bélyegkép|150px|Izzólámpa
Az izzólámpa az egyik legrégebbi elektromos fényforrásunk. Fényét elektromos áram által felizzított vezető szál adja, amely a modern izzókban szinte kizárólag volfrámszál. Az izzószálat az üvegbúrában lévő semleges gáz vagy vákuum óvja meg a levegő oxidáló hatásától. A magyar köznyelvben az izzólámpát gyakran égőnek vagy villanykörtének is nevezik. (Angolul filament bulb néven ismert.)
Az izzólámpákat számos méretben, teljesítményben és névleges feszültségre gyártják. Az izzólámpák – a foglalaton és kapcsolón kívül – nem igényelnek egyéb külső elektromos működtető szerelvényeket, ezért az izzós világítás olcsón kiépíthető. Az izzók színvisszaadása elfogadott, megszokott (videó, illetve filmfelvételekhez a vörösbe hajló, ún. indoor, 2700 K színhőmérsékletet kell beállítani), kellemes, meleg fényű. Az izzók fényárama lényegében a bekapcsolás pillanatában eléri a maximális értékét, ami élettartama során csak kis mértékben csökken. Az általános célú izzók élettartama 1000 óra. A tömeggyártásnak köszönhetően olcsó. A fenti előnyös tulajdonságai miatt a háztartásokban az izzólámpa a legelterjedtebb fényforrás. Az izzók legnagyobb hátránya a kis fényhasznosítás, azaz a kis hatásfok, hiszen a bevezetett energia mindössze 2–5%-át alakítják fénnyé, a többi hőként kárba vész.
Az izzólámpa története bélyegkép|Egy eredeti Edison-izzó 1879-ből, Thomas Edison üzletéből (Menlo Park) A ma használatos izzólámpa őse feltalálójának hivatalosan Thomas Alva Edisont tekintik. Robert Friedel és Paul IsraelFriedel, Robert, and Paul Israel: Edison's electric light: biography of an invention, Rutgers University Press, New Brunswick, New Jersey, 1986, 115–117. o. történészek Edisonon és Joseph Wilson Swanen kívül még 22 feltalálót említenek meg, de Edisonnak sikerült először megfelelő izzítható anyagot találnia, elegendően nagy vákuumot elérnie, valamint az ő izzólámpái – nagy ellenállásuk miatt – gazdaságosan üzemeltethetők voltak a központosított (akkor még egyenáramú) elektromos hálózatról, amit szintén ő dolgozott ki.Hughes, Thomas P: Edison's method. In Technology at the Turning Point, edited by W. B. Pickett, San Francisco Press Inc., 1977, 5–22. o.Hughes, Thomas P.: American Genesis: A Century of Invention and Technological Enthusiasm. 2. ka., The University of Chicago Press, 2004
Kezdeti kutatások 1802-ben az angol Humphry Davy rendelkezett a világ legnagyobb elektromos telepével a Royal Institution of Great Britain-ban. Ebben az évben elsőként izzított fel vékony platinaszálat elektromos áram segítségével. Bár lámpája nem volt se fényes, se tartós, ennek ellenére meghatározó volt a további kutatások szempontjából. 1809-ben Davy alkotta meg az első szénelektródos ívlámpát, amelyet 1810-ben mutatott be ugyancsak a Royal Institutionban.Davis, L.J. "Fleet Fire." Arcade Publishing, New York, 2003
1840-ben Warren de la Rue tekercselt platinaszálas, vákuumbúrába zárt lámpát készített. Az izzószálat elektromos árammal hevítette. Bár az ötlet kitűnő volt, a platina magas ára miatt találmánya mégsem terjedhetett el.http://www.thehistoryof.net/the-history-of-the-light-bulb.html . Lekérve: 2007-05-02. The History Of The Light Bulb, Net Guides Publishing, Inc., 2004"The History of the light bulb". IN-VSEE. http://invsee.asu.edu/Modules/lightbulb/meathist.htm . Hozzáférés: 2007-05-02
1841-ben Frederick de Moleyns szabadalmaztatta a platina izzószálas, vákuumos izzót.Houston and Kennely 1896, 24. o.
1845-ben az amerikai John W. Starr szabadalmaztatta a szénszálas izzót, de röviddel a szabadalom megszerzése után meghalt.T.K. Derry &, Trevor Williams: A Short History of Technology, Oxford University Press, 1960
1851-ben a francia Jean-Eugène Robert-Houdin blois-i birtokán a nyilvánosság előtt mutatta be izzólámpáit. Ezek állandó kiállításon láthatók a helyi kastélymúzeumban.
