Elhuyar zientziaren komunikazioa

Gauaren aurkako borroka (eta III)

1991/02/01 Mujika, Alfontso - Elhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

IX. mendearen azken laurdenean gelditu ginen, gas-lanparetan izandako hobekuntzak azterturik. Geroztik argiztapen elektrikoaren aroa hasi zen; gure egunetara arte iritsi dena hain zuzen.

Argiztapen elektrikoaren aroa

Goian: Espiral bakuneko harizpia. Behean: Espiral bikotzeko harizpia.

Aurreko bi artikuluetan argiztapen artifizialaren historian murgilduta ibili eta XIX. mendearen azken laurdenean gelditu ginen, gas-lanparetan izandako hobekuntzak azterturik. Harez geroztik argiztapen elektrikoaren aroa hasi zen; gure egunetara arte iritsi dena hain zuzen. Artikulu honetan, aro berri garrantzitsu honen gorabehera nagusiak ezagutuko ditugu.

Lanpara elektrikoaren hastapenak

XIX. mendearen lehenengo erdian hainbat ikertzailek elektrizitatetik argia lortzera bideratu zituzten beren ahaleginak. Sir Humphry Davy ingeles fisikaria izan zen hori lortu zuen lehenengoa. 1810.ean bateria bateko bi poloak lotu zituen elkarren ondoan eta muturrez mutur, horizontalean jarritako egurrikatzezko bi barratxoren bidez. Horrela arku voltaiko handi bat sortu zuen pixkanaka-pixkanaka erretzen ziren ikatzezko barren artean, argi zuria emanez. Horrela jaio zen argi elektrikoa.

Goritasunezko lanpara modernoa:
    Gas-atmosfera
    Wolframiozko harizpia
    espiral bikoitzeko erakoa
    Harizpiarentzako euskarriak
    Korronte-sarrera
    Beirazko zurtoina
    Beirazko anpulua
    Kaskilo hariztatua
    Perla
    Hagatxoa

Gas batean, airean kasu, dauden bi elektrodoren arteko distantzia korronte elektrikoak zeharkatzen duenean sortzen den argi-erradiazioari deritzo arku voltaikoa. Davyk arku izena eman zion, airearen goranzko korronteak argi-xingolari arku-itxura ematen ziolako. Arku-lanparetan, elektrodoak dira nagusiki goritzean argi-erradiazioa sortzen dutenak, arkuak ia erradiaziorik sortzen ez duelarik.

Hala ere, Davyren aurkikuntzak ez zuen ondorio praktikorik ekarri eta 30 urtez laborategiko esperimentu bitxi eta garestia baino ez zen izan. Izan ere, bateria kimikotiko energia elektrikoa erabili behar zen arkua sortzeko; dinamoa artean asmatu gabe bait zegoen.

1850.etik aurrera hobekuntza nabariak gertatu ziren arku-lanparetan eta dinamoetan. Adibidez, 1858.ean, Faraday fisikari handiaren zuzendaritzapean, arku voltaikoz sortutako argi-izpiek Mantxako kanalean barrena barreiatu ziren South Foreland eta Dungeness-eko argi-dorreetatik. Geroago, 1876.ean, Paul Jablochkoff fisikari errusiarrak kandela-forma zeukan arku voltaikoa asmatu zuen; beirazko tutu baten barnean sartuta zegoena. Jablochkoff kandela txikia zen eta etxe barneko argiztapenerako erabiltzen hasi zen, baina oso esperientzia mugatua izan zen.

Garai horretan bertan, Estatu Batuetan dinamo berriak plazaratu ziren eta haiei esker arku-lanparak erabiltzen hasi ziren hainbat tokitan kale-argiztapenerako. Halaber, 1880.ean Alemaniako Siemens etxeko injineru batek arku diferentzialeko lanpara asmatu zuen eta kale eta plazak argiztatzeko erabili zen Alemaniako zenbait hiritan. Dena den, arkuaren tentsioaren erregulazio automatikoa garestia eta konplexua zen eta horregatik fabrikatzaileek beste sistemetara jo zuten; goritasunezko lanparetara hain zuzen.

