تعتبر أنواع المصابيح من المعلومات الحيوية التي يسعى الكثير من الأفراد للتعرف عليها، ولا سيما الاستخدامات المختلفة لكل نوع. يتناول هذا المقال المعلومات الأساسية حول أنواع المصابيح، بالإضافة إلى مميزات وعيوب كل منها.

ما هو المصباح الكهربائي؟

• يعتبر المصباح الكهربائي عنصرًا أساسيًا في الحياة اليومية، حيث يساهم في إضاءة العالم بشكل عام وحياة الأفراد بشكل خاص.
• المصباح هو جهاز يُنتج ضوءًا من خلال تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية.
• يعمل المصباح عبر تيار كهربائي يجري من وسط يُعرف بمصباح قوس الكربون أو المصباح المتوهج.
• تشكل المصابيح المصدر الرئيسي للضوء في العالم، حيث تُمثل الشكل الأساسي للإضاءة الكهربائية.

من هو مخترع المصباح؟

• عند الحديث عن أنواع المصابيح، من الضروري الإشارة إلى مبتكر المصباح الكهربائي، وهو توماس أديسون.

• يُعتبر توماس أديسون واحدًا من أعظم العلماء الأمريكيين، حيث أن اختراعاته التي تقدر بحوالي 200 اختراع تُحدث تأثيرًا كبيرًا في مختلف المجالات.
• ساهم أديسون في تحسين الحياة البشرية بفضل ابتكاراته المهمة، مثل بطارية السيارة.
• تجدر الإشارة إلى أن أديسون بذل جهودًا كبيرة لابتكار المصباح الكهربائي، حيث أجرى حوالي 999 تجربة قبل أن ينجح في صنعه.
• في عام 1879، تم إنتاج أول مصباح كهربائي، الذي عمل بواسطة أسلاك الكربون.

أنواع المصابيح

• مع تقدم التكنولوجيا، ظهرت أنواع جديدة من المصابيح. يتم تقسيم هذه الأنواع إلى فئتين رئيسيتين: مصابيح التفريغ الغازي ومصابيح الفتيلة، وذلك بناءً على التركيب.

مصابيح التنجستين

• تندرج مصابيح التنجستين تحت فئة مصابيح الفتيلة وتعرف أيضًا بمصابيح الحرارة نظرًا لقدرته على تحمل درجات الحرارة العالية.
• من سمات هذه المصابيح أنها تعمل بمعدل تبخر معدني أعلى.
• تتكون مصابيح التنجستين من فتيلة كهربائية تحتوي على غاز خامل، والذي يعمل على تقليل عملية تبخر المعدن كما يحافظ على الفتيلة من الأكسدة.
• تعاني هذه المصابيح من كفاءة ضوئية منخفضة، حيث تصل إلى 10 لومن/وات تقريبًا.
• رغم هذه الكفاءة المنخفضة، تُستخدم على نطاق واسع في مجالات متعددة، مثل إشارات المرور والمركبات.
• تتميز بالأمان وسهولة النقل، إذ يمكن تحميلها دون خطر التعرض للتلف.
• يمكن لمصابيح التنجستين تحمل نقص الجهد وعدم التأثر بالفتح والإغلاق المتكرر، وهي تُعرف بمصابيح الإضاءة الدافئة.

مصابيح التنجستين الهالوجينية

• مصابيح التنجستين الهالوجينية هي نوع آخر من مصابيح الفتيلة، لديها قدرة على تحمل درجات حرارة مرتفعة.

• تُعتبر هذه المصابيح بمثابة تحسين لنوع التنجستين التقليدي، حيث يتم إضافة بعض مواد الهالوجين مثل الفلور واليود.

• تتميز هذه المصابيح بكفاءة ضوئية تصل إلى 21 لومن/وات، مما يزيد من فعاليتها.
  • تتغلب على مشكلة السواد الداخلي التي كانت تعاني منها المصابيح القديمة.

• يُفضل استخدام هذا النوع في المساحات الضيقة التي تحتاج لإضاءة مركزة، مثل المسارح والمتاجر ومصابيح السيارات.

• تُستخدم هذه المصابيح بشكل واسع في المنازل نظرًا لقوتها وانخفاض تكلفتها.

