مصادر أخرى للضوء الكهرباني
هناك مصدرا ضوء كهربائي ينبعث منهما ضوء خافت نتيجة استخدام الطاقة الكهربائية؛ وهما الصمام
الصمامات الثنانية المشعة للضوء
وهي شرائح صغيرة من مادة زرنيخيد الجاليوم - أو أي مادة شبه
موصلة أخرى صلبة وتعطي هذه الصمامات ضوءًا أحمر أو
أصفر أو أخضر اللون عندما نُهَيجٍ ذراتها بطاقة كهربائية
وتستخدم مجموعات من هذه الصمامات في الحواسيب وحاسبات
الجيب والساعات الرقمية لتكون أرقاماً أو حروقا يتلّف إظهار
نمطي مبني على هذه الصمامات من عدد من صمامات صغيرة
يتم التحكم فيها فرديا بدوائر حاسوبية وتعمل هذه الدوائر على
إشعال نموذج معين من هذه الصمامات لتشكل حرقا أو رَقمًاء
المظهرات الأخيرة قدرة أقل من الصمامات الثنائية المذكورة؛ لكنها لا ثرى إلا في وجود ضوء مباشر؛
نظرًا لأنها لا تبعث الضوء من نفسها
اللوحات الكهروضونية
تتألف من طبقات من مواد فسفورية تحشر بين صفيحةٍ معدنيةٍ وطلاءٍ شفافٍ يوصل
الكهرباء وعندما تسري الكهرباء خلال الصفيحة ومادة الطلاء فإن المواد الفوسفورية تنتج
سطوعًا ذا لون أخضر مائل إلى الزرقة وتستهلك هذه اللوحات طاقةٌ قليلة ولكن لوحة عالية
السطوع لا تنتج ضوءًا أكثر مما ينتجه أصغر مصباح عادي وتستخدم مثل هذه اللوحات
أضواء ليلية وفي لوحات القياس والأجهزة في بعض الطائرات والسيارات
إستخدام المصابيح في المنازل
مصابيح الأسغفف
تصدر مصابيح الأسقف ضوءاآً منتشرآً أو مباشراً اعتمادا
على غطاء المصباح؛ وتوفر إضاءة شاملة فوق كامل
الغرفة
إذا تم توجيه الضوء للأسفل؛ قومي بتركيب عاكس على
موضع اللمبة مرتفع داخل غطاء المصباح؛ كما يحدث في
حال الضوء الموضوع في علبة
إذا تم توجيه الضوء إلى أعلى بإتجاه سقف بلون أبيض أو
لون فاتح؛ سينعكس الضوء عن السقف عائداً لأسفل إلى
الغرفة
يسمح لك مفتاح التحكم في شدة ا لإضاءة بالتحكم في
الضوء؛ بحيث يمكن لنفس مصباح السقف أن يوفر ضوءا
أنعم أو أكثر سطوعاً
إضاءة سطح العمل
أكثر أنواع الإضاءة عملية للإستخدام فوق سطح العمل
بالمطبخ هي إضاءة سطح العمل
تحتاج إضاءة سطح العمل للتركيب على الجانب السفلي
لخزانة علوية؛ بمحاذاة الحافة الأمامية سبوفر ذلك إضاءة
موجهة وجيدة التغطية فوق مساحة عمل كبيرة
الإضاءة المويقة لأسفل
تتدلى الإضاءة الموجهة لأسفل نزولا من السقف وتوجه
الضوء مباشرة لأسفل
وهي تصدر ضوءاآ أكثر تركيزاً على نحو مباشر أكثر من
أنواع مصابيح السقف الأخرى
عند تعليق عدة مصابيح موجهة لأسفل مع بعضها البعض
يمكن توفير إضاءة فعالة بطول ممر أو ممشى مثلا
مصابيح الأرقية
المصباح الضوء الموجه نافع للإستخدام كمصباح للقراءة بجوار كرسي بذراعين
المصابيح المعلقة التي تتدلى من إرتفاع كبير تنتج إضاءة
شاملة؛ بغض النظر عن كونها تحمل لمبات ذات عواكس أو
لمبات موجهة
المصباح المعلق فوق طاولة طعام يحتاج إلى تعليقه على
إرتفاع 10-55 سم أعلى سطح الطاولة هذا الإرتفاع
لا يحجب المصباح الرؤية بين الأشخاص الجلسين إلى
الطاولة
للحصول على ضوء نقي ملائم لتناول العشاء؛ على سبيل
المثال؛ إختاري غطاء مصباح بلون ابيض من الداخل
مقدد :
الضوء الكهربائي : نبيطة تستخدم الطاقة الكهربائية لإنتاج ضوء مرئي وإلى أن أصبح الضوء
الكهربائي شائعًا في بدايات القرن العشرين كان الناس يرون في الليل بالاعتماد على أضواء الشموع
والنار ومصابيح الغاز أو مصابيح الزيت
