Lampadas fundidas
Ugo Petrus
Lena Martins wrote...
> Se bem percebo, as lampadas fundem quando aquele fio que tem dentro
> do vidro se quebra (tambem nao sei o que e' o fio). O que e' que
> provoca a quebra do filamento? O calor? O uso?
>
> Lena
Ambos, tanto quanto sei. O uso porque quando uma dessas lâmpadas está acesa,
o seu filamento vai "emagrecendo" por vaporização das camadas superficiais
(prova de que os minerais também podem ser vaporizados :) )
Finalmente o calor porque quando o filamento funde é, em geral, por efeito
térmico
associado a um pico de corrente elevado, resultante da aplicação súbita de
tensão
a um filamento frio.
Cumprimentos,
Ugo
Francisco Burnay
acesa,
>o seu filamento vai "emagrecendo" por vaporização das camadas superficiais
>(prova de que os minerais também podem ser vaporizados :) )
>Finalmente o calor porque quando o filamento funde é, em geral, por efeito
>térmico
>associado a um pico de corrente elevado, resultante da aplicação súbita de
>tensão
>a um filamento frio.
ou então porque entra ar para dentro do bolbo, que provoca a combustão do
filamento
Fernando de Sousa Ribeiro
Ugo Petrus <ugo_p...@hotmail.com> escreveu na mensagem
news:96a4u7$fj1$1...@venus.telepac.pt...
>
> Lena Martins wrote...
>
> > Se bem percebo, as lampadas fundem quando aquele fio que tem dentro
> > do vidro se quebra (tambem nao sei o que e' o fio). O que e' que
> > provoca a quebra do filamento? O calor? O uso?
> >
> > Lena
>
> Ambos, tanto quanto sei. O uso porque quando uma dessas lâmpadas está
acesa,
> o seu filamento vai "emagrecendo" por vaporização das camadas superficiais
> (prova de que os minerais também podem ser vaporizados :) )
O filamento das lâmpadas comuns de incandescência é feito de tungsténio, que
é um metal que tem um ponto de fusão muito elevado. Segundo creio, este
filamento está imerso, no interior da lâmpada, num gás inerte. Não sei que
gás é este, mas admito que seja azoto, que é o gás mais comum na atmosfera.
Mesmo assim, o filamento acaba, mais tarde ou mais cedo, por fundir. A
vaporização referida acima (passagem do estado sólido para o estado gasoso)
chama-se "sublimação" e vai-se produzindo com o passar do tempo.
> Finalmente o calor porque quando o filamento funde é, em geral, por efeito
> térmico
> associado a um pico de corrente elevado, resultante da aplicação súbita de
> tensão
> a um filamento frio.
Quase sempre, as lâmpadas de incandescência fundem no momento de acendermos
a luz. Quando isto acontece, em vez de acenderem normalmente, as lâmpadas
emitem um pequeno clarão, fazem "puf" e apagam-se definitivamente.
O filamento das lâmpadas apresenta uma certa resistência à passagem da
corrente eléctrica, resistência esta que é muito menor quando o filamento
está frio do que quando está quente. Ora, quanto menor for a resistência do
filamento, maior será a corrente eléctrica que poderá passar por ele. Se
esta corrente for muito elevada, produzirá um calor tal que poderá acabar
por fundir o filamento.
Por outro lado, a corrente eléctrica que a EDP fornece às nossas casas é uma
corrente alternada a 220-240 Volt. Como é alternada, a corrente varia com o
tempo duma forma ondulatória, alternando entre valores positivos e valores
negativos. Na sua variação entre um valor máximo (positivo) e um valor
mínimo (negativo), a intensidade da corrente toma todos os valores
intermédios, incluindo o zero. O mesmo se passa com a tensão (a "voltagem").
[Comparando um circuito eléctrico com uma canalização de água, podemos dizer
que a intensidade da corrente eléctrica corresponde ao caudal de água que
passa pela canalização, e que a tensão eléctrica corresponde à pressão da
água no interior da canalização. Uma canalização de água que seja
equivalente a uma corrente eléctrica alternada será uma canalização que
deita a água aos soluços...]
