Lampada ad arco: Cos'è?

Cos'è una lampada ad arco?

Una lampada ad arco è un tipo di lampada elettrica che produce luce creando un arco nello spazio tra due elettrodi quando viene fornita energia elettrica. Nel primo decennio dell'800, Sir Humphry Davy inventò la prima lampada ad arco. In quella prima lampada, furono utilizzati due elettrodi di carbone. L'arco fu prodotto tra gli elettrodi nell'aria. Fu usata in fari, proiettori cinematografici (luce ad alta intensità).

Oggi, le lampade a scarica di gas sono ampiamente utilizzate. Sono preferite alle lampade ad arco di carbone per la loro maggiore efficienza. Qui, la luce è prodotta dall'arco come nel caso della lampada ad arco di carbone, ma uno gas inerte riempie lo spazio tra gli elettrodi.

Queste sono racchiuse in un tubo di vetro a bassa pressione. L'ionizzazione di questo gas inerte è la causa della formazione dell'arco qui. Lampada ad arco al xeno, lampada ad arco al mercurio, lampada ad arco al neon, lampada ad arco lungo al cripton, lampada ad arco al mercurio-xeno sono degli esempi. Le lampade al xeno sono le lampade più ampiamente utilizzate.

Principio di funzionamento della lampada ad arco

In una lampada ad arco di carbone, gli elettrodi sono in contatto all'inizio, nell'aria. Questo causa una bassa tensione per ottenere un arco. Poi gli elettrodi vengono separati lentamente. Come risultato, la corrente elettrica si riscalda e l'arco viene mantenuto tra gli elettrodi. Per il processo di riscaldamento, la punta degli elettrodi di carbone si evapora.

La luce ad alta intensità è prodotta da questo vapore di carbone, che è altamente luminoso nell'arco. Il colore della luce prodotta dipende dalla temperatura, dal tempo e dalle caratteristiche elettriche.

Nelle lampade a scarica di gas, l'arco è prodotto nello spazio tra gli elettrodi. Qui, lo spazio è riempito con un gas inerte. L'arco è prodotto dall'ionizzazione di questo particolare gas. Gli elettrodi e il gas insieme sono coperti con un tubo di vetro. Quando agli elettrodi viene fornita un'alta tensione, gli atomi del gas sperimentano una forza elettrica incredibile e ciò porta alla divisione degli atomi in elettroni liberi e ioni. Così avviene l'ionizzazione del gas (processo di ionizzazione).

Gli atomi rotti (elettroni liberi e ioni) si muovono in direzioni opposte. Le due cariche (elettroni liberi e ioni) collassano l'una con l'altra e anche con gli elettrodi. Di conseguenza, l'energia viene emessa sotto forma di un lampo di luce. Questo lampo di luce è chiamato arco.

Questo è noto come la formazione dell'arco e viene fatto attraverso il processo di scarica. Quindi è anche conosciuto come lampade a scarica. Il nome della lampada ad arco e il colore della luce emessa dipenderanno direttamente dalla struttura atomica del gas inerte riempito nel tubo di vetro.

La temperatura tipica di un arco supera i 3000°C o 5400°C. Il colore della luce emessa dalla lampada ad arco al xeno è bianco (simile alla luce naturale del giorno) ed è ampiamente utilizzata. Dalla lampada ad arco al neon, otteniamo un colore rosso e dalla lampada ad arco al mercurio, un colore bluastro. La combinazione di gas inerti è anche utilizzata. Forniranno uno spettro di luce più uniforme in un'ampia gamma di lunghezze d'onda.

Applicazioni delle lampade ad arco

Le lampade ad arco sono comunemente utilizzate in:

• Illuminazione esterna

• Flash per fotocamere

• Fari

• Fari di ricerca

• Illuminazione microscopica (e altre applicazioni di ricerca)

• Terapie

• Blueprinting

• Proiettori (compresi i proiettori cinematografici)

• Endoscopia

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