Back to the topics list

цахилгаан гэрэл

Цахилгаан гэрлийн гайхамшиг: Харанхуйгаас гэгээрэлд хүрэх аялал

Цахилгаан гэрэл нь хүн төрөлхтний түүхэн дэх хамгийн их өөрчлөлт шинэчлэлтүүдийн нэг юм. Энэ нь манай гэр, хотыг гэрэлтүүлээд зогсохгүй бидний идэвхтэй ажиллах цагийг нэмэгдүүлж, бүтээмж, аюулгүй байдлыг дээшлүүлсэн. Цахилгаан гэрлийн ертөнц рүү хийх энэхүү аялал нь түүний цахилгаан ба гэрэлтэй холбогдохыг хөндөж, үндсэн зарчим, төрөл, нөлөөллийг нь харуулсан.

Цахилгаан ба гэрлийн тухай ойлголт

Цахилгаан бол электрон эсвэл протон гэх мэт цэнэглэгдсэн бөөмсийн оршин тогтнолоос үүсдэг энергийн нэг хэлбэр юм. Энэ бол байгалийн үзэгдэл, орчин үеийн ертөнцийг хүчирхэгжүүлдэг бараа бүтээгдэхүүн юм.

Харин гэрэл бол хүний ​​нүдэнд харагдах цахилгаан соронзон цацрагийн нэг төрөл юм. Энэ нь бидний эргэн тойрон дахь объектуудаас ялгарах эсвэл туссан энергийг хэрхэн хүлээн авдаг. Эдгээр хоёр үзэгдэл хоорондоо холбогдвол бид цахилгаан гэрэл авдаг.

Харанхуйгаас гэрэл рүү: Цахилгаан гэрлийн зарчим

Цахилгаан гэрлийн үндэс нь цахилгаан энергийг гэрлийн энерги болгон хувиргахад оршино. Энэ үйл явц нь ерөнхийдөө хоёр аргаар явагддаг:

• Улайсдаг гэрэл : Энэ арга нь материалыг, ихэвчлэн чийдэнгийн судалтай, гэрэлтэх хүртэл халаадаг. Утас нь цахилгаан гүйдэл дамжуулж халааж, цахилгаан энергийг дулаан, дараа нь гэрэл болгон хувиргадаг.
• Цахилгаан люминесценц : Энд материалаар дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдлийн үр дүнд гэрэл үүсдэг бөгөөд энэ нь халаалтын завсрын үе шатгүйгээр шууд гэрлийн ялгаралтанд хүргэдэг. LED (гэрэл ялгаруулах диод) нь энэ зарчмын нийтлэг жишээ юм.

Цахилгаан гэрэлтүүлгийн хувьсал

Цахилгаан гэрлийн аялал 19-р зууны сүүлээр Томас Эдисоны зохион бүтээсэн улайсдаг чийдэнгээс эхэлсэн. Энэ чийдэн нь цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөхөд халааж, гэрэл үүсгэдэг нүүрстөрөгчийн судал ашигласан. Гэсэн хэдий ч цахилгаан гэрлийн илүү үр ашигтай, удаан эдэлгээтэй эх үүсвэрийг эрэлхийлэх нь гэрлийн хөгжилд хүргэсэн

• Флюресцент гэрэл : Эдгээр нь мөнгөн усны уураар дүүрсэн хоолойгоор цахилгаан гүйдэл дамжуулах замаар ажилладаг. Гүйдэл нь уурыг өдөөдөг бөгөөд энэ нь хэт ягаан туяа ялгаруулж, дараа нь хоолойн доторх фосфорын бүрээсийг цохиж, харагдахуйц гэрэл үүсгэдэг.
• LED (гэрэл ялгаруулах диод): LED нь хагас дамжуулагчаар цахилгаан гүйдэл дамжуулж, гэрэл ялгаруулахад хүргэдэг. Эдгээр нь өндөр үр ашигтай бөгөөд урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай тул улам бүр түгээмэл болж байна.

Шинжлэх ухааныг ойлгох нь: Цахилгаан гэрэл хэрхэн ажилладаг

Шинжлэх ухааныг илүү гүнзгий судлахын тулд LED хэрхэн гэрэл ялгаруулдаг тухай үндсийг авч үзье. LED нь хагас дамжуулагч гэж нэрлэгддэг материалаас бүрдэнэ. Энэ хагас дамжуулагч дээр цахилгаан хэрэглэхэд электронууд хөдөлж, нүхнүүдтэй дахин нэгдэж, фотон хэлбэрээр энерги ялгаруулдаг. Энэ үзэгдлийг тэгшитгэлээр тодорхойлно.

Энд \(E\) нь фотоны энерги, \(h\) нь Планкийн тогтмол, \(\nu\) нь гэрлийн давтамж юм. Энэ тэгшитгэл нь ялгарах гэрлийн энерги ба түүний давтамжийн шууд хамаарлыг харуулдаг.

