مصدر الضوء ، لومن ، LED ، ومصطلحات الإضاءة الأخرى التي تحتاج إلى معرفتها

قد تفكر في المصباح الخاص بك باعتباره الجهاز الذي تحتفظ به على مكتبك لمساعدتك في رؤية ما تقرأه ، ولكن في عالم الإضاءة ، يعتبر مصدر ضوء مُصنَّع - وليس مجرد مصباح. من خلال هذا التعريف ، فإن المصابيح الموجودة في أ الثريا هي المصابيح ، وكذلك المصابيح الكاشفة ، ومصابيح الكشاف ، والأضواء الخيالية. أي مصدر ضوء مصنّع هو مصباح تقنيًا.

هناك شروط للإضاءة لإخراج الضوء ، وجودة الإضاءة ، واستهلاك الطاقة ، وأكثر من ذلك. هناك أيضًا مصطلحات مهمة تتعلق تحديدًا بالمصابيح (أي المصابيح). بينما لا تحتاج إلى معرفة كل هذه المصطلحات لشراء الإضاءة لمنزلك أو حديقتك أو مكتبك ، فمن الجيد أن تكون على دراية ببعض المصطلحات الأساسية. ستساعدك معرفة هذه المصطلحات في العثور على الحق ضوء لاحتياجاتك.

سطوع مصدر الضوء

يعتمد السطوع على شدة مصدر الضوء بالإضافة إلى مقدار تركيز الضوء. هناك ثلاث وحدات لقياسها:

• لومن
• كالينديلا
• لوكس

لومن

يُعرف إجمالي كمية الضوء التي يشعها المصدر (المعروف أيضًا باسم المصباح) في جميع الاتجاهات باسم التدفق الضوئي ، ويتم قياسه باللومن. كلما زاد عدد اللومن ، زاد تدفق الضوء وكان المصباح أكثر سطوعًا. اعتاد الناس على قياس ناتج الضوء بالواط ، ولكن كان ذلك عندما كانت المصابيح المتوهجة هي النوع الوحيد المتاح. Lumens هي وحدة أكثر دقة ، والعديد من الشركات المصنعة تسرد فعالية الضوء للمصباح في لومن لكل واط.

كانديلا

تُعرف الشمعة سابقًا باسم قوة الشموع ، وهي مقياس لشدة الإضاءة في اتجاه معين. في حين أن عدد اللومن المنبعث من مصدر الضوء ثابت لهذا المصدر ، يختلف عدد الشموع مع التركيز والمسافة من المصدر. نظرًا لكونه شعاعًا عالي التركيز من الضوء ، فإن الليزر لديه أعلى تصنيف للشموع من أي مصدر ضوء.

لوكس

لوكس هو مقياس للإضاءة ، أو مقدار الضوء الذي يسقط على سطح لكل وحدة مساحة. التعريف الفعلي لـ lux هو لومن واحد لكل متر مربع. الوحدة البديلة هي شمعة القدم ، وهي لومن واحد لكل قدم مربع. بالنسبة لأي سطح معين ، يعتمد عدد وحدات اللوكس التي تسقط عليه على بعده عن المصدر ، لذلك إذا رأيت الإخراج على مصباح مدرجًا بوحدة اللوكس ، فيجب تحديد المسافة أيضًا.

لون فاتح وجودة

حتى لو كانت تصدر نفس العدد من اللومن ، فهناك فرق كبير في جودة الضوء من تركيبات الفلورسنت مقابل المصباح المتوهج. هناك وحدتان تقيسان هذا:

• درجة حرارة اللون
• مؤشر تجسيد اللون (CRI)

درجة حرارة اللون

كلما كان مصدر الضوء أكثر سخونة ، كلما أقصر الطول الموجي للضوء المرئي الذي ينبعث منه ، وكلما زاد تحول اللون نحو النهاية فوق البنفسجية للطيف وبعيدًا عن نهاية الأشعة تحت الحمراء. تُقاس درجة حرارة اللون بالدرجات كلفن (K) وتتراوح عادةً بين 2000 كلفن (دافئ) و 6500 كلفن (بارد). يكون الضوء الدافئ - من 2000 كلفن إلى 3500 كلفن - أكثر استرخاءً بشكل عام ، في حين أن الضوء البارد - فوق 4000 كلفن - يكون أكثر وضوحًا.

مؤشر تجسيد اللون (CRI)

CRI هو مقياس لمدى إخلاص مصدر الضوء في الكشف عن الألوان الفعلية للأشياء التي ينيرها. يتم قياس CRI على مقياس من 1 إلى 100 مع قيم أعلى تشير إلى تجسيد ألوان أكثر واقعية وتميل القيم السفلية إلى جعل الكائنات تبدو باهتة. يجب أن تحتوي المصابيح عمومًا على CRI أعلى من 85 ، ويعتبر المصباح الذي يحتوي على CRI أعلى من 90 جيدًا لحيوية الألوان. أضواء خافتة هي إحدى طرق ضبط CRI.