وتدل كلمة مصباح إما على مصدر ضوءٍ كهربائي وإما على الهيكل الذي يحوي المصدر وتبحث هذه
المقالة في مصادر الضوء الكهربائي وتستخدم كلمة مصباح لتدل على مصدر ضوئي
نبذة تاريخية
خلال منتصف القرن التاسع عشر الميلادي قام عدد من المخترعين بمحاولة إنتاج الضوء من
الكهرباء فتمكن العديد من الروادمن تطوير مصابيح متوهجة وكانت مثل هذه المصابيح تعمل في
لم يتطلب الاستخدام الشائع للضوء الكهربائي مجرد توافر مصباح؛ وإنما تطلب أيضنًا طريقة
رخيصة لتوزيع الكهرباء على أصحاب المصابيح لذا طوّر المخترع الأمريكي توماس أديسون طريقة
كهذه وأصبح بالتالي مكتشف الضوء الكهربائي ففي عام ١8١9 م؛ اخترع إديسون مصباحه المتوهج
وكان من مكوناته الرئيسية فتيلة مكوّنة من خليط كربوني وخلال السنوات الأولى من القرن التاسع
عشرالميلادي طور أديسون أول محطة كهربائية تقوم بتوليد الكهرباء وتوزيعها وكانت هذه المحطة تقع
في شارع بيرل بمدينة نيويورك وبدأت عملها عام1882 م
وبعد ذلك؛ وفي أوائل سني القرن العشرين؛ بدا المهندسون يُجَرُون التجارب لتطوير مناحي
الإضاءة الكهربائية؛ باستخدام مصابيح التفريغ الغازي وقد أتى عملهم هذا إلى تطوير المصابيح
الفلورية ومصابيح بخار الزئبق في الثلاثينيات من القرن العشرين
المشعة الضوء؛ فقد تم تطويرها نتيجة للأبحاث التي أجريت باستخدام نبائط شبه موصلة في الستينيات
من القرن العشرين أما في السبعينيات من القرن العشرين فقد تمكن الباحثون من تطوير مصادر ضوء
فعالة مثل؛ مصابيح الهاليد المعدنية ومصابيح تفريغ الصوديوم العالية الضغط
و فيما بلي بعض انواع مصابيح الإنارة بالتفصيل
كعتدن1 آ] لنتااك5قا0 لغشا نلا 01 كطلنما آ لم111 بحام
هذا النوع من المصابيح هي الأقدم ! يتركب المصباح الفتيلي من فتيل '
معدني داخل شكل زجاجي مفرغ من الهواء ؛ وقاعدة المصباح والفتبلة يري
تكون إما على شكل لولبي أو مسماري
تُعَدٌُ المصابيح المتوهجة أكثر مصادر الضوء الكهربائي
شيوعًا؛ وتوجد في كل بيت تقريبًا كذلك فإن أضواء السيارة؛
وتعتمد كمية الإضاءة المنبعثة من مصباح متوهج على كمية
التي يستهلكها ومعظم المصابيح المستخدمة في البيوت تتراوح
كمية الضوء المنبعثة من مصباح ما بوحدة تُدعى لومن فمصباح
عادي قدرته ٠٠١ واط يُعطي نحو ١,75٠ لومن وتطبع كمية القدرة
يتكوّن كل مصباح متوهج من ثلاثة أجزاء أساسية
7- الزجاجة
٠ القاعدة
وتصدر الفتيلة الضوء؛ أما الزجاجة والقاعدة
فتساعدان في القيام بهذا العمل
سلك رفيع ملولب تسري الكهرباء في السلك عند
إشعال المصباح لكن على هذه الكهرباء التغلب على
ب سداد - كال ودلتكىتادن اف2٠
مقاومة الفتيلة وفي سبيل ذلك تسخن الكهرباء الفتيلة إلى أكثر من ٠٠ 7,5””م ودرجة الحرارة العلية
هذه تجعل الفتيلة تبعث الضوء
حرارة عالية دون أن ينصهر ويتألف الضوء المنبعث من فتيلة تنجستن من خليط من كل ألوان الضوء
تتألف بعض المصابيح من أكثر من فتيلة واحدة ويمكن إشعال هذه الفتائل فرديًاء حتى يمكن للمصابيح
إنتاج كميات مختلفة من الضوء فمثلآ يمكن أن يحتوي مصباح ما على فتيلة قدرتها 5٠ واطًا وأخرى
ونستطيع زيادة فاعلية المصباح بواسطة اللف المضاعف لفثيلة المصباح ويسمى هذا النوع من المصابيح
بذات الفتيلة الحلزونية الملتفة ,180005 0011 001160 وأيضاً يمكن استعمال فتيلة أكثر طولاً وسمكآ
وبذلك يمكن الحصول على أشعة ضوئية أكثر من خلال مساحة سطح الفتيل الأكبر إن من ابرز مساوئ
