المصباح الكهربائي

هو جهاز يحول الطاقة الكهربائية إلى ضوء. في عام 1879 وبعد عدة تجارب فاشلة ابتكر المخترع الأمريكي توماس أديسون وفريقه أول مصباح كهربائي عملي باستخدام الخيط القطني واستمر المصباح في الانارة لمدة اربعين ساعة متواصلة وقام اديسون بعد ذلك بمحاولات ناجحة لاطالة مدة أنارته. إلا ان المصباح الذي يستخدم الآن هو من تطوير شركة جنرال إلكتريك والذي يستخدم فتيل من معدن التنجستين القصيف بعد معالجة معقدة لأكسابه المرونة.

مصباح كهربائي بفتيل

أنواع المصابيح

[ مصابيح تفريغ الغازات

• مصابيح فلورسينت
• مصابيح صوديوم (ضغط عالى ومنخفض)
  

  

  المصباح الكهربى

• مصابيح الزئبق ذات الضغط العالى
• مصابيح الهاليد المعدنى

[ تركيب المصباح الكهربى

يتركب المصباح الكهربى المتوهج من :
1- الفتيلة : وهى مصنوعة من مادة التنجستين وهى التي تصل إليها الكهرباء وتجعلها تشتعل مما يضئ المصباح

مصباح كهربى

2- سلك من <الرصاص> : هو سلك يوصل الكهرباء للفتيلة مما يساعدها على الاشتعال وهى التي تسند الفتيلة

مصباح كهربى داخل فانوس

3- غاز خامل : وهو الغاز الذي يحمى الفتيلة ويطيل عمرها وهو غاز لا يتحد مع اشتعال الفتيلة لأنه خامل والسبب في أنهم وضعوا غاز خامل (لا يتحد مع أى شيء) لكى لا يتحد مع الفتيلة
4- الزجاج : وهو الذي يحصن الفتيلة ويمنع خروج الغاز أو دخول الهواء الجوى إلى الفتيلة لأنه إذا اتحد الهواء مع الفتيلة سوف تحترق ويتلف المصباح
5- القاعدة : وهى يمكن أن تكون حلزونية (قلاووظ) ومسمارية وهى التي تربط المصباح بالدواية
6- نقاط التوصيل : هو سلك من الرصاص يوجد في طرف القاعدة ليوصل الكهرباء بالدائرة الكهربيه

[ تركيب مصابيح الفلوريسنت

1- فتيلتان من التنجستين على طرفى المصباح من التنجستن هي مادة متوهجه درجة إنصهارها عالية جدا
2-أنبوبة زجاجية حتى لا تسمح بدخول الهواء أو خروج الغاز وبها غاز الأرجون [غاز خامل] وهذا الغاز أختير خاصة لأنه لا يتحد مع الفتيل وقليل من الزئبق حتى يزيد التوهج ويطيل عمر المصباح أكثر ومادة فسفورية.
3- نقاط التوصيل : هي نقتطان على طرفى المصباح توصل المصباح بالدائرة الكهربية.
4- مادة فسفورية : هي مادة تعطى المصباح لونه ويوجد منها جميع الألوان ولا تكون إلا في مصابيح الفلوريسنت فقط.

[ تركيب مصابيح المسمار

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

[ كيفية التعامل مع المصباح

1- عند تركيب المصباح ينبغى علينا فصل التيار الكهربى عن الدواية
2- يتزم لف المصباح من اليمين إلى اليسار حتى يولج في الدواية
3- عند نزع المصباح ينبغى فصل الكهرباء عنه بوقت حتى يبرد لأنه يولد طاقة حرارية من استعال الفتيلة
4- عند انكسار المصباح داخل الدواية يتم إخراج القاعدة بقصافة سلك عن طريق لفها عكس طريقة تركيبها

[ 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 خلال 10 ساعات، كالآتي:

100 وات = الطاقة جول / 10 * 60 * 60 ثانية

وبتنظيم المعادلة نحصل على :
الطاقة = 100 وات * 10 * 60 * 60 ثانية
الطاقة = 3600000 جول
هذه هي الطاقة المستهلك خلال 10 ساعات بالجول.

[ حساب عدد الإلكترونات

في المثال السابق نريد معرفة عدد الإلكترونات التي مرت في اللمبة خلال ساعة واحدة.
لكي نحصل علي التيار المار في اللمبة يجب معرفة 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= 6 و1 * ^19-10 كولوم

عدد الإلكترونات = 1620 / 6 و1 * ^19-10
عدد الإلكترونات = 01 و1 * ²²10