Hva er energikonverteringene i et batterilommelykt?

Et industrisamfunn fungerer på grunn av dets evne til å konvertere energi fra en form til en annen. Energien i rushing vann, forbrenning av kull eller fange sollys, omgjort til elektrisitet, lagres deretter i kjemiske batterier for frigjøring i en rekke andre applikasjoner. Når du svinger på bryteren på lommelykten, deltar du i en serie energikonverteringer fra knappen til lysstrålen.

I en lommelykt må energi bevege seg fra strømkilden (vanligvis et batteri) til lyskilden (ofte en glødelampe, noen ganger en LED). Hver gang energi endrer seg, taper imidlertid noe av det som varme - et grunnleggende prinsipp for termodynamikk. Lommelykter som bruker glødepærer mister mesteparten av energien som varme gjennom driften av selve pæren. Glødelamper er en god måte å holde seg varm, men ikke en så god måte å lyse opp veien effektivt.

Når du trykker på knappen på en elektrisk lommelykt eller lommelykt, kommer den første energiomdannelsen fra selve batteriet. Batterier bruker metallelektroder satt i en kjemisk pasta for å lagre strøm; når elektroden oksyderer frigjør den elektroner. I noen batterier er denne prosessen enveis. Når batteriet er tomt, er det ubrukelig. Du kan bruke oppladbare batterier. Det er mulig å tilsette strøm i dem i en prosess som er svært energieffektiv, noe som gjør dem til et miljøvennlig alternativ til engangsalkaliner.

En glødelampe består av et vakuumforseglet glasskammer med en tynn trådfilament inni. Når elektrisitet går gjennom ledningen, får motstanden den til å varme seg opp. Denne konverteringen av elektrisitet til varme er den andre energiomdannelsen i en typisk lommelykt. Dette gjøres med nesten 100% effektivitet. Ganske mye all elektrisitet går til å produsere varme, som i en elektrisk radiator eller komfyrtopp. Disse genererer også lys, som den rød-oransje gløden til elementet demonstrerer.

For å produsere lys, må filamentet varme opp til det lyser hvitt. Denne prosessen er ekstremt energieffektiv. Så mye som 95% av strømmen på pæren går tapt som ubrukelig varme i stedet for belysning. Moderne lommelykter kan bruke "lysdioder" eller LED-er i stedet for glødelamper. Lysdioder avgir lys direkte, uten behov for å varme opp et element; Dette gjør at de kan hoppe over den mest bortkastede energiomdannelsen til en lommelykt.