מהן המרות האנרגיה באור לפיד סוללה?

חברה תעשייתית עובדת בגלל יכולתה להמיר אנרגיה מצורה אחת לאחרת. האנרגיה הכלולה במים זורמים, שריפת פחם או לכידת אור שמש, שהופכה לחשמל, נשמרת לאחר מכן בסוללות כימיות לשחרור בשלל יישומים אחרים. כשאתה מניע את המתג על הפנס שלך, אתה לוקח חלק בסדרת המרות אנרגיה מהכפתור לקרן האור.

בפנס, האנרגיה חייבת לעבור ממקור החשמל (בדרך כלל סוללה) למקור האור (לעיתים קרובות נורת ליבון, לעיתים נורת LED). עם זאת, בכל פעם שאנרגיה משתנה צורה, חלקם הולך לאיבוד כחום - עיקרון בסיסי של התרמודינמיקה. פנסים המשתמשים בנורות ליבון מאבדים את מרבית האנרגיה שלהם כחום באמצעות פעולת הנורה עצמה. נורות ליבון הן דרך טובה להישאר חמים, אך לא דרך טובה כל כך להאיר את דרכך ביעילות.

כשלוחצים על הכפתור בלפיד או בפנס חשמלי, המרת האנרגיה הראשונה מגיעה מהסוללה עצמה. הסוללות משתמשות באלקטרודות מתכת המשובצות למשחה כימית לאחסון חשמל; כאשר האלקטרודה מתחמצנת היא משחררת אלקטרונים. בחלק מהסוללות תהליך זה הוא חד כיווני. ברגע שהסוללה נגמרת, היא חסרת תועלת. ניתן להשתמש בסוללות נטענות. ניתן להוסיף להם חשמל בתהליך חסכוני ביותר באנרגיה, מה שהופך אותם לחלופה ידידותית לסביבה לבסיסים חד פעמיים.

נורת ליבון מורכבת מחדר זכוכית אטום ואקום ובתוכו נימה דקה. כאשר חשמל עובר דרך החוט, ההתנגדות גורמת לו להתחמם. המרה זו של חשמל לחום היא המרת האנרגיה השנייה בפנס טיפוסי. זה נעשה ביעילות של כמעט 100%. כמעט כל החשמל הולך לייצור חום, כמו ברדיאטור חשמלי או בכיריים. אלה גם מייצרים אור, כפי שמדגים הזוהר האדום-כתום של האלמנט.

כדי להפיק אור, על הנימה להתחמם עד שהוא זוהר בלבן בוהק. תהליך זה אינו יעיל ביותר מבחינה אנרגטית. עד 95% מהכוח המופעל על הנורה הולך לאיבוד כחום חסר תועלת ולא תאורה. פנסים מודרניים עשויים להשתמש ב"דיודות פולטות אור "או בנורות LED, במקום נורות ליבון. נוריות LED פולטות אור ישירות, ללא צורך בחימום אלמנט; זה מאפשר להם לדלג על המרת האנרגיה הבזבזנית ביותר של פנס.