¿Qué es la lámpara fluorescente?
A lámpara fluorescente es un peso bajo lámpara de vapor de mercurio que usa la fluorescencia para emitir luz visible. Un La corriente eléctrica en el gas energiza el vapor de mercurio que entrega la radiación ultravioleta a través del proceso de descarga y la radiación ultravioleta hace que el revestimiento de fósforo de la pared interna de la lámpara irradie luz visible. Una lámpara fluorescente ha convertido la energía eléctrica en energía lumínica útil con mucha más eficiencia que lámparas incandescentes. La viabilidad luminosa normal de los marcos de iluminación fluorescente es de 50 a 100 lúmenes por vatio, que es unas cuantas veces la adecuación de lámparas incandescentes con un rendimiento lumínico equivalente.
¿Cómo funciona una lámpara fluorescente?
Antes de pasar por el principio de funcionamiento de una lámpara fluorescente, primero mostraremos el circuito de una lámpara fluorescente, en otras palabras, el circuito del tubo de luz.
Aquí conectamos un lastre y un interruptor y el suministro es en serie como se muestra. Luego conectamos el tubo fluorescente y un arrancador a través de él.
- Cuando encendemos el suministro, el voltaje total llega a la lámpara y también al arrancador a través del balasto. Pero en ese instante, no se produce ninguna descarga, es decir, no hay salida de lúmenes de la lámpara.
- A ese voltaje total primero se establece la descarga de brillo en el arrancador. Esto se debe a que la brecha de electrodos en la bombilla de neón del arrancador es mucho menor que la de la lámpara fluorescente.
- Entonces el gas dentro del arrancador se ioniza debido a este voltaje completo y calienta la tira bimetálica. Eso hace que la tira bimetálica se doble para conectarse al contacto fijo. Ahora, la corriente comienza a fluir a través del arrancador. Aunque el potencial de ionización del neón es mayor que el del argón, pero aún así debido a la pequeña brecha de electrodos, aparece un gradiente de alto voltaje en la bombilla de neón y, por lo tanto, la descarga de brillo se inicia primero en el arrancador.
- Tan pronto como la corriente comienza a fluir a través de los contactos tocados de la bombilla de neón del arrancador, el voltaje a través de la bombilla de neón se reduce desde que la corriente, causa un Caída de tensión a través de la inductor(lastre). A un voltaje reducido o sin voltaje a través de la bombilla de neón del arrancador, no habrá más descargas de gas y por lo tanto la tira bimetálica se enfría y se separa del contacto fijo. En el momento de la ruptura de los contactos en la bombilla de neón del arrancador, la corriente se interrumpe, y por lo tanto en ese momento, una gran oleada de tensión llega a través del inductor (balasto).
- Este alto valor de voltaje de sobrecarga se encuentra en los electrodos de la lámpara fluorescente (tubo de luz) y golpea la mezcla de penning (mezcla de gas de argón y vapor de mercurio).
- El proceso de descarga de gas se inicia y continúa y por lo tanto la corriente de nuevo tiene un camino para fluir a través del tubo de la lámpara fluorescente (tubo de luz) en sí. Durante la descarga de la mezcla de gas de relleno, el resistencia que ofrece el gas es más bajo que el resistencia de arranque.
- La descarga de mercurio átomos produce radiación ultravioleta que a su vez excita la capa de polvo de fósforo para irradiar la luz visible.
- El arrancador se inactiva durante el encendido de la lámpara fluorescente (tubo de luz) porque no pasa corriente a través del arrancador en esa condición.
Física de detrás de la lámpara fluorescente
Cuando se aplica un voltaje suficientemente alto a través de los electrodos, un fuerte campo eléctrico está preparado. Una pequeña cantidad de corriente a través de los filamentos de los electrodos calienta la bobina de filamentos. Como el filamento está recubierto de óxido, se produce una cantidad suficiente de electrones, y éstos pasan del electrodo negativo o cátodo al electrodo positivo o al ánodo debido a este fuerte campo eléctrico. Durante el movimiento de los electrones libres, se establece el proceso de descarga.
El proceso básico de descarga siempre sigue tres pasos:
- Los electrones libres se derivan de los electrodos, y se aceleran por el campo eléctrico aplicado.
- La energía cinética de los electrones libres se convierte en la energía de excitación de los átomos de gas.
- La energía de excitación de los átomos de gas se convierte en la radiación.
En el proceso de descarga, un solo ultra viola la línea espectral de 253,7 nm se produce a una baja presión de vapor de mercurio. Para generar un rayo ultra violento de 253,7 nm la temperatura del bulbo se mantiene entre 105 y 115oF.
La relación longitud/diámetro del tubo debe ser tal que la pérdida de potencia fija se produzca en ambos extremos. El lugar donde se produce esta pérdida de vatios o el brillo de los electrodos se denomina región de caída del cátodo y el ánodo. Esta pérdida de vatios es muy pequeña.
Una vez más los cátodos deberían estar cubiertos de óxido. El cátodo caliente proporciona una abundancia de electrones libres. Los cátodos calientes, son aquellos electrodos que se calientan por la corriente circulante y esta corriente circulante es proporcionada por un estrangulador o un equipo de control. Pocas lámparas tienen también cátodo frío. Los cátodos fríos tienen un área efectiva más grande y un voltaje más alto como 11 kv se aplica a través de ellos para obtener iones. El gas comienza a descargarse debido a esta aplicación de alto voltaje. Pero a 100 o 200 V el brillo del cátodo se separa del cátodo, se llama caída del cátodo. Esto proporciona un gran suministro de iones que son acelerados al ánodo para producir electrones secundarios en el impacto, que a su vez producen más iones. Pero la caída del cátodo en la descarga del cátodo caliente es sólo a 10 V.