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Iluminación eléctrica
Fecha de Inicio:
14/05/2003
Ultima Modificación: 26/06/2003
Tipos
de Lámparas de Descargas
Fuente Encarta
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Iluminación
eléctrica, iluminación mediante
cualquiera de los numerosos dispositivos que convierten la energía eléctrica
en luz. Los tipos de dispositivos de iluminación eléctrica utilizados con
mayor frecuencia son las lámparas incandescentes, las lámparas fluorescentes y
los distintos modelos de lámparas de arco y de vapor por descarga.
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Lámpara
incandescente En
una lámpara incandescente, una corriente eléctrica fluye a través de un
delgado hilo de volframio denominado filamento. La corriente lo calienta
hasta alcanzar unos 3.000 ºC, lo que provoca que emita tanto calor como
luz. La bombilla o foco debe estar rellena con un gas inerte para impedir
que el filamento arda. Durante muchos años, las lámparas incandescentes
se rellenaban con una mezcla de nitrógeno y argón. Desde hace un tiempo
comenzó a utilizarse un gas poco común, el criptón, ya que permite que
el filamento funcione a una temperatura mayor, lo que da como resultado
una luz más brillante. |
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Si una corriente eléctrica
pasa a través de cualquier conductor que no sea perfecto, se consume una
determinada cantidad de energía que aparece en forma de calor en el conductor.
Por cuanto cualquier cuerpo caliente despedirá una cierta cantidad de luz a
temperaturas superiores a los 525 ºC, un conductor que se calienta por
encima de dicha temperatura mediante una corriente eléctrica actuará como
fuente luminosa. Una bombilla o lámpara incandescente está formada por un
filamento de material de punto de fusión muy elevado dentro de una ampolla de
vidrio, en cuyo interior se ha hecho el vacío o está llena de un gas inerte.
Se deben utilizar filamentos con puntos de fusión elevados porque la proporción
entre la energía luminosa y la energía térmica generada por el filamento
aumenta a medida que se incrementa la temperatura, obteniéndose la fuente
luminosa más eficaz a la temperatura máxima del filamento. En las primeras lámparas
incandescentes se utilizaban filamentos de carbono, aunque las modernas se
fabrican con hilos muy finos de volframio o tungsteno, con un punto de fusión
de 3.410 ºC. El filamento debe estar al vacío o en una atmósfera inerte,
ya que de lo contrario reaccionaría químicamente con el entorno al calentarse.
El uso de gas inerte en lugar de vacío en estas lámparas tiene como ventaja
una evaporación más lenta del filamento, lo que prolonga la vida útil de la lámpara.
La mayoría de las lámparas incandescentes modernas se rellenan con una mezcla
de argón y gases halógenos, o bien con una pequeña cantidad de nitrógeno o
de criptón. La sustitución de las ampollas de vidrio por compactos tubos de
vidrio de cuarzo fundido han permitido cambios radicales en el diseño de las lámparas
incandescentes.
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Componentes
de una lámpara fluorescente Una
lámpara fluorescente consta de un tubo revestido con fósforo, un cebador
y una bobina de inductancia. El tubo está relleno con un gas inerte (argón)
y una pequeña cantidad de vapor de mercurio. El cebador aplica corriente
a los dos filamentos al encender la lámpara. Los filamentos generan
electrones para ionizar el argón, formando un plasma que conduce la
electricidad. La bobina de inductancia limita la cantidad de corriente que
puede fluir a través del tubo. El plasma excita los átomos de mercurio
que, como consecuencia, emiten luz visible y luz ultravioleta. La luz
golpea contra el revestimiento de fósforo del interior de la lámpara,
que convierte la luz ultravioleta en luz más visible. Los diferentes fósforos
generan colores más cálidos o más fríos. |
Las lámparas de descarga
eléctrica dependen de la ionización y de la descarga eléctrica resultante en
vapores o gases a bajas presiones en caso de ser atravesados por una corriente
eléctrica. Los ejemplos más representativos de este tipo de dispositivos son
las lámparas de arco rellenas con vapor de mercurio (lámparas de vapor de
mercurio), que generan una intensa luz azul verdosa y que se emplean para
fotografía e iluminación de carreteras, y las lámparas de neón, utilizadas
para carteles decorativos, publicitarios y escaparates. En las más modernas lámparas
de descarga eléctrica se añaden otros metales al mercurio y al fósforo de los
tubos o ampollas para mejorar el color y la eficacia. Los tubos de cerámica
translúcida, similar al vidrio, han permitido fabricar lámparas de vapor de
sodio de alta presión con una potencia luminosa sin precedentes.