No momento em que acendemos uma lâmpada, não sabemos qual será a tensão que
subitamente vai ser aplicada ao seu filamento. Ela pode ter um valor
qualquer: pode ter o valor máximo, o valor mínimo (que tem a mesma amplitude
que o valor máximo, só que com sinal negativo), o valor zero ou (o que é
quase sempre o caso) um qualquer valor intermédio. Se, por azar, a tensão
eléctrica for máxima (ou mínima, o que tem o mesmo resultado) no exacto
momento em que acendemos a lâmpada, passará subitamente pelo filamento uma
corrente que será de muito grande intensidade porque o filamento está frio,
ou seja, apresenta pouca resistência. A corrente será tanta e gerará tanto
calor no filamento que o derreterá. Puf!
Fernando de Sousa Ribeiro
>
> Cumprimentos,
> Ugo
>
>
>
Luis Correia
Fernando de Sousa Ribeiro <s_ri...@my-deja.com> wrote in message
news:96f6kk$8ip$2...@venus.telepac.pt...
>
> O filamento das lâmpadas comuns de incandescência é feito de tungsténio,
que
> é um metal que tem um ponto de fusão muito elevado. Segundo creio, este
> filamento está imerso, no interior da lâmpada, num gás inerte. Não sei que
> gás é este, mas admito que seja azoto, que é o gás mais comum na
atmosfera.
O azoto não é um gás inerte. As lâmpadas incandescentes têm vácuo no seu
interior (não sei qual é a pressão). Isto para reduzir ao máximo oxigénio no
interior da lâmpada o qual reagiria com o tungsténio levando à destruição do
filamento.
Máquina de fazer lâmpadas:
http://www.mandak.com/incandescent.htm
>
> > Finalmente o calor porque quando o filamento funde é, em geral, por
efeito
> > térmico
> > associado a um pico de corrente elevado, resultante da aplicação súbita
de
> > tensão
> > a um filamento frio.
>
> Quase sempre, as lâmpadas de incandescência fundem no momento de
acendermos
> a luz. Quando isto acontece, em vez de acenderem normalmente, as lâmpadas
> emitem um pequeno clarão, fazem "puf" e apagam-se definitivamente.
Devido ao aquecimento brusco do filamento.
>
> O filamento das lâmpadas apresenta uma certa resistência à passagem da
> corrente eléctrica, resistência esta que é muito menor
(...)
> por fundir o filamento.
A resistência também aumenta com a diminuição da secção do fio.
>
> Por outro lado, a corrente eléctrica que a EDP fornece às nossas casas é
uma
> corrente alternada a 220-240 Volt. Como é alternada, a corrente varia com
o
> tempo duma forma ondulatória, alternando entre valores positivos e valores
> negativos. Na sua variação entre um valor máximo (positivo) e um valor
> mínimo (negativo), a intensidade da corrente toma todos os valores
> intermédios, incluindo o zero. O mesmo se passa com a tensão (a
"voltagem").
Os valores negativos significam que a corrente muda de sentido. A
intensidade de corrente, do ponto de vista do aquecimento da lâmpada, produz
o mesmo efeito quer num sentido quer noutro.
> No momento em que acendemos uma lâmpada, não sabemos qual será a tensão
que
> subitamente vai ser aplicada ao seu filamento. Ela pode ter um valor
(...)
> ou seja, apresenta pouca resistência. A corrente será tanta e gerará tanto
> calor no filamento que o derreterá. Puf!
>
Irrelevante. Daqui a bocado concluímos que podemos fundir imediatamente uma
lâmpada se tivermos o azar de a ligar durante um máximo de tensão... E se
falássemos dos picos provocados pelo fechar do circuito com um
interruptor...
O aquecimento da lâmpada é bom. Se o filamento não aquecesse, não ficava
incandescente, não emitia luz... ;-)
Fernando de Sousa Ribeiro
Luis Correia <lu...@removethis.lcorreia.net> escreveu na mensagem
news:1IUi6.112$UV3....@nreader2.kpnqwest.net...
>
> Fernando de Sousa Ribeiro <s_ri...@my-deja.com> wrote in message
> news:96f6kk$8ip$2...@venus.telepac.pt...
