دعونا نحلل مزايا وعيوب كل من هذه المصابيح هنا.
1. المصابيح المتوهجة
المصابيح المتوهجة تسمى أيضًا المصابيح الكهربائية.يعمل عن طريق توليد الحرارة عند تمرير الكهرباء عبر الفتيل.كلما ارتفعت درجة حرارة الخيوط، كلما كان الضوء المنبعث أكثر سطوعًا.يطلق عليه مصباح وهاج.
عندما يبعث المصباح المتوهج الضوء، تتحول كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، ولا يمكن تحويل سوى كمية صغيرة جدًا إلى طاقة ضوئية مفيدة.
الضوء المنبعث من المصابيح المتوهجة هو ضوء كامل الألوان، ولكن يتم تحديد نسبة تكوين كل ضوء ملون بواسطة مادة الانارة (التنغستن) ودرجة الحرارة.
يرتبط عمر المصباح المتوهج بدرجة حرارة الفتيل، لأنه كلما ارتفعت درجة الحرارة، كلما كان تسامي الفتيل أسهل.عندما يتم تسامي سلك التنغستن إلى طبقة رقيقة نسبيًا، فمن السهل أن يحترق بعد تنشيطه، وبالتالي إنهاء عمر المصباح.ولذلك، كلما زادت قوة المصباح المتوهج، كلما قصر العمر الافتراضي.
العيوب: من بين جميع تركيبات الإضاءة التي تستخدم الكهرباء، تعتبر المصابيح المتوهجة هي الأقل كفاءة.يمكن تحويل جزء صغير فقط من الطاقة الكهربائية التي تستهلكها إلى طاقة ضوئية، والباقي يُفقد على شكل طاقة حرارية.أما بالنسبة لوقت الإضاءة، فإن عمر هذه المصابيح عادة لا يزيد عن 1000 ساعة.
2. مصابيح الفلورسنت
كيف يعمل: أنبوب الفلورسنت هو مجرد أنبوب مغلق لتفريغ الغاز.
يعتمد أنبوب الفلورسنت على ذرات الزئبق الموجودة في أنبوب المصباح لإطلاق الأشعة فوق البنفسجية من خلال عملية تفريغ الغاز.يمكن تحويل حوالي 60% من استهلاك الكهرباء إلى ضوء الأشعة فوق البنفسجية.وتتحول الطاقة الأخرى إلى طاقة حرارية.
تمتص مادة الفلورسنت الموجودة على السطح الداخلي لأنبوب الفلورسنت الأشعة فوق البنفسجية وتبعث الضوء المرئي.تنبعث مواد الفلورسنت المختلفة ضوءًا مرئيًا مختلفًا.
بشكل عام، تبلغ كفاءة تحويل الضوء فوق البنفسجي إلى الضوء المرئي حوالي 40%.وبالتالي فإن كفاءة مصباح الفلورسنت تبلغ حوالي 60% × 40% = 24%.
العيوب: العيبمصابيح فلورسنتهو أن عملية الإنتاج والتلوث البيئي بعد التخلص منها، وأهمها التلوث بالزئبق، ليست صديقة للبيئة.ومع تحسين العملية، يتم تقليل تلوث الملغم تدريجيًا.
3. المصابيح الموفرة للطاقة
مصابيح موفرة للطاقة، والمعروفة أيضًا باسم مصابيح الفلورسنت المدمجة (مختصرة باسممصابيح CFLفي الخارج)، تتمتع بمزايا كفاءة الإضاءة العالية (5 أضعاف المصابيح العادية)، وتأثير توفير الطاقة الواضح، والعمر الطويل (8 أضعاف المصابيح العادية).حجم صغير وسهل الاستخدام.إنه يعمل بشكل أساسي مثل مصباح الفلورسنت.
العيوب: يأتي الإشعاع الكهرومغناطيسي للمصابيح الموفرة للطاقة أيضًا من تفاعل التأين للإلكترونات وغاز الزئبق.وفي الوقت نفسه، تحتاج المصابيح الموفرة للطاقة إلى إضافة الفوسفورات الأرضية النادرة.بسبب النشاط الإشعاعي للفوسفورات الأرضية النادرة، ستنتج المصابيح الموفرة للطاقة أيضًا إشعاعات مؤينة.بالمقارنة مع عدم اليقين بشأن الإشعاع الكهرومغناطيسي، فإن ضرر الإشعاع المفرط على جسم الإنسان يستحق الاهتمام أكثر.
بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لمحدودية مبدأ عمل المصابيح الموفرة للطاقة، فمن المحتم أن يصبح الزئبق الموجود في أنبوب المصباح المصدر الرئيسي للتلوث.
4.المصابيح التي تقودها
LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء)، الصمام الثنائي الباعث للضوء، هو جهاز أشباه الموصلات ذو الحالة الصلبة يمكنه تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء مرئي، والذي يمكنه تحويل الكهرباء مباشرة إلى ضوء.قلب LED عبارة عن شريحة شبه موصلة، ويتم توصيل أحد طرفي الشريحة بقوس، وطرف واحد هو القطب السالب، والطرف الآخر متصل بالقطب الموجب لمصدر الطاقة، بحيث يتم تغليف الشريحة بأكملها بواسطة راتنجات الايبوكسي.
تتكون رقاقة أشباه الموصلات من جزأين، جزء واحد من أشباه الموصلات من النوع P، حيث تهيمن الثقوب، والطرف الآخر من أشباه الموصلات من النوع N، حيث تتواجد الإلكترونات بشكل أساسي.ولكن عندما يتم توصيل أشباه الموصلات، يتم تشكيل تقاطع PN بينهما.عندما يعمل التيار على الرقاقة عبر السلك، سيتم دفع الإلكترونات إلى المنطقة P، حيث تتحد الإلكترونات والثقوب مرة أخرى، ومن ثم تنبعث الطاقة على شكل فوتونات، وهو مبدأ انبعاث ضوء LED.يتم تحديد الطول الموجي للضوء، وهو أيضًا لون الضوء، بواسطة المادة التي تشكل الوصلة PN.
العيوب: مصابيح LED أغلى من تركيبات الإضاءة الأخرى.
باختصار، تتمتع مصابيح LED بالعديد من المزايا مقارنة بالمصابيح الأخرى، وستصبح مصابيح LED هي الإضاءة السائدة في المستقبل.