Hvad er energien konverteringer i et batteri lommelygte?

Et industrisamfund arbejder på grund af dets evne til at omdanne energi fra en form til en anden. Energien i rushing vand, brændende kul eller fange sollys, omdannet til elektricitet, opbevares derefter i kemiske batterier til frigivelse i en lang række andre applikationer. Når du tænder kontakten på lommelygten, deltager du i en række energikonverteringer fra knappen til lysets stråle.

Termodynamik og energiomregning

I en lommelygte, energi skal bevæge sig fra strømkilden (generelt et batteri) til lyskilden (ofte en glødelampe, undertiden en lysdiode). Men hver gang energi ændrer sig, er noget af det tabt som varme-et grundlæggende princip om termodynamik. Lommelygter, der bruger glødelamper, mister de fleste af deres energi som varme gennem selve pærens funktion. Glødelamper er en god måde at forblive varm på, men ikke sådan en god måde at belyse din vej effektivt på.

Batteriet

Når du trykker på knappen på en elektrisk lommelygte eller lommelygte, bliver den første Energikonvertering kommer fra selve batteriet. Batterier bruger metalelektroder sat i en kemisk pasta til opbevaring af elektricitet; som elektroden oxiderer det frigiver elektroner. I nogle batterier er denne proces envejs. Når batteriet løber ned, er det ubrugeligt. Du kan bruge genopladelige batterier. Det er muligt at tilføje elektricitet til dem i en proces, der er meget energieffektiv, hvilket gør dem til et miljøvenligt alternativ til engangs alkalier.

The Bulb

En glødelampe består af et vakuumforseglet glas kammer med en tynd tråd filament inde. Når elektricitet passerer gennem ledningen, gør modstanden det til at varme op. Denne omdannelse af elektricitet til varme er den anden energikonvertering i en typisk lommelygte. Dette gøres med næsten 100% effektivitet. Næsten meget al strøm går til at producere varme, som i en elektrisk radiator eller komfur. Disse frembringer også lys, som elementets rød-orange glød viser.

Lys og varme

For at producere lys skal filamentet varme op, indtil det gløder en lys hvid. Denne proces er ekstremt energi ineffektiv. Så meget som 95% af den effekt, der påføres pæren, går tabt som ubrugelig varme frem for belysning. Moderne lygter kan bruge "lysdioder" eller LED'er i stedet for glødelamper. Lysdioder udsender lys direkte uden at skulle opvarme et element; dette giver dem mulighed for at springe over den mest spildende energikonvertering af en lommelygte.