1874-ben Alekszandr Nyikolajevics Lodigin szabadalmaztatta izzólámpáját.Many of the above lamps are illustrated and described in Edwin J. Houston and A. E. Kennely Electric Incandescent Lighting, The W. J. Johnston Company, New York, 1896, 18–42. o. Elérhető az Internet Archive-ban.
Észak-Amerikában is sokan kísérleteztek az izzólámpák kifejlesztésével. 1874. július 24-én a kanadai Henry Woodward és kollégája, Mathew Evans szabadalmát jegyezték be. Lámpáikban izzószálként különböző méretű és formájú szénrudak szerepeltek, ezeket elektródok tartották. Az izzószálat búrával védték, és nitrogén védőgázt alkalmaztak. Megpróbálták kereskedelmi forgalomba hozni a lámpát, de nem jártak sikerrel. Végül a szabadalmat 1879-ben eladták Edisonnak.
A tömeggyártásra alkalmas izzólámpa megalkotása Joseph Wilson Swan (1828–1914) angol fizikus és kémikus 1850-ben kezdett elszenesített papír izzószálas, légritkított lámpákkal kísérletezni. 1860-ra már be tudta mutatni működő lámpáját, de az kellő vákuum és megfelelő áramforrás hiányában csak rövid ideig működött. Az 1870-es évek közepén már jobb vákuumot tudtak elérni, így Swan folytatta kísérleteit. Charles Stearn vákuumszivattyú-szakértő segítségével 1878-ban Swan kifejlesztett egy eljárást, amellyel elkerülhetővé vált az üvegbúra korai feketedése. Az eljárást 1880-ban szabadalmaztatta.Swan K R Sir Joseph Swan and the Invention of the Incandescent Electric Lamp, Longmans 1946, Green and Co., 21–25. o. Swan volt az első ember a világon, akinek otthonában izzólámpák világítottak és az ő háza volt az első, amelynek áramellátását vízenergia biztosította. Az 1880-as évek elején Swan megalapította saját cégét.R.C. Chirnside: Sir Joseph Wilson Swan FRS, The Literary and Philosophical Society of Newcastle upon Tyne, 1979
Thomas Edison (1847–1931) 1878-ban komoly fejlesztésbe kezdett, hogy megalkossa a gyakorlatban is használható izzólámpát. A fém izzószálakkal való kísérletezgetés után visszatért a szénszálas izzók fejlesztéséhez. Az első sikeres kísérlete 1879. október 22-én volt,Paul Israel: Edison: a Life of Invention, Wiley, 1998, 186. o. izzója 13,5 órán át működött. Edison továbbfejlesztette lámpáit és 1879. november 4-én bejegyeztette szabadalmát. (U.S. Patent 0,223,898 "a carbon filament or strip coiled and connected ... to platina contact wires.")U.S. Patent 0,223,898 Bár a szabadalom sok szénszál-előállítási módot írt le, beleértve a papírból, pamutból és fából készítetteket is, néhány hónappal a bejegyzés után Edison és csapata felfedezte, hogy a bambuszból készített izzószállal akár 1200 üzemórát is el lehet érni.
Hiram S. Maxim – a Maxim-géppuska feltalálója – 1880 októberében szabadalmaztatta a szénszál szénhidrogénekkel történő bevonását az élettartam növelése érdekében. Alkalmazottja, Lewis Latimer kifejlesztett egy hőkezelési eljárást, amely a szénszál törékenységét csökkentette és lehetővé vált az izzószálak formára hajlítása. Szabadalmát "Process of Manufacturing Carbons" címmel 1882. január 17-én jegyeztette be. Latimer egyéb szabadalmakat is bejegyeztetett, pl. újabb eljárásokat az izzószál és az árambevezető összekötésére.Fouché, Rayvon, Black Inventors in the Age of Segregation: Granville T. Woods, Lewis H. Latimer, and Shelby J. Davidson, Johns Hopkins University Press, Baltimore & London, 2003, 115–116. o.
Carl Auer von Welsbach osztrák feltaláló az 1890-es években először platina-, majd ozmiumszálas izzólámpát fejlesztett ki. A működő változatot 1898-ban szabadalmaztatta, majd 1902-ben piacra dobta. Ez volt az első fémszálas izzólámpa.
Walther Nernst német fizikus és kémikus 1897-ben kifejlesztette a későbbiekben róla elnevezett Nerst-lámpát, ennek izzószála kerámiából készült és nem volt szüksége vákuumra vagy töltőgázra, így búrára sem. Kétszer hatékonyabb volt az akkori szénszálas izzóknál, és népszerű is, amíg a fémszálas izzók meg nem jelentek.
