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Lâmpada incandescente

Por: Irene Cavaliere*

1. Lâmpadas criadas por Thomas Edison

1. Lâmpadas criadas por Thomas Edison

Certos materiais – como o ferro, por exemplo –, quando ficam muitos quentes, começam a emitir luz. Chamamos esse fenômeno de incandescência. É assim que funciona o lampião e foi esse o princípio que Thomas Edison seguiu para confeccionar a primeira lâmpada elétrica que deu certo.

Enquanto os lampiões queimam gás ou querosene, as lâmpadas acendem graças à eletricidade. A energia passa por um filamento que quando aquecido a temperaturas muito altas – a partir de 2.200º C – produz luz visível.

Na lâmpada de Edison, o filamento era de algodão carbonizado, mas hoje o material que se usa é o tungstênio, um elemento que tem ponto de fusão mais alto do que outros metais – ou seja, necessita de uma temperatura muito elevada para passar ao estado líquido.

2. Filamento de tungstênio

2. Filamento de tungstênio

Existem dois principais tipos de lâmpadas incandescentes: as regulares e as halógenas.

Regulares

3. Incandescente regular

3. Incandescente regular

Provavelmente, na sua casa, há alguma lâmpada dessa. Uma lâmpada incandescente regular produz uma luz amarelada e confortável. Enquanto a lâmpada de Edison durou 40 horas, as incandescentes de hoje duram aproximadamente 1.000 horas, sem importar o número de acendimentos.

Parece espantoso que dentro da nossa casa algo fique tão quente assim, mas acredite: o filamento de tungstênio pode chegar até os 3.000º C. Apesar de não se fundir a essa temperatura, poderia pegar fogo caso entrasse em contato com o oxigênio. Por isso, dentro das lâmpadas, há um gás inerte – ou seja, que não reage. Nas incandescentes regulares, esse gás é o argônio ou o criptônio. A vantagem de usar um gás inerte e não o vácuo, como nas primeiras lâmpadas, é diminuir o desgaste do filamento.

4. Lâmpada queimada

4. Lâmpada queimada

No vácuo, os átomos de tungstênio que evaporam do filamento são atirados em linha reta e vão parar no vidro da lâmpada, escurecendo-o. Você já deve ter visto aquelas lâmpadas velhas, com o vidro “sujo” por dentro...  Com um gás inerte, eles colidem nos átomos desse gás, sem fazer combustão, e podem voltar para o filamento, aumentando a vida útil da lâmpada.

 

Halógenas:

5. Halógenas reproduzem melhor as cores

5. Halógenas reproduzem melhor as cores

As lâmpadas halógenas são as primas modernas das regulares. Duram mais, possuem uma luz mais intensa, reproduzem melhor as cores, porém, não resolveram o problema do alto consumo de energia e da produção de calor. Repare nas iluminações decorativas, de jardins, teatros e monumentos: muitas vezes, ela é feita com lâmpadas halógenas, direcionadas para o objeto que se quer destacar.

Numa lâmpada halógena, o gás dentro do bulbo é um composto halogênio. Esse composto reage com os átomos de tungstênio que evaporam com o calor, formando haleto de tungstênio. O haleto circula e chega próximo ao filamento, onde se dissocia e deposita o tungstênio de volta, regenerando o filamento com um aproveitamento maior do que nas regulares.

6. Veneza iluminada por lâmpadas halógenas

6. Veneza iluminada por lâmpadas halógenas

Esse processo permite que o filamento esquente mais e, assim, gere uma luz mais branca e bastante brilhante, utilizando menos energia. A vida útil da lâmpada halógena em relação à regular também é maior: ela dura em média 2 mil horas, podendo chegar a 5 mil.

7. Lâmpada halógena dicroica

7. Lâmpada halógena dicroica

As mais famosas lâmpadas halógenas são as dicroicas. Elas possuem um refletor dicroico espelhado que separa o feixe de luz em dois,jogando o calor para trás e refletindo a luz para frente. Mas nem todas as dicroicas são halógenas! Hoje, também existem lâmpadas de led,que são chamadas de dicroicas por terem o mesmo formato.

Gasto de energia

Apesar de bastante utilizadas, as lâmpadas incandescentes não são muito eficientes, pois apenas uma pequena porcentagem da energia é transformada em luz. O resto vira calor e é desperdiçado.

Eficiência luminosa é o quociente entre fluxo luminoso (em Lúmens - lm) e a potência consumida (em Watts - W). Essa grandeza retrata a quantidade de luz que uma fonte luminosa produz a partir da potência elétrica de 1 Watt. Ou seja, quanto maior a eficiencia luminosa de uma lâmpada, maior a quantidade de luz produzida com o mesmo consumo.

As incandescentes regulares possuem uma eficiencia luminosa entre 10 e 15 lm/W. As halógenas, de 15 a 25 lm/W. Já uma lâmpada fluorescente, por exemplo, pode produzir de 50 a 80 lúmens por Watt, o que significa mais luz com menos consumo de energia. 

Por isso, gradualmente, as lâmpadas incandescentes estão saindo das prateleiras do comércio. Espera-se que no Brasil, até 2016, elas desapareçam do mercado, sendo substituídas por lâmpadas fluorescentes e leds. Mas estamos falando apenas de lâmpadas de uso geral: as lâmpadas incandescentes também podem ser usadas na agricultura, indústria, tecnologia de alimentos e outros processos industriais que aproveitam o calor gerado por elas.

 Selo do Procel: produtos que consomem menos energia.

Selo do Procel: produtos que consomem menos energia.

 

Fotos

1. William J. Hammer, em Domínio Público - EUA/ Wikimedia Commons

2. Arnoldius / Wikimedia Commons

3. cabezadeturco / Flicr

4. Francisco Almeida / Flick

5. bar1969 / xchng

6. Flicrdelusions / Flicr

7. Foto de divulgação

*Com a colaboração de Bruno Amorim

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