مصباح المتوهج
المصباح المتوهج هو نوع من الضوء الكهربائي الذي ينتج الضوء عن طريق تسخين سلك خيوط إلى درجة حرارة عالية حتى يتوهج. عادة ما تكون الشعيرة مصنوعة من التنغستن ، وهو معدن ذو نقطة انصهار عالية. عندما يمر تيار كهربائي عبر الشعيرة ، فإن مقاومة الشعيرة تسبب تسخينها. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تنبعث الشعيرة الضوء المرئي ، إلى جانب كمية كبيرة من الحرارة في شكل إشعاع بالأشعة تحت الحمراء.
يمكن وصف العملية على النحو التالي: يتم تحويل الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة إلى طاقة حرارة بسبب مقاومة الشعيرة. عندما تصبح الشعيرة أكثر سخونة ، يبدأ في التوهج وينبعث من الضوء. يعتمد لون الضوء المنبعث على درجة حرارة الشعيرة. في درجات الحرارة المنخفضة ، قد يكون للضوء لونًا برتقاليًا أكثر أصفرًا ، بينما في درجات حرارة أعلى ، يمكن أن يقترب من لون أكثر بياضًا.
البناء والمكونات
خيوط
الشعيرة هي قلب المصباح المتوهج. التنغستن هو المادة الأكثر استخدامًا لأنها تحتوي على نقطة انصهار عالية جدًا (حوالي 3422 درجة مئوية) ، والتي تسمح لها بتحمل درجات الحرارة المرتفعة المطلوبة لإنتاج الضوء. عادة ما تكون الشعيرة سلكًا رقيقًا جدًا ، ملفوفًا بعناية لزيادة مقاومته ومساحة السطح المتاحة لتبديد الحرارة. تم تصميم طول وسمك الشعيرة لتحقيق السطوع المطلوب وعمر المصباح. على سبيل المثال ، يمكن استخدام خيوط أكثر سمكا لمصباح Wattage أعلى للتعامل مع التدفق الحالي أكبر دون حرق بسرعة كبيرة.
مغلف زجاجي
المحيط بالخيوط هو مغلف زجاجي. عادة ما يكون الزجاج واضحًا أو متجوبًا ، اعتمادًا على الاستخدام المقصود. يخدم الظرف أغراض متعددة. إنه يحمي الشعيرة من البيئة الخارجية ، مثل الهواء والرطوبة ، مما قد يتسبب في تأكسد الشعيرة ويحترق بسرعة أكبر. كما أنه يساعد على احتواء الحرارة وتوجيه الضوء في اتجاه موحد إلى حد ما. تحتوي بعض المصابيح المتوهجة على طلاء خاص من داخل الظرف الزجاجي. يمكن استخدام هذا الطلاء لتعديل درجة حرارة لون الضوء أو لتقليل الوهج.
قاعدة
يتم استخدام قاعدة المصباح المتوهج لتوصيل المصباح بالمقبس الكهربائي. هناك أنواع مختلفة من القواعد ، مثل قاعدة برغي Edison وقاعدة Bayonet. قاعدة برغي Edison هي الأكثر شهرة ، مع تصميم ملولب يمسح في مأخذ توصيل مقابلة. تحتوي قاعدة Bayonet على العروة التي تتناسب مع فتحات في المقبس ثم تحريف لقفل المصباح في مكانها. توفر القاعدة أيضًا الاتصال الكهربائي بين مصدر الطاقة والخيوط ، مما يسمح للتيار بالتدفق عبر المصباح.
دعم الأسلاك وملء الغاز (اختياري)
داخل الظرف الزجاجي ، عادة ما تكون هناك أسلاك دعم تمسك بالخيوط في مكانها. هذه الأسلاك مصنوعة من مادة يمكنها تحمل درجات الحرارة المرتفعة وعزلها بعناية من الشعيرة لمنع دوائر قصيرة. تحتوي بعض المصابيح المتوهجة أيضًا على غاز ملء ، وعادة ما يكون غازًا خاملًا مثل الأرجون أو مزيج من الغازات الخاملة. يساعد غاز التعبئة على تقليل معدل تبخر مادة الشعيرة. من خلال تقليل التبخر ، يمكن تمديد عمر الشعيرة ، لأن ترقق الخيوط بسبب التبخر هو أحد الأسباب الرئيسية لفشل المصباح.
3. المزايا
تصميم بسيط وتكلفة منخفضة
المصابيح المتوهجة لها تصميم بسيط نسبيا. من السهل تصنيع المكونات الأساسية - خيوط ، مغلف زجاجي ، وقاعدة - ، مما يجعلها غير مكلفة مقارنة ببعض أنواع الإضاءة الأخرى. هذه البساطة تعني أيضًا أنها سهلة الفهم والاستخدام. على سبيل المثال ، يمكن استبدالها بسهولة بالمستهلك العادي دون الحاجة إلى أي أدوات أو معرفة خاصة.