> >
> > O filamento das lâmpadas comuns de incandescência é feito de tungsténio,
> que
> > é um metal que tem um ponto de fusão muito elevado. Segundo creio, este
> > filamento está imerso, no interior da lâmpada, num gás inerte. Não sei
que
> > gás é este, mas admito que seja azoto, que é o gás mais comum na
> atmosfera.
>
> O azoto não é um gás inerte.
Não é? Acaso ele reage com o filamento de tungsténio ou com o vidro da
lâmpada, por exemplo?
> As lâmpadas incandescentes têm vácuo no seu
> interior (não sei qual é a pressão).
Eu ia jurar que as lâmpadas estão cheias de um gás inerte, mas se tu dizes
que não... Ainda tentei fazer uma pesquisa na Web, mas o acesso, hoje, está
uma grandecíssima m***a. Nem consegui aceder ao site que indicaste nem nada.
Não tarda nada, mudo de ISP. :-(
> Isto para reduzir ao máximo oxigénio no
> interior da lâmpada o qual reagiria com o tungsténio levando à destruição
do
> filamento.
Se a lâmpada estiver cheia de azoto, não terá oxigénio, como é óbvio; terá
azoto. Mas se a lâmpada estiver "cheia" de vácuo, ;-) poderá acabar por
sofrer uma infiltração de ar (e, portanto, de oxigénio) para o seu interior,
através de um ponto fraco na junção entre a ampola de vidro e o casquilho.
No caso do gás inerte, essa infiltração não se dará se o gás no interior da
lâmpada estìver à pressão atmosférica.
(...)
> > ou seja, apresenta pouca resistência. A corrente será tanta e gerará
tanto
> > calor no filamento que o derreterá. Puf!
> >
>
> Irrelevante.
Irrelevante?! Porquê?
> Daqui a bocado concluímos que podemos fundir imediatamente uma
> lâmpada se tivermos o azar de a ligar durante um máximo de tensão...
Concluimos, e concluimos muito bem. Pois é isso mesmo o que acaba por
acontecer, com tanto mais probabilidade, quanto mais uso tiver a lâmpada.
Como dissemos, o filamento sofre um processo lento de sublimação sempre que
está incandescente. Ou seja, vai "emagrecendo" com o uso, ficando cada vez
mais passível de fusão.
E se, aos máximos e mínimos de tensão da rede eléctrica, acrescentarmos os
picos introduzidos na rede pelo ligar e desligar de motores, pelo acender de
lâmpadas fluorescentes, de monitores de computador (os de CRT), etc.,
verificamos que essa probabilidade será ainda maior no caso de acontecer um
desses picos somar-se a um máximo ou um mínimo de tensão.
> E se
> falássemos dos picos provocados pelo fechar do circuito com um
> interruptor...
Esses picos não têm perigo nenhum, porque praticamente não existem. As
lâmpadas de incandescência comportam-se praticamente como resistências
puras, não introduzindo quaisquer componentes reactivas na rede. Também
desprezável é a indutividade dos fios elétricos que alimentam a lâmpada;
estes comportam-se igualmente como resistências quase puras, de baixo valor;
idealmente deveriam ter resistência nula, mas isso só acontece nos
supercondutores. Não menos desprezáveis, ainda, são a resistência de
contacto do interruptor, provocada pelas irregularidades existentes nas
superfícies dos contactos que se juntam, as sobretensões que pudessem ser
geradas pelo pequeno arco eléctrico (faísca) que salta ao fechar-se o
circuito, etc.
>
> O aquecimento da lâmpada é bom. Se o filamento não aquecesse, não ficava
> incandescente, não emitia luz... ;-)
>
O aquecimento da lâmpada não é bom, porque corresponde à emissão de radiação
infra-vermelha que, como sabes, não é visível. Uma lâmpada ideal deveria
irradiar apenas no espectro da luz visível, e apenas neste, e com uma
distribuição espectral igual à da luz solar nessa gama de comprimentos de
onda. Uma lâmpada ideal não deveria aquecer nem um bocadinho. A lâmpada de
incandescência, embora emita imensa radiação infra-vermelha, o que a torna
pouco eficiente, tem um espectro dentro da gama da luz visível que se
aproxima bastante do da luz solar, emitindo uma luz amarelada. A luz da
lâmpada de incandescência é a mais cómoda para os nossos olhos de entre a de
todas as lâmpadas eléctricas que existem.
