Componentes eletrônicos, Consumo de energia, Eletrônica, Luz

Funcionamento e parâmetros das lâmpadas (Parte 1)

Este post é a primeira parte do funcionamento de todos os tipos de lâmpadas e um comparativo de parâmetros entre as tecnologias existentes. Esta parte é sobre as lâmpadas incandescentes. 

Lâmpadas incandescentes

Incandescentes padrão

Uma corrente elétrica passa por um filamento de tungstênio espiralado, este produz calor com uma temperatura alta o suficiente para emitir luz. Além disso, este tipo tem fios de níquel para sustentar o filamento de tungstênio nas extremidades e conduzir a corrente elétrica. Os fios de molibdênio apoiam o tungstênio no centro.

O interior da lâmpada é preenchido com vácuo ou um gás inerte, que não reage com outras substâncias, este gás é nitrogênio ou um gás nobre, como criptônio, xenônio ou argônio. O ponto de fusão (temperatura de derretimento) do tungstênio é de 3422ºC, a temperatura da lâmpada fica entre 2200ºC e 3000ºC. Dura em média 1200 horas, eficiência entre 5 a 20% e o rendimento luminoso é entre 15 e 25 lúmens por watt (lm/W). A baixa eficiência é devido a maior parte da energia ser convertida em calor. O IRC (índice de reprodução de cores) é de 100.

Halógenas

Estas lâmpadas também usam filamento de tungstênio e funcionam como as incandescentes padrão. A principal diferença é que o gás inerte possui uma quantidade de halogênio, é usado iodo, flúor ou bromo. Parte do filamento de tungstênio evapora e estas partículas vão para as paredes internas do bulbo. É por isso que as lâmpadas incandescente padrão ficam escuras e perdem a luminosidade com o tempo. Além de terem um bulbo maior para reduzir a perda de luminosidade.

O gás inerte reduz a taxa de evaporação do filamento. Mas o gás halogênio dentro da lâmpada reage com as partículas de tungstênio (W).

W+I_{2}\rightarrow WI_{2}

As correntes de convecção térmica atraem as moléculas de haleto de tungstênio para próximo do filamento, onde o tungstênio é depositado. Porém, os átomos nunca são depositados no mesmo lugar.

WI_{2}\rightarrow W+I_{2}

Com o gás halogênio, estas lâmpadas podem ser menores que as incandescentes padrão. Este tipo de lâmpada tem entre 2000 e 4000 horas de vida útil. O rendimento luminoso é de 25 lm/W, IRC é 100. As lâmpadas de halogênio tem muitos formatos e tamanhos. Geralmente são mais quentes que as incandescentes padrão, embora a temperatura dependa da potência da lâmpada.

A próxima parte será sobre as lâmpadas luminescentes.

 

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About Pedro Ney Stroski

2 thoughts on “Funcionamento e parâmetros das lâmpadas (Parte 1)

  1. Olá Dr. Pedro Ney, boa tarde!

    Uma vez mais quero agradecer pelos ensinamentos que você gentilmente proporciona aos seus leitores.

    Durante tanto tempo eu usei lâmpadas incandescentes e não sabia como elas funcionavam. Apenas comprava subia na escada e trocava a lâmpada queimada pela nova em pleno funcionamento. Ah! Tinha algo que me chamava a atenção: a curta durabilidade daquelas lâmpadas. Queimavam muito rápido!

    Um forte, longo e fraterno abraço.
    Diana.

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