المصباح الكهربائي | أهم أجزائه وإستخداماته المتعددة بالتفصيل

تعرف على المصباح الكهربائي وعلى مراحل إختراع المصباح الكهربائي وأجزائه وإستخداماته المتعددة بالتفصيل عبر موقع محيط، حيث يعد المصباح الكهربائي من أعظم الإختراعات التي شهدتها البشرية على الإطلاق، وذلك لما له من فوائد عظيمة عادت بالنفع على الأشخاص في جميع أنحاء العالم، إذ أن إستخدامات المصباح الكهربائي كثيرة ومتعددة، وقد مر المصباح الكهربائي على عدة مراحل حتى تم إختراعه بصورة نهائية وناجحة، وفيما يلي سنتعرف على تلك المراحل وعلى أجزاء المصباح الكهربائي وإستخداماته المتعددة بالتفصيل.

إختراع المصباح الكهربائي

يعرف المصباح الكهربائي بأنه أحد الأجهزة التي تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء، وقد مر المصباح الكهربائي على عدة تجارب ومراحل فاشلة قبل إختراعه بشكل ناجح، وفيما يلي سنتعرف على تلك التجارب والمراحل بالتفصيل:

المراحل المبكرة لإختراع المصباح الكهربائي

لقد شهد المصباح الكهربائي العديد من التطورات منذ بداية إختراعه، حتى وصل في النهاية إلى شكله النهائي، وفيما يلي سنذكر مراحل تتبع تطور إختراع المصباح الكهربائي:

إختراع العالم الإيطالي أليساندرو فولتا

لقد قام العالم الإيطالي أليساندرو فولتا بإختراع نموذج إضاءة أولى من المصباح الكهربائي، حيث قام بإختراع ما يعرف بإسم (الكومة الفولتية).

ويعد هذا النموذج هو أول طريقة عملية وفعلية ممكنة للقيام بتوليد الكهرباء، حيث تقوم تلك الكومة الفولتية بتوصيل الكهرباء من خلال سلك نحاسي موصول مع أحد الطرفين.

وقد عرف السلك النحاسي بأنه أقدم إختراع للإضاءة المتوهجة، وقد قدم أليساندرو فولتا إختراعه للجمعية الملكية في لندن.

إختراع العالم الإنجليزي الكيميائي همفري ديفي

قام العالم الإنجليزي الكيميائي همفري ديفي بإختراع مصباح القوس الكهربائي، وكان ذلك عام 1802م، حيث يعد مصباح القوس الكهربائي هو أول مصباح كهربائي يعمل عن طريق القيام بتوصيل الأكوام الفولتية بأقطاب الفحم.

ويرجع السبب في تسمية هذا المصباح الكهربائي بهذا الإسم إلى شكل الضوء المشع من بين قضيبي الكربون المتواجدين به، حيث يتشابه شكل هذا الضوء بشكل القوس بصورة كبيرة.

ومع ذلك فإن مصباح القوس الكهربائي كان مصباح غير عملي على الإطلاق، حيث لم يتم إستخدامه في المنازل أو أماكن العمل لشدة سطوعه.

ولكن قد ساعد هذا الإختراع بشكل كبير في تطور مراحل إختراع المصباح الكهربائي، حيث تم إستخدام كافة المبادئ الكامنة

المشتقة من ضوء إختراع مصباح القوس الكهربائي في العديد من محاولات إختراع المصابيح الكهربائية الأخرى طوال فترة القرن التاسع عشر.

لا تفوت فرصة التعرف على: أنواع الكهرباء المنزلية والمتحركة

إختراع العالم البريطاني وارن دي لا رو

لقد قام العالم البريطاني وارن دي لا رو بإختراع مصباح كهربائي يعمل من خلال إستخدام الخيوط البلاتينية بدلا من السلك النحاسي، وكان ذلك عام 1840م.

ولكن هذا المصباح بالرغم من نجاح إختراعه، إلا أنه قد فشل تجاريا فشلا ذريعا نظرا إلى تكلفة عنصر البلاتين الباهظة جدا، وهو الأمر الذي أدى إلى عدم إستخدام ذلك المصباح الكهربائي بشكل كبير.

