LA BOMBILLA ELÉCTRICA
Introducción:
El hombre y su evolución han
creado cosas inimaginables, con la creación de la energía eléctrica han llegado
infinidad de inventos, la bombilla uno de los grandes inventos gracias a él,
ahora la noche se vuelve útil, actividades que se realizaban de día ahora las
podemos hacer de noche, las grandes fábricas pueden doblar sus turnos y laborar
de noche, los hospitales etc. La vida nocturna no podría ser sin el invento de
la bombilla, los autos no podrían circular y tendríamos que seguir con la luz
de combustión, en definitiva el bombillo es el gran invento. Con la llegada de
la energía eléctrica poco a poco se fueron creando nuevas cosas, los celulares
las televisiones, los autos, todos estos no podrían existir sin el bombillo.
Historia:
Antes de la invención de la
bombilla eléctrica, la luz del día se extendía únicamente mediante el uso de
fogatas, velas y lámparas a gas. Ninguno de estos medios proporcionaba la misma
intensidad que una bombilla, por lo que eran sustitutos pobres de la luz solar.
Las primeras formas de lámpara eran palos ardientes o recipientes llenos de brasas. Luego se utilizaron antorchas de larga duración, formadas por haces de ramas o astillas de madera resinosa, atados y empapados en sebo o aceite para mejorar sus cualidades de combustión. Se desconoce el origen exacto de la lámpara de aceite, la primera lámpara auténtica, pero ya se empleaba de forma generalizada en Grecia en el siglo IV a.C. Las primeras lámparas de este tipo eran recipientes abiertos fabricados con piedra, arcilla, hueso o concha, en los que se quemaba sebo o aceite. Más tarde pasaron a ser depósitos parcialmente cerrados, con un pequeño agujero en el que se colocaba una mecha de lino o algodón. El combustible ascendía por la mecha por acción capilar y ardía en el extremo de la misma. Este tipo de lamparilla también se denomina candil.
La bombilla eléctrica fue
inventada en 1879 durante una segunda revolución industrial. Aunque el invento
de la lámpara
incandescente se le atribuye
a Thomas Edison, él solo fue el primero en patentar, el 27 de enero
de 1880, una bombilla incandescente de filamento de carbono que fuese
comercialmente viable fuera de los laboratorios. Un año antes, Joseph Swan,
había patentado una bombilla, que duraba 14 horas por no haber logrado el
vacío total que Edison había conseguido crear, lo que daba una vida de 40 horas
a la bombilla.
Las primeras bombillas
eléctricas de Edison se componían de un filamento de carbón (obtenido del bambú)
el cual se encerraba al vacío en un globo de vidrio para evitar su combustión. Su
primera lámpara fabricada de forma industrial en 1881 se componía de
un hilo de carbón dentro de una ampolla de vidrio vaciada de aire. Esta lámpara
tenía una eficacia luminosa de 2 lm/W y se utilizó por primera vez en la Opera
de París para la Exposición Universal de la Electricidad en 1881.
Cambios que produjo la invención de la bombilla en la sociedad:
Luego de la invención de la
bombilla eléctrica en 1879, la producción de energía empezó a concentrarse en
grandes centrales eléctricas y se diversificaron notablemente los usos de la
electricidad.
Uno de sus usos más
rápidamente difundido fue el alumbrado, primero urbano y luego doméstico,
gracias al invento de Edison. En Madrid hubo alumbrado público eléctrico en el
año 1881 y en Barcelona en 1882. También se utilizó para el transporte público,
aplicando la electricidad a los tranvías, que antes eran tirados por mulas.
También se fueron creando
motores eléctricos, capaces de transformar la corriente eléctrica en energía
mecánica para la industria y los transportes urbanos. Glasgow fue la primera
ciudad que tuvo tranvías eléctricos, en 1884; poco después, en 1890, en Londres
se utilizó la electricidad en los trenes subterráneos, o metro, y en 1895 ya
funcionó una locomotora eléctrica en Estados unidos. Otras aplicaciones fueron:
el telégrafo, el teléfono y el radioteléfono.
Tipos de bombillas:
v Bombillas
incandescentes:
Bombilla incandescente
Funcionamiento:
Las lámparas incandescentes
están formadas por un hilo de wolframio que se calienta alcanzando temperaturas
tan elevadas que empieza a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se
queme en contacto con el aire, se rodea con una ampolla de vidrio a la que se
le ha rellenado con un gas. El conjunto
se completa con elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente
eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la
luminaria. La duración media de una lámpara incandescente está entre 500 y
2000 horas de funcionamiento.
