A Lâmpada

A Lâmpada

A primeira lâmpada elétrica foi obra de um grande cientista americano, Tomas Alva Edison, que a fabricou cerca de 1880. Antes disso, já se havia empregado a energia elétrica para iluminação com as lâmpadas em arco, que, todavia, não eram práticas e serviam apenas para a iluminação das ruas e de alguns logradouros públicos. Essas lâmpadas eram constituídas por duas hastes de carvão, pontudas com os dois extremos a pouca distância: fazendo passar a corrente, formava-se uma descarga elétrica, muita luminosa, entre uma ponta e outra.

Edison compreendeu que as lâmpadas a arco não podiam, por certo, ter muita difusão, e teve uma idéia brilhante, isto é, a de tornar incandescente um fio sutilíssimo de carvão, dentro de um espaço em que houvesse sido retirado o ar: de tal modo, o carvão podia arder, sem consumir-se rapidamente: assim, quando ele conseguiu realizar o vácuo no interior de uma pequena ampola de vidro, tinha aparecido a primeira lâmpada.

Muito interessante foram, sem dúvida, as experiências que o cientista americano tentou para obter uma luz elétrica durável e resplendente. A princípio, ele usou um filamento de platina, para torná-la incandescente, mas este metal era muito caro; depois, experimentou, pondo-os de lado numerosos outros metais. Afinal, tentou com um filamento de carvão, empregando um mero fio de algodão. A primeira lâmpada fabricada com este tipo de filamento, contido num tubo de vidro sem ar, resistiu por mais de quarenta horas, assinalando um recorde não desprezível para a época. Mas Edison não parou aqui; experimentou outros filamentos de papelão carbonizado e, depois, de bambu, também carbonizado. Este último permaneceu em uso por mais de dez anos e ele foi substituído, primeiro, pela celulose e, depois, pelo atual tungstênio.

Neste ponto, vemos a que se deve o aparecimento de luz no interior da lâmpada. É preciso saber que, quando a corrente elétrica passa através de um fio de metal ou através de qualquer meio condutor, encontra uma certa resistência em sua passagem: este efeito (efeito joule, nome do físico inglês que o descobriu) tem como conseqüência que a energia se transforma, em parte, em calor, e o calor produzido será maior ou menor, segundo a resistência do condutor. É, este, o princípio sobre o qual está baseado o funcionamento das estufas elétricas e dos ferros elétricos, nos quais há filamentos que apresentam uma grande resistência à passagem da corrente (por isso, comumente chamados resistências) e produzem muito calor.

Explorando o mesmo efeito no filamento de uma substância que, se tornando incandescente, emita uma notável luminosidade, pode-se produzir luz. Foi essa a idéia que orientou Edison na realização da primeira lâmpada, e os fatos que lhe deram razão, porque, desde, estão as lâmpadas incandescentes encontraram um sucesso incontestável. Somente no Brasil, consomem-se, hoje, várias dezenas de milhões de lâmpadas por ano, ao passo que, no mundo inteiro consomem-se bilhões.

As lâmpadas que usamos são, naturalmente, diferente daquelas de Edison, isto é, das primeiras que eram bem rudimentares. Nos pequenos globos de vidro, ao invés do vácuo, há um gás especial, inerte, que se combina facilmente, e por isso não permite ao filamento queimar-se, e, ao mesmo tempo permite também, alcançar altíssimas tmperaturas, o que não era possível com o vácuo. O filamento de uma lâmpada comum (de tungstênio) torna-se incandescente a temperaturas que beiram os 3.000 graus!

O funcionameno da lâmpada incandescente é simplíssimo: a corrente elétrica, que é produzida pelas centrais hidroelétricas e termoelétricas, chega, através da tomada de rosca, que serve para inserir a lâmpada no soquete, a duas pequenas antenas de metal, que são escoradas por um suporte de vidro: as duas antenas transmitem, por suas vez, a corrente ao filamento, que se torna incandescente.

O filamento, porém, não é inalterável, depois de um certo período de tempo, se gasta e quebra-se: é o que acontece quando dizemos que a lâmpada "queimou".

Lâmpada fluorescente

A lâmpada fluorescente foi introduzida no mercado consumidor em 1938. Ao contrário das lâmpadas de filamento, possui grande eficiência por emitir mais energia eletromagnética em forma de luz do que calor.

Funcionamento

Circuito de uma lâmpada fluorescente A: Tubo Fluorescente, B: Energia eléctrica (+220 Volts), C: Arrancador, D: Interruptor (Termostato Bi-metálico), E: Capacitor/Condensador, F: Filamentos, G: Balastro)

Arrancador de lâmpada fluorescente (relé térmico automático)

As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de elétrodos em cada extremo. O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo, este, quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases produz luz visível. Internamente são carregadas com gases inertes a baixa pressão, as mais comuns utilizam o árgon. Além da cobertura de fósforo, existem eletrodos em forma de filamentos nas suas extremidades. Sua função é pré-aquecer seu interior para reduzir a tensão eletrica necessária à ionização, dando a partida no processo de bombardeamento por Iões ou íons positivos dos gases no interior do tubo.

Quando a composição interna for a base de vapor de mercúrio, portanto não condutiva, deve ser aplicado um gradiente de tensão de algumas centenas de volts ao mesmo tempo que as extremidades são aquecidas. Acontecendo a descarga iónica, portanto a emissão de luz U.V. e esta excitando o fósforo da parede do tubo de vidro, não há mais necessidade de alta tensão entre os extremos do tubo, sendo reduzida para menos de cem volts, no caso de lâmpadas de baixa potência e no máximo 175 V em caso de lâmpadas de alta potência.

A intensidade de corrente eletrica que passa através dos gases de baixa pressão emite grande quantidade de radiação U.V. no comprimento de onda de emissão do vapor de mercúrio. Esta é convertida em luz visível pela camada de fósforo que, dependendo da mistura aplicada, dará a tonalidade da coloração emitida.

Uma lâmpada fluorescente, para funcionar, precisa de dois acessórios extra: O "Arrancador" (que não é mais do que um relé térmico bi-estável) e o "Balastro" (que é uma bobina para gerar a alta tensão necessária ao arranque e controlar a corrente consumida pela lâmpada).

O arrancador, só funcionam no acto da ignição da lâmpada, ficando todo o resto do tempo desligado. Até pode ser retirado do circuito, que a lâmpada permanece acesa.~

Aplicação

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