مصباح كهربائي

مصباح كهربائي بفتيل.

المصباح الكهربائي هوجهاز يحول الطاقة الكهربائية إلى ضوء، وبعد عدة تجارب فاشلة في عام 1879 ابتكر المخترع الأمريكي توماس إديسون وفريقه أول مصباح كهربائي عملي باستخدام الخيط القطني واستمر المصباح في الإضاءة لمدة أربعين ساعة متواصلة وقام إديسون بعد ذلك بمحاولات ناجحة لإطالة مدة أنارته إلا حتى المصباح الذي يستخدم الآن هومن تطوير شركة جنرال إلكتريك والذي يستخدم فتيل من معدن التنجستين القصيف بعد معالجة معقدة لإكسابه المرونة.

أنواع المصابيح

مصابيح تفريغ الغازات

مصابيح فلورسينت.
مصابيح صوديوم (ضغط عالي ومنخفض).

المصباح الكهربي
مصابيح الزئبق ذات الضغط العالي.
مصابيح الهاليد المعدني.

وحدات إضاءة متعددة الأشكال.

رمز المصباح في الدائرة الكهربائية

التقاطع في الدائرة، والذي يمثل عادة مؤشراً للمصباح.

انبعاج نصف دائري في شكل دائرة، والذي يمثل عادة المصباح كمصدر للضوء أوإضاءة.

هجريب المصباح الكهربائي

يهجرب المصباح الكهربائي المتوهج من:

الفتيلة: وهي مصنوعة من مادة التنجستين وهى التي تصل إليها الكهرباء وتجعلها تشتعل مما يضيء المصباح

مصباح كهربي

.
سلك من الرصاص: هوسلك يوصل الكهرباء للفتيلة مما يساعدها على الاشتعال وهى التي تسند الفتيلة

مصباح كهربي داخل فانوس

.
غاز خامل: وهوالغاز الذي يحمى الفتيلة ويطيل عمرها وهوغاز لا يتحد مع اشتعال الفتيلة لأنه خامل والسبب في أنهم وضعوا غاز خامل (لا يتحد مع أي شيء) لكي لا يتحد مع الفتيلة.
الزجاج: وهوالذي يحصن الفتيلة ويمنع خروج الغاز أودخول الهواء الجوى إلى الفتيلة لأنه إذا اتحد الهواء مع الفتيلة يفترض أن تحترق ويتلف المصباح.
القاعدة: وهى يمكن حتى تكون حلزونية (قلاووظ) ومسمارية وهى التي تربط المصباح بالدواية.
نقاط التوصيل: هوسلك من الرصاص يوجد في طرف القاعدة ليوصل الكهرباء بالدائرة الكهربية.

هجريب مصابيح فلورية

فتيلتان على طرفي المصباح من التنجستن وهي مادة متوهجة درجة انصهارها عالية جداً.
أنبوبة زجاجية حتى لا تسمح بدخول الهواء أوخروج الغاز وبها غاز الأرجون (غاز خامل) وهذا الغاز اُخْتير خاصة لأنه لا يتحد مع الفتيل وقليل من الزئبق حتى يزيد التوهج ويطيل عمر المصباح أكثر ومادة فسفورية.
نقاط التوصيل: هي نقتطان على طرفي المصباح توصل المصباح بالدائرة الكهربية.
مادة فسفورية: هي مادة تعطي المصباح لونه ويوجد منها جميع الألوان ولا تكون إلا في المصابيح الفلورية فقط.

هجريب مصابيح المسمار

فتيلة مصنوعة من التنجستين تصل إليها الكهرباء وتجعلها تتوهج فيضيء المصباح.
زجاج: يمنع دخول الهواء وخروج الغاز الخامل لكى لا تحترق الفتيلة.
غاز خامل: غاز يساعد على زيادة عمر الفتيلة ويحميها.
القاعدة: هي قاعدة مسمارية تربط المصباح بالدواية.
نقاط التوصيل: هما سلكان من الرصاص والنحاس يوصلان المصباح بالدائرة الكهربية ويوجدان داخل المصباح ويتوصلان بالقاعدة.

كيفية التعامل مع المصباح

عند هجريب المصباح ينبغي علينا فصل التيار الكهربي عن الدواية.
يلزم لف المصباح من اليمين إلى اليسار حتى يولج في الدواية.
عند نزع المصباح ينبغي فصل الكهرباء عنه بوقت حتى يبرد لأنه يولد طاقة حرارية من اشتعال الفتيلة.
عند انكسار المصباح داخل الدواية يتم إخراج القاعدة بقصافة سلك عن طريق لفها عكس طريقة هجريبها.

حساب استهلاك اللمبة

العلاقة بين القدرة الكهربية والطاقة:

القدرة = الطاقة / الزمن

أو:

وات = جول / ثانية

فإذا كان لدينا لمبة قدرة 100 وات وتعمل بفرق جهد 220 فولت، نستطيع حساب استهلاك اللمبة خلالعشرة ساعات، كالآتي:

100 وات = الطاقة جول /عشرة * 60 * 60 ثانية

وبتنظيم المعادلة نحصل على :

الطاقة = 100 وات *عشرة * 60 * 60 ثانية

الطاقة = 3600000 جول

هذه هي الطاقة المستهلك خلالعشرة ساعات بالجول.

حساب عدد الإلكترونات

في المثال السابق نريد فهم عدد الإلكترونات التي مرت في اللمبة خلال ساعة واحدة.

لكي نحصل علي التيار المار في اللمبة يجب فهم مقاومة اللمبة أولا:

المقاومة = الجهد فولت * الجهد فولت / القدرة وات

المقاومة = 220فولت * 220 فولت / 100 وات

المقاومة = 484 أوم

شدة التيار = 220فولت / 484 أوم

شدة التيار = 45 و0 أمبير

كمية الشحنة = 45 و0 أمبير * الزمن ثانية

كمية الشحنة = 45 و0 أمبير * 60 * 60 ثانية

كمية الشحنة = 45 و0 * 3600 كولوم

كمية الشحنة = 1620 كولوم

شحنة الإلكترون=ستة و1 * ^19-10 كولوم

عدد الإلكترونات = 1620 /ستة و1 * ^19-10

عدد الإلكترونات = 01 و1 * ²²10

انظر أيضاً

اللمبة المئوية.

المراجع

^ الموسوعة العربية للمعلومات نسخة محفوظة 21 أكتوبر 2018 على مسقط واي باك مشين.
^ "Edison's Lightbulb". The Franklin Institute.ثمانية مارس 2014. مؤرشف من الأصل في 17 أبريل 2019.
^ Electric Lamp - The Edison Papers نسخة محفوظة 13 سبتمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
^ تاريخ تطور المصباح الكهربي نسخة محفوظة 12 مايو2017 على مسقط واي باك مشين.