Partes de una lámpara:
Filamento: Para que una lámpara incandescente emita luz visible,
es necesario calentar el filamento hasta temperaturas muy elevadas. Esto se
consigue pasando una corriente eléctrica a través de un material conductor por
efecto Joule. Para mejorar la eficacia luminosa de las lámparas se arrolla el
filamento en forma de doble espiral, de esta manera se reduce la perdida de energía
en forma de calor.
Ampolla: La
ampolla es una cubierta de vidrio que da forma a la lámpara y protege el
filamento del aire exterior evitando que se queme. Si no fuera así, el oxígeno
del aire oxidaría el material del filamento destruyéndolo de forma inmediata.
Hilos conductores: Los
hilos conductores transportan la electricidad desde el casquillo a los
hilos de soporte a través del vástago.
Gas de relleno: Aunque
antiguamente se hacía el vacío en el interior de la ampolla, en la actualidad
se rellena con un gas inerte por las ventajas que presenta. Los gases más
utilizados son el nitrógeno y el argón.
Ventajas:
_Son las más baratas del
mercado.
_El encendido es instantáneo.
_El número de encendidos no
afecta la vida útil de la lámpara.
_Son regulables en
intensidad.
Desventajas:
_Dejaron de fabricarse.
_Son las más ineficientes del
mercado
_Desprenden mucho calor.
_Tienen una vida útil muy
corta (1.000hrs).
_Solo se pueden utilizar en
lámparas con rosca tipo Edison.
v
Buscando una mayor
intensidad de luz y un menor consumo eléctrico, ingenieros
estadounidenses se pusieron manos a la obra y experimentaron con diferentes
materiales hasta que se llegó a la opción más acertada. Así, en 1959 surge la
lámpara halógena de tungsteno, también conocida como lámpara de cuarzo, más
pequeña y eficaz si la comparamos con las incandescentes comunes de igual
potencia. Así, la nueva lámpara ofrecía una luz más brillante y una vida más
útil.
La lámpara
halógena es una variante de la lámpara incandescente con un filamento de tungsteno dentro de un gas inerte y una pequeña cantidad
de halógeno (como yodo o bromo).
El filamento y los gases se encuentran en equilibrio químico,
mejorando el rendimiento del filamento y aumentando su vida útil. El vidrio se substituye por un compuesto de cuarzo, que soporta mucho mejor el calor.
|
Ventajas en comparación con las lámparas incandescentes comunes:
|
|
_Emiten
una luz 30 % más blanca y brillante empleando menos potencia en watt.
_Son
más eficientes, por lo que consumen menos energía eléctrica por lumen de
intensidad de luz aportado.
_Son
mucho más pequeñas comparadas con una incandescente normal de la misma
potencia en watt.
_Prestan
un mayor número de horas servicio.
|
Desventajas:
|
Partes del tubo fluorescente:
_Un
cilindro de vidrio.
_Fósforo:
El fósforo recubre el interior del cilindro de vidrio como una película
blanquecina. Se debe tener cuidado si se rompe la fluorescente ya que ese
recubrimiento toma forma de polvo y es tóxico. Por eso no se deben tirar las
fluorescentes a la basura si no reciclarlas de forma conveniente.
_Tubo de descarga. El cuerpo o tubo de
descarga de las lámparas fluorescentes se fabrica de vidrio, con diferentes
longitudes y diámetros.
_Vapor
de mercurio.
_Gases
inertes como el Neón y el argón.
_Casquillos
con los filamentos
_Casquillos:
La mayoría de los tubos fluorescentes rectos poseen en cada uno de sus extremos
un casquillo con dos patillas o pines de contactos eléctricos externos,
conectadas interiormente con los filamentos de caldeo o de precalentamiento. Su
función principal en los tubos de las lámparas fluorescente es calentar
previamente el gas argón que contienen en su interior para que se puedan
encender.
_Cebador:
Las lámparas fluorescentes por precalentamiento utilizan un pequeño dispositivo
durante el proceso inicial de encendido llamado cebador o encendedor térmico.
Ventajas:
_La
ventaja primordial es el ahorro. Las fluorescentes necesitan menos potencia
para iluminar el mismo espacio.
_No
malgastan energía en calor, son frías al tacto.
