ARTIGO TÉCNICO 26
revista técnico-profissional
o electricista
Custódio Dias Departamento de Engenharia Electrotécnica (DEE) do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP)
luminotecnia
{CARACTERÍSTICAS DAS ACTUAIS LÂMPADAS DE INCANDESCÊNCIA} OITAVA PARTE
As lâmpadas de incandescência actuais reflectem a evolução tecnológica que se tem verificado em diversos domínios e, por isso, apresentam características e desempenho muito melhores do que as que existiram há várias décadas atrás. 1› INTRODUÇÃO Depois de na sétima parte do conjunto de trabalhos dedicados à LUMINOTECNIA (O Electricista, n.º 11) ter sido traçada uma perspectiva histórica da evolução da lâmpada incandescente e apresentadas as suas características construtivas principais, é chegado o momento de descrever as características das actuais lâmpadas incandescentes, bem como as soluções tecnológicas adoptadas para as conseguir.
2› ACTUAL CONSTITUIÇÃO DAS LÂMPADAS Tomando como referência a representação de uma lâmpada de incandescência, que é apresentada na figura 1, distinguimos os seguintes constituintes: 1› Atmosfera gasosa. A utilização de um filamento de tungsténio numa ampola de vidro em vazio é, actualmente, uma solução pouco utilizada e apenas para potências até 40W. Acima deste nível todas as lâmpadas possuem uma ampola contendo uma atmosfera gasosa, de características químicas neutras e constituída por uma mistura de azoto e árgon. Uma outra solução, em que o filamento de tungsténio se encontra numa atmosfera de gás kripton, dado o elevado custo deste gás, está reservada para casos especiais, em que se necessita de muito boas características de funcionamento.
2› Filamento. Actualmente utiliza-se filamento de tungsténio em todas as lâmpadas; nas lâmpadas normais utiliza-se o filamento em espiral e nas lâmpadas de elevada qualidade utiliza-se o filamento ondulado ou em dupla espiral, o qual apresenta uma maior superfície de irradiação e menos perdas por condução. As lâmpadas com ampola sob vácuo utilizam filamento em zig-zag. 3› Suportes do filamento, feitos em molibdénio. 4› Ligação eléctrica do filamento. 5› Haste de vidro que suporta a estrutura de sustentação do filamento. 6› Ampola de vidro, que pode ter diferentes formas. 7› Casquilho, que habitualmente é roscado (tipo Edison) como na figura 1, em algumas utilizações é também utilizado o tipo baioneta (Swan) como o da figura 2. A ligação do casquilho à ampola faz-se através de uma resina artificial.
Figura 1 . Esquema de uma lâmpada de incandescência
Figura 2 . Casquilho tipo baioneta
3› DURAÇÃO DE UMA LÂMPADA O rendimento luminoso de uma lâmpada de incandescência diminui à medida que aumenta o seu número de horas de funcionamento. Esta diminuição de rendimento prende-se com a contínua degradação do filamento de tungsténio, dado que à medida que a lâmpada envelhece a desagregação do filamento faz com que ele vá diminuindo de secção e, consequentemente, aumente a sua resistência eléctrica, o que tem como consequência a diminuição da intensidade da corrente eléctrica que o percorre, da sua temperatura de funcionamento e, assim, do fluxo luminoso. Como limite económico para o funcionamento da lâmpada considera-se uma redução de fluxo igual a 20% do fluxo inicial. À duração, em horas de funcionamento, até que se verifique a diminuição de fluxo indicada dá-se o nome de tempo de vida útil da lâmpada. As lâmpadas de incandescência normais possuem um tempo de vida útil