การแปลงพลังงานในไฟคบเพลิงของแบตเตอรี่มีอะไรบ้าง?

สังคมอุตสาหกรรมทำงานได้เนื่องจากความสามารถในการแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่ง พลังงานที่มีอยู่ในน้ำไหลเชี่ยว การเผาไหม้ถ่านหิน หรือการจับแสงอาทิตย์ แปลงเป็นไฟฟ้า จะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่เคมีเพื่อปล่อยในการใช้งานอื่นๆ เมื่อคุณสะบัดสวิตช์บนไฟฉาย คุณกำลังมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงพลังงานจากปุ่มเป็นลำแสง

ในไฟฉาย พลังงานจะต้องเคลื่อนจากแหล่งพลังงาน (โดยทั่วไปคือแบตเตอรี่) ไปยังแหล่งกำเนิดแสง (มักเป็นหลอดไส้ บางครั้งเป็น LED) อย่างไรก็ตาม ทุกครั้งที่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงาน พลังงานบางส่วนจะสูญเสียไปในรูปของความร้อน ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของเทอร์โมไดนามิกส์ ไฟฉายที่ใช้หลอดไส้สูญเสียพลังงานส่วนใหญ่เป็นความร้อนจากการทำงานของหลอดไฟเอง หลอดไส้เป็นวิธีที่ดีในการทำให้ร่างกายอบอุ่น แต่ไม่ใช่วิธีที่ดีในการส่องสว่างเส้นทางของคุณอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อคุณกดปุ่มบนไฟฉายหรือไฟฉาย การแปลงพลังงานครั้งแรกจะมาจากตัวแบตเตอรี่เอง แบตเตอรี่ใช้อิเล็กโทรดโลหะที่ติดไว้กับสารเคมีเพื่อเก็บไฟฟ้า เมื่ออิเล็กโทรดออกซิไดซ์ก็จะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา ในแบตเตอรี่บางรุ่น กระบวนการนี้เป็นแบบทางเดียว เมื่อแบตเตอรี่หมดก็ไร้ประโยชน์ คุณสามารถใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ เป็นไปได้ที่จะเพิ่มไฟฟ้าเข้าไปในกระบวนการที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแทนการใช้อัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้ง

หลอดไส้ประกอบด้วยห้องกระจกที่ปิดผนึกด้วยสุญญากาศซึ่งมีเส้นลวดเส้นเล็กอยู่ภายใน เมื่อไฟฟ้าผ่านสายไฟ ความต้านทานจะทำให้ร้อนขึ้น การแปลงไฟฟ้าเป็นความร้อนนี้เป็นการแปลงพลังงานครั้งที่สองในไฟฉายทั่วไป สิ่งนี้ทำได้ด้วยประสิทธิภาพเกือบ 100% ไฟฟ้าเกือบทั้งหมดเข้าสู่การผลิตความร้อน เช่น ในหม้อน้ำไฟฟ้าหรือเตาตั้งพื้น สิ่งเหล่านี้ยังสร้างแสงอีกด้วย เนื่องจากแสงสีส้มแดงขององค์ประกอบแสดงให้เห็น

ในการผลิตแสง ไส้หลอดจะต้องร้อนขึ้นจนเป็นสีขาวสว่าง กระบวนการนี้ใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง มากถึง 95% ของพลังงานที่ใช้กับหลอดไฟจะสูญเสียไปเนื่องจากความร้อนที่ไร้ประโยชน์มากกว่าการส่องสว่าง ไฟฉายสมัยใหม่อาจใช้ "ไดโอดเปล่งแสง" หรือ LED แทนหลอดไส้ ไฟ LED เปล่งแสงโดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องทำให้องค์ประกอบร้อนขึ้น ซึ่งช่วยให้พวกเขาข้ามการแปลงพลังงานที่สิ้นเปลืองที่สุดของไฟฉายได้