Une société industrielle fonctionne en raison de sa capacité à convertir l'énergie d'une forme à une autre. L'énergie contenue dans l'eau de précipitation, la combustion du charbon ou de capturer la lumière du soleil, convertie en électricité, est ensuite stockée dans des batteries chimiques pour la libération dans une foule d'autres applications. Lorsque vous feuilletez l'interrupteur sur votre lampe de poche, vous prenez part à une série de conversions d'énergie à partir du bouton à la poutre de la lumière.
Thermodynamique et conversion de l'énergie
Dans une lampe de poche, l'énergie doit passer de la source d'alimentation (généralement une batterie) à la source lumineuse (souvent une ampoule à incandescence, parfois une LED). Cependant, tous les changements d'énergie de temps forment, certaines d'entre elles est perdue sous forme de chaleur --- un principe fondamental de la thermodynamique. Lampes de poche utilisant des ampoules à incandescence perdent la plupart de leur énergie sous forme de chaleur à travers le fonctionnement de l'ampoule elle-même. les ampoules incandescentes sont une bonne façon de rester au chaud, mais pas une bonne manière pour éclairer votre chemin efficacement.
La batterie
Lorsque vous appuyez sur le bouton sur une torche ou lampe électrique, la première conversion de l'énergie provient de la batterie elle-même. Batteries utilisent des électrodes métalliques fixées dans une pâte chimique pour stocker l'électricité; comme électrode oxydent il libère des électrons. Dans certaines batteries, ce processus est à sens unique. Une fois que la batterie est déchargée, il est inutile. Vous pouvez utiliser des piles rechargeables. Il est possible d'ajouter l'électricité en eux dans un processus qui est très économe en énergie, eux une alternative écologique aux alcalis jetables faire.
L'ampoule
Une ampoule à incandescence se compose d'une chambre de verre scellé sous vide avec un filament de fil mince à l'intérieur. Lorsque l'électricité passe à travers le fil, la résistance provoque son échauffement. Cette conversion de l'électricité à la chaleur est la deuxième conversion d'énergie dans une lampe de poche typique. Cela se fait avec presque 100% d'efficacité. Presque toute l'électricité va dans la production de chaleur, comme dans un radiateur ou cuisinière électrique. Ceux-ci génèrent également de la lumière, comme le montre la lueur rouge-orange de l'élément.
Lumière et chaleur
Pour produire de la lumière, le filament doit chauffer jusqu'à ce qu'il brille d'un blanc éclatant. Ce processus est extrêmement inefficace de l'énergie. Jusqu'à 95% de la puissance appliquée à la lampe est perdue sous forme de chaleur inutile au lieu de l'illumination. lampes de poche modernes peuvent utiliser «diodes électroluminescentes», ou LED, au lieu des ampoules à incandescence. LED émettent de la lumière directement, sans qu'il soit nécessaire de chauffer un élément; ce qui leur permet de sauter la conversion d'énergie le plus gaspillage d'une lampe de poche.