विद्युत प्रकाश

विद्युत का प्रकाश, दीपक या प्रकाश बल्ब एक विद्युत घटक है जो प्रकाश पैदा करता है। यह कृत्रिम प्रकाश का सबसे आम रूप है। लैंप आमतौर पर सिरेमिक, धातु, ग्लास या प्लास्टिक से बने होते हैं, जो एक प्रकाश स्थिरता के सॉकेट में लैंप को सुरक्षित करता है, जिसे अक्सर एक लैंप भी कहा जाता है। सॉकेट से विद्युत कनेक्शन स्क्रू-थ्रेड आधार, दो धातु पिन, दो धातु कैप्स या एक संगीन माउंट के साथ बनाया जा सकता है।

विद्युत की रोशनी की तीन मुख्य श्रेणियों में अत्यधिक चमकीला लैंप हैं, जो विद्युत प्रवाह द्वारा गर्म किए गए सफेद-हॉट से प्रकाश उत्पन्न करते हैं, गैस डिस्चार्ज लैंप, जो एक गैस के माध्यम से एक विद्युत आर्क के माध्यम से प्रकाश का उत्पादन करते हैं, जैसे फ्लोरोसेंट लैंप, और एलईडी लैंप, जो अर्धचालक में ऊर्जा अंतराल के पार इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह से प्रकाश उत्पन्न करते हैं।

20वीं सदी की शुरूआत में बिजली की रोशनी आम होने से पहले, लोगों ने मोमबत्तियों, गैस की रोशनी, तेल के लैंप और आग का इस्तेमाल किया। वसीली व्लादिमीरोविच पेट्रोव ने 1802 में पहला निरंतर विद्युत आर्क विकसित किया, और अंग्रेजी केमिस्ट हम्फ्री डेवी ने 1806 में एक आर्क प्रकाश का एक व्यावहारिक प्रदर्शन दिया।  जोसेफ स्वान और थॉमस एडिसन के प्रयासों ने 1880 के दशक में व्यापक रूप से उपलब्ध होने वाले वाणिज्यिक गुप्त प्रकाश बल्बों का नेतृत्व किया, और बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में इन लोगों ने पूरी तरह से आर्क लैंप को बदल दिया था।

19वीं शताब्दी के आर्क लैंप और अत्यधिक चमकीला प्रकाश बल्ब के पहले प्रदर्शन के बाद से विद्युत प्रकाश की ऊर्जा दक्षता में काफी वृद्धि हुई है। आधुनिक विद्युत प्रकाश स्रोत कई अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित प्रकार और आकारों के मिश्रण में आते हैं। अधिकांश आधुनिक विद्युत प्रकाश केंद्रीय रूप से उत्पन्न विद्युत शक्ति द्वारा संचालित होती है, लेकिन प्रकाश को मोबाइल या स्टैंडबाय विद्युत जनरेटर या बैटरी प्रणाली द्वारा भी संचालित किया जा सकता है। विद्युत बैटरी-संचालित प्रकाश अक्सर कब और कहां स्थिर रोशनी विफल होती है, अक्सर टॉर्च या विद्युत लालटेन के रूप में, साथ ही वाहनों में भी।

अत्यधिक चमकीला
जबकि प्रकाश के साथ आपूर्ति करने के लिए तारों की क्षमता को पहली बार ज्ञानोदय के दौरान खोजा गया था, इसने कई प्रतिरूप, पेटेंट और परिणामस्वरूप बौद्धिक संपदा विवादों सहित निरंतर और वृद्धिशील सुधार की एक शताब्दी से अधिक समय लिया, जब तक कि 1920 के दशक में गुप्त प्रकाश बल्ब व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं हो गए। अपने आधुनिक रूप में, अत्यधिक चमकीला प्रकाश बल्ब में एक गोलाकार कांच के कक्ष में सील किए गए टंगस्टन  के कुंडलित फिलामेंट होते हैं, या तो एक निर्वात या  आर्गन  जैसी महान गैस से भरा होता है। जब एक विद्युत प्रवाह जुड़ा होता है, तो टंगस्टन को 2,000 से 3,300 K (1,730 से 3,030 °C; 3,140 से 5,480 °F) तक गर्म किया जाता है और चमकता है, प्रकाश उत्सर्जित करता है जो एक  निरंतर स्पेक्ट्रम  का अनुमान लगाता है।