Fernando de Sousa Ribeiro
Luis Correia
> > O azoto não é um gás inerte.
>
> Não é? Acaso ele reage com o filamento de tungsténio ou com o vidro da
> lâmpada, por exemplo?
Costuma designar-se por gases inertes os gases raros (árgon, xénon, ...).
Com as temperaturas a que o tungsténio fica sujeito não me surpreenderia
nada que regisse com o azoto. Mas não creio que danificasse o filamento.
>
> > As lâmpadas incandescentes têm vácuo no seu
> > interior (não sei qual é a pressão).
>
> Eu ia jurar que as lâmpadas estão cheias de um gás inerte, mas se tu dizes
(...)
> Não tarda nada, mudo de ISP. :-(
Elas são cheias com uma mistura de azoto e árgon a qual é extraída antes de
selar o bolbo de vidro. Elas são cheias com a mistura para expulsar o
oxigénio. A mistura é retirada para impedir que a temperatura do filamento
baixe por transporte de calor por convecção.
>
>
> Se a lâmpada estiver cheia de azoto, não terá oxigénio, como é óbvio; terá
(...)
> No caso do gás inerte, essa infiltração não se dará se o gás no interior
da
> lâmpada estìver à pressão atmosférica.
A âmpola de vidro está perfeitamente selada antes de ser colocada no
casquilho. Apenas os dois condutores saiem do seu interior. O vidro suporta
perfeitamente o vácuo, não havendo infiltrações.
>
> > Irrelevante.
>
> Irrelevante?! Porquê?
Irrelevante porque a lâmpada é construída de forma a suportar as variações
decorrentes da tensão ser alternada.
>
> Concluimos, e concluimos muito bem. Pois é isso mesmo o que acaba por
(...)
> mais passível de fusão.
Concluimos mal porque são os outros picos e o uso (que tão bem referiu) que
se encarregarão de destruir o filamento.
>
> E se, aos máximos e mínimos de tensão da rede eléctrica, acrescentarmos os
(...)
> desses picos somar-se a um máximo ou um mínimo de tensão.
Indiscutível.
>
> > E se
> > falássemos dos picos provocados pelo fechar do circuito com um
> > interruptor...
>
> Esses picos não têm perigo nenhum, porque praticamente não existem. As
(...)
> supercondutores. Não menos desprezáveis, ainda, são a resistência de
> contacto do interruptor, provocada pelas irregularidades existentes nas
> superfícies dos contactos que se juntam, as sobretensões que pudessem ser
> geradas pelo pequeno arco eléctrico (faísca) que salta ao fechar-se o
> circuito, etc.
Está a ver como sabe do que eu estava a falar... :-)
>
> >
> > O aquecimento da lâmpada é bom. Se o filamento não aquecesse, não ficava
> > incandescente, não emitia luz... ;-)
> >
>
> O aquecimento da lâmpada não é bom, porque corresponde à emissão de
radiação
(...)
> aproxima bastante do da luz solar, emitindo uma luz amarelada. A luz da
> lâmpada de incandescência é a mais cómoda para os nossos olhos de entre a
de
> todas as lâmpadas eléctricas que existem.
>
O aquecimento é inevitável (deixo aqui um link onde relacionam a temperatura
de um corpo com o espectro de emissão
http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/light/wien.html) para se obter luz.
O filamento frio não emite a luz que nos convém.
O filamento emite tanto mais luz na banda do visível quanto maior for a sua
temperatura. É fundamentalmente por isso que se usa o tungsténio (também
conhecido por volfrâmio), uma vez que este apresenta o ponto de fusão mais
elevado (entre os metais): 3410ºC.
A emissão de radiação infravermelha e ultravioleta é um mal inultrapassável
por este processo. É assim a física... ;-)
Claro que existem outros processos para produzir luz que são mais
eficientes. Mas isso não está em discussão aqui.
