تويت
قوس الكربون الكهربي CARBON ARC.
عندما يتلامس موصلين متصلين بقطبى مصدر كهربى ثم ينفصلان عن بعضهما تحدث شرارة بينهما يطلق عليها اسم «القوس .ARC» ، ويستمر حدوث الشرارة ما دامت المسافة بينهما قصيرة. ويحدث هذا دائماً بصرف النظر عن نوع المادة المصنوع منها القطبين . غير أنهما لو كانا مصنوعين من أى معدن ، فسوف تؤثر الحرارة فيهما فيذوبان بسرعة عند الطرفين. ومن هنا ظهرت صلاحية استخدام مادة الكربون في قطبى القوس الكهربى ، إذ لا يذوب الكربون عندما ترتفع درجة حرارة طرفيه إلى درجة عالية ، بل يتحول إلى غاز مباشرة دون أن يمر في مرحلة السيولة . ولهذا السبب نجد أنه فى خلال عمل قوس الكربون يتا كل أحد طرفيه نتيجة للاشتعال . فإن تباعد القطبان عن بعضهما كثيراً فسوف لا ينتظم القوس الكهربى ، لذلك يجب العمل على أن تقترب المسافة بين قطبيه بشكل تدريجى وبنسبة تساوى نسبة الذرات المستهلكة بالاحتراق . وعندما يتلامس طرفى القطبين ثم ينفصلان ، تعمل الغازات المحترقة والمكونة للشرارة كموصل ذو مقاومة عالية للتيار الكهربى ، فهي بذلك تقوم بدور يشبه ما تقوم به فتيلة التونجستن المتوهجة فى المصباح العادي Incandesecnt Tungsten Filament ، ولذلك يبعث هذا الموصل الغازى ضوءاً، بالإضافة إلى الإضاءة الناتجة عن سطح الكربون الملامس له ، ويبعثان طاقة ضوئية كبيرة . وقد تكون المادة التي يصنع منها القطبان من الكربون النقي أو تكون مخلوطة عمداً ببعض الأملاح المعدنية .
وتختلف أقواس الكربون عن بعضها من حيث الخصائص والصفات التالية:
ا - بالنسبة لتباين الإضاءة Lighting contrast
(أ) فهناك أنواع من أقواس الكربون الكهربية تبعث أشعة ضوئية تتميز بالتباين المرتفع Hard lighting دون تدرج في شدة الضوء بين المناطق المضاءة ومناطق الظلال ، أى تكون أشعتها محددة تماماً Sharply defined ،
لذلك تصبح مثل هذه المصادر صالحة للإضاءة في الأجهزة التي تعمل على أساس بصرى ( أى تحمل عدسات ( كأجهزة العرض Projectors أو في أجهزة الضوء المركز Spot Lights .
(ب) وأنواع أخرى لا نتميز بهذا التباين القوى وتصلح لإضاءة الأصول في عمليات النقل الفوتوغرافي Photographic Reproduction .
٢ - بالنسبة لنوع التيار الكهربى :
فبعضها يعمل مع تيار كهربى مستمر .D. C ( أي Direct current ) ، والأخرى تعمل . تيار كهربى متناوب A. C وهو الذي يعرف أحياناً باسم مع تیار متقطع Alternative current Enclosed .
٣ - بالنسبة لتغليفه بزجاج أو عدم تغليفه :
( أ ) فبعض الأنواع تكون مغلفة بزجاج
(ب) وأنواع أخرى تكون مفتوحة معرضة للهواء .
٤ - بالنسبة لنقاء الكربون أو خلطه بشوائب :
(أ) فبعض الأنواع يكون فيها الكربون نقياً غير مخلوط بشوائب Plain Carbon ولا يغذيها تياراً كهربيا شديداً ، فلا تؤدى إلى إضاءة قوية للغاية وتعرف باسم
(ب) والبعض الآخر يكون فيها الكربون مختلطاً عمداً بأملاح معدنية ويجرى فيها تيار كهربى شديد، فتؤدى إلى إضاءة ناصعة للغاية وتعرف باسم
٥ - بالنسبة لدرجة حرارة لون الأشعة ومدى ملاءمتها للتصوير الملون :
(ا) فبعضها يبعث أشعة درجة حرارة لونها منخفضة تقرب من لون أشعة مصابيح التونجستن .
