COMO FUNCIONA AS LÂMPADAS
Autor: Família Alvarenga | Publicado: 2014-05-05T15:35:00-07:00



Quando a lâmpada é ligada a um sistema de energia, uma&nbsp;corrente elétrica&nbsp;flui de um contato para o outro, passando pelos fios e pelo filamento. A corrente elétrica em um condutor sólido é o fluxo de&nbsp;elétrons livres&nbsp;(elétrons que não estão fortemente presos a um átomo) de uma área carregada negativa para uma área carregada positivamente.

Como os elétrons movem-se rapidamente através do filamento, eles estão constantemente batendo nos átomos que compõem o filamento. A energia de cada impacto faz um átomo&nbsp;vibrar, ou seja, a corrente&nbsp;aquece&nbsp;o átomo. Um condutor fino aquece mais facilmente do que um grosso, pois é mais resistente ao fluxo dos elétrons.

Os elétrons associados aos átomos que vibram podem ser impulsionados temporariamente para um nível mais alto de energia. Quando eles voltam ao seu nível normal, os elétrons liberam energia extra na forma de fótons. Geralmente, os átomos de metais liberam fótons de luz&nbsp;infravermelha, que é invisível ao&nbsp;olho humano. Porém, se os átomos forem aquecidos a aproximadamente 2.200º C (4.400º F) como por exemplo no caso da lâmpada elétrica, emitirão uma quantidade considerável de&nbsp;luz visível.

O filamento da lâmpada é feito de um longo e fino fio de&nbsp;tungstênio. Em uma lâmpada comum de 60 watts, o tungstênio mede quase 2 metros (6,5 pés) de comprimento e somente um centésimo de polegada de diâmetro. O tungstênio é colocado em uma&nbsp;bobina dupla, para que caiba em um espaço pequeno. Isto é, o filamento é enrolado para fazer uma bobina que depois é recoberta por uma bobina maior. Na lâmpada de 60 watts, a bobina tem menos de uma polegada de comprimento.

O tungstênio é usado em praticamente todas as lâmpadas incandescentes, pois é um material ideal para filamento. Na próxima seção, examinaremos a função da cápsula de vidro e do gás inerte.






Níveis de iluminação
As lâmpadas elétricas são classificadas pela&nbsp;potência, que é a quantidade de energia que ela consome em um certo período de tempo, medido em&nbsp;watts. Lâmpadas com potência maior têm um filamento maior e produzem mais luz.

Uma&nbsp;lâmpada de três vias&nbsp;(em inglês) possui dois filamentos de potências diferentes, geralmente um filamento de 50 watts e um de 100 watts. Eles são ligados em circuitos separados, que podem ser energizados inicialmente com o uso de um soquete especial de três vias.

O interruptor do soquete de três vias permite que você escolha entre três diferentes níveis de iluminação. No nível mais baixo, o interruptor energiza somente o circuito do filamento de 50 watts. Para o nível médio, o interruptor energiza o circuito do filamento a 100 watts e para o nível mais brilhante, ele energiza os dois filamentos e então a lâmpada opera em 150 watts.







O filamento de uma lâmpada é colocado em uma câmara livre de oxigênio para evitar a combustão. Nas primeiras lâmpadas elétricas, todo o ar era sugado para fora para criar um quase&nbsp;vácuo&nbsp;- uma área sem matéria. Como não havia nenhum gás, ou quase nenhum, não poderia haver combustão.

O problema desta abordagem era a&nbsp;evaporação&nbsp;dos átomos de tungstênio. Em temperaturas tão altas, os átomos de tungstênio vibram o bastante para se liberarem dos outros átomos e ficarem livres pelo ar. Em uma lâmpada a vácuo, os átomos livres de tungstênio são atirados em linha reta e ficam no vidro no interior da lâmpada. À medida que eles evaporam, o filamento começa a se desintegrar e o vidro vai ficando escuro. Isso reduz consideravelmente a vida útil da lâmpada.

Em uma lâmpada moderna, os&nbsp;gases inertes, geralmente argônio, reduzem muito essa perda do tungstênio. Quando um átomo de tungstênio evapora, as chances de colidir com um átomo de argônio são grandes, fazendo com que ele volte para o filamento, onde se juntará novamente à estrutura sólida. Como os gases inertes normalmente não reagem com outros elementos, não há chance de que esses elementos se combinem em uma reação de combustão.

De baixo custo, com bom resultado e fácil de usar, as lâmpadas se tornaram um grande sucesso e ainda são o método mais popular de iluminação de interiores. Apesar disso, a lâmpada, eventualmente, passará por avanços tecnológicos, visto que elas não são muito eficientes.

Lâmpadas incandescentes liberam a maior parte de sua energia sob a forma de fótons de luz infravermelha carregados de calor. Apenas cerca de 10% da luz produzida alcança o espectro visível. Isso desperdiça muita eletricidade.&nbsp;Fontes de luz fria, como&nbsp;lâmpadas fluorescentes&nbsp;e&nbsp;LEDs, não gastam tanta energia gerando calor e liberam muito mais luz visível. Por esta razão, elas estão lentamente substituindo a antiga e confiável lâmpada incandescente.