ما هي تحويلات الطاقة في بطارية الشعلة الخفيفة؟

يعمل المجتمع الصناعي بسبب قدرته على تحويل الطاقة من شكل إلى آخر. ثم يتم تخزين الطاقة الموجودة في المياه المتدفقة ، أو حرق الفحم ، أو التقاط أشعة الشمس ، وتحويلها إلى كهرباء ، في بطاريات كيميائية لإطلاقها في مجموعة من التطبيقات الأخرى. عندما تضغط على مفتاح المصباح ، فأنت تشارك في سلسلة من تحويلات الطاقة من الزر إلى شعاع الضوء.

في مصباح يدوي ، يجب أن تنتقل الطاقة من مصدر الطاقة (بطارية بشكل عام) إلى مصدر الضوء (غالبًا لمبة متوهجة ، وأحيانًا LED). ومع ذلك ، في كل مرة تتشكل فيها الطاقة ، يتم فقد جزء منها كحرارة - وهو مبدأ أساسي للديناميكا الحرارية. تفقد المصابيح التي تستخدم المصابيح المتوهجة معظم طاقتها كحرارة من خلال تشغيل المصباح نفسه. تعتبر المصابيح المتوهجة طريقة جيدة للبقاء دافئًا ، ولكنها ليست طريقة جيدة لإضاءة مسارك بكفاءة.

عندما تضغط على الزر الموجود على مصباح كهربائي أو مصباح يدوي ، فإن أول تحويل للطاقة يأتي من البطارية نفسها. تستخدم البطاريات أقطابًا معدنية مثبتة في عجينة كيميائية لتخزين الكهرباء ؛ عندما يتأكسد القطب فإنه يطلق الإلكترونات. في بعض البطاريات ، تكون هذه العملية أحادية الاتجاه. بمجرد نفاد البطارية ، تصبح عديمة الفائدة. يمكنك استخدام البطاريات القابلة لإعادة الشحن. من الممكن إضافة الكهرباء إليها في عملية ذات كفاءة عالية في استخدام الطاقة ، مما يجعلها بديلاً صديقًا للبيئة للقلويات التي تستخدم لمرة واحدة.

يتكون المصباح المتوهج من غرفة زجاجية محكمة الإغلاق مع سلك رفيع بداخلها. عندما تمر الكهرباء عبر السلك ، تتسبب المقاومة في ارتفاع درجة حرارتها. هذا التحويل للكهرباء إلى حرارة هو التحويل الثاني للطاقة في مصباح يدوي نموذجي. يتم ذلك بكفاءة تقارب 100٪. يذهب كل الكهرباء تقريبًا إلى إنتاج الحرارة ، كما هو الحال في المبرد الكهربائي أو الموقد. تولد هذه أيضًا الضوء ، كما يوضح التوهج الأحمر البرتقالي للعنصر.

لإنتاج الضوء ، يجب أن يسخن الفتيل حتى يتوهج بلون أبيض ناصع. هذه العملية غير فعالة للغاية في استخدام الطاقة. يتم فقدان ما يصل إلى 95٪ من الطاقة المطبقة على المصباح كحرارة عديمة الفائدة بدلاً من الإضاءة. قد تستخدم المصابيح الكاشفة الحديثة "الثنائيات الباعثة للضوء" أو مصابيح LED بدلاً من المصابيح المتوهجة. تصدر مصابيح LED الضوء مباشرة ، دون الحاجة إلى تسخين عنصر ؛ هذا يسمح لهم بتخطي تحويل الطاقة الأكثر إهدارًا لمصباح يدوي.