गरमागरम बल्ब अत्यधिक अक्षम होते हैं, जिसमें उपभोग की गई ऊर्जा का केवल 2-5% दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम | दृश्यमान, प्रयोग करने योग्य प्रकाश के रूप में उत्सर्जित होता है। शेष 95% ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है। गर्म जलवायु में, उत्सर्जित गर्मी को तब हटा दिया जाना चाहिए, जिससे वेंटिलेशन (वास्तुकला)  या  एयर कंडीशनिंग  प्रणाली पर अतिरिक्त दबाव डाला जा सके। ठंड के मौसम में, गर्मी उप-उत्पाद का कुछ मूल्य होता है, और  इन्फ्रारेड लैंप  जैसे उपकरणों में वार्मिंग के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। गरमागरम बल्बों को कम ऊर्जा दक्षता के कारण कई देशों में  कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप  और एलईडी लैंप जैसी प्रौद्योगिकियों के पक्ष में गरमागरम प्रकाश बल्बों से बाहर किया जा रहा है।  यूरोपीय आयोग  ने 2012 में अनुमान लगाया था कि गरमागरम बल्बों पर पूर्ण प्रतिबंध अर्थव्यवस्था में 5 से 10 अरब यूरो का योगदान देगा और 15 अरब मीट्रिक टन कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को बचाएगा।

हलोजन
हलोजन लैंप आमतौर पर मानक गरमागरम लैंप की तुलना में बहुत छोटे होते हैं, क्योंकि सफल संचालन के लिए 200 °C से अधिक का बल्ब तापमान आमतौर पर आवश्यक होता है। इस कारण से, अधिकांश में फ्यूज्ड सिलिका (क्वार्ट्ज) या एल्युमिनोसिलिकेट ग्लास का बल्ब होता है। इसे अक्सर कांच की एक अतिरिक्त परत के अंदर सील कर दिया जाता है। बाहरी कांच एक सुरक्षा उपाय है, पराबैंगनी उत्सर्जन को कम करने के लिए और गर्म कांच के टुकड़ों को रखने के लिए आंतरिक लिफाफा ऑपरेशन के दौरान फट जाना चाहिए। संदूषण स्थल पर अत्यधिक गर्मी के निर्माण के कारण उंगलियों के निशान से तैलीय अवशेष गर्म क्वार्ट्ज लिफाफे को चकनाचूर कर सकते हैं। नंगे बल्बों के साथ जलने या आग लगने का जोखिम भी अधिक होता है, जिससे कुछ स्थानों पर उनका निषेध हो जाता है, जब तक कि ल्यूमिनेयर से घिरा न हो।

12- या 24-वोल्ट ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किए गए कॉम्पैक्ट फ़िलामेंट्स हैं, जो अच्छे ऑप्टिकल नियंत्रण के लिए उपयोगी हैं। इसके अलावा, उनके पास उच्च प्रभावकारिता (लुमेन प्रति वाट) और गैर-हैलोजन प्रकारों की तुलना में बेहतर जीवन है। प्रकाश उत्पादन उनके पूरे जीवन में लगभग स्थिर रहता है।

फ्लोरोसेंट
फ्लोरोसेंट लैंप में एक कांच की ट्यूब होती है जिसमें कम दबाव में पारा वाष्प या आर्गन होता है। ट्यूब से बहने वाली बिजली गैसों को पराबैंगनी ऊर्जा देने का कारण बनती है। ट्यूबों के अंदर भास्वर  के साथ लेपित होते हैं जो पराबैंगनी  फोटोन  द्वारा मारा जाने पर दृश्यमान प्रकाश देते हैं। गरमागरम लैंप की तुलना में उनकी दक्षता बहुत अधिक है। उत्पन्न प्रकाश की समान मात्रा के लिए, वे आम तौर पर एक गरमागरम की लगभग एक-चौथाई से एक-तिहाई शक्ति का उपयोग करते हैं। फ्लोरोसेंट प्रकाश प्रणालियों की विशिष्ट  चमकदार प्रभावकारिता  प्रति वाट 50-100 लुमेन है, तुलनीय प्रकाश उत्पादन के साथ तापदीप्त बल्बों की प्रभावकारिता से कई गुना अधिक। गरमागरम लैंप की तुलना में फ्लोरोसेंट लैंप जुड़नार अधिक महंगे हैं, क्योंकि उन्हें दीपक के माध्यम से विद्युत प्रवाह को विनियमित करने के लिए एक  विद्युत गिट्टी  की आवश्यकता होती है, लेकिन कम ऊर्जा लागत आमतौर पर उच्च प्रारंभिक लागत को ऑफसेट करती है। कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप गरमागरम लैंप के समान लोकप्रिय आकारों में उपलब्ध हैं और घरों में ऊर्जा संरक्षण | ऊर्जा-बचत विकल्प के रूप में उपयोग किए जाते हैं। क्योंकि उनमें पारा होता है, कई फ्लोरोसेंट लैंप को खतरनाक कचरे के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।  यूनाइडेट स्टेट्स पर्यावरणीय संरक्षण एजेंसी  की सिफारिश है कि फ्लोरोसेंट लैंप को  रीसाइक्लिंग  या सुरक्षित निपटान के लिए सामान्य कचरे से अलग किया जाना चाहिए, और कुछ न्यायालयों को उनके पुनर्चक्रण की आवश्यकता होती है।

