Efecto luminoso de la corriente eléctrica, ejemplos

El ejemplo más claro del efecto luminoso de la corriente eléctrica son las lámparas (focos) que se usan en el hogar.

Con ayuda de las lámparas eléctricas o bombillas es posible ejemplificar las distintas maneras en las que se presenta el efecto luminoso ya que:

• El efecto luminoso de la corriente eléctrica es evidente en muchos lugares de la vida cotidiana.
• Hay muchos tipos diferentes de lámparas: lámparas incandescentes, lámparas halógenas, tubos fluorescentes y LEDs.
• Los LED y los tubos fluorescentes convierten una mayor proporción de energía en luz que las lámparas incandescentes.

Ejemplos: tipos de bombillas

Existen distintas formas de producir luz con la electricidad, como en una bombilla eléctrica (es decir, una lámpara incandescente) cuando la temperatura del conductor aumenta lo suficiente, entonces se emite luz.

La luz también puede obtenerse ionizando el vapor de mercurio o de sodio como en un tubo fluorescente y una lámpara de vapor de sodio respectivamente.

Los tipos de lámparas eléctricas se muestran a continuación.

Lámpara incandescente

Las lámparas incandescentes se han utilizado para la iluminación durante más de cien años y se basan en un principio simple: se hace pasar una corriente a través de un filamento incandescente, lo que asegura que el filamento se calienta hasta tal punto que comienza a brillar.

En funcionamiento, un filamento alcanza temperaturas de más de 2500°C.

Sin embargo, como el efecto luminoso de la lámpara incandescente es «superado» por su efecto térmico, la lámpara incandescente ahora sólo desempeña un papel subordinado en la iluminación y está siendo reemplazada por fuentes de luz más eficientes.

Lámpara halógena

Una lámpara halógena funciona de manera similar a una lámpara incandescente normal. Sin embargo, la diferencia es que el filamento se calienta más que en la lámpara incandescente. Esto resulta en una mayor eficacia luminosa.

Sin embargo, sin precauciones especiales, el filamento de la lámpara halógena se «desgasta» con relativa rapidez.

Al añadir un halógeno (por ejemplo, yodo o bromo) a la bombilla de vidrio de cuarzo, las reacciones químicas garantizan que el tungsteno evaporado del filamento no se condense en la bombilla de vidrio fría, sino que sea transportado de nuevo al filamento.

Hay varios diseños de lámparas halógenas.

• Las lámparas halógenas de bajo voltaje funcionan con voltajes inofensivos de 12V en su mayoría. Sin embargo, esto requiere que el voltaje de la red se transforme a partir de 230V, lo que conlleva costos adicionales.
• Las lámparas halógenas de alto voltaje pueden conectarse directamente a la tensión de red de 230V.

Dado que las lámparas halógenas también convierten una gran proporción de la energía que se les suministra en calor en lugar de luz, también están siendo sustituidas gradualmente por lámparas LED de mucho más eficiencia energética.

LED (diodo emisor de luz)

Los LEDs son componentes semiconductores que emiten luz cuando la corriente fluye a través de ellos. Se utilizan como luces de señal y para la iluminación. Sin embargo, la función de un diodo emisor de luz sólo puede explicarse de manera significativa a un nivel superior.

En comparación con las fuentes de luz convencionales, los diodos emisores de luz tienen algunas ventajas significativas:

• La eficiencia de los LED en comparación con las lámparas incandescentes es mucho mayor y ha mejorado considerablemente en los últimos años.
• En comparación con las lámparas incandescentes, los LEDs generan mucho menos calor que debe ser disipado.
• La vida útil y la robustez de los LED es muy superior a la de las lámparas incandescentes.
• Sólo se necesitan bajos voltajes inofensivos para hacer funcionar los LEDs. Sin embargo, es necesario un balastro si se quiere operar los LEDs en una red de 230V.
• La luz emitida por los diodos emisores de luz ordinarios suele ser monocromática. Pero mientras tanto también es capaz de producir luz blanca con diodos emisores de luz.

Además, a diferencia de las lámparas incandescentes y las lámparas halógenas, los diodos emisores de luz sólo pueden funcionar con corriente continua.

Lámparas fluorescentes

Las lámparas fluorescentes (a menudo llamadas erróneamente «tubos de neón») tienen una mayor eficacia luminosa que las lámparas incandescentes y halógenas y una vida más larga.

Se utilizan para iluminar grandes salas o áreas exteriores. Las lámparas en forma de tubo o barra tienen una vida de unas ocho o veinte veces más que las lámparas incandescentes convencionales y, dependiendo del tipo y el brillo, requieren hasta un 85% menos de energía.

Sin embargo, las lámparas fluorescentes contienen una pequeña cantidad de mercurio. Por lo tanto, las lámparas no deben romperse y deben desecharse por separado.

Las bombillas fluorescentes compactas (a menudo llamados lámparas de ahorro de energía) también muestran propiedades similares a las de los tubos fluorescentes largos.

El principio de funcionamiento es el mismo para ambos tipos de lámparas, pero también es complejo.

En principio, los átomos de mercurio se excitan para brillar en la lámpara. Sin embargo, los átomos de mercurio no emiten luz visible sino luz UV. Esta luz UV también golpea un fósforo especial en el borde del tubo, que convierte la luz UV en luz visible.