أنواع المصابيح

ما هُو المقصود بالمصباح الكهربائي

• المصباح الكهربائي من الأشياء التي لها أهمية كبيرة فِيْ العالم بشكل عام وفِيْ حياة الناس بشكل خاص، حيث أن المصباح هُو إنارة العالم.
• يشير المصباح إلَّى الطاقة الضوئية التي يتم إنتاجها من خلال الخضوع لعملية تحويل الطاقة الكهربائية.
• يعمل المصباح عَنّْ طريق تمرير تيار كهربائي عبر وسيط يعرف باسم مصباح القوس الكربوني أو المصباح المتوهج.
• نجد أن المصابيح هِيْ المصدر الرئيسي لانتشار الضوء فِيْ العالم، فهِيْ مصدر الإضاءة الكهربائية.

من هُو مخترع المصباح

• عَنّْد تقديم أنواع المصابيح يجب الرجوع إلَّى مخترع المصباح الكهربائي.
  • توماس إديسون هُو مخترع المصباح الكهربائي.

• يُعد توماس إديسون من أعظم العلماء فِيْ أمريكا، ومن أهم المخترعين فِيْ العالم، حيث بلغ عدد اختراعاته 200.
• ساهم المخترع الكبير توماس إديسون فِيْ تقدم الإنسان وتطور حياته من خلال اختراعاته المميزة والمهمة فِيْ مختلف المجالات مثل بطارية السيارة.
• لا يمكن إنكار جهُود توماس إديسون فِيْ صناعة الضوء الكهربائي، حيث قام بمحاولات عديدة لاختراع المصباح، وبلغ عدد هذه المحاولات 999.
• يمكننا القول أنه فِيْ عام 1879 م تم تصنيع المصباح الأول، وكان من أهم الأشياء المتعلقة بالمصباح الأول أنه كان يعمل من خلال أسلاك الكربون.

أنواع المصابيح

• نجد أنه مع تطور الإنسان وتقدم الاختراعات، تطورت تكنولوجيا المصابيح، وتم إنشاء العديد من أنواع المصابيح.
• عَنّْدما يتعلق الأمر بأنواع المصابيح فلا بد من الإشارة إلَّى أن هذه الأنواع تنقسم إلَّى قسمين، مصابيح تفريغ الغاز والمصابيح المتوهجة، وهذا التقسيم حسب التركيب.

مصابيح التنغستن

• مصابيح التنغستن هِيْ نوع من المصابيح الخيطية وتُعرف باسم مصابيح الحرارة نظرًا لقدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة.
• من أهم ميزات مصابيح التنغستن قدرتها على أداء ضعف معدل تبخر السلك المعدني.
• أحد مكونات مصباح التنجستن هُو الفتيل الكهربائي، ويحتوي هذا الفتيل على غاز يعرف باسم الغاز الحامل.
• يؤدي الغاز الخامل العديد من الوظائف، بما فِيْ ذلك تقليل التبخر الذي قد يتعرض له معدن الفتيل، فضلاً عَنّْ حماية الفتيل من الأكسدة.
• وجدنا أن الكفاءة الضوئية منخفضة فِيْ هذه المصابيح، حيث تصل هذه الكفاءة إلَّى ما يقرب من 10 لومن / واط.
• على الرغم من قلة الكفاءة الضوئية، إلا أنه يستخدم فِيْ العديد من المجالات، مثل النقل من حيث إشارات المرور والسيارات.
• تتمتع مصابيح التنجستن بالعديد من الميزات المميزة وهِيْ الأمان، حيث وجدنا أن هذه المصابيح يمكن تحريكها دون حدوث أي ضرر.
• يمكن أن تتحمل مصابيح التنجستن انخفاض الجهد ولا تتأثر بالفتح والإغلاق المتكرر وتُعرف باسم المصابيح الدافئة.

مصابيح التنغستن مع الهالوجينات المضافة

• مصابيح الهالوجين التنجستن هِيْ النوع الثاني من المصابيح الفتيلية، ويتميز هذا النوع بقدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة.

• هذا النوع مشابه لنوع مصباح التنجستن فِيْ أن هذا المصباح كان فِيْ الأصل مصباح تنجستن، ولكن تمت إضافة إحدى مواد الهالوجين مثل الفلور واليود.

