مصادر الضوء في المنزل

مصادر الضوء في المنزل

تظهر في الرسوم المتحركة صفات و آلية عمل مصادر الضوء المستخدمة في المنازل من المصابيح التقليدية إلى مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء۔

تكنولوجيا، الإقتصاد المنزلي

ملصقات

مصدر ضوء, إضاءة, مصباح, المصباح الكهربائي التقليدي, مصباح الهالوجين, مصباح فلوري مدمج, صمام ثنائي باعث للضوء, فترة الحياة, سلك متوهج, مصباح LED, رقاقة LED, مقبس, طلاء الفلورسنت, الإلكترونيات, تيار كهربائي, قطب كهربائي, ضوء, اديسون, توماس أديسون, الإشعاع الحراري, كهرومغناطيسي, الضوء المرئي, التوصيل الحراري, مفتاح الضوء, المدار الذري, مقاومة, فيزياء الجسيمات, فيزياء نووية, تقنية, الفيزياء

الإضافات المتعلقة

مشاهد

مصادر الضوء

  • مصباح تقليدي - تبدأ أسلاك التنغستين بالتوهج بفعل التيار الكهربائي المار عبرها فتضئ المصباح۔ عمره حوالي 1000 ساعة۔
  • مصباح الهالوجين - مبدأ عمله يتوافق مع مبدأ عمل المصابيح التقليدية، لكن عمره أطول۔ ما يسبب هذا هو وجود الهالوجين ضمن الزجاج الذي يعيد التنغستين المتبخر إلى سلك التنغستين۔ عمره حوالي 5000-1500 ساعة۔
  • مصباح فلوري مدمج - يحتوي غازاً نبيلاً و ذرات من الزئبق۔ عند تشغيل الكهرباء تطلق ذرات الزئبق فوتونات الأشعة فوق البنفسجية و التي يتم امتصاصها من قبل الطلاء الفلورسنتي المبطن للأنبوب، و تطلق بدلاً عنها فوتونات مرئية۔ عمرها حوالي 10000 ساعة )عشرة أضعاف عمر المصباح التقليدي( ۔
  • صمام ثنائي باعث للضوء - المصابيح ثنائية الصمام تعمل موفرة للطاقة، عمرها طويل حوالي 100000 ساعة )100 ضعف للمصابيح التقليدية(۔

المصباح التقليدي

عند بدء مرور التيار الكهربائي في المصباح التقليدي فإن سلك التغستين يتوهج و يصدر ضوءاً۔ مبدأ إطلاق الضوء هو إهتزاز ذرات سلك التنغستين عند مرور التيار الكهربائي من خلاله، و يطلق جزء من طاقة هذا الإهتزاز على شكل فوتونات۔ تحتوي زجاجة مصابيح التنغستين التقليدية على غاز خامل: هذا الغاز إما أن يكون غازاً نبيلاً أو غاز النيتروجين۔ لو كان بداخل الزجاجة هواء يحتوي على أكسجين لإحترق سلك التنغستين فوراً۔

الكفاءة الطاقية للمصابيح التقليدية ضعيفة حيث أن نسبة الطاقة الكهربائية المتحولة إلى ضوء هي 2 بالمائة فقط۔ عمرها حوالي 1000 ساعة۔

مصباح الهالوجين

مبدأ عمل المصابيح الهالوجينية مماثل لعمل المصابيح التقليدية۔ عبور التيار الكهربائي عبر السلك يؤدي إلى إصدار ضوء۔ عمرها أطول من عمر المصابيح التقليدية لأن الغاز النبيل الموجود في الزجاجة مخلوط بذرات من الهالوجين۔ بسبب الحرارة ترتبط الذرات المتبخرة من التنغستين بذرات الهالوجين۔ المركب الناتج يتفكك بالقرب من سلك التغستين بسبب الحرارة و تعود ذرات التغستين لتتوضع على سلك التنغستين۔

هذا يبطىء من إستهلاك السلك مما يؤدي إلى زيادة عمر المصباح۔ بهذه العملية يمكن زيادة حرارة المصباح و بالتالي الحصول على كفاءة أعلى و التخفيف من إستهلاك الطاقة۔

