المصباح المتوهج عبارة عن جهاز مصنوع من الزجاج والمعدن، ينبعث منه الضوء من خلال توهج سلك رفيع متوهج ، يتم تسخينه بواسطة تيار كهربائي. ويشير مصطلح "متوهج" أساسًا إلى الضوء الناتج عن الإشعاع الحراري.
أجزاء المصباح المتوهج
يتكون المصباح المتوهج عادةً من قاعدة معدنية ملولبة، وسلك من التنجستن ملفوف داخل غلاف زجاجي، ووصلات محكمة الإغلاق. في حين كانت الإصدارات السابقة تُفرغ من الهواء في كثير من الأحيان، فإن المصابيح الحديثة، وخاصة تلك التي تتجاوز قدرتها 25 واط، تُملأ بغاز خامل مثل الأرجون وكمية قليلة من النيتروجين، مما يجعل السلك أكثر متانة.
عند إدخال المصباح في مقبسه، يمر التيار الكهربائي عبر غلافه الخارجي، أي الفتيل، ويخرج من نقطة تلامس في قاعدته، مما يؤدي إلى تسخين الفتيل وإصدار الضوء. تتضمن التصاميم المختلفة مصابيح تحتوي على مسحوق السيليكا لإضاءة بيضاء ناعمة منتشرة، وتعديلات في تركيبة الفتيل ونوع الغاز الخامل لتنظيم السطوع ولون الضوء. فعلى سبيل المثال، يستخدم مصباح الهالوجين غاز الهالوجين لإطالة عمره.
في النهاية، ينتج احتراق المصباح عن التبخر التدريجي لسلك الفتيل. غالبًا ما تترسب الجسيمات المتبخرة على الغلاف الزجاجي الداخلي، مما يؤدي إلى تعتيم المصابيح المتوهجة القديمة واصفرارها. ومع فقدان الفتيل لمادته، يصبح في النهاية رقيقًا جدًا بحيث لا يتحمل التيار، فيسخن بشدة وينكسر، مما يؤدي إلى حالة الاحتراق المعتادة.
حدود المصابيح المتوهجة
على الرغم من التحسينات المستمرة، لا يزال تصميم المصابيح المتوهجة غير فعال نسبيًا، إذ يُحوّل حوالي 10% فقط من الطاقة المستهلكة إلى ضوء مرئي. ومن عيوبها الأخرى:
- عمر محدود: تدوم المصابيح المتوهجة عادة لمدة تتراوح بين 750 إلى 2,000 ساعة، وهي مدة أقل بكثير من المصابيح الفلورية المدمجة (من 8,000 إلى 10,000 ساعة) أو المصابيح LED (من 40,000 إلى 50,000 ساعة).
- حرارة زائدة: يتم تبديد أكثر من 90 بالمائة من استهلاك الطاقة على شكل حرارة، مما قد يتسبب في حدوث أضرار ويشكل خطر نشوب حريق.
- الهشاشة: المصابيح المتوهجة، بأغلفتها الزجاجية الرقيقة، معرضة للكسر، على عكس المصابيح الأكثر قوة. الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) والبدائل الفلورية.
أدت الجهود المبذولة للحد من استخدام المصابيح المتوهجة إلى وضع معايير أعلى لكفاءة الطاقة في مختلف البلدان. في الولايات المتحدة، من المتوقع أن تؤدي التغييرات الأخيرة في سياسات الطاقة قريبًا إلى التخلص تدريجيًا من بيع معظم المصابيح المتوهجة غير الكفؤة. من المهم ملاحظة أنه في حين يتم وضع معايير دنيا أعلى للكفاءة، فإن بعض أنواع المصابيح المتوهجة معفاة من هذه اللوائح، مما يضمن استمرار إنتاجها وبيعها.
فوائد المصابيح المتوهجة
ونظراً لعدم كفاءتها في استخدام الطاقة، فليس هناك سوى عدد قليل من المزايا المهمة التي ينبغي أخذها في الاعتبار:
1. الضوء ذو اللون الطبيعي: تُصدر المصابيح المتوهجة ضوءًا يُشبه ضوء الشمس الطبيعي إلى حد كبير، على الرغم من أن هذه الميزة أصبحت أقل أهمية الآن مع قدرة مصابيح LED على محاكاة لون مماثل. في التصوير الفوتوغرافي الاحترافي، تُفضّل المصابيح المتوهجة أحيانًا لخصائصها الجمالية.
2. إنتاج الحرارة: تعمل المصابيح المتوهجة كمصادر فعالة للحرارة، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات محددة مثل مصابيح التدفئة في الحمامات ومصابيح تسخين الطعام.
3. خاصية التعتيم: تتوافق هذه المصابيح مع مفاتيح التعتيم التقليدية، مما يتيح سهولة التحكم في شدة الإضاءة. مع ذلك، توفر التصاميم الأحدث في تقنيات الفلورسنت المدمج ومصابيح LED وظائف تعتيم مماثلة، مما يقلل من الميزة الفريدة للمصابيح المتوهجة في هذا الجانب.
مقال لا بد من قراءته: أكثر من 15 نوعًا من إضاءة الحدائق
