampe. Oder doch nicht ?
Eine Leuchtstofflampe ist komplexer als man anfangs denkt. Leuchtstofflampen stellen z.B. einen negativen Widerstand dar, unterstützen also Schwingungen.
Nähert
man man sich mit einem Tastkopf einer Leuchtstofflampe erscheint solch ein Bild
auf dem Oszilloskop.
Es handelt sich dabei nicht um eine mit EVG betriebene Leuchtstofflampe, sondern
um eine mit einer konventionellen Drossel.
Hier
sieht man, dass alle 10ms (also im 100Hz Takt) Spannungsspitzen auftreten. Das
deutet darauf hin, dass die Leuchtstofflampe in jedem Nulldurchgang neu zündet.
Da beide Halbwellen unterschiedlich sind, arbeitet die Leuchtstofflampe nicht
symmetrisch. Vermutlich ist eine Heizwendel schon stärker verbraucht als
die andere.
Falls das Oszilloskop also mal wieder seltsame Signale darstellt: Einfach mal das Licht ausschalten. Mit EVGs betriebene Leuchtstofflampen sind sogar noch schlimmer, da diese eine konstante HF abstrahlen.
Betreibt
man eine Leuchtstofflampe mit einer stabilisierten Gleichspannung, über
einen Widerstand als Strombegrnzung dann sollten die Schwingungen eigentlich
weg sind.
Sollten, sie sind es aber nicht ! Es zeigt sich dieses Bild wenn man sich die
Spannung über der Leuchtstofflampe anschaut. Bei 10V/div schwankt die Spannung
immerhin zwischen 60-70V und das konstant mit dem selben Kurvenverlauf.
Ab und zu gehen Leuchtstofflampen auch kaputt. Meistens brennt dabei einer der beiden Heizwendeln durch. Jetzt kann man, mit entsprechend hoher Spannung, die Leuchtstofflampe trotzdem noch zünden und die kaputte Lampe weiterhin nutzen. Oder spricht da was dagegen ?
Diese
Leuchtstofflampe aus einem Faxgerät besitzt zusätzlich zur Leuchtschicht
einen Reflektor, der das Licht nach innen Reflektiert. Nur an einem dünnen
Streifen kann das Licht austreten. Da dieser komplett durchsichtig ist, ist
das der optimale Kanditat für Versuche.
Beim
genauen Betrachten der Leuchtstofflampe fällt auf, dass diese zusätzlich
zur Heizwendel zwei seltsame Metallbügel hat.
Da einer der beiden Heizwendeln durchgebrannt war, wurde die Lampe mit Hochspannung
gezündet und anschließend über ein normales 10W Vorschaltgerät
an 230V betrieben.
Hier wurde das kürzere Ende des Heizwendels mit der Spannung verbunden.
Dieses Stückchen glüht so stark auf, dass rund um das Gas ionisiert
wird.
Lässt
man die Lampe eine Weile so laufen, beginnt auch der Metallbügel zu glühen
und die Lampe wird extrem heiß weshalb das Glas vermutlich aufgrund der
hohen Temperatur springen würde, wenn man sie so eine längere Zeit
betreiben würde !
Nach etwa einer Minute ist der Metallbügel gelbglühend !
Dies kommt daher, dass die Elektronen und Ionen beim Aufprall auf die Elektroden
ihre Energie in Form von Wärme abgeben. Beim Aufprall der Ionen auf das
Metall werden feinste Metallteilchen herausgeschlagen, was zu einer Schwärzung
des Glases führt.
Zündet man dagegen eine Leuchtstofflampe mit funktionsfähigen Heizwendeln
ohne diese vorzuheizen, beginnen diese nach einigen Sekunden Betrieb zu glühen
und emittiert dann von alleine Elektronen, was einen schonenden Betrieb ermöglicht.