_Duran
más que las lámparas incandescentes tradicionales (bombillas).
_Tienen
diferentes tonalidades según el fin al que se destinen.
_Mejor
respuesta de color. Es fácil observar que los colores son más fieles al
verdadero.
_La
emisión de luz es de 4 a 6 veces mayor que la de una lámpara incandescente de
la misma potencia.
_ El
área de iluminación es mayor.
_La
duración promedio de vida es de 7500 horas en condiciones normales.
Desventajas:
_El
parpadeo. La emisión de luz no es continua y con el tiempo se puede observar un
parpadeo que puede producir dolor de cabeza.
_Encender
y apagar demasiadas veces estas lámparas reduce su vida útil de forma
considerable, por eso no son propicias para espacios en los que se deba
encender y apagar luces de forma continua.
_Tienen
un cierto retardo desde que se encienden hasta que entregan toda la potencia
lumínica.
_Son
consideradas residuos peligrosos debido a su contenido de vapor de mercurio,
por lo cual se deben disponer adecuadamente para evitar efectos ambientales
negativos.
v Bombillas
de bajo consumo:
Funcionamiento:
El funcionamiento de una
lámpara fluorescente compacta es el mismo que el de un tubo
fluorescente común, excepto que
es mucho más pequeña y manejable. Y además, se anula el efecto estroboscópico que normalmente se crea en las antiguas lámparas
fluorescentes de tubo recto que funcionan con balastos electromagnéticos (no
electrónicos); tienen una duración media de unas 8000 horas de
funcionamiento.
Ventajas:
_Son
“frías”: la mayor parte de la energía que consumen la convierten en luz
_Utilizan
entre un 50 y un 80% menos de energía que una bombilla normal incandescente
para producir la misma cantidad de luz.
_Las
bombillas de bajo consumo duran hasta 10 veces más.
_Se
ahorra la emisión de 20 kg de CO2 a la atmósfera al año.
Desventajas:
_Al
igual que los tubos fluorescentes no se recomienda ponerlas en sitios donde
se enciendan y apaguen muchas veces.
_Agencias
de la salud recomiendan, en caso de rotura, salir de la habitación por 15
minutos. Las lámparas CFL deben reciclarse por un procedimiento
específico.
_Por
contener pequeñas cantidades de mercurio, estas bombillas deben reciclarse
convenientemente, depositándolas en lugares adecuados. No se pueden tirar a la
basura ni al reciclado de vidrio.
v Led:
Un
LED (Light Emitting Diode – Diodo emisor de luz), constituye una fuente en
miniatura emisora de fotones de luz, visible y también no visible.
Los
diodos LEDs tampoco contienen mercurio (Hg) ni otros materiales tóxicos que
puedan contaminar el medio ambiente.
Una lámpara de led (Light-Emitting Diode: ‘diodo
emisor de luz’) es una lámpara de
estado sólido que usa ledes como
fuente luminosa. Debido a que la luz capaz de emitir un led no es muy intensa,
para alcanzar la intensidad luminosa similar a las otras lámparas existentes
como las incandescentes o las fluorescentes compactas, las lámparas LED están
compuestas por agrupaciones de ledes, en mayor o menor número, según la
intensidad luminosa deseada.
Ventajas:
_No queman al tocarlas. Pueden
pasar horas encendidas, y no quemarán al tocarlas. Podrán estar un poco más
calientes.
_No contienen gas ni tampoco
mercurio y sus derivados, por lo que no resultan contaminantes en su
destrucción.
_ Ofrecen una importante
luminosidad. Mayor si es comparada con las lámparas incandescentes y halógenas.
_Están disponibles en distintos
colores.
_Consumen un 80% menos que las
bombillas tradicionales.
_Su luz no irradia ultravioletas
ni infrarrojos.
_Consiguen soportar
temperaturas bajas de hasta -40º, a diferencia de las luces fluorescentes.
Desventajas:
_Su bajo rendimiento con altas
temperaturas. Al aumentar la temperatura de la unión semiconductora,
aumenta también la intensidad a través del diodo, pudiéndose ser destruido.
_Emiten luz fría.
_Cuesta 3 o 4 veces más que
una fluorescente.
_Tienen menos eficiencia
luminosa. Entendiendo la eficiencia luminosa como la relación entre la
cantidad de luz ofrecida y la potencia consumida.