تطوير ويليام ستايت لمبدأ عمل مصباح القوس الكهربائي

قام العالم الإنجليزي ويليام ستايت بتطوير مبدأ عمل مصباح القوس الكهربائي التقليدي بشكل كبير، وكان ذلك عام 1848م، حيث قام بزيادة طول عمر مصباح القوس الكهربائي.

وقد قام بذلك عن طريق تطوير الآلية التي تقوم بتنظيم حركة قضبان الكربون المعرضة للتآكل في مصابيح القوس الكهربائية طوال اليوم، ولكن لم ينجح هذا التطوير بشكل تجاري نظرا لتكلفة البطاريات المستخدمة الباهظة جدا.

لا تفوت فرصة التعرف على: كيف تصنع المصباح الكهربائي في المنزل

إختراع أول مصباح كهربائي ناجح تجاريًا

لقد إخترع العالم والمخترع الكبير توماس إديسون أول مصباح كهربائي متوهج ناجح تجاريا، وكان ذلك عام 1879م، وقد حصل على براءة الإختراع لهذا الإختراع العظيم عام 1880م.

وقد إدعى بعض المؤرخين وجود أكثر من عشرين مخترعا قاموا بإختراع المصباح الكهربائي قبل توماس إديسون، ولكن نسب إختراع المصباح الكهربائي إلى إديسون نظرا لتفوق إختراعه على باقي الإختراعات الأخرى.

حيث تميز إختراع إديسون بتوهج فعال، هذا بالإضافة إلى مقاومة عالية تمكنت من تحقيق توزيع جيد للطاقة من مصدر مركزي يمكن تطبيقه إقتصاديا.

تجارب توماس إديسون المتعددة لإختراع المصباح الكهربائي

لقد قام توماس إديسون هو وزملاؤه بإجراء العديد من التجارب في مختبر ماكرز، وذلك للتمكن من تطوير المصباح الكهربائي وجعله عمليا.

وقد تطلبت تلك التجاب الكثير من المكونات والأدوات المتنوعة، وكانت تلك الأدوات تتمثل في المفاتيح والمصابيح الزجاجية وبعض أنواع الأسلاك والمعدات الخاصة.

وقد واجه هؤلاء المخترعين ومن ضمنهم إديسون تحدي كبير أثناء تلك التجارب، وهو ضرورة إيجاد مادة من خيوط تستطيع العمل لفترات طويلة، حيث قاموا بتجربة آلاف المواد وما يزيد عن 6,000 نوع من النباتات.

وفي النهاية قد تمكنوا من الوصول إلى خيوط القطن المتفحمة كأفضل مادة يمكن إستخدامها في إختراع المصباح الكهربائي العملي.

المنتج النهائي للمصباح الكهربي

لقد تمكن توماس إديسون في النهاية من إختراع المصباح الكهربائي وإنتاج ثلاثة عشر ساعة متواصلة من الإضاءة، وذلك من خلال إستخدام خيوط القطن المتفحمة، وحصل على براءة إختراع المصباح الكهربائي في السابع والعشرين من كانون الثاني عام 1880م.

ثم توصل العلماء من بعده إلى إختراع مصابيح كهربائية تدوم إضاءتها إلى أكثر من ألف ومائتين ساعة، وذلك من خلال إستخدام خيوط الخيزران المتفحم.

وقد جُربت تلك المصابيح الكهربائية في إضاءة الحي المالي في نيويورك عام 1882م، وقد تمكنت من إضاءة خمس وعشرون مبني.

وقد كتب توماس إديسون:

“لقد تطلب مني إختراع الضوء الكهربائي أكبر قدر من الدراسة وأكثر التجارب تفصيلاً”، “لم أشعر أبدًا بالإحباط أو الرغبة في أن أكون يائسًا من النجاح”

لا تفوت فرصة التعرف على: أهمية الكهرباء للعديد من المجالات

أجزاء المصباح الكهربائي

تعتمد آلية عمل المصباح الكهربائي وإضاءته على فتيل معدني متوهج، يحيط بهذا الفتيل غطاء زجاجي بداخله أي نوع من أنواع الغاز الخامل مثل غاز النيتروجين.

وتتواجد عدة أجزاء رئيسية في المصباح الكهربائي، وتتمثل تلك الأجزاء في كل ما يلي:

القاعدة المعدنية

تحتوي القاعدة المعدنية على ملامسين معدنيين متصلين بين أطراف الدائرة الكهربائية.