مصباح فلوري مدمج

في المصباح المدمج الإلكترودات تطلق إلكترونات۔ يملأ الأنبوب غاز نبيل مخلوط بذرات من الزئبق۔ تتحرض ذرات الزئبق بتأثير الإلكترونات و تطلق ضوءاً غير مرئياً بالنسبة لنا، هذا الضوء عبارة عن فوتونات فوق البنفسجية ذات أمواج قصيرة۔ المادة الفلورية التي تغطي الجدار الداخلي للأنبوب تبتلع هذه الفوتونات و تطلق بدلاً منها فوتونات مرئية۔

سبب إطلاق الزئبق للفوتونات هو أن الإلكترونات الخارجة من الإلكترودات تجعل درجة طاقة إلكترونات الزئبق أعلى بتحريضها لها۔ عندما يعود الإلكترون المحرض إلى درجة الطاقة الأساسية يطلق الطاقة التي حصل عليها على شكل فوتونات فوق البنفسجية۔ هذا ما تحوله الطبقة الفلورية إلى ضوء مرئي۔

خسارة الحرارة في المصابيح الفلورية أقل من خسارتها عند المصابيح التقليدية لهذا كفاءتها أكبر: مصباح فلوري ذو إستطاعة 20 واط يعادل إستطاعة 100 واط لدى المصباح التقليدي۔ عمرها حوالي 10000 ساعة، الذي يعادل عشرة أضعاف عمر المصابيح التقليدية۔

صمام ثنائي باعث للضوء

  • صمام ثنائي باعث للضوء
  • مصباح الصمام الثنائي
  • رقاقة الصمام الثنائي الباعث للضوء - الصمام الضوئي مصنوع من أشباه الموصلات وهي مصدر ضوئي۔ تصدر ضوءاً بتأثير التيار الكهربائي ۔
  • الغلاف
  • +
  • -
  • القاعدة
  • النظام الإلكتروني
  • الغطاء - يغطيه من الداخل مادة قلورسنتية۔ نحتاج لهذا لأن الضوء المنبعث من الصمام الثنائي ذو موجة ضيقة لهذا فهو ملون۔ طبقة الفلورسنت تبتلع هذا الضوء و تصدر بدلاً منه ضوءاً أبيض۔ )في النوع القديم المسمى RGB-LED استعملوا ثنائيات قطب حمراء و زرقاء و خضراء لأن خليط هذه الألوان هو الأبيض(۔
  • رقاقة الصمام الثنائي الباعث للضوء - لزيادة قوة المصابيح ثنائية القطب يزيدون من عدد الرقائق في مصابيح الصمام الثنائي۔ تتكون الرقاقة من أنصاف النواقل۔ و تصدر ضوءاً بفعل التيار الكهربائي۔
  • رقاقة الصمام الثنائي الباعث للضوء
  • رقاقة نصف ناقلة نوع n
  • رقاقة نصف ناقلة نوع p
  • فجوة شحنتها موجبة
  • الإلكترون

المسؤول عن إطلاق الضوء عند المصابيح ذات الصمام الثنائي هي الرقاقات الكهربائية۔ مصابيح الصمام الثنائي المستخدمة في الإضاءة الداخلية تحتوي على رقاقات أكثر۔ في رقاقة الصمام الثنائي نجد نصفي ناقلين عليهما شحنات تتحرك بحرية۔ في نصف الناقل n نجد إلكترونات سالبة بينما في نصف الناقل p لا نجد إلكترونات لذا فهو موجب أو باسم آخر مثقب۔ تتحرر الإلكترونات بتأثير التيار الكهربائي و تتجه بإتجاه الثقوب و عند إرتباطها تتحرر طاقة على شكل فوتونات۔

عمر المصابيح ذات الصمام الثنائي يقارب المئة ألف ساعة الذي يعد أكثر بمائة مرة من عمر المصابيح التقليدية۔ كفاءتها تعتبر جيدة: مصباح صمام ثنائي استطاعته 4 واط يعادل مصباحاً تقليدياً استطاعته 100 واط۔ يعد الأكثر فعالية من حيث التكلفة و من حيث الحفاظ على البيئة۔

الإضافات المتعلقة

مصباح أديسون الكهربائي

المهندس الإلكتروني توماس أديسون إخترع المصباح الكهربائي المتوهج الذي غير الحياة اليومية في عام 1879م۔