(ب) والأخرى تبعث أشعة تزيد درجة حرارة لونها عما سبق وتتفق مع لون أشعة ضوء النهار . وسوف نبحث فيما يلى في الأنواع السابقة .
قوس الكربون المفتوح ذو الكثافة الضوئية المنخفضة
Low Intensity Open Arc.
بمجرد أن يتصل التيار الكهربى المستمر .D. C بقطبي الكربون ، يبدأ القطب الموجب فى التآكل من مركزه في النقطة التي تتصل فيها الشرارة مكوناً فجوة مخروطية ، ومن الجانب الآخر نشاهد القطب السالب وقد بدا مديباً والسبب السابق يراعى الآتى :
۱ - نظراً لأن مركز انبعاث الضوء يكون عادة في هذه الفوهة المخروطية ، لذلك يصنع القطب الموجب من كربون أقل صلابة من ذاك الذى يصنع منه القطب السالب ، وبذلك يسهل حدوث هذه الفوهة .
۲ - كى يكون هناك تناسباً بين مدة استهلاك القطبين ، يصنع القطب الموجب أكبر قطراً من ذاك السالب .
٣ - حين يكون القوس الكهربى مصدراً ضوئياً في جهاز بصرى ( مثل جهاز عرض أو مصدر ضوء مركز Spot Light) يراعى أن يكون القطب الموجب في موقع مناسب أمام المكثف ، بحيث يكون قادراً على بعث أكبر طاقة ضوئية ، ومع ملاحظة ألا يكون القطب السالب عائقاً أمام الفوهة المخروطية في القطب الموجب ( وهى التي تبعث الجانب الأعظم من الطاقة الضوئية ) .
ويعاب على هذا النوع من الأقواس الكهربية ما يلى :
(أ) انخفاض الطاقة الضوئية التى يبعثها
( ولهذا سمى Low (Intensity Arc
(ب) انخفاض درجة حرارة لون الأشعة التي يبعثها ( من ۲۷۰۰ ، ٣٠٠٠ ك ) أى هى تتقارب في لونها مع لون أشعة مصابيح التونجستن.
ولذلك حاول الصانعون التغلب على العيوب السابقة بصناعة القوس الكهربى المغلف بالزجاج المعروف باسم Enclosed Are .
عندما يتلامس موصلين متصلين بقطبى مصدر كهربى ثم ينفصلان عن بعضهما تحدث شرارة بينهما يطلق عليها اسم «القوس .ARC» ، ويستمر حدوث الشرارة ما دامت المسافة بينهما قصيرة. ويحدث هذا دائماً بصرف النظر عن نوع المادة المصنوع منها القطبين . غير أنهما لو كانا مصنوعين من أى معدن ، فسوف تؤثر الحرارة فيهما فيذوبان بسرعة عند الطرفين. ومن هنا ظهرت صلاحية استخدام مادة الكربون في قطبى القوس الكهربى ، إذ لا يذوب الكربون عندما ترتفع درجة حرارة طرفيه إلى درجة عالية ، بل يتحول إلى غاز مباشرة دون أن يمر في مرحلة السيولة . ولهذا السبب نجد أنه فى خلال عمل قوس الكربون يتا كل أحد طرفيه نتيجة للاشتعال . فإن تباعد القطبان عن بعضهما كثيراً فسوف لا ينتظم القوس الكهربى ، لذلك يجب العمل على أن تقترب المسافة بين قطبيه بشكل تدريجى وبنسبة تساوى نسبة الذرات المستهلكة بالاحتراق . وعندما يتلامس طرفى القطبين ثم ينفصلان ، تعمل الغازات المحترقة والمكونة للشرارة كموصل ذو مقاومة عالية للتيار الكهربى ، فهي بذلك تقوم بدور يشبه ما تقوم به فتيلة التونجستن المتوهجة فى المصباح العادي Incandesecnt Tungsten Filament ، ولذلك يبعث هذا الموصل الغازى ضوءاً، بالإضافة إلى الإضاءة الناتجة عن سطح الكربون الملامس له ، ويبعثان طاقة ضوئية كبيرة . وقد تكون المادة التي يصنع منها القطبان من الكربون النقي أو تكون مخلوطة عمداً ببعض الأملاح المعدنية .