एलईडी
सॉलिड-स्टेट प्रकाश उत्सर्जक डायोड  (एलईडी) 1970 के दशक से  उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स  और पेशेवर ऑडियो गियर में एक संकेतक प्रकाश के रूप में लोकप्रिय है। 2000 के दशक में, प्रभावकारिता और आउटपुट उस बिंदु तक बढ़ गए हैं जहां एल ई डी का उपयोग अब कार हेडप्रकाश्स और ब्रेक प्रकाश्स जैसे फ्लैशप्रकाश्स और साइकिल प्रकाश्स के साथ-साथ हॉलिडे प्रकाश जैसे सजावटी अनुप्रयोगों में भी किया जा रहा है। संकेतक एल ई डी अपने अत्यधिक लंबे जीवन के लिए जाने जाते हैं, 100,000 घंटे तक, लेकिन प्रकाश एल ई डी बहुत कम रूढ़िवादी रूप से संचालित होते हैं, और इसके परिणामस्वरूप कम जीवन होता है। एलईडी तकनीक प्रकाश डिजाइनरों के लिए उपयोगी है, इसकी कम बिजली की खपत, कम गर्मी उत्पादन, तात्कालिक चालू/बंद नियंत्रण, और एकल रंग एलईडी के मामले में, डायोड के जीवन भर रंग की निरंतरता और निर्माण की अपेक्षाकृत कम लागत के कारण। एलईडी जीवनकाल डायोड के तापमान पर दृढ़ता से निर्भर करता है। आंतरिक तापमान को बढ़ाने वाली परिस्थितियों में एक एलईडी लैंप का संचालन दीपक के जीवन को बहुत कम कर सकता है।

कार्बन चाप
कार्बन आर्क लैंप में खुली हवा में दो कार्बन रॉड इलेक्ट्रोड  होते हैं, जो वर्तमान-सीमित विद्युत गिट्टी द्वारा आपूर्ति की जाती हैं। छड़ के सिरों को छूकर और फिर उन्हें अलग करके विद्युत चाप मारा जाता है। आगामी चाप रॉड युक्तियों के बीच एक सफेद-गर्म  प्लाज्मा (भौतिकी)  पैदा करता है। इन लैंपों में फिलामेंट लैंप की तुलना में अधिक प्रभावकारिता होती है, लेकिन कार्बन की छड़ें अल्पकालिक होती हैं और उपयोग में निरंतर समायोजन की आवश्यकता होती है, क्योंकि चाप की तीव्र गर्मी उन्हें नष्ट कर देती है। लैंप महत्वपूर्ण  पराबैंगनी  आउटपुट उत्पन्न करते हैं, उन्हें घर के अंदर उपयोग करने पर वेंटिलेशन की आवश्यकता होती है, और उनकी तीव्रता के कारण उन्हें प्रत्यक्ष दृष्टि से सुरक्षा की आवश्यकता होती है।

1805 के आसपास हम्फ्री डेवी द्वारा खोजा गया, कार्बन चाप पहला व्यावहारिक विद्युत प्रकाश था। 1870 के दशक में बड़ी इमारतों और स्ट्रीट प्रकाश के लिए व्यावसायिक रूप से इसका इस्तेमाल किया गया था, जब तक कि 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में गरमागरम रोशनी से इसका स्थान नहीं लिया गया। कार्बन आर्क लैंप उच्च शक्ति पर काम करते हैं और उच्च तीव्रता वाले सफेद प्रकाश का उत्पादन करते हैं। वे प्रकाश के बिंदु स्रोत भी हैं। द्वितीय विश्व युद्ध के बाद तक वे सीमित अनुप्रयोगों में उपयोग में रहे, जिनके लिए फिल्म प्रोजेक्टर,  मंच प्रकाश व्यवस्था  और  खोज-दीप  जैसे इन गुणों की आवश्यकता थी।