الجرس الكهربائي

هو عبارة عن أداة تعمل بمساعدة مغناطيس كهربائي۔

أنواع الأمواج

تلعب الأمواج دوراً هاماً في العديد من مجالات حياتنا۔

مختبر نيكولا تسلا، شورهام، الولايات المتحدة الأمريكية

كان المهندس المخترع الذي تعامل أساساً مع التكنولوجيا الإلكترونية واحداً من أكثر الشخصيات البارزة خلال الثورة الصناعية الثانية۔

البنية التحتية العامة

وهي عبارة عن نظام الغاز والماء و الكهرباء والإتصالات ونظام أنابيب الصرف الصحي۔

شبكة إمدادات الكهرباء

تؤمن وصول الكهرباء من محطات توليد الطاقة إلى المستهلكين۔

كيف يعمل الهاتف المحمول؟

يمكننا التعرف من خلال الرسوم المتحركة على بنية و آلية عمل الهواتف المحمولة۔

كيف يعمل مجفف الشعر؟

توضح الرسوم المتحركة بنية و آلية عمل مجفف الشعر۔

المكثف

المكثفات تخزن الطاقة الكهربائية على شكل شحنة كهربائية۔

توليد التيار الكهربائي المتناوب

يمكن توليد تيار كهربائي بمساعدة وسط موصل للتيار يجري تدويره في حقل مغناطيسي۔

كيف تعمل المكنسة الكهربائية؟

تُنشئ المكنسة الكهربائية فراغاً جزئياً وتمتص الغبار بمساعدة الهواء الوارد العالي الضغط۔

كيف تعمل المكواة الكهربائية البخارية؟

يمكننا التعرف من خلال الرسوم المتحركة على بنية و آلية عمل المكواة الكهربائية البخارية۔

المنزل الخامل

المنزل الخامل أو السلبي هو منزل يضمن الراحة الحرارية دون أي نظام تقليدي للتدفئة أو التبريد۔

كيف تعمل سواقة الأقراص الضوئية؟

توضح الرسوم المتحركة بنية و آلية عمل مختلف أنواع محركات الأقراص الضوئية۔

كيف تعمل الغسّالة الأوتوماتيكية؟

يمكننا التعرف من خلال الرسوم المتحركة على بنية و آلية عمل الغسّالة الأوتوماتيكية۔

كيف يعمل الفرن الكهربائي؟

يمكننا التعرف على بنية و آلية عمل الفرن الكهربائي بمساعدة الفيلم التوضيحي۔

كيف يعمل لوح الطاقة الشمسية، مجمع الطاقة الحرارية للشمس؟

يمكننا الإستفادة من طاقة الأشعة الشمسية بواسطة مجمع الطاقة الحرارية للشمس و لوح الطاقة الشمسية۔

وسائل النقل العام السطحية الكهربائية

الترولي باص و الترام هي وسائل نقل عام صديقة للبيئة۔

بيت عائلي من دون انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون

نستطيع القيام بدور كبير لحماية البيئة عند تصميم و بناء البيوت العائلية الحديثة۔

كيف يعمل تلفاز أنبوب الأشعة المهبطية؟

يمكننا بمساعدة الرسوم المتحركة التعرف على بنية و آلية عمل تلفاز أنبوب الأشعة المهبطية۔

كيف تعمل الثلاجة؟

سنتعرف على تركيب و آلية عمل الثلاجات بواسطة الرسوم المتحركة۔

كيف تعمل شاشة تلفاز LCD ؟

تستخدم شاشات LCD خاصية النشاط الضوئي للكريستال السائل في تكوين الصورة۔

انعكاس و انكسار الضوء

يحدث انكسار أو انعكاس الشعاع الضوئي عند الحد الفاصل بين وسطين لهما معامل انكسار مختلف۔

كيف يعمل صنبور الماء؟

تقوم الرسوم المتحركة بعرض آلية عمل الأنواع الأساسية الثلاثة لصنبور الماء۔

شفافية

توضح هذه الرسوم المتحركة مفهوم كل من الشفافية و العتامة و مبدأ التصوير الشعاعي و خصائص امتصاص المواد للضوء۔

Added to your cart.