Indukciós csodalámpa
2013/07/01 11:03
2400 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

Mindenki találkozott már a boltok polcain az elem nélküli, „rázogatós” lámpával. A használata nyilvánvaló, a működéséhez szükséges felfedezés viszont nincs kétszáz éves sem.

Go-Green-indukcios-zseblampa Kép forrása: zoldtech.hu

Mi kotyog benne?

Egy mágnes. A markolatban egy tekercs és egy mágnes van. Amikor a lámpát rázzuk, valójában a mágnest mozgatjuk benne előre-hátra, föl-le. A mágnes és a tekercs egymáshoz viszonyított elmozdulása pedig feszültséget indukál a tekercs vezetékében.

Indukció

A felfedezés Michael Faraday nevéhez köthető, miszerint egy elektromosan vezető anyagot változó mágneses térnek kitéve a vezetőben potenciálkülönbség (feszültség) jön létre. Fontos szó a változó! Amikor rázzuk a lámpát, a tekercs szemszögéből a mágneses tér folyamatosan változik, mivel a benne mozgó mágnes erővonalai minden időpillanatban máshogyan metszik a vezetéket. Tehát, ha nem mozgatjuk, nem változik a tér, így feszültség sem indukálódik.

Sejthetjük, hogy a mozgatás sebessége és a feszültség között egyenes arányosság van, tehát minél gyorsabban mozgatjuk, annál nagyobb lesz a potenciálkülönbség. Ezt a tankönyvekből már ismert összefüggés is alátámasztja: U=B x l x N x v , ahol az U a feszültséget, a B a mágneses indukciót, az l a vezető hosszát, az N a tekercs menetszámát, a v pedig a sebességet jelöli.

Akkor miért világít rázogatás nélkül is?

A mozgási indukcióval nem közvetlenül a fényforrást működtetjük, hiszen elég kényelmetlen lenne úgy világítani, hogy közben rázni kell a lámpát. A mozgatással egy akkumulátort töltünk fel az eszköz belsejében, így nyugalmi helyzetben is használható marad.

Milyen akkumulátor?

Minden akkumulátor kémiai energiává alakítja a villamos energiát a feltöltés során, kisütéskor pedig a folyamat ellentétes irányban zajlik le, vagyis az eltárolt kémiai energia visszaalakul. A mai technológia már lehetővé teszi a nagy energiasűrűségű akkumulátorok előállítását, így kis méret és tömeg mellett nagy a kapacitása. Ilyen a mobiltelefonokban elterjedt lítium-polimer cella is. Nagy előnye a hagyományos Nikkel alapú cellákhoz képest, hogy nincs az úgynevezett memóriaeffektus, így nem kell teljesen lemerítenünk ahhoz, hogy újra feltöltsük. A lítium számos előnye mellett igen veszélyes is. Könnyen reakcióba lép a vízzel (akár még a levegőben található párával is!), ilyenkor hidrogén gáz fejlődik.

A fényforrás

A hagyományos ízzók rossz hatásfoka és rövid élettartama miatt a modern zseblámpákban már LED fényforrást használnak. Míg az előbbinek 0,5-1% a hatásfoka, a legújabb technológiával előállított LED-eké már 20%. A wolframszálas ízzóktól eltérően itt az elektromos árammal nem huzalt hevítünk, hanem félvezető anyagok elektronjait gerjesztjük, ezáltal az elektronok magasabb energiaszintre kerülnek. Az eredeti energiaszintre való visszatérés közben fotonokat bocsátanak ki. A kibocsátott fény hullámhossza függ a felhasznált félvezető anyagától. A fehér LED-ekben Indium-Gallium-Nitrid található. Hiába parányi a felhasznált mennyiség, ezek a fémek nagyon ritkák, így jelentősen megnövelik a fényforrások árát.

Mindent az indukciós zseblámpáról

Zsigó Zsolt cikke

Csoportot ajánlunk

Kapcsolódó oldalak

Scientix A természettudományos oktatás közössége
All you need is code Minden a kódolás tanulásáról
A National Geographic A National Geographic honlapja.
Interpress Magazin Az IPM honlapja archívummal
Világtudomány.hu A magyar és nemzetközi tudományos élet hírei
Űr világ Asztronautikai hírportál