làmpada

lámpara (es)
lamp (en)
f
Electrònica i informàtica

Diversos tipus de làmpades elèctriques

© Fototeca.cat

Element o dispositiu productor de llum.

Les làmpades poden ésser de diversos tipus, segons llur forma de funcionament i d’obtenció de la llum. Abans de l’aplicació de l’electricitat, la llum artificial era produïda per combustió d’una substància líquida o sòlida (oli, cera, resines, etc.), i encara avui són emprats a vegades aparells que produeixen llum per combustió: llums de petroli, de butà, d’acetilè i, especialment, de gas per a l’enllumenat públic (làmpades de Bec Auer). Les làmpades elèctriques, actualment gairebé les úniques utilitzades, es basen en altres principis que la combustió i poden ésser classificades bàsicament en dos grans grups: làmpades d’incandescència i làmpades de descàrrega gasosa.

La làmpada d’incandescència (o incandescent), probablement el focus lluminós més emprat, fou inventada per T.A. Edison el 1881; al principi portava un filament de carbó, i hom feia el buit a l’interior de l’ampolla, en forma de pera; avui dia el filament és de tungstè, i s’encén en una atmosfera de gas noble, que eleva la quantitat de llum produïda i disminueix la tensió d’evaporació a la temperatura de funcionament (2.500-3.000°C). El rendiment energètic de la làmpada d’incandescència és molt baix (només el 5% de l’energia elèctrica, com a màxim, es converteix en llum; la resta produeix calor, inútil i inconvenient), el rendiment lluminós és de 8 a 20 lúmens per watt, i la duració mitjana de vida és d’unes 1.000 hores. Però els seus avantatges (encesa instantània i possibilitat de funcionar en qualsevol posició, temperatura externa, tipus d’ambient i de corrent) la fan en molts casos insubstituïble.

Diversos tipus de làmpades elèctriques (1 a 10, d’incandescència; 11 a 14, de descàrrega): 1, d’ús corrent (bombeta); 2, per canelobres i aplics; 3, tubular, per armaris i neveres; 4, per a mines; 5, per a fars d’automòbils; 6, per a navegació; 7, per a estudis cinematogràfics; 8, per a projecció cinematogràfica; 9, per a flash; 10, d’infraroigs; 11, luminescents de neó; 12, de vapor de mercuri; 13, de vapor de sodi; 14, de xenó, per a flash electrònic. Parts de la bombeta: A, ampolla; B, filament; C, buit o atmosfera gasosa; D, suports; E, entrada i sortida de corrent; F, tija; G, coll; H, peu; I, casquet; J, contacte central

© Fototeca.cat

En llur constitució més coneguda, aquestes làmpades consten d’una ampolla de vidre de forma esfèrica, allargada per un cap, on hi ha el casquet, metàl·lic, que acostuma a ésser de rosca o de baioneta; són anomenades correntment bombetes. Les làmpades d’incandescència tenen aplicacions domèstiques, industrials, en els automòbils, en cinema i fotografia, etc. Una millora fou introduïda amb les làmpades d’halogen, que a l’interior de l’ampolla (generalment de quars, raó per la qual hom les anomena popularment làmpades de quars) contenen vapor d’un halogen (generalment iode), gràcies al qual hom obté més llum, alhora que n’allarga la vida. Anàlogues a les làmpades d’incandescència, hi ha també les de raigs infraroigs, que funcionen a una temperatura molt inferior, de manera que la radiació produïda és desplaçada cap a la zona infraroja. Un altre tipus especial són les làmpades per a flaix, en les quals el filament, recobert d’un producte inflamable, en posar-se incandescent provoca la combustió ràpida.

Les làmpades de descàrrega, que constitueixen un grup molt nombrós i variat, funcionen d’una manera totalment diferent i tenen un rendiment lluminós elevat (entre 40 i 130 lúmens per watt). A l’interior de l’ampolla hi ha un gas o un vapor i dos elèctrodes metàl·lics, entre els quals es produeix la descàrrega elèctrica, un cop produït l’encebament mitjançant un dispositiu auxiliar. La descàrrega pot produir llum directament, com en les làmpades de vapor de mercuri, de llum blanca, i les de vapor de sodi, de llum de color groc ataronjat, molt emprades en l’enllumenat públic, o bé la llum és produïda en incidir la radiació no visible de la descàrrega sobre una substància fluorescent (làmpades fluorescents, el tipus més corrent de les quals és el tub fluorescent). Hi ha també uns altres tipus de làmpades, com les de xenó, emprades en el flaix electrònic, i les de neó, emprades en sistemes de senyalització, publicitat, etc.; cal esmentar també les de voltaic. Totes les làmpades de descàrrega necessiten un dispositiu o element auxiliar d’estabilització (reactància o transformador de dispersió), que complica i encareix la instal·lació.

També hi ha les làmpades electroluminescents, que es basen en les propietats luminescents de certes substàncies sòlides, com el sulfur de zinc; són, però, poc corrents. L’aparició de noves làmpades i dispositius productors de llum ha donat lloc a la gradual substitució de les làmpades d’incandescència: si bé el seu cost és força inferior al d’altres sistemes d’il·luminació, requereixen una despesa molt superior d’energia (i, proporcionalment, també són molt superiors les emissions de CO2 a l’atmosfera que generen). D’altra banda, la seva eficiència és molt menor (només prop del 10% de l’energia que consumeixen es transforma en energia lumínica i el 90% restant es desprèn en forma de calor). Aprofitant aquestes qualitats dels nous sistemes d’il·luminació, amb l’objectiu de potenciar l’estalvi energètic i combatre el canvi climàtic, la Unió Europea aprovà el desembre del 2008 un pla per a la substitució total de les làmpades incandescents per altres sistemes d’il·luminació (làmpades fluorescents compactes de llarga durada, halògenes o LED). El pla entrà en vigor l’agost del 2009 i, aplicat de manera gradual, hom en preveia la finalització el 2012. L’1 de setembre de 2018 entrà en vigor la prohibició de fabricar làmpades halògenes a la Unió Europea i només eren comercialitzables les que quedessin en estoc.

Al segle XXI, les làmpades LED (light-emitting diode) han revolucionat la il·luminació moderna per la seva alta eficiència energètica (molt superior a les bombetes incandescents i fluorescents), llarga durada (de 15.000 a 50.000 hores) i baix consum (fins a 80% menys que les bombetes tradicionals). Funcionen mitjançant díodes emissors de llum que generen llum a partir del moviment d’electrons en un material semiconductor, per la qual cosa generen molt poca calor, fet que redueix la despesa en refrigeració, i no contenen mercuri ni substàncies tòxiques, cosa que les fa més ecològiques. Una evolució de les LED són les làmpades OLED (organic light-emitting diode), que utilitzen materials orgànics per emetre llum quan es passa un corrent elèctric a través d’ells.