Para finalizar uma definição de lâmpada de tungsténio (desculpem ser em
inglês):
a lamp in which light is produced by a tungsten filament heated to
incandescence by an electric current. The glass bulb enclosing the filament
contains a low pressure of inert gas, usually argon. Sometimes small amounts
of a halogen, such as iodine, are added to improve the intensity
(tungsten-halogen lamp).
Fernando de Sousa Ribeiro
>
> Fernando de Sousa Ribeiro <s_ri...@my-deja.com> wrote in message
> news:96hrft$m8l$1...@venus.telepac.pt...
> > > As lâmpadas incandescentes têm vácuo no seu
> > > interior (não sei qual é a pressão).
> >
> > Eu ia jurar que as lâmpadas estão cheias de um gás inerte, mas se tu
dizes
> (...)
> > Não tarda nada, mudo de ISP. :-(
>
> Elas são cheias com uma mistura de azoto e árgon a qual é extraída antes
de
> selar o bolbo de vidro. Elas são cheias com a mistura para expulsar o
> oxigénio. A mistura é retirada para impedir que a temperatura do filamento
> baixe por transporte de calor por convecção.
>
> >
> >
> > Se a lâmpada estiver cheia de azoto, não terá oxigénio, como é óbvio;
terá
> (...)
> > No caso do gás inerte, essa infiltração não se dará se o gás no interior
> da
> > lâmpada estìver à pressão atmosférica.
>
> A âmpola de vidro está perfeitamente selada antes de ser colocada no
> casquilho. Apenas os dois condutores saiem do seu interior. O vidro
suporta
> perfeitamente o vácuo, não havendo infiltrações.
>
Sempre a aprender. :-) Obrigado pela explicação.
> >
> > > Irrelevante.
> >
> > Irrelevante?! Porquê?
>
> Irrelevante porque a lâmpada é construída de forma a suportar as variações
> decorrentes da tensão ser alternada.
>
A tensão fornecida pela rede eléctrica tem um valor determinado, que é o
valor fornecido pela EDP. Para que se consiga obter uma determinada potência
luminosa de uma dada lâmpada de incandescência, é preciso mexer na
resistência do seu filamento, pois a potência é inversamente proporcional ao
valor da resistência e directamente proporcional ao quadrado da tensão: P =
(V^2)/R. Mas para mexer na resistência é preciso mexer na secção e no
comprimento do filamento, pois a resistência é directamente proporcional ao
comprimento e inversamente proporcional à área da secção do filamento. Ela é
também directamente proporcional à resistividade do tungsténio, mas nesta
não podemos mexer porque é uma característica do próprio metal. Para se
conseguir obter uma determinada intensidade luminosida de uma lâmpada de
incandescência, portanto, não se pode mexer em muitas grandezas;
praticamente só se podem variar as dimensões do filamento.
Dadas todas estas limitações (e outras de que eu não me recorde), a tensão
máxima que o filamento de uma lâmpada poderá suportar sem fundir situa-se
muito próxima da tensão máxima da rede. Se, ainda por cima, o filamento se
adelgaçar cada vez mais com o tempo de uso, por efeito da sublimação do
metal, mais baixa se vai tornando a tensão suficiente para provocar a sua
fusão. Ou seja, a fusão do filamento acabará sempre por acontecer, mais
tarde ou mais cedo, por mais limpa de picos espúrios que esteja a tensão da
rede. É isto o que acontece na maioria dos casos.
> >
> > Concluimos, e concluimos muito bem. Pois é isso mesmo o que acaba por
> (...)
> > mais passível de fusão.
>
> Concluimos mal porque são os outros picos e o uso (que tão bem referiu)
que
> se encarregarão de destruir o filamento.
Os outros picos (impulsos com a tensão de muitas centenas de Volt,
sobrepostos à onda sinusoidal a 50 Hz saída dos alternadores da EDP), por si
sós, dificilmente destruirão o filamento, porque são de muito curta duração.