La lámpara fluorescente
es otro tipo de dispositivo de descarga eléctrica con aplicaciones generales en
iluminación. Se trata de una lámpara de vapor de mercurio de baja presión
contenida en un tubo de vidrio, revestido en su interior con un material
fluorescente como el fósforo. La radiación del arco de la lámpara de vapor
hace que el fósforo se torne fluorescente. La mayor parte de la radiación del
arco es luz ultravioleta invisible, pero esta radiación se convierte en luz
visible al excitar al fósforo. Las lámparas fluorescentes cuentan con una
serie de ventajas importantes. Si se elige el tipo de fósforo adecuado, la luz
que generan estos dispositivos puede ser de calidad similar a la luz solar. Además,
su eficacia es muy elevada. Un tubo fluorescente que consume 40 vatios de
potencia genera tanta luz como una bombilla incandescente de 150 vatios. Debido
a su potencia luminosa, las lámparas fluorescentes producen menos calor que las
incandescentes para generar una luminosidad semejante.
Un avance en el campo
de la iluminación eléctrica es el uso de la luminiscencia, que da lugar a la
llamada iluminación de paneles. En este caso, las partículas de fósforo se
hallan suspendidas en una fina capa de material aislante, por ejemplo, plástico.
Esta capa se intercala entre dos placas conductoras, una de las cuales es una
sustancia translúcida, como el vidrio, revestida en su interior con una fina
película de óxido de estaño. Como los dos conductores actúan como
electrodos, el fósforo se ilumina al ser atravesado por una corriente alterna.
Los paneles luminiscentes se utilizan en una amplia variedad de objetos: para
iluminar relojes y sintonizadores de radio, para destacar los peldaños o los
pasamanos de las escaleras y para generar paredes luminosas. Sin embargo, el uso
de la iluminación de paneles está limitado por el hecho de que las necesidades
de corriente para grandes instalaciones son excesivas.
Se han desarrollado una
serie de tipos diferentes de lámparas eléctricas para fines específicos, como
la fotografía y el alumbrado de alta intensidad. En general, estas lámparas
han sido diseñadas de manera que puedan actuar como reflectores al ser
revestidas de una capa de aluminio. Un ejemplo es la utilizada en fotografía,
una lámpara incandescente que funciona a una temperatura superior a la normal
para obtener una mayor emisión de luz. Su vida útil está limitada a 2 ó 3
horas, frente a las 750 a 1.000 horas que dura una lámpara incandescente
normal. Las lámparas utilizadas para fotografía de alta velocidad generan un
único destello (flash) de luz de alta intensidad que dura escasas centésimas
de segundo. Entre los fotógrafos cada vez es más popular la lámpara estroboscópica
de descarga de gas a alta velocidad conocida como flash electrónico
Fuente: Enciclopedia Encarta 2003.
CLASIFICACIÓN DE LAS LÁMPARAS DE DESCARGA
Las lámparas de descarga se pueden clasificar según el gas utilizado (vapor de mercurio o sodio) o la presión a la que este se encuentre (alta o baja presión). Las propiedades varían mucho de unas a otras y esto las hace adecuadas para unos usos u otros.
