Un lámpara de arco es un tipo de lámpara eléctrica que produce luz creando un arc en el espacio entre dos electrodos cuando se suministra energía eléctrica.
A principios de 1800, Sir Humphry Davy inventó la primera lámpara de arco. En esa primera lámpara se utilizaron dos electrodos de carbono. El arco se produjo entre los electrodos en el aire. Se usaba en reflectores, proyectores de cine (luz de alta intensidad).
Hoy en día, las lámparas de descarga de gas se utilizan ampliamente. Se prefiere a la lámpara de arco de carbono debido a su alta eficiencia. Aquí, la luz es producida por el arco como en el caso de la lámpara de arco de carbono pero se llena un gas inerte entre los electrodos. Estos están encerrados en un tubo de vidrio a baja presión. La ionización de este gas inerte es la razón de la formación del arco aquí. Lámpara de arco de xenón…lámpara de arco de mercurio, lámpara de arco de neón, lámpara de arco largo de criptón, lámpara de arco de mercurio-xenón son los ejemplos. Las lámparas de xenón son las más utilizadas.
Principio de funcionamiento de la lámpara de arco
En la lámpara de arco de carbono, los electrodos están en contacto al principio con el aire. Esto causa una baja voltaje para lograr un arco. Entonces los electrodos se separan lentamente. Como resultado de esto, el La corriente eléctrica se calienta y el arco se mantiene entre los electrodos. Por el proceso de calentamiento, la punta de los electrodos de carbono se evapora. La luz de alta intensidad es producida por este vapor de carbono que es altamente luminoso en el arco. El color de la luz producida depende de la temperatura, el tiempo y las características eléctricas.
En las lámparas de descarga de gas, el arco se produce en el espacio entre los electrodos. Aquí, el espacio se llena con cualquier gas inerte. El arco se produce por la ionización de este gas en particular. Los electrodos y el gas juntos están cubiertos por un tubo de vidrio. Cuando los electrodos reciben una fuente de alimentación de alto voltaje, los átomos del gas experimentan una fuerza eléctrica inconcebible y esto resulta en la división de los átomos en electrones e iones libres. Así se produce la ionización del gas (proceso de ionización).
Los átomos rotos (electrones e iones libres) se mueven en direcciones contrastadas. Las dos cargas (electrones e iones libres) colapsan entre sí y también con los electrodos. Como resultado, se emite energía en forma de un destello de luz. Este destello de luz se llama arco. Esto se conoce como la formación del arco y se realiza mediante el proceso de descarga. Así que también se conoce como lámparas de descarga. El nombre de la lámpara de arco y el color de la luz emitida dependerá directamente de la estructura atómica del gas inerte que se llena en el tubo de vidrio.
La temperatura típica del arco es de más de 3000oC o 5400oC. El color de la luz emitida por la lámpara de arco de xenón es blanco (similar a la luz natural del día) que se utiliza ampliamente. De la lámpara de arco de neón, obtenemos el color rojo y de la lámpara de arco de mercurio, el color azulado. También se utiliza la combinación de gases inertes. Ellos darán un espectro de luz más uniforme en un rango más amplio de longitudes de onda.
Aplicación de las lámparas de arco
Las lámparas de arco se usan comúnmente en:
- Iluminación exterior
- Las linternas en las cámaras
- Las luces de la inundación
- Reflectores
- Iluminación de microscopios (y otras aplicaciones de investigación)
- Terapéutica
- Plantilla
- Proyectores (incluyendo proyectores de cine)
- Endoscopia