Goritasunezko lanparak


Korronte elektrikoaren iragapenaren eraginez goritzen diren harizpiak erabiliz argia sorterazteko ideia XIX. mendearen erdialdean hasi zen garatzen. Hainbat ikerlari saiatu zen goritasunez argia sortzen. Guztien artean Sir Joseph Wilson Swan kimikari ingelesa nabarmendu zen. 1860. inguruan hasi zen laborategi-entseiuak egiten. Hutsa egin zaion tutu baten barnean ikatzezko harizpi bat ezarri zuen burdinarizko bi elektrodo artean eta korronte elektrikoa iragan erazten zuen harizpian barrena berau goritu arte. Hainbat hobekuntza ondoren, 1878.ean goritasunezko lanpara aurkeztu zuen Newcastle-Upon Tyne-ko kimikari-elkartean.

Goritasunezko lanpara XIX. mendearen amaieran plazaratu zen eta azkar zabaldu zen mundu osora.
Merlin Gerin

Hala ere, ez da Swan goritasunezko lanpara elektrikoaren asmatzaile bezala historian urrezko tokia daukana; Thomas Alva Edison amerikarrak baizik, denok dakigunez, eta merezimendu osoz gainera. Izan ere, bonbila elektrikoa laborategitik plazara eta etxe guztietara eraman zuena Edison izan bait zen. Hasiera-hasieratik ulertu zuen Edisonek bonbila elektrikoaren gakoa harizpian zegoela. 13 hilabetez etengabe probatu zituen platino eta iridiozko harizpiak, baina oso garestiak izateaz gainera, argi-ahalmen txikia zuten zurgatutako energia elektrikoaren aldean eta, gainera, harizpia aise urtzen zen (erre alegia) korrontearen intentsitatearen gorabehera txikien eraginez, metal hauen urtze-puntua eta goritasun-puntua oso gertu bait daude.

Horregatik, metalak baztertu eta ikatzezko materialekin probak egiten hasi zen; ikatzaren argi-igorpenaren ahalmena handiagoa izan eta korronteak sorterazten duen tenperatura handiak hobeto jasaten bait ditu urtu gabe. Hainbat entseiu ondoren, josteko hari arrunt bat (kotoizkoa) erabili zuen, ikaztu ondoren, harizpia egiteko. 1879.eko urriaren 21ean aurkeztu zuen lehenengo aldiz jendaurrean bere bonbila elektrikoa New Yorkeko Menlo Park auzoan. Lehenengo goritasunezko lanpara hark 48 ordu inguruko bizitza zuen eta haren argi-efizientzia 1,4 lumenekoa zen zurgatutako energia elektrikoaren watteko.

Lanpara haren arrakastak bultzatuta, hamaika proba egin zituen ikatzezko materialekin, azkenik material egokia aurkitu arte: banbu-zuntza. Biografoek diotenez, 16.000 entseiu desberdin egin zituen Edisonek banbu-mota desberdinak eta harizpi-lodiera desberdinak erabiliz. Ondorioak ere ikaragarriak izan ziren: hilabete gutxiren buruan, 48tik 600era luzatu zuen bonbilaren iraupena eta argi-errendimendua laukoiztu egin zuen. Argiztapen elektrikoa errealitate bihurtu zuen eta aro berriari hasiera eman zion. Harez geroztik 110 urte baino ez dira igaro.

Munduko bonbilarik handiena

1954.ean Edisonen lehenengo bonbilaren LXXV. urteurrena zela eta, New Yorkeko Rockefeller Plazaren inguruan jende ugari bildu zen iluntzean. Bonbila erraldoi bat zegoen plazan, Menlo Parkeko Edisonen laborategian 1879.ean piztu zen bonbila haren omenez eraikia.

Piztu zutenean ahozabalik gelditu zen jendetza. Ikaragarria zen benetan: 75.000 watteko potentzia zeukan eta 1879.eko bere aitzindari hark baino 8.000 aldiz argi-fluxu handiagoa igortzen zuen.


Lanpara elektrikoaren garapena

Ornamenduzko argiztapen artistikoan barra-barra erabiltzen dira oraindik goritasunezko lanparak; eguberrietan kaleak eta merkatalguneak apaintzeko adibidez. Argazkian, Londreseko Harrods erostetxe ospetsua argiz jantzita ageri da.

