Lâmpada

Uma lâmpada produz luz a partir da eletricidade. Além de iluminar um espaço escuro, elas podem ser usadas para mostrar que um dispositivo eletrônico está ligado, para direcionar o tráfego, para o calor e para muitos outros fins. Bilhões estão em uso, alguns até mesmo no espaço sideral.

As primeiras pessoas usavam velas e lâmpadas de óleo para iluminação. As lâmpadas incandescentes brutas eram feitas no início e meados do século XIX, mas tinham pouco uso. Bombas de vácuo melhoradas e melhores materiais as fizeram brilhar por mais tempo e mais brilhante no final do século. As centrais elétricas trouxeram eletricidade para áreas urbanas e posteriormente rurais para alimentá-las. Mais tarde, as luzes de descarga de gás, incluindo as fluorescentes, usavam menos eletricidade para fazer mais luz.

Uma lâmpada incandescente

Um desenho de uma lâmpada incandescente

Tipos de lâmpadas

Há vários tipos de lâmpadas:

Lâmpada incandescente - a lâmpada mais comum na casa até cerca de 2003-2010

lâmpada halógena - uma lâmpada incandescente mais eficiente

lâmpada de descarga a gás - um tipo de lâmpada que inclui a luz fluorescente. As lâmpadas fluorescentes compactas (ou CFLs) estão agora substituindo as lâmpadas incandescentes na casa
diodo emissor de luz - antes utilizado apenas para locais de baixa potência, agora podem ser utilizados como lâmpadas na casa
lâmpada de arco elétrico, a mais antiga, agora rara, exceto em grandes holofotes

As lâmpadas convertem eletricidade em luz e calor. Exceto para lâmpadas de calor, o calor é considerado um desperdício. Uma lâmpada que produz mais luz e menos calor é mais eficiente.

Incandescente

A lâmpada incandescente transforma a eletricidade em luz ao enviar a corrente elétrica através de um fio fino chamado filamento. Os filamentos elétricos são compostos principalmente de metal tungstênio. A resistência do filamento aquece a lâmpada. Eventualmente, o filamento fica tão quente que brilha, produzindo luz.

O filamento precisa ser protegido do ar, portanto está dentro do bulbo, e o ar no bulbo é removido (um vácuo) ou mais freqüentemente, substituído por um gás nobre que não afeta nada, como néon ou argônio. Apenas cerca de 3% da energia que vai para uma lâmpada incandescente realmente faz luz, o resto faz calor. Essa é uma das razões pelas quais os LED's são mais eficientes.

Este tipo de lâmpada funcionava mal e era pouco utilizada até que Joseph Swan e Thomas Edison a aperfeiçoaram na década de 1870. Era a primeira lâmpada que podia ser usada em casas - não custava muito, e funcionava bem. Pela primeira vez, as pessoas não precisavam de um fogo (velas, lâmpadas de óleo, lâmpadas de querosene, etc.) para fazer luz. Era brilhante o suficiente para deixar as pessoas lerem facilmente à noite ou trabalharem. Era usado para iluminar lojas e ruas, e as pessoas podiam viajar após o anoitecer. Isto deu início ao uso comum de eletricidade em casas e empresas. Tinha filamentos de carbono até que os de tungstênio foram desenvolvidos nos anos 1900. Eles duram mais e fazem uma luz mais brilhante.

Os primeiros tubos de vácuo eram lâmpadas incandescentes feitas para operar a temperaturas mais baixas, com adição de peças eletrônicas.

Lâmpadas fluorescentes

As lâmpadas fluorescentes são eficientes e emitem apenas ¼ a quantidade de calor de um incandescente. Elas também duram mais que as incandescentes, mas até o final do século 20 eram muito maiores e não cabiam em tomadas para pequenas luzes suspensas e lâmpadas como uma incandescente poderia.

Uma lâmpada fluorescente é um tubo de vidro normalmente cheio de gás argônio e um pouco de mercúrio. Quando ligado, o cátodo aquece e envia elétrons. Estes atingem o gás de argônio e o mercúrio. O gás argônio faz um plasma que permite que os elétrons se movimentem melhor. Quando os elétrons atingem um átomo de mercúrio, ele coloca a molécula em um estado em que ela tem muita energia (armazena a energia). O estado energético não dura muito tempo, e quando a energia é liberada, deixa sair um fóton. Os fótons de mercúrio não são visíveis como alguns outros fótons; são ultravioletas. Portanto, há um revestimento de fósforo na parede do bulbo. Quando o fóton atinge uma molécula de fósforo, ele, por sua vez, coloca essa molécula em um estado excitado. Quando este fósforo libera energia, ele solta um fóton que podemos ver, e a luz é feita. A mudança do tipo de fósforo pode mudar a cor que vemos, mas geralmente as lâmpadas fluorescentes são mais brancas do que as lâmpadas incandescentes, que são ligeiramente amarelas.

LED

Um LED (também conhecido como diodo emissor de luz) é feito como a eletrônica. É um chip de material semicondutor. As lâmpadas LED são mais eficientes e duram muito mais do que as lâmpadas incandescentes ou fluorescentes. Ao contrário das lâmpadas fluorescentes, os LEDs não usam mercúrio, que é tóxico. Durante vários anos, as lâmpadas LED não eram tão brilhantes quanto os outros tipos de luzes, e custam mais também.

Precauções

A maioria das lâmpadas cabe em uma tomada que fornece um nível de eletricidade de alta tensão. Se a tomada for ligada, mesmo que a lâmpada esteja apagada, há um perigo real de choque elétrico.
As lâmpadas incandescentes ficam muito quentes quando são ligadas, e demoram algum tempo para esfriar. Tocar a lâmpada quando está quente pode causar queimaduras.
A maioria das lâmpadas é feita de vidro, o que significa que elas podem quebrar facilmente. O vidro quebrado tem bordas afiadas que podem cortar através da pele.
Se uma lâmpada fluorescente se romper, o mercúrio no interior emitirá vapor que pode causar envenenamento por mercúrio se for inalado.

Galeria

Lâmpada fluorescente

Diodo emissor de luz

Lâmpada de luz LED grande

Museu de Cartas e Manuscritos de Edison Lightbulb