المصباح ذو الفتيل هو تبخر ماده الفتيل عند درجة الحرارة العالية وتكثف هذا البخار على البصيلة
(أنبوبة الزجاج المفرغة ) مؤدي ذلك إلى اسوداد المصباح ومن ثم احتراقه
إذا كيف تم التغلب على هذه المشكلة ؟ يتم ذلك عن طريق ملء المصباح بغاز خامل كغاز الأرغون أو
النيتروجين ؛ حيث يعمل الغاز الخامل على زيادة الضغط داخل المصباح ونتيجة لزيادة الضغط يقل
معدل تبخر مادة الفتيل ويسمح الفتيل بالعمل عند درجة حرارة أعلى مما يؤدي إلى زيادة توليد الضوء
بمصابيح الهالوجين التنجستون180005ا 11810060 101005180 واسُتخدم هذا المعدن بالذات لما يتميز
المرتفعة تتسبب في تبخر مادة الفتيل أي أن جزيئات التنجستون تتبخر وتتكثف على سطح البصيلة مما
يؤدي إلى اختزال شدة الضوء الصادر
عن المصباح ولكن إضافة كمية مدا معوماةا- معأكومن
صغيرة من الملح الهالوجيني ( اليود ؛ م اس
بملء البصيلة يؤدي للتغلب على هذه
المشكلة حيث يعمل الملح على إعادة
ولمصابيح الهالوجين التنجستن عمر
أطول ؛ وتعطينا إضاءة اكبر وتتميز
بأن لها حجم اصغر مما يكافئها من
المصابيح التقليدية ؛ وهذا النوع من مام عوط
المصابيح يستخدم على نطاق واسع في
صناعة السيارات 08
تعمل على إبعاد الهواء عن الفتيلة فتحفظها من الاحتراق وتحتوي معظم المصابيح على خليط من
عمر الفتيلة وتمنع الكهرباء من الانتشار داخل الزجاجة
“"تغطى زجاجة المصباح عادة بطبقة من طلاء يساعد في بعثرة الضوء من الفتيلة؛ ويقلل من بهره للعين
وتستخدم لذلك مادة السليكا؛ أو يمكن حفر الزجاجة بحمض ما أما المصابيح الملونة؛ فتطلى بلون
يحجب كل الألوان إلا لون الطلاء وتنتج المصابيح في أشكال عدة بما في ذلك أشكال كشعلة النار؛
وأشكال كمثرية؛ وأخرى مستديرة أو أنبوبية
وعندما تحترق المصابيح المتوهجة يكون السبب غالبًا التبخر التدريجي للفتيلة؛ وفي النهاية انقطاعها
وقبل أن يحدث ذلك؛ فإن تيارات من الغاز داخل الزجاجة تقوم بنشر التنجستن المتبخر على السطح
الداخلي للزجاجة ويتسبب التنجستن المتبخر في ترسيب طبقة سوداء على السطح تدعى اسوداد جدار
الزجاجة وهذا الترسب يحجب بعضنًا من الضوء وبالتالي يقلل من كفاءة المصباح
وفي أحد أنواع المصابيح ويُدعى مصباح التنجستن 5 الهالوجبن يمكن تجنب عملية الاسوداد المذكورة
البروم أو اليود ويتحد الهالوجين داخل الزجاجة مع بخار التنجستن ويكوّن غازًا ويتحرك هذا الغاز
حتى يلامس الفتيلة لكن حرارة الفتيلة العالية تعمل على حل الغاز وبذا يعاد ترسيب التنجستن المتبخر
على الفتيلة وي قّ الهالوجين ب مرة أخرى مع التند ثن ١ تبخر من الفتيلة
القاعدة
تحمل المصباح قائمًا وتثبته وتقوم بوصل المصباح بالدائرة الكهربائية
© ويوجد عده أنواع من المصابيح تعتمد على مبداً الفتيل هي:
0 مصابيح الإنارة ذات الاستخدام العام
المصابيح العاكسة
المصابيح الأنبوبية
المصابيح التجميلية
مصابيح الإنارة الغامرة
المصابيح المستخدمة في المسارح والاستوديوهات الإذاعية و التلفزيونية
ل مصابيح التفريغ الغازي
مرور الكهرباء خلال غاز تحت الضغط؛ بدلاً من توهج ا ١
بها الممطاه" ) أل 1
تيدم عمد ناتاه عط بلويسهط
هذه العائلة من المصابيح: المصابيح الفلورية ومصابيح النيون ومصابيح الصوديوم منخفضة الضغط
ومصابيح بخار الزئبق ومصابيح الهليد المعدنية ومصابيح الصوديوم عالية الضغط و سوف نتعرض
لبعضها بشيء من التفصيل ويُعَدُ ضوء القوس الكهربائي نوعًا من مصابيح التفريغ الغازي ولكن
