INGENIERIA ELECTRICA - Calefacción e iluminación eléctricas

LA BOMBILLA O LAMPARA ELECTRICA El hombre tradicionalmente ha soñado siempre con prolongar el día. Al principio comenzó por emplear la luz del fuego, luego lámparas de aceite de peces y otros animales, posteriormente los derivados del petróleo, más tarde gases naturales y artificiales. Cuando empleaba las lámparas de gas, descubrió que se puede producir una luz blanca de mayor intensidad, calentando una sustancia no combustible hasta la incandescencia por medio de una llama de gas; así comenzó hace 50 años el empleo de la "camisa", incidentalmente como un progreso sobre la luz de gas, y continúa empleándose en lámparas portátiles tales como las modernas lámparas a kerosene o gasolina, etc. Cuando se llegó a disponer de electricidad en cantidades comerciales, se vio que la energía eléctrica era la más conveniente para convertirla en energía luminosa por medio del calor. La historia de la bombilla incandescente actual ha motivado considerables discusiones internacionales, pero el desarrollo de los hechos puede describirse como sigue. Parece que la primera lámpara eléctrica incandescente fue desarrollada en Inglaterra en la época de la reina Victoria, por un profesor llamado J. M. Swan y otros inventores, quienes emplearon un alambre de platino como "filamento", es decir, como conductor de la corriente. Esas bombillas no alcanzaron gran desarrollo y sólo fueron empleadas con fines demostrativos y experimentales, puesto que en esa época no se disponían de otras fuentes de energía eléctrica que las químicas, esto es, las baterías de pilas, que no pueden ser empleadas, por razones obvias, con fines comerciales. En la misma época también realizó experimentos con varias clases de dispositivos y aparatos eléctricos, entre los que se incluía la bombilla eléctrica, Thomas A. Edison, en Estados Unidos de Norteamérica. Edison experimentó la idea del filamento de platino colocado dentro de un bulbo vacío, pero muy pronto descartó esa idea reemplazando el filamento de platino por el de carbón, dado que éste puede ser calentado a temperaturas superiores sin fundirse y, por lo tanto, produce mejor luz que el platino. La bombilla de filamento de carbón de Edison fue, así, la primera lámpara de uso comercial que se empleó con éxito. En los años siguientes, se realizaron continuas investigaciones que contribuyeron grandemente a mejorar el rendimiento, la calidad, y a disminuir el costo de las lámparas eléctricas. Las modernas bombillas de uso corriente poseen un filamento consistente en una "bobina bobinada", construida con alambre de tungsteno extremadamente delgado, como elemento de calefacción, cuya temperatura se eleva hasta la incandescencia al paso de la corriente eléctrica, generando una porción relativamente elevada de radiaciones luminosas de la energía total irradiada. El filamento está encerrado en un bulbo de vidrio que contiene una mezcla de nitrógeno y neón. Estos gases son inertes y, por lo tanto, tienden a prolongar la vida del filamento de tungsteno, y también hacen posible el funcionamiento del filamento a temperaturas muy elevadas, de lo que resulta mejor luz y mayor rendimiento. Las bombillas modernas tienen dentro del bulbo un vacío moderado, es decir, trabajan con gas a baja presión, mientras que en las antiguas de carbón, se requería un vacío muy elevado para evitar la rápida destrucción del filamento. Estas primeras lámparas irradiaban una cantidad de energía luminosa de aproximadamente 2,6 lúmenes por cada watt de energía eléctrica consumida, mientras que en las lámparas modernas, de filamento de tungsteno, se han llegado a obtener hasta 20 lúmenes por watt. Al principio se medía la iluminación o energía eléctrica luminosa dada por una lámpara en "bujías"; que representaba la iluminación comparadaconla cantidad de luz dada por una "bujía", o sea, una lámpara de llama, normal; pero actualmente se expresa la cantidad de energía luminosa dada por una lámpara en "lúmenes", la que se indica en las mismas junto con la cantidad de watts consumidos. Una bombilla de 40 watts da unos 400 lúmenes, aproximadamente 10 lúmenes por watt, mientras que una de 1.000 watts de consumo, da unos 21.000 lúmenes, esto es, 21 lúmenes por watt, lo que muestra que el rendimiento aumenta con la potencia de la lámpara.