• يتميز هذا النوع من المصابيح أيضًا بقدرته على زيادة الكفاءة الضوئية التي تصل إلَّى 21 لومن / واط.
  • يختفِيْ فِيْ هذه المصابيح المرئية المعروفة بالسواد الداخلي.

• أهم ما يميز هذا النوع من مصابيح التنجستن هُو أنه يقوم على دورة تجديد الخيوط ومادة الهالوجين.
  • لذلك نجد أن عمر هذه المصابيح يطول حيث تصل إلَّى 2000 ساعة.

• يستخدم هذا النوع من المصابيح فِيْ الأماكن الصغيرة التي تحتاج إلَّى قوة إضاءة قوية، مثل إضاءة المسرح وإضاءة المتاجر وإضاءة السيارة.

• يستخدم هذا النوع على نطاق واسع فِيْ المنازل بسبب كثافة الإضاءة فِيْه ولأنه من الأنواع الاقتصادية.

مصابيح بخار الزئبق من مصابيح تصريف الغاز

• مصابيح بخار الزئبق هِيْ أحد أنواع مصابيح تفريغ الغاز التي تعتمد على توصيل الكهرباء عبر غاز تحت الضغط.
• نجد أن هذا النوع من المصابيح يتكون من زجاجة خارجية لتخزين الأنبوب وزجاجة داخلية، والتي تعرف باسم الأنبوب المفرغ.
• يوجد بداخل هذا المصباح عدة إلكترونات، ونجد بداخل هذا المصباح أرجون وزئبق.
• يسمى هذا النوع من المصابيح بمصباح الفلورسنت الزئبقي لأنه يحتوي على الفوسفور فِيْ مكوناته.
• تحتاج مصابيح بخار الزئبق إلَّى مادة فلورية فِيْ تركيبها، لأن هناك إشعاعًا ينبعث من هذه المصابيح لا يمكن رؤيته كَمْا هُو الحال فِيْ منطقة الأشعة فوق البنفسجية.
• يتميز هذا النوع باستخدامه للإضاءة العامة، حيث أن ناتج الإضاءة الجيد يصل إلَّى 60 لومن / وات.
• وتجدر الإشارة إلَّى أن هذه المصابيح لا يمكن وضعها ضمن مستويات رؤية العين، ويجب وضعها فِيْ منطقة أعلى من مستوى العين.
• على الرغم من مزايا هذا المصباح إلا أنه يجب تشغيله لمدة تصل إلَّى سبع دقائق ولا يتميز نقله بالأمان.
• كَمْا نجد أن مصابيح الفلورسنت من أهم أنواع المصابيح التي تندرج تحت مصابيح تفريغ الغاز.
  • وتسمى أيضًا مصابيح الزئبق لكنها ذات ضغط منخفض.
• يتكون هذا النوع من المصباح من قطب كهربائي واحد، ونجد هذا القطب موجودًا عَنّْد أطراف المصباح، ويصل عددها إلَّى اثنين، وهما القطب السالب والأنود.
• وظيفة القطب هِيْ توليد الإلكترونات، ويحدث هذا الجيل عَنّْد تسخين القطب، القطب.
  • يجب وضعه داخل أنبوب يحتوي على الأرجون وبخار الزئبق.
• تحتوي هذه المصابيح أيضًا على مادة الفوسفور التي نجدها على السطح الداخلي للأنبوب.
  • تعتمد هذه المادة على امتصاص ما يعرف بالأشعة غير المرئية.
• يقال إن هذه المصابيح تصدر كفاءة إضاءة عالية تختلف عَنّْ المصابيح الأخرى، وهذه من أهم مزاياها.

الكفاءة البصرية لمصابيح الفلورسنت

• تبلغ كفاءة الإنارة للمصابيح الفلورية حوالي 80 لومن / واط، وهِيْ كفاءة عالية.
• لا تستغرق هذه الأضواء وقتًا طويلاً لتضيء لأنها تعمل لمدة تصل إلَّى 5 ثوانٍ.
  • تتميز هذه الأضواء بمجموعة كبيرة من الألوان، بما فِيْ ذلك الأبيض الدافئ والمتوهج.
• تتأثر المصابيح الفلورية بالحرارة، ومن أبرز عيوبها أن عامل الطاقة لهذه المصابيح منخفض للغاية.
• العيب الرئيسي لهذه المصابيح هُو أنه إذا انخفض الجهد المطلوب لتشغيل المصباح عَنّْ 75٪، فلا يمكن تشغيل هذا المصباح.

