Talán a legszebb dolog a karácsonyban – persze az ajándékokon kívül – az a rengeteg színes fény, ami körülvesz bennünket. Nemcsak a szokásos lámpák égnek ilyenkor a lakásban, hanem mindenféle formájú és színű fényfüzér is, amit csak a konnektorba kell bedugni, vagy elemet kell beléjük tenni, és már világítanak is.
Gondolkodtál már azon, milyen furcsa, hogy ezeket a füzéreket csak egy helyen kell bedugni a konnektorba, mégis mindegyik égő világít bennük? És egyébként, ha az otthonunkban a legtöbb lámpa sárgásfehér színű, akkor ezek a fényfüzérek hogyan lehetnek színesek?
A lámpa is gép?
Bizonyos szempontból igen, a lámpák is gépek, hiszen van feladatuk, ami nem más, mint a világítás. Régen az emberek gyertyával világítottak a sötétben. Nem volt még elektromos áram, a villanykörtét sem ismerték. Az utóbbit, a villanykörtét egy Thomas Edison nevű amerikai embernek sikerült kifejlesztenie pontosan 145 évvel ezelőtt, és ezzel megváltozott az élet a házakban.
A háztartás majdnem összes többi gépéhez hasonlóan, a villanykörte is elektromos eszköz, vagyis áram szükséges ahhoz, hogy világítson. A működése pofonegyszerű: egy körte alakú üvegburából kiszívják az oxigént, ezáltal vákuum, vagyis légüres tér lesz benne, tesznek bele egy fémszálat, ami legtöbbször a wolfram nevű fémből készül, aztán a szál végére két elektromos vezetéket kötnek. Mikor a lámpát a konnektorba dugjuk, a vezetékeken keresztül áram fut át a wolfram szálon, attól az jól felmelegszik, és nagy, sárgás fénnyel felizzik.
Két probléma van vele. Egyrészt a körtében a fémszál nemcsak világít, hanem fel is melegszik, ami sokszor veszélyes. Másrészt, ha a sárgán kívül bármilyen más színt szeretnénk, azt maximum a villanykörte lefestésével érhetjük el. Ezt semmiképp ne próbáld ki, mert a forró villanykörtén a festék akár ki is gyulladhat!
Hogyan lesz színes a fény?
Ha a villanykörte csak sárgásan tud világítani, akkor mégis hogy lehetnek körülöttünk karácsonykor színes fények? A megoldás a LED, ami angol rövidítés, annyit jelent, hogy fénykibocsátó dióda. Egy amerikai mérnök talált ki (62 évvel ezelőtt). S hogy mi a dióda? Olyan anyag, ami ha elektromos áram fut át rajta, fényt bocsát ki. Sokkal jobb megoldás a villanykörténél, mert tovább világít, kevésbé melegszik fel, és sokkal kevesebb áramot fogyaszt. Ráadásul különféle anyagból készülhet, amik pedig más-más színű fénnyel világítanak. Vagyis szinte bármilyen színű fényt lehet csinálni velük.
Lánc vagy hurok
Már csak egy kérdés maradt: hogyan éghet a fényfüzérben egyszerre az összes LED, ha csak egy helyen dugjuk a konnektorba? Ha jobban megnézed, láthatod, hogy a füzér nem olyan, mint egy nyitott lánc, hanem inkább, mint egy hurok. Egyik vége a dugóból (vagy az elemtartó dobozból) kifelé, a másik abba visszafelé megy. Amikor a füzért a konnektorba bedugjuk, az áram végigfut a hurkon, és az összes LED-en átmegy.
Most már te is tudod, hogy a karácsonyi fényfüzér nem más, mint sok-sok sorba kapcsolt LED egy áramkörben. Azért ne felejtsd el, hogy a karácsony nem a tudományról és a találmányokról, hanem az ünnep csodájáról szól. Úgyhogy rövid időre nyugodtan tedd félre a fizikát, és élvezd az ünnep varázslatos, színes fényeit.