डिस्चार्ज
एक डिस्चार्ज लैंप में एक ग्लास या सिलिका लिफाफा होता है जिसमें गैस से अलग दो धातु इलेक्ट्रोड होते हैं। उपयोग की जाने वाली गैसों में नीयन, आर्गन,  क्सीनन ,  सोडियम ,  धातु हलाइड्स  और मरकरी (तत्व) शामिल हैं। कोर ऑपरेटिंग सिद्धांत कार्बन आर्क लैंप के समान ही है, लेकिन आर्क लैंप शब्द सामान्य रूप से कार्बन आर्क लैंप को संदर्भित करता है, जिसमें अधिक आधुनिक प्रकार के गैस डिस्चार्ज लैंप होते हैं जिन्हें आमतौर पर डिस्चार्ज लैंप कहा जाता है। कुछ डिस्चार्ज लैंप के साथ चाप पर प्रहार करने के लिए बहुत उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाता है। इसके लिए इग्नाइटर नामक विद्युत सर्किट की आवश्यकता होती है, जो विद्युत गिट्टी सर्किटरी का हिस्सा है। चाप के हिट होने के बाद, दीपक का आंतरिक प्रतिरोध निम्न स्तर तक गिर जाता है, और गिट्टी वर्तमान को ऑपरेटिंग वर्तमान तक सीमित कर देती है। गिट्टी के बिना, अतिरिक्त धारा प्रवाहित होगी, जिससे दीपक का तेजी से विनाश होगा।

कुछ लैंप प्रकारों में थोड़ी मात्रा में नियॉन होता है, जो बिना किसी बाहरी इग्निशन सर्किट्री के सामान्य चलने वाले वोल्टेज पर हमला करने की अनुमति देता है। सोडियम-वाष्प लैंप |कम दबाव वाले सोडियम लैम्प इस तरह काम करते हैं। सबसे सरल रोड़े सिर्फ एक प्रारंभ करनेवाला होते हैं, और वहां चुने जाते हैं जहां लागत निर्णायक कारक होती है, जैसे कि स्ट्रीट प्रकाश। अधिक उन्नत इलेक्ट्रॉनिक रोड़े को दीपक के जीवन पर निरंतर प्रकाश उत्पादन बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, पूरी तरह से झिलमिलाहट मुक्त उत्पादन बनाए रखने के लिए एक वर्ग तरंग के साथ दीपक चला सकता है, और कुछ दोषों की स्थिति में बंद हो सकता है।

विद्युत प्रकाश का सबसे कुशल स्रोत कम दबाव वाला सोडियम लैंप है। यह सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश  नारंगी-पीला प्रकाश पैदा करता है, जो किसी भी प्रबुद्ध दृश्य की समान मोनोक्रोमैटिक धारणा देता है। इस कारण से, यह आम तौर पर बाहरी सार्वजनिक प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित होता है। खगोलविदों द्वारा सार्वजनिक प्रकाश व्यवस्था के लिए कम दबाव वाली सोडियम प्रकाशों का समर्थन किया जाता है, क्योंकि ब्रॉडबैंड या निरंतर स्पेक्ट्रा के विपरीत, जो  प्रकाश प्रदूषण  वे उत्पन्न करते हैं, उन्हें आसानी से फ़िल्टर किया जा सकता है।

फॉर्म फैक्टर
कई दीपक इकाइयों, या प्रकाश बल्बों को मानकीकृत आकार कोड और सॉकेट नामों में निर्दिष्ट किया गया है। गरमागरम बल्ब और उनके रेट्रोफिट प्रतिस्थापन अक्सर ए-श्रृंखला प्रकाश बल्ब /ए60 एडिसन स्क्रू/ई27 के रूप में निर्दिष्ट होते हैं, जो इस प्रकार के प्रकाश बल्बों के लिए एक सामान्य आकार है। इस उदाहरण में, ए पैरामीटर ए-सीरीज़ प्रकाश बल्ब के भीतर बल्ब के आकार और आकार का वर्णन करते हैं जबकि ई पैरामीटर एडिसन स्क्रू बेस आकार और थ्रेड विशेषताओं का वर्णन करते हैं।

