جرب البريطانيون الضوء الكهربائي بدءًا من عام 1835 من خلال إنشاء المصباح القوسي ، ولكنه سيكون كذلك 45 سنة أخرى قبل أن يسجل إديسون براءة اختراع أول مصباح متوهج في عام 1880 بعد الكثير من التجارب و خطأ. إلى جانب الكهرباء ، مهدت المصباح الكهربائي الطريق لطرق أنظف وأكثر أمانًا لاستخدام الضوء الاصطناعي في المنازل المظلمة في الليل. من نواح كثيرة ، أتاح المصباح الكهربائي فرصًا وإمكانيات جديدة.
أجزاء من المصباح الكهربائي البسيط وكيف يعمل
أبسط مصباح كهربائي هو المصباح المتوهج ، الذي يتكون من ثلاثة أجزاء أساسية: القاعدة ، الفتيل وعلبة المصباح الزجاجي. تقوم القاعدة بتوصيل المصباح الكهربائي بمصدر الطاقة الذي يوفر الجهد الكهربائي. تحتوي القاعدة أيضًا على أسلاك التلامس التي يجب أن تتدفق الكهرباء من خلالها باستمرار لتنشيط الفتيل. الفتيل هو الجزء الذي يسخن حتى يبدأ في التوهج لإصدار الضوء.
يتكون خيوط المصباح المتوهج من التنجستن ، وهو معدن طاولة دوري مع نقطة انصهار عالية جدًا. تسمح نقطة الانصهار العالية جدًا للتنجستن بالبقاء مستقرًا بدرجة كافية حتى يستمر المصباح الكهربائي في العمل. يغلف المصباح الزجاجي خيوط التنجستن بحيث لا يشتعل في أي شيء. يحتوي المصباح الزجاجي إما على فراغ داخلي أو غاز خامل يطيل من عمر الفتيل بحيث يمكن أن يستمر المصباح في الإضاءة.
فولت ، واتس ، ولومن
تعتبر فولت ، وات ، ولومن مصطلحات مرتبطة بمصابيح الإضاءة. تقيس الفولتات قوة الكهرباء المتدفقة عبر سلك. على سبيل المثال ، تختلف بطارية 6 فولت عن بطارية 9 فولت في أن البطارية الأكبر تجبر المزيد من الكهرباء عبر السلك مقارنة بالبطارية الأصغر.
يقيس الواط كمية الطاقة التي يستخدمها المصباح الكهربائي في الساعة. ينتج المصباح ذو القوة الكهربائية العالية مزيدًا من الضوء بسبب زيادة قوة التيار الكهربائي المتدفق عبره. تستهلك لمبة 100 واط 100 واط من الطاقة كل ساعة. يشير التجويف إلى سطوع المصباح الذي تم قياسه. هناك طريقة سهلة لتذكر الواط واللومن وهي أن تضع في اعتبارك أن الواط يقيس استخدام الطاقة وأن اللومن يقيس ناتج السطوع.
أنواع المصابيح المختلفة
في الوقت الحاضر ، هناك أربعة أنواع رئيسية من المصابيح: المصابيح المتوهجة والفلورية ومصابيح الصمام الثنائي الباعثة للضوء والأضواء الشمسية الخارجية. حصل إديسون على براءة اختراع أول مصباح متوهج ، والذي يشير إلى لمبة ذات خيوط تسخن لتصدر الضوء.
توفر مصابيح الفلوريسنت كفاءة في استخدام الطاقة أكثر من المصابيح المتوهجة. تحتوي المصابيح الفلورية على طبقة من مادة الفلورسنت التي تنبعث منها الضوء عند تنشيطها بواسطة تيار كهربائي. تحتوي المصابيح الشمسية الخارجية على خلايا شمسية تحول ضوء الشمس إلى كهرباء كمصدر للطاقة للضوء. في مصابيح LED ، ينشط التيار الكهربائي شريحة ميكروية تشغل العديد من الثنائيات الصغيرة الباعثة للضوء لإنتاج الضوء.
سلامة المصباح الكهربائي
تعامل مع المصابيح الكهربائية بعناية لأنها يمكن أن تنكسر بسهولة ، حيث أن أجزائها القابلة للكسر حادة بدرجة كافية لثقب الجلد. وتحتوي بعض المصابيح الكهربائية على مواد كيميائية - مثل الزئبق في المصابيح الفلورية - شديدة السمية للإنسان. عندما تنكسر حواجز الضوء الفلوريسنت ، يمكن للزئبق بالداخل أن يهرب كبخار أو كقطرات ناعمة تشبه المسحوق يمكن أن تستقر على الأثاث. سواء تم استنشاقه أو لمسه ، فإن هذه البقايا سامة بدرجة كافية للتسبب في التسمم بالزئبق. نتيجة لذلك ، يتطلب التعامل مع المصابيح الكهربائية تدابير السلامة وكذلك التنظيف المناسب والتخلص من قبل البالغين.
السجلات العالمية للمصباح الكهربائي
عدد من السجلات العالمية المثيرة للاهتمام وفيرة للمصابيح الكهربائية. على سبيل المثال ، يعتبر مصباح ليفرمور سينتينيال الذي يحتفظ به قسم الإطفاء في ليفرمور-بليسانتون في شمال كاليفورنيا أحد أقدم مصابيح الإضاءة في العالم التي لا تزال تعمل. لا يزال يعمل ولم يتم تغييره منذ أن تم تثبيته لأول مرة في عام 1901. في يونيو 2016 ، أنشأ الفنان الكندي سيرج بيلو أكبر صورة لمصباح كهربائي حتى الآن لتركيب فني في مدينة كيمبو ، كوريا الجنوبية. قام بإنشاء صورة المصباح الكهربائي باستخدام 18،072 مصباحًا كهربائيًا من الشركات الكورية الجنوبية لشركة LG Electronics and Envisible ، Inc.