Comparación de consumos:
Anexos:
v BIOGRAFÍA
DE THOMAS ALVA EDISON
El mago de los inventos, famoso inventor norteamericano, nacido en Milán. Inventor de la lámpara. Autodidacta, estudió por su cuenta química, física y mecánica.
En 1876 obtuvo un empleo en
la oficina telegráfica de Port Huron. Perfeccionó sus conocimientos en el
campo de la telegrafía e inventó un nuevo sistema que funcionaba con doble
circuito de comunicación. En 1876 con este y otros inventos pudo reunir una
suma de dinero que le permitió fundar el laboratorio de Menlo Park.
Desarrolló el fonógrafo, produjo la primera
lámpara incandescente eficaz (1879) e ideó enchufes, interruptores,
fusibles y sistemas que hicieron posible y económica la iluminación eléctrica
doméstica. Entre 1881 y 1882 completó la construcción de la primera central de
luz y energía del mundo en Nueva York. En 1887 abrió un nuevo laboratorio
en Nueva Jersey. Entre sus inventos figuran una dínamo de rendimiento seguro,
el telégrafo, el transmisor telefónicode carbono, el sistema telegráfico
cuádruple, la locomotora y el automóvil eléctricos. En 1883 observó el
principio básico para las futuras válvulas de radio.
Más de un millar de inventos:
En 1886, dos años después de
que falleciera su esposa, Edison se casó con Mina Miller, mujer de carácter
fuerte, hija de un rico industrial de Akran, Ohio, cuya influencia sobre su
excéntrico marido se hizo notar, ya que consiguió hacer de él una persona más
sociable. El matrimonio tuvo tres hijos, uno de los cuales, Charles, se dedicó
a la política, llegando a convertirse en gobernador del estado de Nueva Jersey.
Al año de casarse, Edison
trasladó su laboratorio de Menlo Park, a la sazón pequeño, a West Orange, Nueva
Jersey. Creó allí un gran centro tecnológico, el Edison Laboratory (hoy
monumento nacional), en torno al cual levantó numerosos talleres, que daban
trabajo a más de cinco mil personas.
Uno de
los talleres de West Orange:
La electricidad continuó
absorbiendo la mayor parte de su tiempo, pues se ocupaba de todos los aspectos
relativos a su producción y distribución. No con mucha suerte, sin embargo, ya
que cometió un grave error al insistir en el sistema de corriente continua cuando
existían razones de peso en favor de la corriente alterna. Edison se interesó
también por muchos otros sectores industriales: la producción de cemento y de
materias químicas, la separación electromagnética del hierro y la fabricación
de baterías y acumuladores para automóviles fueron algunos de sus preferidos.
Su último gran invento fue el Kinetograph, cuya patente registró en 1891. Se trataba de una rudimentaria cámara de cine que incluía, sin embargo, un ingenioso mecanismo para asegurar el movimiento intermitente de la película. En 1894 Edison abrió el Kinetoscope Parlor en Broadway, Nueva York, donde un solo espectador se sentaba frente a una mirilla en una cabina de madera para ver la película, que se iluminaba desde atrás por una lámpara eléctrica. Aunque el Kinetoscope Parlor despertó inmediatamente la atención como atracción de feria, Edison no creyó nunca que fuese importante encontrar algún sistema de proyección para mayores auditorios, lo que le impidió dar el paso definitivo al cinematógrafo de los hermanos Lumière.
v Joseph
Wilson Swan:
(Sunderland, 1828 -
Warlingham, 1914) Inventor británico. Swan entró a trabajar en una empresa de
su ciudad natal dedicada a la manufactura de productos químicos destinados a la
fotografía. Llegó a convertirse en socio de dicha compañía, en la cual trabajó
en un proceso para realizar copias mediante la utilización de un papel carbón
recubierto de una emulsión de bromuro de plata; al observar que la sensibilidad
de dicha emulsión aumentaba con la temperatura, desarrolló el método de
fotografía de placa seca, que patentó en 1871. El descubrimiento de Swan
representó un avance significativo en el campo de la fotografía moderna. La
aparición en 1879 del papel de bromuro (sensible a la luz) con el fin de
imprimir fotografías en papel supuso el desarrollo de una técnica aún utilizada
en la actualidad.
Los trabajos de Swan no se centraron únicamente en el campo de la fotografía; también se interesó por la obtención de la luz eléctrica mediante el paso de una corriente a través de un filamento de carbón. En 1860 desarrolló una bombilla eléctrica con un filamento dentro de una ampolla de vidrio en la que previamente había conseguido un vacío relativo.