जीवन प्रत्याशा
कई प्रकार के लैंप के लिए जीवन प्रत्याशा को ऑपरेशन के घंटों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसमें से 50% विफल हो जाते हैं, जो कि लैंप का औसत जीवन है। 1% जितनी कम उत्पादन सहनशीलता लैंप के जीवन में 25% का अंतर पैदा कर सकती है, इसलिए सामान्य तौर पर कुछ लैंप रेटेड जीवन प्रत्याशा से पहले अच्छी तरह से विफल हो जाएंगे, और कुछ बहुत अधिक समय तक चलेंगे। एल ई डी के लिए, दीपक जीवन को ऑपरेशन के समय के रूप में परिभाषित किया गया है, जिस पर 50% लैंप ने प्रकाश उत्पादन में 70% की कमी का अनुभव किया है। 1900 के दशक में बिजली के प्रकाश बल्बों के जीवन को कम करने के प्रयास में फोबस कार्टेल  का गठन किया गया, जो नियोजित अप्रचलन का एक उदाहरण है।  कुछ प्रकार के लैंप चक्र बदलने के प्रति भी संवेदनशील होते हैं। बार-बार स्विचिंग वाले कमरे, जैसे कि बाथरूम, बॉक्स पर छपे दीपक की तुलना में बहुत कम दीपक जीवन की उम्मीद कर सकते हैं। कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप चक्र स्विच करने के लिए विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं।

उपयोग करता है
कृत्रिम प्रकाश की कुल मात्रा (विशेष रूप से गली की बत्ती  से) शहर के लिए रात में हवा से और अंतरिक्ष से आसानी से दिखाई देने के लिए पर्याप्त है। 20वीं सदी के उत्तरार्ध में बाहरी प्रकाश व्यवस्था 3-6 प्रतिशत की दर से बढ़ी और यह प्रकाश प्रदूषण का प्रमुख स्रोत है जो खगोलविदों पर बोझ है और अन्य दुनिया की 80% आबादी रात के समय प्रकाश प्रदूषण वाले क्षेत्रों में रहती है। कुछ वन्यजीवों पर प्रकाश प्रदूषण का नकारात्मक प्रभाव देखा गया है। विद्युत लैंप का उपयोग गर्मी स्रोतों के रूप में किया जा सकता है, उदाहरण के लिए इनक्यूबेटर (अंडा) अंडे) में,  फास्ट फूड  रेस्तरां और केनर  आसान-बेक ओवन  जैसे खिलौनों में इन्फ्रारेड लैंप के रूप में।  विटामिन डी की कमी  जैसे मुद्दों से निपटने के लिए लैंप का उपयोग  प्रकाश चिकित्सा  के लिए भी किया जा सकता है। त्वचा की स्थिति जैसे मुँहासे  और  जिल्द की सूजन,  त्वचा कैंसर , और मौसमी भावात्मक विकार।   नीले प्रकाश की एक विशिष्ट आवृत्ति उत्सर्जित करने वाले लैंप का उपयोग नवजात पीलिया के इलाज के लिए भी किया जाता है उपचार के साथ जो शुरू में अस्पतालों में घर पर संचालित करने में सक्षम था।  पौधों की वृद्धि में सहायता के लिए बिजली के लैंप का उपयोग प्रकाश के रूप में भी किया जा सकता है विशेष रूप से पौधों के विकास के लिए सबसे प्रभावी प्रकार के प्रकाश में हाल के शोध के साथ इनडोर  हीड्रोपोनिक्स  और जलीय पौधों में। उनके गैर-रैखिक प्रतिरोध विशेषताओं के कारण, टंगस्टन फिलामेंट लैंप लंबे समय से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में तेजी से काम करने वाले  thermistor ्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं। लोकप्रिय उपयोगों में शामिल हैं:
 * साइन वेव ऑसिलेटर्स का स्थिरीकरण
 * ध्वनि-विस्तारक यंत्र बाड़ों में लाउडस्पीकर की सुरक्षा; अतिरिक्त करंट जो ट्वीटर के लिए बहुत अधिक है, ट्वीटर को नष्ट करने के बजाय प्रकाश को रोशन करता है।
 * टेलीफोन में स्वचालित लाभ नियंत्रण

सर्किट प्रतीक
सर्किट आरेख ों में, लैंप के दो मुख्य प्रकार के प्रतीक होते हैं, जो उनके संबंधित कार्यों को दर्शाते हैं। ये:

सांस्कृतिक प्रतीकवाद
पश्चिमी संस्कृति में, एक प्रकाशबल्ब - विशेष रूप से, एक व्यक्ति के सिर के ऊपर एक प्रबुद्ध प्रकाशबल्ब की उपस्थिति - अचानक प्रेरणा का प्रतीक है।

मध्य पूर्व में, एक प्रकाश बल्ब के प्रतीक का एक यौन अर्थ है।

यह भी देखें

 * प्रकाश ट्यूब
 * प्रकाश स्रोतों की सूची
 * ज्वलनशील मोमबत्ती