산업 사회는 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환하는 능력 때문에 작동합니다. 돌진하는 물, 석탄 연소 또는 태양 광 포획에 포함 된 에너지는 전기로 변환 된 다음 여러 다른 응용 분야에서 방출하기 위해 화학 배터리에 저장됩니다. 손전등의 스위치를 튕기면 버튼에서 광선으로의 일련의 에너지 변환에 참여하게됩니다.
열역학 및 에너지 변환
손전등에서 에너지는 전원 (일반적으로 배터리)에서 광원 (주로 백열 전구, 때로는 LED)으로 이동해야합니다. 그러나 에너지가 변화 할 때마다 일부는 열역학의 기본 원리 인 열로 손실됩니다. 백열등을 사용하는 손전등은 전구 자체의 작동을 통해 대부분의 에너지가 열로 손실됩니다. 백열 전구는 따뜻함을 유지하는 좋은 방법이지만 경로를 효율적으로 밝히는 좋은 방법은 아닙니다.
배터리
전기 손전등이나 손전등의 버튼을 누르면 첫 번째 에너지 변환은 배터리 자체에서 발생합니다. 배터리는 전기를 저장하기 위해 화학 페이스트로 설정된 금속 전극을 사용합니다. 전극이 산화되면서 전자를 방출합니다. 일부 배터리에서는이 프로세스가 단방향입니다. 배터리가 다 떨어지면 쓸모가 없습니다. 충전식 배터리를 사용할 수 있습니다. 에너지 효율이 높은 공정에서 전기를 추가 할 수있어 일회용 알칼리성 물질에 대한 친환경적인 대안이됩니다.
전구
백열 전구는 내부에 얇은 와이어 필라멘트가있는 진공 밀봉 유리 챔버로 구성됩니다. 전기가 전선을 통과하면 저항으로 인해 전선이 가열됩니다. 이 전기를 열로 변환하는 것은 일반적인 손전등에서 두 번째 에너지 변환입니다. 이는 거의 100 %의 효율성으로 이루어집니다. 전기 라디에이터 나 스토브 에서처럼 거의 모든 전기가 열을 생성하는 데 사용됩니다. 이것들은 또한 요소의 붉은 오렌지색 광선이 보여 주듯이 빛을 생성합니다.
빛과 열
빛을 생성하려면 필라멘트가 밝은 흰색으로 빛날 때까지 가열해야합니다. 이 프로세스는 매우 에너지 비효율적입니다. 전구에 적용되는 전력의 95 %는 조명이 아닌 쓸모없는 열로 손실됩니다. 현대의 손전등은 백열 전구 대신 "발광 다이오드"또는 LED를 사용할 수 있습니다. LED는 소자를 가열 할 필요없이 직접 빛을 방출합니다. 이를 통해 손전등의 가장 낭비적인 에너지 변환을 건너 뛸 수 있습니다.