الملامسات المعدنية

تقوم الملامسات المعدنية بالإتصال مع بعضها البعض من خلال سلكين صلبين، وتعرف تلك الملامسات المعدنية بأنها عبارة عن خيوط معدنية رفيعة.

الفتيل

هو عبارة عن سلك مثبت من خلال حامل زجاجي، ويتواجد هذا الفتيل في منتصف المصباح الكهربائي.

لمبة زجاجية

تتواجد جميع مكونات وأجزاء المصباح الكهربائي السابق ذكرها بداخل لمبة زجاجية تحتوي بداخلها على غاز خامل مثل غاز الأرجون.

لا تفوت فرصة التعرف على: أخطار الكهرباء وكيفية الوقاية منها

ما هي إستخدامات المصباح الكهربائي

تعرف المصابيح الكهربائية بأنها أشهر مصادر الإضاءة الصناعية المتواجدة في جميع أنحاء العالم، وتتواجد للمصابيح الكهربائية العديد من الإستخدامات في الحياة اليومية، وتتمثل تلك الإستخدامات المتنوعة في الآتي:

• إنارة الأفران والميكروويف: حيث تعمل المصابيح الكهربائية المتواجدة في كلا من الأفران والميكروويف عند فتحها لتسخين الطعام، بالإضافة إلى أنها ضرورية للتمكن من فحص الطعام بدون فتح الفرن أو الميكروويف، ويتم إستخدام المصابيح من نوع الهالوجين في إنارة الأفران والميكروويف.
• إنارة المجمدات والثلاجات: حيث تضيء المصابيح الكهربائية التي تتواجد بداخل الثلاجات والمجمدات عند القيام بفتحها، وتصمم تلك المصابيح الكهربائية المستخدمة لهذا النوع من الأجهزة الكهربائية بطريقة تجعلها تتحمل درجات الحرارة القصوى.
• إنارة غرف النوم والمعيشة: يتم تركيب المصابيح الكهربائية في أسقف الغرف للقيام بإنارتها، ويفضل بعض الأشخاص إستخدام المصابيح الكهربائية المتوهجة الصفراء، ولكن من الأفضل القيام بإستبدالها وإستخدام مصابيح فلوري الكهربائية المدمجة، أو إستخدام المصابيح الكهربائية الموفرة للطاقة والتي تقوم بإستهلاك طاقة أقل من المصابيح المتوهجة الصفراء بنسبة 75%، وعلى الرغم من أن تكلفة المصابيح الكهربائية الموفرة للطاقة أعلى، إلا أنها عملية أكثر من غيرها وتدوم لفترات أطول.
• إنارة الكراج: تتواجد عدة أنواع من المصابيح الكهربائية التي يمكن إستخدامها لإنارة الكراج، وتتمثل أنواع تلك المصابيح الكهربائية في كل من مصابيح فلوري الكهربائية أو المتوهجة أو مصابيح (LED)، وتتميز تلك المصابيح الكهربائية بأنها مقاومة لكلا من الكسر والإهتزازات الأرضية، كما أنها تتحمل تكرار فتح وإغلاق باب الكراج بشكل يومي عند إستخدام السيارة.
• إنارة السيارات: تستخدم المصابيح الكهربائية في إنارة كافة أنواع السيارات المختلفة، حيث يتم إستخدامها في فوانيس السيارة وغيرها.
• إنارة الثريات: يتم إستخدام المصابيح الكهربائية المتوهجة أو الفلوري في إنارة الثريات التي توضع داخل الغرف.
• إنارة المصابيح اليدوية: تستخدم المصابيح الكهربائية في صناعة المصابيح اليدوية التي تستخدم في حالات الطوارئ وإنقطاعات التيار الكهربائي التي تحدث في أوقات العواصف والكوارث الطبيعية المختلفة.

بذلك نكون قد تعرفنا على مراحل إختراع المصباح الكهربائي المختلفة، كما تعرفنا على مخترع هذا الإختراع العظيم، بالإضافة إلى أننا قد تعرفنا على أجزاء المصباح الكهربائي المتعددة وعلى إستخداماته المتنوعة في الحياة اليومية بالتفصيل.