Se o não forem, os fusíveis e disjuntores se encarregarão de actuar, abrindo
o circuito. Esses picos não têm uma duração suficiente para aquecer o
filamento até ao seu ponto de fusão, por muito pequena que seja a massa
deste e por muito reduzida que seja a sua secção. Antes de o filamento
começar a fundir por acção de um desses picos, já o pico desapareceu. A
menos que a sua amplitude tenha um valor verdadeiramente extraordinário, que
surjam picos sucessivos em catadupa ("bursts") ou que o pico se sobreponha a
um valor máximo da tensão, ajudando a ampliar o efeito deste. Não nego que
possam ocorrer fusões de filamentos de lâmpadas por estas causas, mas não
são as mais frequentes, pelo menos em Portugal, onde, apesar de tudo, a
energia eléctrica fornecida tem um mínimo de qualidade.
>
> >
> > E se, aos máximos e mínimos de tensão da rede eléctrica, acrescentarmos
os
> (...)
> > desses picos somar-se a um máximo ou um mínimo de tensão.
>
> Indiscutível.
>
> >
> > > E se
> > > falássemos dos picos provocados pelo fechar do circuito com um
> > > interruptor...
> >
> > Esses picos não têm perigo nenhum, porque praticamente não existem. As
> (...)
> > supercondutores. Não menos desprezáveis, ainda, são a resistência de
> > contacto do interruptor, provocada pelas irregularidades existentes nas
> > superfícies dos contactos que se juntam, as sobretensões que pudessem
ser
> > geradas pelo pequeno arco eléctrico (faísca) que salta ao fechar-se o
> > circuito, etc.
>
> Está a ver como sabe do que eu estava a falar... :-)
>
Falta acrescentar que as cargas resistivas puras (como são, praticamente, as
do circuito que alimenta uma lâmpada de incandescência, incluindo esta
mesma) não geram spikes (picos de tensão superior à da forma de onda
fundamental), sejam eles quais forem. Isto é, o ligar e desligar do
interruptor, que acende e apaga uma lâmpada, não gera quaisquer impulsos que
tenham uma amplitude superior à da rede de alimentação. Logo, esses impulsos
não provocam a fusão do filamento. Só se a lâmpada estivesse associada a uma
carga indutiva ou capacitiva é que se poderiam produzir spikes provocados
pelo abrir e fechar do interruptor. Isto é muito raro de acontecer,
sobretudo em nossas casas, onde as cargas indutivas (secadores de cabelo,
máquinas de lavar, aparelhos de televisão, etc.) têm os seus próprios
interruptores e as lâmpadas têm outros interruptores completamente separados
daqueles.
> >
> > >
> > > O aquecimento da lâmpada é bom. Se o filamento não aquecesse, não
ficava
> > > incandescente, não emitia luz... ;-)
> > >
> >
> > O aquecimento da lâmpada não é bom, porque corresponde à emissão de
> radiação
> (...)
> > aproxima bastante do da luz solar, emitindo uma luz amarelada. A luz da
> > lâmpada de incandescência é a mais cómoda para os nossos olhos de entre
a
> de
> > todas as lâmpadas eléctricas que existem.
> >
>
> O aquecimento é inevitável
É claro. Por isso é que falei em lâmpada ideal. É inevitável um certo
aquecimento causado pelo chamado "efeito de Joule", que acontece sempre que
uma corrente eléctrica atravessa uma resistência.
> (deixo aqui um link onde relacionam a
temperatura
> de um corpo com o espectro de emissão
> http://csep10.phys.utk.edu/astr162/lect/light/wien.html) para se obter
luz.
(...)
O link é muito interessantem sem dúvida nenhuma, mas o espectro de radiação
de uma lâmpada de incandescência é muito diferente do da radiação do corpo
negro, como é evidente. Além disso, as temperaturas atingidas por uma
lâmpada não são minimamente comparáveis com as que são indicadas no site.
Por mero acaso (há cada coincidência!), tive a oportunidade de ver uma
ilustração do espectro de uma lâmpada de incandescência esta tarde! :-O Pois
o espectro é assim: a potência irradiada aumenta monotonicamente à medida
que baixa o comprimento de onda. Ou seja, as lâmpadas de incandescência
emitem menos radiação no espectro do violeta e do verde do que no do amarelo
e do vermelho (por isso a sua luz é amarelada), atingindo o seu máximo,
precisamente, no espectro do infra-vermelho. Ou seja, emitem imensa radiação
que não tem qualquer utilidade para nós, porque não a vemos. São, deste
ponto de vista, lâmpadas muito pouco eficientes, porque dissipam muita da
energia eléctrica que consomem sob a forma de calor.
