La Energía eléctrica (1920-02-10 00:00:00), página 2



    TIPO DE LÁMPARA
    Temperatura de funcionamiento.
    Vatios por bujía.

    Carbón 1880 (Edison)
    1680° C
    4

    — 1881
    1700
    3,50

    — 1903 (Howell)
    1850
    2,71

    Tántalo
    1900
    1,78

    Tungsteno en vacío
    2100
    1,06

    — en atmósfera de N...
    2500
    0,55

Este aumento de temperatura tiene un límite, y por cierto antes de llegar al punto de fusión del metal. Si el límite fuera el punto de fusión, podrían obtenerse las más altas temperaturas con el tungsteno, que funde a 3200° C, y por tanto muy buen rendimiento, como con el carbón, que puede considerarse infusible. Este límite depende de la temperatura a que empieza a volatilizarse el filamento en el vacío, pues las partículas que de él se desprenden se depositan en la pared interior de la ampolla, y ennegreciéndola disminuyen notablemente la intensidad luminosa. Llenando la ampolla de un gas inerte, como el nitrógeno o el argo, se ha conseguido en la lámpara de tungsteno evitar este inconveniente y obtener un considerable aumento de temperatura: así se ha llegado a la lámpara llamada de medio vatio, que si bien en las pequeñas intensidades no da aún este rendimiento, lo da en lámparas de intensidades superiores a cuatro amperios, cuya blanquísima luz es comparable a la del día.

La relación que liga el rendimiento luminoso de una lámpara con el aumento de temperatura de su filamento y con otros factores se expresa por medio de sencillas fórmulas. Conocida es la de Voigt y Weber:

\[
B = k \ W^4,
\]

que indica que la intensidad luminosa \( B \) es proporcional al cubo de la energía consumida \( W \). La cantidad \( k \) es una constante que depende de la naturaleza del filamento.

La ley de Stefan-Boltzmann relaciona la energía total \( W \) con la temperatura:

\[
W = a \ T^4;
\]

\( a \) es también una constante cuyo valor aproximado es \( 5,90 \times 10^{-12} \).

Substituyendo este valor de \( W \) en la fórmula anterior, tenemos:

\[
B = (k \ a^3) \ T^{12},
\]

que nos demuestra que la intensidad luminosa varía como la dozava potencia de la temperatura, mientras que el consumo de energía varía tan sólo como la cuarta.

El que posean los filamentos suficiente resistividad eléctrica tiene también su influencia en el rendimiento de la lámpara, por la razón de que cuanto más resistente sea el material, menos consumo de corriente será necesario para llevarlo a la incandescencia. Hay que considerar sobre este punto el coeficiente de temperatura, que puede ser positivo o negativo. Lo tiene positivo el material que es más resistente en caliente que en frío, verbigrafía, los metales, y negativo el que es más resistente en frío que en caliente, como sucede con el carbón.

Los metales son mucho más conductores que el carbón, lo cual hace que tengan que emplearse con diámetros mucho más finos y longitudes mucho mayores. Esto, cuando sólo se conocían los llamados filamentos metálicos prensados, fué un inconveniente, por lo delicados y de difícil manejo que eran y la lámpara fabricada con ellos resultar muy quebradiza. Hoy día, con el tungsteno estirado a la hilera se han suprimido estos inconvenientes.

Además, la propiedad de tener los filamentos metálicos positivo el coeficiente de temperatura resulta muy interesante desde el punto de vista práctico, pues dicha cualidad hace