دافئ وطبيعي - يبحث الضوء
غالبًا ما يوصف الضوء الناتج عن المصابيح المتوهجة بأنه دافئ وطبيعي. عادة ما تكون درجة حرارة لون الضوء المتوهجة في حدود 2700 - 3000 كيلو ، وهو ما يشبه درجة حرارة لون الضوء التقليدي. هذا يعطي جوًا مريحًا وجذابًا ، مما يجعلها شائعة للاستخدام في المنازل ، وخاصة في مناطق مثل غرف المعيشة وغرف النوم حيث تكون هناك بيئة إضاءة أكثر راحة.
الفوري على القدرة على التعتيم والتهديد
تشغيل المصابيح المتوهجة على الفور عند تطبيق الطاقة. لا يوجد وقت دافئ - ما يصل إلى الوقت المطلوب ، والذي يوفر إضاءة فورية. كما أنها سهلة للغاية لخافت. باستخدام مفتاح باهت بسيط ، يمكن ضبط سطوع الضوء بسلاسة ، مما يسمح بمجموعة واسعة من مستويات الإضاءة لتناسب مزاج وأنشطة مختلفة.
4. العيوب
انخفاض كفاءة الطاقة
المصابيح المتوهجة ليست طاقة للغاية - كفاءة. يتم تحويل جزء كبير من الطاقة الكهربائية التي يستهلكونها إلى حرارة بدلاً من الضوء. في الواقع ، يتم تحويل حوالي 5 - 10 ٪ فقط من مدخلات الطاقة إلى ضوء مرئي ، مع فقدان الباقي كحرارة. هذا عدم الكفاءة يعني أنها تستهلك المزيد من الكهرباء من تقنيات الإضاءة الحديثة الأخرى مثل LEDs ومصابيح الفلورسنت المدمجة (CFLs) ، مما يؤدي إلى ارتفاع فواتير الطاقة.
عمر قصير
عمر المصباح المتوهج قصير نسبيًا. إن التدفئة والتبريد المستمر للخيوط أثناء العملية يؤدي إلى تدهوره تدريجياً. يساهم تبخر مادة خيوط التنغستن أيضًا في تدهورها. في المتوسط ، قد يستمر المصباح المتوهج لمدة 1000 - 2000 ساعة ، اعتمادًا على ظروف الاستخدام. هذا يعني أنهم بحاجة إلى استبداله بشكل متكرر أكثر من الأنواع الأخرى من المصابيح.
هشاشة
الظرف الزجاجي لمصباح متوهج هش ويمكن أن ينكسر بسهولة. لا يؤدي المصباح المكسور إلى جعل الضوء عديم الفائدة فحسب ، بل يشكل أيضًا خطرًا على السلامة بسبب شظايا الزجاج الحادة والمكونات الكهربائية المكشوفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الشعيرة الموجودة داخل المصباح حساسة تمامًا ويمكن أن تتلف إذا تم هز المصباح أو يصطدم بشدة.
5. التطبيقات
الإضاءة السكنية
على الرغم من عيوبها ، لا تزال المصابيح المتوهجة تستخدم في العديد من المنازل. غالبًا ما يتم استخدامها في المصابيح والتركيبات التي يكون فيها الضوء الدافئ والدعوة مطلوبًا ، كما هو الحال في مصابيح السرير ، ومصابيح الطاولة ، وشمعدانات الجدران في غرف المعيشة وغرف النوم. إن قدراتها الفورية - على إمكاناتها وتعتيمها تجعلها مناسبة للاستخدام في المناطق التي يجب أن يتم فيها ضبط الإضاءة بشكل متكرر ، كما هو الحال في غرفة الطعام أثناء الوجبة.
الإضاءة الزخرفية
المصابيح المتوهجة تحظى بشعبية لأغراض زخرفية. يمكن أن يعزز ضوءهم الدافئ ظهور الأشياء الزخرفية مثل الثريات والفوانيس وتركيبات الإضاءة ذات النمط العتيقة. يمكن أن يخلق التوهج الناعم الذي ينتجونه جوًا حنينًا أو رومانسيًا ، مما يجعلها مفضلة للإضاءة الخاصة والمناسبات وفي إعدادات مثل المطاعم والفنادق.
بعض تطبيقات الأغراض الخاصة
في بعض التطبيقات التي تكون فيها الحرارة التي تنتجها المصباح ميزة ، لا تزال مصابيح المتوهجة تستخدم. على سبيل المثال ، في الحاضنات ، يمكن أن تساعد الحرارة من المصباح المتوهج في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة. في بعض أنواع إعدادات الإضاءة الفوتوغرافية ، يمكن أن يكون الطيف المستمر للضوء المتوهج مفيدًا لأنواع معينة من التصوير الفوتوغرافي.