لمبة هاليد معدنية

• مصابيح الهاليد المعدنية عبارة عَنّْ مصابيح مكونة من عَنّْصرين، العَنّْصر الأول هُو اليود وهُو عَنّْصر هالوجين، والعَنّْصر الثاني هُو الثاليوم أو الصوديوم.
• يتميز هذا المصباح أيضًا بالعديد من الميزات المهمة، حيث تصل كفاءة الإنارة إلَّى 100 لومن / وات.
• يعتبر هذا المصباح أيضًا من أكثر المصابيح أمانًا فِيْ نقل الضوء، حيث يمكن أن تتراوح نسبة الضوء بين 60-90.
• ومن عيوب هذا المصباح أنه يحتاج إلَّى أن يكون مضيئًا لمدة تصل إلَّى ست دقائق، ويستخدم هذا النوع فِيْ الملاعب.

مصابيح الصوديوم ذات الجهد المنخفض

• تشبه مصابيح الصوديوم منخفضة الجهد مصابيح الفلورسنت فِيْ أن مصابيح الصوديوم هِيْ نوع من تفريغ الغاز.
• يجب أن نشير أيضًا إلَّى الفرق بين مصباح الصوديوم ذو الجهد المنخفض ومصباح الفلورسنت.
  • حيث نجد أن مصباح الصوديوم لا يحتاج إلَّى فوسفور.
• يعمل مصباح الصوديوم عَنّْ طريق إنتاج الضوء من خلال التفريغ الغازي، ويتم هذا الاستخدام فِيْ وسط يوجد فِيْه غاز خامل وغاز الصوديوم.
• هذا النوع من المصابيح لا يتطلب وجود مادة فلورية، لأنه ينتج ضوءًا أصفر، وهُو لون موحد، اعتمادًا على مصباح الزئبق.
• يتميز مصباح الصوديوم أيضًا بالحفاظ على درجة الحرارة من خلال نظام عزل أنبوب خاص لحمايته من الحرارة.
• تعتبر مصابيح الصوديوم من أشهر أنواع المصابيح التي تتمتع بكفاءة إضاءة عالية يمكن أن تصل إلَّى 183 لومن / واط.
• ونجد أيضًا أن هذا النوع له عيوب كثيرة، أهمها أنه يستغرق وقتًا للتشغيل، وهذه المرة يمكن أن تصل إلَّى عشر دقائق.
• يستخدم هذا النوع فِيْ الإضاءة الخارجية لأنه لا يساعد فِيْ تمييز الألوان من خلال الضوء الذي يولده ويستخدم فِيْ المطار.

مصابيح الصوديوم عالية الجهد

• فكرة هذا المصباح هِيْ تفريغ بخار الصوديوم.
  • يحدث هذا التفريغ عَنّْد الجهد العالي أو الضغط العالي.
• مصباح الصوديوم عالي الجهد مشابه لمصباح الزئبق عالي الجهد والفرق بينهما يكَمْن فِيْ المواد المستخدمة داخل المصباح.
• يوجد فرق بين مصباح الصوديوم ذو الجهد المنخفض ومصباح الصوديوم عالي الجهد وهذا الاختلاف فِيْ موجات الإشعاع.
• كَمْا وجدنا أن موجات الإشعاع فِيْ مصباح الصوديوم عالي الجهد أطول من الموجات الموجودة فِيْ مصباح الجهد المنخفض مما يؤدي إلَّى توسع الألوان.
• يتميز هذا النوع من المصابيح بالحفاظ على الأنبوب من التعرض للحرارة، ويتحقق ذلك من خلال وضعه داخل غطاء زجاجي.
• تصل الكفاءة الضوئية لهذا المصباح إلَّى 125 لومن / واط، والتي تعتبر من الكفاءات البصرية العالية.
• عَنّْد تشغيل هذا المصباح، قد يستغرق الأمر ما يصل إلَّى ست دقائق.
  • يستخدم هذا النوع من المصابيح للإضاءة الخارجية.