استهلاك الطاقة الكهربائية

تستهلك المصابيح الكهرباء لإنتاج الضوء ، وتحتاج إلى معرفة فصلين لتناقش هذا من الناحية الكمية:

• واط
• الجهد االكهربى

واط

الواط هو مقياس لاستخدام الكهرباء ، وهو مرتبط بكمية التيار الكهربائي التي يسحبها المصباح (تقاس بالأمبير). بالنسبة لنوع معين من المصابيح ، فكلما زادت القوة الكهربائية التي يستهلكها ، زاد إنتاجها من الضوء ، ولكن المصابيح المختلفة لها كفاءات إضاءة مختلفة. إن أفضل مقارنة معروفة هي بين لمبة ذات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) والمصباح المتوهج. تستهلك المصباح المتوهج الكثير من واط من الكهرباء مقارنة بمصباح LED لإنتاج نفس الكمية من الضوء.

الجهد االكهربى

تعمل بعض المصابيح بجهد خطي ، بينما تعمل مصابيح أخرى (معظمها مصابيح الخزانة والمسار والمناظر الطبيعية) بجهد منخفض. جهد الخط هو جهد النظام الكهربائي نفسه (عادةً 120 فولت) ، بينما الجهد المنخفض هو أي شيء أقل من 50 فولت. تعمل معظم مصابيح الجهد المنخفض بجهد 12 فولت وتحتاج إلى محول تنحي لتحويل جهد الخط إلى جهد التشغيل.

أنواع المصابيح

تم تطوير أربعة أنواع من المصابيح ، وكلها متوفرة في أي منفذ إضاءة. الأنواع الأربعة من المصابيح الكهربائية التي يجب أن تعرفها هي:

• ساطع
• الهالوجين
• فلورسنت فلورسنت ومضغوط (CFL)
• الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)

ساطع

ان مصباح متوهج يتكون من غرفة زجاجية محكمة الغلق مملوءة بالغاز تحيط بخيوط التنغستن. عندما تمر الكهرباء عبر الفتيل ، تتسبب المقاومة الكهربائية في توهجها وانبعاث الضوء. هذا هو المصباح الكهربائي الأصلي. يوفر بشكل عام ضوءًا دافئًا ولديه أقل فعالية إضاءة من أي مصباح.

الهالوجين

لمبة الهالوجين هي نوع من اللمبات المتوهجة ، لكن الحجرة المغلقة مملوءة بغاز الهالوجين الذي يسمح للفتيل أن يحترق أكثر سخونة ويصبح أكثر سطوعًا من المصابيح المتوهجة العادية. تصدر مصابيح الهالوجين ضوءًا أكثر برودة مع استهلاك نفس القدر من الطاقة مثل المصابيح المتوهجة العادية.

فلورسنت فلورسنت ومضغوط (CFL)

مصابيح الفلورسنت عبارة عن أنابيب زجاجية تحتوي على غاز خامل ، مثل النيون أو الأرجون ، والذي يتأين عند الفولتية العالية التي توفرها الصابورة. الصابورة عبارة عن مكون إلكتروني يكبر الجهد. ال تأين الغاز تنبعث منه أشعة فوق بنفسجية تضرب السطح المطلي بالفوسفور لحاوية اللمبة وتجعله يتوهج. إضاءة الفلورسنت عادة ما تكون درجة حرارة اللون باردة وكاشفة.

تعمل المصابيح الفلورية المتضامة بنفس الطريقة التي تعمل بها المصابيح الفلورية ، لكن أنابيبها تنحني على شكل معيار اللمبة المتوهجة أو غيرها من الأشكال المدمجة ، ويكون الصابورة في قاعدة المصباح بدلاً من الضوء المباراة. تتمتع المصابيح الفلورية المتضامة بكفاءة إضاءة أعلى من المصابيح المتوهجة ، ولكنها تحتوي على الزئبق ، مما يمثل مشكلة في التخلص منها.

الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)

LED هو جهاز إلكتروني يتمتع بأعلى فعالية للضوء وأطول عمر للمصباح من أي نوع من مصادر الضوء. لا يجب أن تكون مصابيح LED في حجرة محكمة الغلق لتعمل ، ولكن في الممارسة العملية ، يتم وضع العديد من مصابيح LED في بلاستيك ، يشبه المصباح حاوية - أو كرة أرضية - مزودة بقاعدة لمبة تقليدية تسمح لك بتبديل أحدها بنوع آخر من مصباح. يمكن أن ينتج عن رسم LED 7 وات نفس عدد وحدات اللومن مثل CFL 12 وات أو 40 وات المتوهج.