É por causa disso que se usam também outros tipos de lâmpadas, que são muito
mais eficientes, como as de vapor de mercúrio ou de vapor de sódio. Nos
locais em que é preciso haver luz artificial durante muitas horas seguidas
usam-se, normalmente, lâmpadas fluorescentes. Só que elas emitem uma luz
fria, demasiado branca e desconfortável. Mas como são mais eficientes...
As lâmpadas mais eficientes de todas são as lâmpadas de vapor de sódio, que
são aquelas lâmpadas usadas na iluminação pública que emitem uma luz
alaranjada. Estas lâmpadas têm o seu espectro praticamente limitado às gamas
do amarelo e do laranja. Claro que este tipo de lâmpadas não é apropriado
para ser usado dentro das nossas casas. Ficaríamos todos pitosgas se o
fizéssemos... :-)
Fernando de Sousa Ribeiro
Fernando de Sousa Ribeiro
Fernando de Sousa Ribeiro <s_ri...@my-deja.com> escreveu na mensagem
news:96kn7k$d12$1...@venus.telepac.pt...
>
(...)
> Por mero acaso (há cada coincidência!), tive a oportunidade de ver uma
> ilustração do espectro de uma lâmpada de incandescência esta tarde! :-O
Pois
> o espectro é assim: a potência irradiada aumenta monotonicamente à medida
> que baixa o comprimento de onda.
Esta afirmação está errada, pois se trata do contrário: a potência irradiada
aumenta monotonicamente à medida que *aumenta* o comprimento de onda. As
ondas infravermelhas têm um comprimento de onda maior do que as ondas de luz
visível. Ou então, o que vai dar no mesmo, têm uma frequência menor. As
minhas desculpas pelo engano.
Fernando de Sousa Ribeiro
Luis Correia
>
> Sempre a aprender. :-) Obrigado pela explicação.
Também tenho que agradecer as suas explicações. :-)
>
> Dadas todas estas limitações (e outras de que eu não me recorde), a tensão
> máxima que o filamento de uma lâmpada poderá suportar sem fundir situa-se
> muito próxima da tensão máxima da rede. Se, ainda por cima, o filamento se
> adelgaçar cada vez mais com o tempo de uso, por efeito da sublimação do
> metal, mais baixa se vai tornando a tensão suficiente para provocar a sua
> fusão. Ou seja, a fusão do filamento acabará sempre por acontecer, mais
> tarde ou mais cedo, por mais limpa de picos espúrios que esteja a tensão
da
> rede. É isto o que acontece na maioria dos casos.
Eu expliquei-me mal. A única coisa que eu queria lembrar era que as lâmpadas
acabam por ceder com o uso e que não estoiram ao primeiro pico de tensão que
apanharem. ;-)
>
> É claro. Por isso é que falei em lâmpada ideal. É inevitável um certo
> aquecimento causado pelo chamado "efeito de Joule", que acontece sempre
que
> uma corrente eléctrica atravessa uma resistência.
Não percebeu onde eu queria chegar.
O aquecimento é inevitável porque a luz é obtida através da incandescência
do filamento. Este só se torna incandescente quando aquecido. Por isso se
retiram os gases do interior do bolbo para isolar termicamente o filamento o
que diminui a energia necessária para aquecer o filamento.
>
>
> O link é muito interessantem sem dúvida nenhuma, mas o espectro de
radiação
> de uma lâmpada de incandescência é muito diferente do da radiação do corpo
> negro, como é evidente. Além disso, as temperaturas atingidas por uma
> lâmpada não são minimamente comparáveis com as que são indicadas no site.
A emissão do filamento não será assim tão diferente da do corpo negro. A
curva terá uma forma semelhante com o pico noutro comprimento de onda.