Нийгэмд цахилгаан гэрлийн үзүүлэх нөлөө

Цахилгаан гэрэл бий болсон нь хүний ​​нийгэмд маш их нөлөөлсөн.

• Энэ нь өдрийг уртасгаж , нар жаргасны дараах үйл ажиллагааг идэвхжүүлж, бүтээмж, чөлөөт цагийг нэмэгдүүлсэн.
• Гудамж, нийтийн эзэмшлийн талбайг гэрэлтүүлж, осол аваарыг бууруулж, гэмт хэргээс урьдчилан сэргийлж аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлсэн .
• Цахилгаан гэрэл нь гадна болон доторх орон зайн гоо зүйн үзэмжийг өөрчилж , архитектур, хот төлөвлөлтөд илүү бүтээлч, функциональ дизайн хийх боломжийг олгосон.
• Түүнчлэн гэр доторх үйл ажиллагаанд шаардлагатай гэрлээр хангаж, хорт утаа ялгаруулах лаа, хийн чийдэнгийн хэрэглээг бууруулснаар эрүүл мэнд, сайн сайхан байдлыг сайжруулсан .

Цахилгаан гэрлийн эх үүсвэрийн төрлүүд

Өнөөдөр хэд хэдэн цахилгаан гэрлийн эх үүсвэрүүд өргөн тархсан бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн давуу тал, хэрэглээтэй байдаг.

• Улайсдаг чийдэн: Тэд утсыг гэрэлтүүлэх хүртэл халааж гэрэл үүсгэдэг. Дулаан гэрэл, маш сайн өнгө өгдөг хэдий ч үр ашиггүй, богино наслалт нь алдар нэр буурахад хүргэсэн.
• Галоген чийдэн: улайсдаг чийдэнтэй төстэй боловч өндөр температурт ажилладаг тул илүү үр ашигтай, удаан эдэлгээтэй болгодог. Тэдгээрийг ихэвчлэн гэрэлтүүлэгт ашигладаг.
• Компакт флюресцент чийдэн (CFLs): Эдгээр нь флюресцент чийдэнгийн нэг төрөл юм. Эдгээр нь улайсдаг чийдэнгээс илүү өндөр үр ашигтай, урт наслах боломжийг олгодог боловч бүрэн гэрэлтэх хүртэл халаахад цаг хугацаа шаардагддаг.
• LED: Үр ашиг, урт наслалт, олон талт чанараараа алдартай LED нь орон сууцны гэрэлтүүлгээс гадна гадаа болон архитектурын хэрэглээ хүртэл өргөн хүрээний гэрэлтүүлгийн хэрэгцээнд зориулагдсан сонголт юм.

Цахилгаан гэрэл ба хүрээлэн буй орчин

LED гэх мэт илүү үр ашигтай гэрэлтүүлгийн технологи руу шилжих нь эрчим хүч хэмнэхээс гадна хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч бага хэмжээний мөнгөн ус агуулсан CFL гэх мэт гэрлийн зарим эх үүсвэрийг зохих ёсоор устгах асуудлыг шийдвэрлэх нь чухал юм. Зөв зохистой дахин боловсруулалт нь хүрээлэн буй орчны бохирдлоос сэргийлж, гэрэлтүүлгийн технологийн тогтвортой байдлыг дэмжих болно.

Гэрлийн өнгийг судлах

Цахилгаан гэрлийн эх үүсвэрээс ялгарах гэрлийн өнгийг Кельвин (K) градусаар хэмжсэн температураар тодорхойлно. Доод температур нь дулаан, шаргал өнгөтэй, өндөр температур нь сэрүүн, хөхөвтөр туяа үүсгэдэг. Өнгөний температур нь орон зайн сэтгэл санааны байдал, үйл ажиллагаанд нөлөөлж, бидний хүрээлэн буй орчныг хэрхэн хүлээж авах, хэрхэн харилцахад нөлөөлдөг.

Дүгнэлт

Цахилгаан гэрлийн нээлт, хувьсал нь бидний амьдрах, ажиллах, тоглох арга барилд хувьсгал хийсэн. Улайсдаг чийдэнгийн дулаан гэрлээс эхлээд LED-ийн тод, үр ашигтай гэрэл хүртэл цахилгаан гэрэлтүүлэг үргэлжлэн хөгжиж, бидний өдөр тутмын амьдралыг сайжруулж, эх дэлхийгээ хамгаалж байна. Технологи хөгжихийн хэрээр цахилгаан гэрлийн ирээдүй нь илүү их үр ашиг, тогтвортой байдал, инновацийг амлаж, илүү гэрэл гэгээтэй, илүү гэгээлэг ертөнцөд хүрэх замыг гэрэлтүүлж байна.