وتختلف أقواس الكربون عن بعضها من حيث الخصائص والصفات التالية:
ا - بالنسبة لتباين الإضاءة Lighting contrast
(أ) فهناك أنواع من أقواس الكربون الكهربية تبعث أشعة ضوئية تتميز بالتباين المرتفع Hard lighting دون تدرج في شدة الضوء بين المناطق المضاءة ومناطق الظلال ، أى تكون أشعتها محددة تماماً Sharply defined ،
لذلك تصبح مثل هذه المصادر صالحة للإضاءة في الأجهزة التي تعمل على أساس بصرى ( أى تحمل عدسات ( كأجهزة العرض Projectors أو في أجهزة الضوء المركز Spot Lights .
(ب) وأنواع أخرى لا نتميز بهذا التباين القوى وتصلح لإضاءة الأصول في عمليات النقل الفوتوغرافي Photographic Reproduction .
٢ - بالنسبة لنوع التيار الكهربى :
فبعضها يعمل مع تيار كهربى مستمر .D. C ( أي Direct current ) ، والأخرى تعمل . تيار كهربى متناوب A. C وهو الذي يعرف أحياناً باسم مع تیار متقطع Alternative current Enclosed .
٣ - بالنسبة لتغليفه بزجاج أو عدم تغليفه :
( أ ) فبعض الأنواع تكون مغلفة بزجاج
(ب) وأنواع أخرى تكون مفتوحة معرضة للهواء .
٤ - بالنسبة لنقاء الكربون أو خلطه بشوائب :
(أ) فبعض الأنواع يكون فيها الكربون نقياً غير مخلوط بشوائب Plain Carbon ولا يغذيها تياراً كهربيا شديداً ، فلا تؤدى إلى إضاءة قوية للغاية وتعرف باسم
(ب) والبعض الآخر يكون فيها الكربون مختلطاً عمداً بأملاح معدنية ويجرى فيها تيار كهربى شديد، فتؤدى إلى إضاءة ناصعة للغاية وتعرف باسم
٥ - بالنسبة لدرجة حرارة لون الأشعة ومدى ملاءمتها للتصوير الملون :
(ا) فبعضها يبعث أشعة درجة حرارة لونها منخفضة تقرب من لون أشعة مصابيح التونجستن .
(ب) والأخرى تبعث أشعة تزيد درجة حرارة لونها عما سبق وتتفق مع لون أشعة ضوء النهار . وسوف نبحث فيما يلى في الأنواع السابقة .
قوس الكربون المفتوح ذو الكثافة الضوئية المنخفضة
Low Intensity Open Arc.
بمجرد أن يتصل التيار الكهربى المستمر .D. C بقطبي الكربون ، يبدأ القطب الموجب فى التآكل من مركزه في النقطة التي تتصل فيها الشرارة مكوناً فجوة مخروطية ، ومن الجانب الآخر نشاهد القطب السالب وقد بدا مديباً والسبب السابق يراعى الآتى :
۱ - نظراً لأن مركز انبعاث الضوء يكون عادة في هذه الفوهة المخروطية ، لذلك يصنع القطب الموجب من كربون أقل صلابة من ذاك الذى يصنع منه القطب السالب ، وبذلك يسهل حدوث هذه الفوهة .
۲ - كى يكون هناك تناسباً بين مدة استهلاك القطبين ، يصنع القطب الموجب أكبر قطراً من ذاك السالب .
٣ - حين يكون القوس الكهربى مصدراً ضوئياً في جهاز بصرى ( مثل جهاز عرض أو مصدر ضوء مركز Spot Light) يراعى أن يكون القطب الموجب في موقع مناسب أمام المكثف ، بحيث يكون قادراً على بعث أكبر طاقة ضوئية ، ومع ملاحظة ألا يكون القطب السالب عائقاً أمام الفوهة المخروطية في القطب الموجب ( وهى التي تبعث الجانب الأعظم من الطاقة الضوئية ) .
ويعاب على هذا النوع من الأقواس الكهربية ما يلى :
(أ) انخفاض الطاقة الضوئية التى يبعثها
( ولهذا سمى Low (Intensity Arc
(ب) انخفاض درجة حرارة لون الأشعة التي يبعثها ( من ۲۷۰۰ ، ٣٠٠٠ ك ) أى هى تتقارب في لونها مع لون أشعة مصابيح التونجستن.
ولذلك حاول الصانعون التغلب على العيوب السابقة بصناعة القوس الكهربى المغلف بالزجاج المعروف باسم Enclosed Are .
تعليق