> Por mero acaso (há cada coincidência!), tive a oportunidade de ver uma
> ilustração do espectro de uma lâmpada de incandescência esta tarde! :-O
Pois
> o espectro é assim: a potência irradiada aumenta monotonicamente à medida
> que baixa o comprimento de onda. Ou seja, as lâmpadas de incandescência
> emitem menos radiação no espectro do violeta e do verde do que no do
amarelo
> e do vermelho (por isso a sua luz é amarelada), atingindo o seu máximo,
> precisamente, no espectro do infra-vermelho. Ou seja, emitem imensa
radiação
> que não tem qualquer utilidade para nós, porque não a vemos. São, deste
> ponto de vista, lâmpadas muito pouco eficientes, porque dissipam muita da
> energia eléctrica que consomem sob a forma de calor.
Claro. Continuo a insistir que a ineficiência provém do fenómeno físico que
é explorado e não de qualquer diferença entre o real e uma situação ideal. A
emissão ideal é a do corpo negro.
Atenção no entanto ao aumento monótono da emissão. Após atingir um máximo
volta a diminuir...
>
> É por causa disso que se usam também outros tipos de lâmpadas, que são
muito
(...)
> para ser usado dentro das nossas casas. Ficaríamos todos pitosgas se o
> fizéssemos... :-)
Eu sei que há outras bem melhores mas aqui falávamos das lâmpadas de
incandescência banais.
Mas não há «lâmpada» mais eficiente do que o laser... ;-)
Fernando de Sousa Ribeiro
>
> Fernando de Sousa Ribeiro <s_ri...@my-deja.com> wrote in message
> news:96kn7k$d12$1...@venus.telepac.pt...
> >
> Eu expliquei-me mal. A única coisa que eu queria lembrar era que as
lâmpadas
> acabam por ceder com o uso e que não estoiram ao primeiro pico de tensão
que
> apanharem. ;-)
Claro que não. A não ser que apareça alguma lâmpada defeituosa, que tenha
conseguido escapar ao controlo de qualidade feito pelo fabricante. Eu também
me devo ter explicado mal.
(...)
> A emissão do filamento não será assim tão diferente da do corpo negro. A
> curva terá uma forma semelhante com o pico noutro comprimento de onda.
Pode ser que o espectro da lâmpada de incandescência, afinal, não seja tão
diferente assim do do corpo negro. Não me custa nada admiti-lo. Lembro, no
entanto, que o choque dos electrões da corrente com os átomos do
filamento -- causando a sua excitação e subsequente emissão de fotões -- é
um fenómeno físico diferente da mera agitação térmica dos átomos -- que
também provoca excitação em muitos deles, no caso de se produzir
incandescência (emissão de fotões). Numa lâmpada de incandescência ambos
estes fenómenos estão presentes. Muito provavelmente, no caso destas
lâmpadas, a emissão de origem térmica é de longe a mais importante, admito-o
agora.
Por outro lado, nas lâmpadas de descarga eléctrica feita através de um
gás -- como as lâmpadas de vapor de mercúrio e de sódio de que falei --, a
emissão de fotões que resulta do choque dos electrões com os átomos do gás é
que é preponderante. A luz assim emitida corresponde às riscas espectrais
características, tanto do gás como do material fluorescente que cobre o
interior do vidro da lâmpada. Já agora lembro que, nos anúncios luminosos
dos estabelecimentos comerciais, se tira partido das riscas espectrais de
diferentes gases para se produzir diferentes cores. O néon, por exemplo,
emite uma luz vermelha alaranjada.
(...)
> Atenção no entanto ao aumento monótono da emissão. Após atingir um máximo
> volta a diminuir...
É evidente. Se assim não fosse, teríamos uns poderosos emissores de rádio
dentro de nossas casas... :-)
(...)
> Mas não há «lâmpada» mais eficiente do que o laser... ;-)
Talvez se possa dizer que o laser é que foi a invenção mais importante do
séc. XX, tão grandes são as potencialidades que ele nos apresenta. Acho que
não há dúvidas para ninguém de que a Óptica virá a desempenhar um papel
fundamental na sociedade tecnológica do séc. XXI. Não só acabará certamente
por substituir a Electrónica em muitas das suas funções (já começou a
fazê-lo), como terá inúmeras aplicações novas, muitas delas ainda
insuspeitas nos dias de hoje. A engenharia óptica, chamemos-lhe assim, ainda
está na sua primeira infância.
Fernando de Sousa Ribeiro