خصائص المصباح الكهربائي

عادةً ما ينسب الفضل إلى توماس إديسون في اختراع المصباح الكهربائي ، لكن إنجازه الحقيقي كان إتقان تصميم كان موجودًا بالفعل منذ 40 عامًا على الأقل. ظل تصميم مصباح Edison تقريبًا دون تغيير خلال معظم القرن العشرين - حتى بدأت المصابيح الفلورية المتضامة ومصابيح LED في الارتفاع في شعبيتها ، وحتى أنها احتفظت ببعض الميزات نفسها. ومع ذلك ، هناك تنوع أكبر بكثير مما قد تتوقعه مع المصابيح الكهربائية.

العالم

الكرة الأرضية هي جزء المصباح الذي يحتوي على مصدر الضوء. بعضها شفاف ، لكن الكثير منها شفاف لتوصيل المزيد من الضوء المنتشر. لا تحتوي المصابيح الفلورية المتضامة على كرات أرضية في حد ذاتها ، بل هي عبارة عن أنابيب ملفوفة في شكل كروي ، ومثل أنابيب الفلورسنت المستقيمة ، وهي مغلفة بالفوسفور الذي يتوهج عندما يصطدم بالأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الغاز المؤين داخل أنابيب. وبالمثل ، فإن الكرات الأرضية للمصابيح العاكسة مطلية بمادة عاكسة لزيادة شدة الضوء.

يمكن أن تتخذ الكرات الأرضية مجموعة متنوعة من الأشكال ، من الشكل البيضاوي المألوف لمصباح الإضاءة القياسي إلى القطرات المسيلة للدموع والكرات والأسطوانات. يتم تحديد الأشكال من خلال سلسلة من الأحرف والأرقام ، مع وجود بعض أكثرها شيوعًا:

• ​المجموعة أ:هذا ال المصباح الكهربائي القياسي شكل.
• ​المجموعة G:كثيرا ما تسمى أضواء الكرة الأرضية، هذه المصابيح كروية.
• ​المجموعة C: هذه المصابيح لها مخروطي شكل.
• ​مجموعة BR:BR تعني عاكس منتفخ. إنه الشكل الأكثر شيوعًا لـ أضواء كاشفة.
• ​مجموعة MR:MR تعني عاكس متعدد الأوجه. هذه مصابيح صغيرة ذات قواعد دبابيس شائعة في نظام الإضاءة منخفض الجهد.
• ​المجموعة T:هؤلاء المصابيح الأنبوبية يناسب ضوء الفلورسنت تركيبات.

الشعيرة

توجد الشعيرات فقط في المصابيح المتوهجة ؛ لا تحتوي عليها المصابيح CFL ولا LED. يتم توصيل الخيوط بأسلاك رفيعة متصلة بدورها بمصدر الطاقة ، وينتج التوهج المقاوم الذي ينتجه عندما تتدفق الكهرباء خلاله الضوء. عندما "تحترق" المصباح المتوهج ، يكون ذلك بسبب احتراق الشعيرة أو كسرها.

القاعدة

تعتبر القاعدة من أهم الأشياء التي يجب مراعاتها عند اختيار المصباح الكهربائي. هناك أكثر من 50 نوعًا مختلفًا ، بما في ذلك 11 حجمًا مختلفًا من قواعد Edison اللولبية ، والتي تتطابق إلى حد كبير مع تلك التي قدمها Edison في لمباته. تتضمن قواعد Edison اللولبية الأربعة التي من المحتمل أن تجدها في منفذ الإضاءة ما يلي:

• ​E39 (قطب):أكبر قاعدة لولبية (الرقم بعد الحرف E يشير إلى قطر القاعدة بالمليمترات).
• ​E26 (متوسط):ال القاعدة الأكثر شيوعًا الموجودة في تركيبات الإضاءة المنزلية العادية.
• ​E17 (جهاز):تناسب هذه القاعدة مآخذ الأجهزة وأجهزة الإضاءة الصغيرة.
• ​E12 (الشمعدانات):​ هذه القاعدة يناسب الثريات ومراوح السقف.

تشمل الأنواع الأخرى من القواعد ما يلي:

• ​تويست والقفل:أكثر شيوعًا في الإضاءة المتخصصة منه في تركيبات الإضاءة المنزلية.
• ​قواعد ثنائية الدبوس:شائع في تركيبات الإضاءة بجهد 12 فولت ، والمصابيح ذات القواعد ثنائية السن لها دبابيس تعمل كأقطاب كهربائية.
• ​قواعد دبوس الفلورسنت:تستخدم لأنابيب الفلورسنت والتركيبات.
• ​قواعد المكونات في الفلورسنت المدمجة: يستخدم لبعض أنواع مصابيح الفلورسنت المدمجة.

تعد قاعدة Edison الأكثر شيوعًا إلى حد بعيد ، ويشار إليها أحيانًا بقاعدة اتصال واحدة بسبب اللمبة لا يتم تنشيطه حتى يتم تثبيته بالكامل ويقوم الزر الموجود في الأسفل بالاتصال بقاعدة قابس كهرباء.