Torcia a carica manuale
Una torcia a carica manuale è una torcia elettrica alimentata dall'energia generata dalla forza muscolare dell'utilizzatore, che quindi non necessita di sostituzione delle batterie o di ricarica attraverso una sorgente elettrica. Essendo sempre pronta all'uso, è spesso usata come luce di emergenza in caso di interruzione di corrente o altre eventualità impreviste. Viene inoltre tenuta nelle case di vacanza, in automobile e in genere nei luoghi remoti, dato che non è limitata dalla vita delle batterie come le torce normali.
È considerata una tecnologia ecosotenibile, poiché le pile monouso sono dispendiose in termini di risorse utilizzate per la quantità di energia prodotta e inoltre contengono metalli pesanti e sostanze chimiche tossiche che possono finire nell'ambiente. Presenta però il piccolo difetto di essere rumorosa in fase di carica, pertanto non la si può adoperare nelle attività in cui ci si deve nascondere, come i giochi notturni o l'osservazione degli animali.
Diversi modelli di torce a carica manuale contengono al loro interno gli accumulatori (le cosiddette batterie ricaricabili), in modo che l'energia venga immagazzinata e la luce duri più a lungo, anche quando si smette di ricaricare. Esistono inoltre torce con la radio incorporata e altre con l'uscita USB per caricare il cellulare. Altre ancora hanno anche un piccolo pannello solare posizionato sull'involucro, in modo da avere due metodi di ricarica.
Torcia a dinamo
La torcia a dinamo, nella sua forma più semplice, immagazzina l'energia in un volano, un disco metallico pesante che tende a ruotare con velocità costante. L'utilizzatore deve premere ripetutamente una maniglia, la quale, grazie ad un sistema di ingranaggi, fa girare il volano, a sua volta collegato ad una piccola dinamo che genera la corrente per alimentare la lampadina. Normalmente questo tipo di torcia non ha l'interruttore, dato che la luce viene emessa soltanto quando si preme la maniglia e per i pochissimi secondi finché il volano non smette di ruotare a causa dell'inerzia.
Le torce a dinamo furono ampiamente utilizzate dai soldati durante la seconda guerra mondiale e diventarono popolari in Europa in quegli anni poiché l'alimentazione elettrica delle case non era molto affidabile. Nella prima guerra mondiale, invece, ne era stata usata una versione con una cordicella da tirare, che veniva poi riavvolta grazie alla rotazione del volano, ma era decisamente più scomoda.
Nella foto si può vedere bene il meccanismo interno: la maniglia a forma di L è dotata di una dentellatura a cremagliera che fa girare l'ingranaggio bianco. Agendo sulla parte più piccola, la velocità periferica della rotella più grande è molto maggiore e quindi il volano ruota piuttosto velocemente. Su di esso è montato un magnete (il disco grigio scuro), il cui movimento induce una corrente elettrica nell'avvolgimento di rame, visibile in basso a destra. La corrente fluisce poi fino alla lampadina per mezzo di una coppia di fili elettrici. Una molla e un cricchetto fanno tornare la maniglia nella sua posizione originale dopo ogni impiego.
Torcia a manovella
La torcia a manovella (chiamata anche wind-up flashlight in inglese) contiene un accumulatore che viene caricato dall'utilizzatore girando, appunto, una manovella per un certo tempo. Un minuto di movimento fornisce tipicamente fra i 30 e i 60 minuti di luce. Ha il vantaggio che non deve essere azionata continuamente durante l'uso come la torcia a dinamo e quella a induzione, tuttavia le celle della batteria hanno una durata limitata nel tempo, tipicamente fino a circa 500 ricariche. Un altro difetto è che durante la carica vengono impegnate entrambe le mani e quindi si è limitati nei lavori che si possono fare.
Alcuni modelli di torcia a manovella, invece che in un accumulatore, immagazzinano l'energia in maniera puramente meccanica in una molla a spirale piatta, tipo quelle che si trovano negli orologi tradizionali e per questo motivo vengono chiamate torcia ad orologeria. Tramite la manovella la molla viene avvolta strettamente, poi quando la luce è accesa, la molla pian piano si svolge naturalmente, generando l'energia necessaria tramite alcuni ingranaggi. Lo scopo di questo progetto, originariamente inventato per essere utilizzato nei Paesi in via di sviluppo, è stato quello di migliorare l'affidabilità e la durata utile, evitando o riducendo la dipendenza da una batteria.
Torcia a induzione
La torcia a induzione, detta anche a scuotimento oppure torcia perpetua di Faraday, contiene un generatore elettrico lineare che carica un accumulatore quando viene agitata in senso longitudinale. Il generatore è costituito da un magnete permanente fatto di una lega di terre rare che, quando viene scosso, si muove avanti e indietro attraverso il nucleo di un solenoide, ovvero una bobina di filo di rame. In questo modo viene indotta una corrente elettrica nelle spire della bobina (governata dalla legge di Faraday sull'elettromagnetismo) ogni volta che il magnete vi scorre dentro, caricando l'accumulatore attraverso un raddrizzatore ed altri circuiti elettronici.
Le migliori torce a induzione, invece delle normali batterie ricaricabili, utilizzano un supercondensatore, poiché esso ha una vita utile più lunga, ma di contro è capace di immagazzinare meno energia, limitando il tempo di funzionamento per ogni carica. Nella maggior parte dei modelli, agitando energicamente la torcia per una trentina di secondi, è possibile avere fino a 5 minuti di luce, anche se essa comincia ad affievolirsi già dopo 2 o 3 minuti. Agitando l'unità da 10 a 15 secondi ogni 2 o 3 minuti, se necessario, il dispositivo può essere utilizzato continuamente.
Uno svantaggio di questa torcia è che va tenuta lontana dalla bussola, altrimenti si corre il rischio di smagnetizzarla, rendendola così inutilizzabile.