En la década de 1870, la
aparición de la dinamo, capaz de producir un suministro constante de
electricidad, la creación de una bomba capaz de producir un vacío mayor y el
empleo de diversos filamentos permitieron a Swan obtener una bombilla de luz
eléctrica con un año de antelación a la desarrollada por Thomas Alva Edison.
Edison patentaba de forma sistemática todos sus inventos, e intentó procesar a
Swan por infringir sus derechos de patente; la acción terminó en un acuerdo
tras unir sus respectivas producciones en 1883. Swan llegó a introducir una
serie de mejoras que prolongaban la vida de las lámparas eléctricas.
v Toxicidad
del mercurio:
El mercurio es un material persistente que intoxica los
ecosistemas acuáticos y terrestres y que a través del aire, el suelo y el agua
puede llegar a las personas. Los vertederos de basura están incorporando cada
vez más lámparas en desuso con mercurio que pueden tener hasta 5 miligramos por
lámpara, o tubos fluorescentes, de hasta 25 miligramos.
Según Rosana Iribarne, del
Instituto de Ingeniería Sanitaria de la UBA, las lámparas de última generación
tienen menos mercurio y mayor vida útil. “El problema es que el etiquetado no
menciona qué cantidad de mercurio contienen y en la Argentina no se producen.”
Tampoco se indica cómo actuar si se rompe una lámpara. “No se capacita a la
gente de mantenimiento para que sepa qué hacer con ellas y las almacenan en
sótanos o las sacan a la calle”, destacó Iribarne, quien en 2006 elaboró un
informe sobre este tema para la Secretaría de Energía de la Nación.
Por la toxicidad del
mercurio, ante la rotura de una de estas lámparas se debe ventilar y abandonar
el lugar al menos 15 minutos. Luego, con los ojos, la boca y las manos
cubiertos, hay que recoger los fragmentos y el polvo con papel o cartón duro
(no usar aspiradora ni escoba). Y colocar los desechos en una bolsa plástica,
aclarando que contiene residuos de mercurio.
“El uso de lámparas de bajo
consumo se impuso por ley sin considerar los riesgos sanitarios y ambientales
de su rotura y descarte. Como parte de esta improvisación no se avanzó sobre la
responsabilidad de las empresas, ni se organizaron sitios para la recepción de
lámparas en desuso. Así, en la mayor parte del país estas son arrojadas a la
basura doméstica y el mercurio es derramado en vertederos y basurales abiertos”
Argentina tiene
establecimientos para tratar las lámparas y tubos usados, a los que recurren
sobre todo empresas de autopistas y centros comerciales, ya que desechan miles
por año. “Cuando tiramos una lámpara de bajo consumo contaminamos el suelo en
pequeñas cantidades. Cuando son 400 millones de pequeñas cantidades hablamos de
una contaminación grave y peligrosa para presentes y futuras generaciones.
Fuentes:
https://es.wikipedia.org/wiki/Tubo_fluorescente
https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_fluorescente_compacta
http://eco.microsiervos.com/concienciacion/bombillas-de-bajo-consumo.html
http://www.slideshare.net/kathrinpadilla/la-bombilla-12632981
https://www.google.com/search?q=tipos+de+bomillas&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=83SdUeDzPLDW0gHYqYHgAQ&ved=0CFsQsAQ&biw=1366&bih=645&sei=inWdUaDbNum70gG8qIHoBw#imgrc=-2SovCmNPUJGFM%3A%3BYEgk0LhoFz3qzM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.abricer.com%252Fmedia%252Fupload%252Fimage%252Ftipos_de_bombillas_led_halogena_incandescente_bajo_consumo.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fabricerlamparascuadrosbilbao.blogspot.com%252F2012%252F12%252Fentre-que-tipo-de-bombillas-se-puede.html%3B502%3B327
http://energeticafutura.com/blog/los-distintos-tipos-de-bombillas/
http://www.tuercaloca.com/index.php?option=com_content&view=article&id=86:ventajas-e-inconvenientes-de-los-diferentes-tipos-de-iluminacion&catid=1:latest-news
http://prezi.com/c8d-f6rcpya9/analisis-de-un-producto-tecnologico/
http://www.youtube.com/watch?v=sBzCF06LRbg
http://prezi.com/ve3iwn9dvia9/la-bombilla/
No hay comentarios.:
Publicar un comentario