التفريغ في هذه الحالة لا يتم داخل زجاجة
اولا: مصابيح التفريض الزئنبقية
تعتمد على استخدام بخار الزئبق داخل أنبوبة التفريغ ويوجد نوعين من هذه المصابيح
أ - مصابيح التفريغ ذات الضغط المنخفض
ب -مصابيح التفريغ ذات الضغط العالي
لتعمل في درجات حرارة مختلفة وتتميز بعمر تشغيل طويل
ثالنا : مصابيح الصوديوم
استخدم في هذا النوع من المصابيح الصوديوم حيث يوجد داخل أنبوبة التفريغ؛ ويقسم إلى نوعين حسب
: الضغط
أ -مصابيح الصوديوم ذات الضغط المنخفض
ب - مصابيح الصوديوم ذات الضغط العالي
و على العموم لا تستخدم المصابيح الفلورية كثيرًا في المنازل؛ لكنها كثيرة الاستخدام في المكاتب
والمدارس والمحلات التجارية ويقوم مهندسو الإضاءة بتركيب أنواع أخرى من مصابيح التفريغ
الغازي في المساحات الداخلية و الخارجية الواسعة؛ وتشمل مثل هذه المساحات المصانع والطرق
ومواقف السيارات ومراكز التسويق والملاعب المدرّجة وتستخدم معظم مصابيح النيون في الإعلانات
التجارية
وباستثناء المصابيح الفلورية فإن مصابيح التفريغ الغازي لا تستخدم في المنازل فلون الأشياء بيدو
أرخص من المصابيح المتوهجة
لا المصابيح الفلورية
المصباح الفلوري أداة في شكل أنبوب تنتج ضوعًا كهربائيًا تستعمل على نحو
واسع في المصانع والمكاتب والمدارس والمصابيح المتوهجة أكثر استعمالاً
في المنازل من المصابيح الفلورية ويستهلك المصباح الفلوري من الكهرباء 1
حوالي حمس ما يستهلكه المصباح المتوهج لإعطاء نفس كمية الضوء وهو
أيضنًا ينتج خمس ما ينتج من حرارة؛ مع مقدار الضوء نفسه ولهذا السبب؛
تسمى المصابيح الفلورية أحيانًا الأضواء الباردة وفضلآً عن ذلك؛ تعيش المصابيح الفلورية لمدة أطول
بكثير من المصابيح المتوهجة
ويتكون المصباح الفلوري من أنبوبة زجاجية تحتوي على كمية قليلة من بخار الزئبق؛ وغاز آخر خامل
تحت ضغط منخفض؛ غالبًا ما يكون غاز الأرّجُوّن وعلى السطح الداخلي للأنبوبة طبقة من مادة
التتجستيّن مغطى بمواد كيميائية تسمى أكاسيد الأتربة النادرة وتشمل الدورة الفلورية جهازًا يسمى الكابح
؛ وهو الذي يمد المصباح بالجهد الكهربائي لتشغيله وينم الكابح أيضًا سريان التيار الكهربائي في
دورة المصباح
وهناك ثلاثة أنواع من دوائر المصباح الفلوري هي:
-١ المسبق التسخين
”- السريع التشغيل
- الفوري التشغيل
فالتركيبات التي تستعمل الدوائر المسبقة التسخين أقلها تكلفة؛ وتوجد في بعض المساكن وتركيبات
الدوائر السريعة التشغيل أكثر كفاءة من تركيبات الدوائر المسبقة التسخين وأقل تكلفة من حيث التشغيل
والصيانة؛ ويكثر استعمالها تجاريًا
وعند تشغيل المصباح المسبق التسخين أو المصباح السريع التشغيل يسري التيار الكهربائي عبر سلك
التتجستن ويصير السلك ساخنًا وتطلق أكاسيد الأتربة فيه إلكترونات وتصطدم بعض الإلكترونات
بذرات الأرجون وتؤينها - أي تعطي الإلكترونات للذرات شحنة كهربائية موجبة أو سالبة وعندما يتأين
الأرجون يمكنه توصيل الكهرباء؛ فيسري تيار عبر الغاز من قطب إلى قطب مشكلاً قونًا (سيلآً من
الإلكترونات) والمصابيح الفورية التشغيل تعمل بجهد كهربائي عال؛ بحيث يتكوّن القوس على الفور
وعندما يصطدم إلكترون في القوس بذرة زئبق فإنها ترفع من مستوى طاقة إحدى الإلكترونات في
الذرة وعندما يعود هذا الإلكترون إلى حالته الطبيعية يطلق أشعة فوق بنفسجية غير مرئية؛ تمتصها