La lámpara de alumbrado fluorescente es esencialmente una fuente de luz de descarga eléctrica, en la cual la luz se produce por la fluorescencia o fosforescencia activada por la energía ultravioleta de un arco de mercurio.
Alumbrado fluorescente
Consiste en un bulbo tubular que tiene prensados, en los extremos los electrodos, y en el interior vapor de mercurio a baja presión como soporte del arco, con una pequeña cantidad de gas (generalmente argón) para el arranque.
Las paredes internas del bulbo están revestidas con polvos fluorescentes.
Cuando se aplica una tensión adecuada, un flujo de electrones desplazándose a gran velocidad, es impulsado por unos de los electrodos y atraído por el otro. Las colisiones entre estos electrones y los átomos de mercurio que se encuentran en su camino, produce un estado de excitación cuyo resultado es la emisión de radiaciones, principalmente en la región ultravioleta a 2537 Ángstrom. Los polvos fluorescentes transforman esta energía ultravioleta en luz visible.
En una lámpara fluorescente el 90% de la luz se produce por fluorescencia; el tanto por ciento restantes se produce por las líneas visibles del espectro del arco de mercurio.
Electrodos
El tipo de electrodos utilizados en la mayor parte de las lámparas fluorescentes es el hilo de tungsteno bañado y doblemente espiralizado.
El hilo espiralizado de tungsteno es recubierto por una materia emisiva (óxido de bario, estroncio y calcio), que cuando se calienta desprende electrones.
El proceso se llama emisión termoiónica porque los electrones son emitidos más como resultado del calor desarrollado que de la tensión aplicada.
Fósforos
Las materias más utilizadas en pinturas, tintes y plásticos son excitadas por ondas largas ultravioletas alrededor de los 3650 ángstrom.
Las lámparas fluorescentes emplean fósforos de otro tipo, seleccionados por que son eficaces convertidores de la energía ultravioleta de onda corta de 2537 Ángstrom de luz visible y porque son compuestos estables que mantienen su emisión luminosa a un alto nivel a lo largo de la vida de la lámpara.
El color producido depende de la composición química de los fósforos.
Arrancador (estárter)
Los interruptores automáticos de arranque pueden ser del tipo térmico o del tipo de destello; este último es el normalmente utilizado hoy en día.
El conmutador de destello consta de dos electrodos, uno de los cuales es una cinta bimetálica encerrada en un pequeño bulbo de vidrio lleno de gas inerte como ser el neón o el argón. Cuando se aplica una tensión, una pequeña corriente fluye a través del circuito como resultado de una descarga luminiscente entre los dos electrodos del arrancador.
Lamparas fluorescente
El efecto calorífico de la corriente dilata el elemento bimetálico y produce el contacto de los electrodos. El cierre del arrancador interrumpe la descarga, pero permite el paso de la corriente para calentamiento de los electrodos de la lámpara durante un corto tiempo en el cual aun hay bastante calor residual en el arrancador para mantenerlo cerrado.
Cuando enfría el elemento bimetálico se abre el contacto y el impulso de la alta tensión resultante hace que comience a funcionar la lámpara no salta o se interrumpe, el ciclo se repite las veces que sea necesario.
Reactancia
Hasta el momento solo se a considerado una lámpara y un arrancador. Pero con esos elementos, los filamentos de la lámpara se someterían al voltaje total de la línea después de abrirse el arrancador. El voltaje de la línea es siempre más alto que el voltaje a que deben funcionar las lámparas fluorescentes.
Además de necesitar un voltaje de funcionamiento más bajo que la línea, para el momento del arranque se necesita un voltaje momentáneo. Es bastante más alto que la línea para la descarga electrónica a través del gas que hay en el interior del tubo.
Estas dos condiciones se logran conectando en serie con un extremo de la línea una bobina con muchas espiras de alambre devanado sobre un núcleo de hierro laminado.
Cuando ha pasado corriente una bobina de este tipo y se interrumpe de pronto por medio del arrancador. Las líneas de fuerzas que han existido alrededor del arrollamiento cortando, las espiras del bobinado desaparecen.
Este corte del conductor por las líneas de fuerza induce un voltaje que es mucho más alto que el que enviaba la línea a través da la bobina.
Una vez que el reactor ha proporcionado el alto voltaje para iniciar la descarga. Actúa para absorber una parte del voltaje de la línea y suministrar el valor correcto a los electrodos de la lámpara.
Esquema de conexión.
La reactancia debe estar especialmente construida para el voltaje de línea el número de lámparas. Para el potencial y para la frecuencia del circuito que suministra la corriente.