مصابيح بخار الزئبق من مصابيح التفريغ الغازي

• تُمثل مصابيح بخار الزئبق واحدة من الأنواع المتنوعة لمصابيح التفريغ الغازي، حيث تستخدم غازًا تحت ضغط لتوليد الكهرباء.
• تتكون هذه المصابيح من زجاجة خارجية تحمي الأنبوبة الداخلية المعروفة باسم أنبوبة التفريغ.
• تحتوي المصابيح على مجموعة من الإلكترودات، بالإضافة إلى غاز الأرجون والزئبق.
• يُطلق على هذا النوع أحيانًا اسم مصابيح الزئبق الفلورسنت، لأنها تحتوي على مادة الفسفور.
• تحقق هذه المصابيح كفاءة ضوئية جيدة تصل إلى 60 لومن/وات، لكن يجب وضعها في أماكن مرتفعة بعيدًا عن مستوى البصر.
• لكنها تستغرق ما يصل إلى سبع دقائق للتشغيل، مما يُنقص من ملاءمتها في الحالات الطارئة.

كفاءة المصابيح الفلورسنت

• تتميز المصابيح الفلورسنت بكفاءة ضوئية تقدر بحوالي 80 لومن/وات، مما يجعلها فعّالة للغاية.
• فترة تشغيل المصابيح تستغرق حوالي خمس ثوانٍ فقط.
  • تأتي هذه المصابيح بتشكيلة متنوعة من الألوان، بما في ذلك الألوان الدافئة والأبيض المتوهج.
• رغم ميزاتها، تتأثر المصابيح الفلورسنت بدرجات الحرارة، كما أن معامل القدرة فيها يعد منخفضًا.
• من العيوب البارزة أن انخفاض الجهد عن نسبة 75% يجعل تشغيل هذه المصابيح غير ممكن.

مصابيح الهاليد المعدنية

• تتكون مصابيح الهاليد المعدنية من عنصرين رئيسين، وهما اليود كعنصر هالوجيني والثاليوم أو الصوديوم.
• تتميز هذه المصابيح بكفاءة ضوئية تصل إلى 100 لومن/وات، مما يجعلها خيارًا مفضلًا للإضاءة في الأماكن العامة.
• تُعتبر أيضًا من الأنواع الآمنة لنقل الضوء بفضل توازن الضوء الذي ينخفض إلى ما بين 60 – 90.
• إحدى العيوب هي حاجة المصباح إلى فترة تشغيل تصل إلى ست دقائق، مما يجعلها أقل ملاءمة للاستخدام عند الحاجة للتشغيل السريع.

مصابيح الصوديوم منخفضة الجهد

• تشترك مصابيح الصوديوم منخفضة الجهد في خصائصها مع مصابيح الفلورسنت، حيث تُعتبر أيضاً من أنواع التفريغ الغازي.
• تتميز هذه المصابيح بعدم حاجتها إلى مادة الفسفور، حيث تعتمد على التفريغ الغازي لإنتاج الضوء.
• تُنتج هذه المصابيح ضوءًا أصفر uniforme، يختلف عن ضوء الزئبق.
• يشتهر مصباح الصوديوم بقدرته على الحفاظ على درجة الحرارة بفضل نظام عزل الأنبوبة.
• توفر هذه المصابيح كفاءة ضوئية عالية قد تصل إلى 183 لومن/وات، لكنها تحتاج إلى مدة تصل إلى عشر دقائق لتعمل بكفاءة.
• تُستخدم عادةً في إدارات الإضاءة الخارجية بسبب عدم قدرتها على تمييز الألوان.

مصابيح الصوديوم عالية الجهد

• تعمل هذه المصابيح عن طريق تفريغ بخار الصوديوم تحت ضغط عالٍ.
• تشترك هذه المصابيح مع مصابيح الزئبق العالية الجهد في الأداء، لكنهما يختلفان في المادة المكونة.
• تتميز هذه النوع من المصابيح بأشعة طويلة تسمح بتوسيع الألوان عند التشغيل.
• توفر كفاءة ضوئية تصل إلى 125 لومن/وات وتحتاج لفترة تشغيل تصل إلى ست دقائق.
• تُستخدم عادةً في إضاءة الشوارع أو المرافق العامة.