Willis Whitnew 1903-ban feltalálta a fémbevonatú szénszálat, ami már nem annyira feketítette be a lámpa búráját.
Dr. Just Sándor és Hanaman Ferenc, az Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. mérnökei 1904. december 13-án Budapesten szabadalmaztatták volfrámizzószál-gyártási eljárásukat. Ennek lényege az volt, hogy volfrámszuszpenziót vittek fel a szénszálra, majd ez utóbbit – miután a volfrám felvette a szénszál alakját – hevítéssel eltávolították. Az így készített izzószál fényesebben világított és hosszabb élettartamú volt, mint az addigi szénszálas izzók. Volfrámszálas izzót először az Egyesült Izzó és Villamossági Rt. gyártott és Európa-szerte Tungsram márkanéven vált ismertté."The History of Tungsram" (PDF). http://www.tungsram.hu/tungsram/downloads/tungsram/tu_short_history_1896-1996.pdf
1906-ban a General Electric szabadalmaztatta a porkohászati úton történő volfrámizzószál-gyártási technológiáját, amely igen költséges volt, de William D. Coolidge 1910-ben kifejlesztett egy hatékonyabb porkohászati és húzási eljárást. A volfrámszálas izzó hamar elterjed a világon, és kiszorította az egyéb anyagból készült izzószálakat.
1913-ban Irving Langmuir felismerte, ha a lámpát vákuum helyett semleges gázzal tölti meg, akkor kétszeresére növelhető a hatásfok, és a búrafeketedés is jelentősen csökkenthető.
1927-ben Millner Tivadar és Túry Pál kidolgozta az úgynevezett nagykristályos volfrám gyártási technológiáját. Az akkor rendelkezésre állt volfrámból készült spirálok magasabb hőmérsékleten megnyúltak, ami a felület növekedését és így fokozottabb hűlést eredményezett. Túry és Millner különleges adalékolással előállított, durvább kristályszerkezetű volfrámjából lehetett először alaktartó, „belógásmentes” spirálokat gyártani, ami nemcsak a fényforrások, hanem az elektroncsövek területén is forradalmi előrelépést jelentett.
Az 1930-as években Bródy Imre és kutatócsapata felismerte, hogy jobb fényhasznosítás és nagyobb élettartam érhető el, ha az izzó búráját kriptongázzal töltik fel. A kriptonlámpa szabadalmát 1930-ban jegyezték be, prototípusát pedig az 1936-os Budapesti Ipari Vásáron mutatták be. Bródy a kripton levegőből történő kinyerését is kifejlesztette.
A villanykörték tömeges gyártása kapcsán terjedt el a tervezett elavulással kapcsolatos összeesküvés-elmélet, amely szerint a nagy gazdasági világválság idején a legnagyobb villanykörtegyártók titkos megállapodást kötöttek (Phoebus-kartell), hogy a korábbinál jóval rövidebb élettartamú izzókat gyártsanak.The lightbulb conspiracy (IMDb.com)
Felépítése és működése Elektromos szempontból az izzólámpa (fénykibocsátó) ellenállás, ezért feszültséggenerátorról is üzemeltethető. A ki- és bekapcsolt izzószál hőmérséklete között jelentős különbség van. A volfrám (mint általában az anyagok) ellenállása pozitív hőmérsékletfüggő, vagyis nagyobb hőmérsékleten az ellenállása nagyobb. Következésképp az izzó hidegellenállása jóval kisebb, mint üzemi, melegellenállása, ezért az izzó bekapcsolási áramerőssége jóval nagyobb, mint az üzemi áram. Nemlineáris feszültség-áramerősség karakterisztikáját például Wien-hidas oszcillátorban amplitúdószabályozásra használják.
Az izzólámpák leggyakrabban körtére emlékeztető üvegbúrából és menetes vagy szuronyzáras (bajonettzáras) fejből állnak. A búrában középen egyszeresen vagy kétszeresen spirálos volfrámszál van, volfrám vagy molibdén tartókra felfüggesztve. A búrában kisebb teljesítményű izzóknál vákuum, nagyobbakban argon-, illetve nitrogéngáz van. A búra anyagát tekintve leggyakrabban lágyüveg, halogénizzók esetén keményüveg vagy kvarc. A lámpa feje leggyakrabban Edison-menetes kivitelű, ehhez az árambevezetőket lágyforrasztással, vagy ponthegesztéssel rögzítik. Magát a fejet ragasztással rögzítik a búrához.
160px|középre Üvegbúra Semleges gáz vagy vákuum Volfrámszál Árambevezető Árambevezető Állvány Üvegállvány Elektromos érintkező (nulla) Fémmenet Szigetelés Elektromos érintkező (fázis)