Lámpara de arco: ¿Qué es?
¿Qué es una lámpara de arco?
Una lámpara de arco es un tipo de lámpara eléctrica que produce luz creando un arco en el espacio entre dos electrodos cuando se suministra energía eléctrica. A principios del siglo XIX, Sir Humphry Davy inventó la primera lámpara de arco. En esa primera lámpara, se utilizaron dos electrodos de carbón. El arco se producía entre los electrodos en el aire. Se utilizaba en reflectores, proyectores de cine (luz de alta intensidad).
En la actualidad, se utilizan ampliamente las lámparas de descarga de gas. Se prefiere a las lámparas de arco de carbón debido a su alta eficiencia. Aquí, la luz se produce por el arco, como en el caso de la lámpara de arco de carbón, pero se llena un gas inerte entre los electrodos.
Estas están encerradas en un tubo de vidrio bajo baja presión. La ionización de este gas inerte es la razón de la formación del arco aquí. Lámpara de arco de xenón, lámpara de arco de mercurio, lámpara de arco de neón, lámpara de arco largo de criptón, lámpara de arco de mercurio-xenón son ejemplos. Las lámparas de xenón son las más utilizadas.
Principio de funcionamiento de la lámpara de arco
En una lámpara de arco de carbón, los electrodos están en contacto al principio, lo cual está en el aire. Esto causa un bajo voltaje para lograr un arco. Luego, los electrodos se separan lentamente. Como resultado de esto, la corriente eléctrica se calienta y el arco se mantiene entre los electrodos. Por el proceso de calentamiento, la punta de los electrodos de carbón se evapora.
La luz de alta intensidad se produce por este vapor de carbono, que es muy luminoso en el arco. El color de la luz producida depende de la temperatura, el tiempo y las características eléctricas.
En las lámparas de descarga de gas, el arco se produce en el espacio entre los electrodos. Aquí, el espacio está lleno con un gas inerte. El arco se produce por la ionización de este gas particular. Los electrodos y el gas juntos están cubiertos con un tubo de vidrio. Cuando a los electrodos se les proporciona un suministro de potencia de alto voltaje, los átomos en el gas experimentan una fuerza eléctrica inconcebible y esto resulta en la división de los átomos en electrones libres e iones. Así, se produce la ionización del gas (proceso de ionización).
Los átomos rotos (electrones libres e iones) se mueven en direcciones opuestas. Las dos cargas (electrones libres e iones) colapsan entre sí y también con los electrodos. Como resultado, se emite energía en forma de un destello de luz. Este destello de luz se llama arco.
Esto se conoce como la formación del arco y se realiza mediante el proceso de descarga. Por lo tanto, también se conocen como lámparas de descarga. El nombre de la lámpara de arco y el color de la luz emitida dependerán directamente de la estructura atómica del gas inerte que se llena en el tubo de vidrio.
La temperatura típica de un arco es superior a 3000°C o 5400°C. El color de la luz emitida por la lámpara de arco de xenón es blanco (similar a la luz natural del día), que se utiliza ampliamente. De la lámpara de arco de neón, obtenemos un color rojo, y de la lámpara de arco de mercurio, un color azulado. También se utiliza una combinación de gases inertes. Estos proporcionarán un espectro de luz más uniforme en un rango más amplio de longitudes de onda.
Aplicaciones de las lámparas de arco
Las lámparas de arco se utilizan comúnmente en:
Iluminación exterior
Flash de cámaras
Focos
Reflector
Iluminación de microscopios (y otras aplicaciones de investigación)
Terapias
Planificación
Proyectores (incluyendo proyectores de cine)
Endoscopia
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