مصباح القوس الكهربائي: ما هو؟

ما هو مصباح القوس الكهربائي؟

مصباح القوس الكهربائي هو نوع من المصابيح الكهربائية الذي ينتج الضوء عن طريق إنشاء قوس كهربائي في الفضاء بين كهربائيين عندما يتم تزويد الطاقة الكهربائية. في أوائل القرن التاسع عشر، اخترع السير همفري دافي أول مصباح قوس كهربائي. في ذلك المصباح الأول، تم استخدام كهربائيين من الكربون. تم إنتاج القوس بين الكهربائيين في الهواء. كان يستخدم في أضواء البحث، وأجهزة عرض الأفلام (ضوء عالي الكثافة).

في الوقت الحاضر، يتم استخدام مصابيح الإشعاع الغازي على نطاق واسع. يتم تفضيلها على مصابيح القوس الكربوني بسبب كفاءتها العالية. هنا، يتم إنتاج الضوء بواسطة القوس كما في حالة مصباح القوس الكربوني ولكن يتم ملء غاز غير نشط بين الكهربائيين.

تُحاط هذه المصابيح بأنبوب زجاجي تحت ضغط منخفض. تكون أيونية هذا الغاز غير النشط هي السبب في تكوين القوس هنا. مصباح القوس الزينون، مصباح القوس الزئبقي، مصباح القوس النيون، مصباح القوس الطويل الكريبتون، مصباح القوس الزئبق الزينون هي أمثلة. تعتبر مصابيح الزينون الأكثر استخدامًا.

مبدأ عمل مصباح القوس الكهربائي

في مصباح القوس الكربوني، يكون الكهربائيان في البداية على اتصال مع بعضهما البعض وهو في الهواء. هذا يتسبب في حدوث فولتية منخفضة للحصول على قوس. ثم يتم فصل الكهربائيين ببطء. نتيجة لذلك، يصبح التيار الكهربائي ساخنًا ويتم الحفاظ على القوس بين الكهربائيين. نتيجة لعملية التسخين، يتم تبخر طرف الكهربائيات الكربونية.

يتم إنتاج الضوء ذو الكثافة العالية بواسطة بخار الكربون الذي يكون مشرقًا للغاية في القوس. تعتمد لون الضوء المنتج على درجة الحرارة والزمن والخصائص الكهربائية.

في مصابيح الإشعاع الغازي، يتم إنتاج القوس في الفضاء بين الكهربائيين. هنا، يتم ملء الفضاء بغاز غير نشط. يتم إنتاج القوس بواسطة أيونية هذا الغاز. يتم تغطية الكهربائيين والغاز معاً بأنبوب زجاجي. عند تزويد الكهربائيين بالطاقة الكهربائية ذات الجهد العالي، تتأثر ذرات الغاز بقوة كهربائية لا يمكن تخيلها مما يؤدي إلى انقسام الذرات إلى إلكترونات حرة وأيونات. وبالتالي يحدث أيونية الغاز (عملية الأيونية).

تتحرك الذرات المكسورة (الإلكترونات الحرة والأيونات) في اتجاهات متعاكسة. تتلاشى الشحنات الثنائية (الإلكترونات الحرة والأيونات) مع بعضها ومع الكهربائيين. نتيجة لذلك، يتم إصدار الطاقة على شكل ومضة من الضوء. تسمى هذه الومضات القوس الكهربائي.

يُعرف هذا بتكوين القوس ويتم عن طريق عملية التفريغ. لذا فإنه يُعرف أيضًا بمصابيح التفريغ. سيكون اسم مصباح القوس الكهربائي ولون الضوء المنبعث يعتمد بشكل مباشر على البنية الذرية للغاز غير النشط الذي يتم ملؤه في الأنبوب الزجاجي.

درجة حرارة القوس النموذجية تزيد عن 3000 درجة مئوية أو 5400 درجة مئوية. لون الضوء المنبعث من مصباح القوس الزينون أبيض (مشابه للضوء الطبيعي) والذي يتم استخدامه على نطاق واسع. من مصباح القوس النيون، نحصل على لون أحمر ومن مصباح القوس الزئبقي، نحصل على لون أزرق. يتم أيضًا استخدام مزيج من الغازات غير النشطة. ستقدم هذه الغازات طيف ضوء أكثر تساويًا في نطاق أوسع من الأطوال الموجية.

تطبيقات مصابيح القوس الكهربائي

تستخدم مصابيح القوس الكهربائي بشكل شائع في:

• الإضاءة الخارجية

• أضواء الفلاش في الكاميرات

• الأضواء الساطعة

• أضواء البحث

• إضاءة المجاهر (وتطبيقات البحث الأخرى)

• العلاجات

• رسم الخرائط

• أجهزة العرض (بما في ذلك أجهزة عرض السينما)

• التنظير الداخلي

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى التواصل لإزالته.