sábado, 26 de novembro de 2011

Iluminação Ep. 3: A Lâmpada Incandescente!


Thomas Alva Edison, possuidor de um grande gênio inventivo e nada menos que 1 033 patentes registradas, disse uma vez o seguinte: "genialidade é 1% inspiração e 99% transpiração". E hoje tal expressão será explicada conforme estudarmos a história da lâmpada incandescente, que foi um grande avanço no campo da iluminação em sua época. E tudo começou com o senhor Edison, cuja imagem abre a postagem de hoje.

A lâmpada incandescente é um dispositivo que converte a energia elétrica em luz através do aquecimento de um filamento em seu interior. Apesar de seu conceito simples, essa ideia causou muitos problemas na época de sua invenção.

A história foi mais ou menos assim...

Após 22 cientistas terem trabalhado sem muito sucesso no projeto da lâmpada incandescente, o inventor americano Thomas A. Edison resolveu que era sua vez de tentar. O grande problema era encontrar o material ideal para esta lâmpada. Ele deveria esquentar a ponto de brilhar, ter uma luz próxima do branco, mas tal material não poderia se fundir nem queimar. Thomas Edison, acreditando no potencial de mercado de seu produto, investiu um valor em torno de 40 000 dólares, que foram literalmente queimados durante suas pesquisas para definir o material certo para a fabricação de sua lâmpada.

Então após muito tempo de tentativas com diversos materiais, Thomas Edison lançou a lâmpada incandescente com filamento de carbono. Para evitar que o carbono queimasse, o oxigênio de dentro do bulbo era removido. No lugar do oxigênio eram colocados gases inertes, como o nitrogênio, o argônio e o criptônio, que não faziam o carbono entrar em combustão.

Este grande avanço pode ser visto como a grande arrancada da iluminação em nível comercial. Após este marco inicial começaram as inovações no sentido de aperfeiçoar essa tecnologia. Então, em 1900, foi desenvolvida a primeira lâmpada incandescente com filamento de metal, que era o ósmio. Esse metal foi usado graças ao seu alto ponto de fusão e economia.


Tal lâmpada consumia metade da energia utilizada pela lâmpada de carbono produzindo a mesma quantidade de luz. Então em 1903 foi desenvolvida a lâmpada com filamento de tântalo e logo em seguida as lâmpadas com filamento de tungstênio.

Percebeu-se que o filamento de tungstênio consumia apenas um terço da energia consumida pelo filamento de carbono para produzir a mesma quantidade de luz. Enfim o material tão procurado havia sido encontrado e ele é utilizado até hoje nas lâmpadas incandescentes que compramos por aí.

Agora, deixando de lado a parte histórica, vamos analisar a lâmpada incandescente moderna:


Ela possui um bulbo de vidro. Dentro desse bulbo é retirado o ar e introduzido argônio, que é um gás inerte. Esse gás evita que o filamento interno de tungstênio entre em combustão, queimando. Esse filamento é projetado para apresentar uma determinada resistência. Assim, quando submetido a tensão elétrica, passa por ele uma corrente que aquece o filamento, fazendo ele incandescer e brilhar.

Uma "curiosidade" dessa lâmpada é que ela possui uma "corrente de partida" maior que a corrente de operação nominal. Isso por que a resistência da lâmpada desligada, ou seja, com ela fria, é muito menor que a resistência da lâmpada durante a operação, quando o filamento está quente. Mas vamos pegar um exemplo prático:

Uma lâmpada incandescente de 60W e 220V. Sua corrente deve ser cerca de 273mA. Com isso calculamos sua resistência em torno de 806[;\Omega;]. Mas, medindo essa resistência com o multímetro (com a lâmpada desligada, obviamente) achamos um valor de 60[;\Omega;]. Isso quer dizer que a corrente de partida da lâmpada será de 3,6A!!! Essa corrente transiente demora muito pouco mas, em algumas aplicações, é o suficiente para queimar fusíveis ou desarmar disjuntores. Então devemos ter ciência desse fato, para antevermos seus efeitos e suas consequências.

Por fim, devemos dizer o impacto que tal invenção teve para seu tempo. A criação da lâmpada incandescente, junto com o desenvolvimento dos processos de geração e distribuição de energia elétrica, trouxe uma grande facilidade na obtenção de iluminação artificial de forma prática. E assim a humanidade deu mais um passo em direção ao progresso na área da iluminação.

Por hoje era isso. Se cuidem e até a próxima aventura no universo da iluminação, com um tema que eu não faço a menor ideia do que será. Até lá estudem bastante e nos vemos na próxima.


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