Een industriële samenleving werkt vanwege het vermogen om energie van de ene vorm naar de andere om te zetten. De energie in het stromende water, het verbranden van kolen of het invangen van zonlicht, omgezet in elektriciteit, wordt vervolgens opgeslagen in chemische batterijen voor vrijgave in tal van andere toepassingen. Wanneer je de schakelaar op je flitser aanraakt, neem je deel aan een reeks energieconversies van de knop naar de lichtstraal.

Thermodynamica en energieconversie

In een zaklamp, energie moet van de stroombron (meestal een batterij) naar de lichtbron gaan (vaak een gloeilamp, soms een LED). Elke keer dat zich energieveranderingen vormen, gaat een deel ervan verloren als warmte - een fundamenteel principe van de thermodynamica. Zaklampen met gloeilampen verliezen het grootste deel van hun energie als warmte door de werking van de lamp zelf. Gloeilampen zijn een goede manier om warm te blijven, maar niet zo'n goede manier om je pad efficiënt te verlichten.

De batterij

Wanneer je op de knop op een elektrische zaklamp of zaklamp drukt, is de eerste energieconversie komt van de batterij zelf. Batterijen gebruiken metalen elektroden die zijn geplaatst in een chemische pasta om elektriciteit op te slaan; als de elektrode oxideert, worden elektronen afgegeven. In sommige batterijen is dit proces eenrichtingsverkeer. Zodra de batterij leeg is, is het nutteloos. U kunt oplaadbare batterijen gebruiken. Het is mogelijk om elektriciteit toe te voegen in een proces dat zeer energiezuinig is, waardoor ze een milieuvriendelijk alternatief zijn voor wegwerpbare alkalische stoffen.

De lamp

Een gloeilamp bestaat uit een vacuümdicht glas kamer met een dunne draadfilament aan de binnenkant. Wanneer elektriciteit door de draad passeert, zorgt de weerstand ervoor dat deze opwarmt. Deze omzetting van elektriciteit in warmte is de tweede energieomzetting in een typische zaklamp. Dit gebeurt met bijna 100% efficiëntie. Vrijwel al het elektriciteitsverbruik gaat naar het produceren van warmte, zoals in een elektrische radiator of een kookplaat. Deze genereren ook licht, zoals de roodoranje gloed van het element laat zien.

Licht en warmte

Om licht te produceren, moet de gloeidraad opwarmen totdat hij gloeiend wit gloeit. Dit proces is extreem energie-inefficiënt. Maar liefst 95% van het vermogen dat op de lamp wordt toegepast, gaat verloren als nutteloze warmte in plaats van als verlichting. Moderne zaklampen kunnen "light-emitting diodes" of LED's gebruiken in plaats van gloeilampen. LED's zenden rechtstreeks licht uit, zonder dat een element moet worden opgewarmd; Hierdoor kunnen ze de meest verspillende energieomzetting van een zaklamp overslaan.