Handi-mandika, bi aldi bereiz daitezke lanpara elektrikoaren garapenaren historian: lehenengoa 1879.etik 1930.erartekoa da eta bigarrena 1930.etik gaur artekoa. Ikus ditzagun bi aldiok.

1879-1930: Goritasunezko lanpararen garapena

1879-1914 bitartean, lanpararen bihotzaren, harizpiaren, eraginkortasuna handitzea izan zen ikertzaileen helbururik behinena. Bide horretan, lehenengo hobekuntza kotoizko haritik banbu-zuntzezko harira pasatzea izan zen, lehenago aipatu bezala. Ondoren, ikatza baztertu eta metal erregogorrak erabiltzen hasi ziren: osmioa 1898.ean, wolframio estrudatua 1907.ean eta wolframio kaltzinatu edo sinterizatu eta teinkatua 1911.ean. Metalezko harizpiek badute abantaila bat ikatzaren aldean: beraien erresistentzia elektrikoa handiagotu egiten da tenperatura handiagotu ahala. Beraz, autorregulatu egiten dira. 1914.ean harizpiaren forma aldatu zen. Ordurartekoa hari zuzena zen eta haren ordez espiral bakunaren erakoa erabili zen.

Harizpitik abiatuz, harizpi ingurua ere ikertu zuten. Tenperatura igo ahala, harizpia goritzen hasten da eta kolorez aldatzen: hasieran gorri arrea eta gero eta argiagoa ondoren. Goritasun-puntura iritsita, tenperatura igotzearen ondorioz igortzen den argi-kopurua azkarrago hazten da tenperatura igo erazteko zurgatzen den energia elektrikoa hazten dena baino. Beraz, harizpi goriaren tenperatura zenbat eta handiagoa izan, hainbat eta handiagoa izango da lanpararen errendimendua.

Gaur egun era askotako goritasunezko lanparak daude merkatuan, bakoitzak erabilpen-eremu zehatz bat duelarik.

Horregatik, harizpitarako, urtze- edo lurrintze-tenperatura handia duten materialak soilik erabil daitezke. Eta erabiltzen diren metal guztiak oxidagarriak direnez, hutsean eduki behar dira. Beirazko tutuaren barnean gas edo gas-nahaste kimikoki geldoak sartuz gero (argona, kriptona, etab.), gasak motel erazi egiten du harizpiaren materialaren lurrintze-abiadura. Honek, harizpiak tenperatura handiagoak onartuko dituela esan nahi du eta, ondorioz, argi-errendimendua ere handiagoa izango dela.

Hobekuntza guzti horiei esker, lanpararen iraupena 48tik 1.000 ordura luzatu zen eta argi-efizientzia 1,4etik 10era (lumen/wattetan) handitu. Geroago, 1934.ean, harizpiari espiral bikoitzaren forma emango zitzaion, argi-efizientzia 13 lm/W-eraino handiagotuz (hain zuzen ere gutxi gorabehera gaur eguneko ohizko goritasunezko lanparek, ohizko bonbilek, daukaten berdina).

Baina ez zen hor amaitu goritasunezko lanpararen historia. 60.eko hamarkadaren hasieran, wolframio-halogeno izeneko lanparak agertu ziren merkatuan. Lanpara berri hauekin argi-iturri kontzentratuak egin ziren, proiekziozko argiztapenerako oso egokiak (ibilgailutarako lanparak adibidez), eta argi-errendimendua ohizko lanpararena baino ia 2 aldiz handiagoa zen. Lanpara hauek izugarri hedatzen ari dira azken urteotan, dekorazioan barra-barra erabiltzen direlarik. Izan ere, argi “beroa” ematen dute, oso atsegina, argiztatzen dituen gauzen kolorea bizitu egiten dutelarik. Zeharkako argiztapenean erabiltzen denean argi goxoa lortzen da, itzalak ia desagerteraziz. Gainera, lanparek eta luminariek dimentsio txikiak dituztenez erraz ezkuta daitezke edota dekorazioan integratu.

1930.etik gaur arte: deskargazko lanpararen garapena

    Elektroi askea
    Nukleoaren inguruan biraka ari den elektroi baten eta elektroi aske baten arteko talka
    Berriz ere orbitara doan elektroia
    Erradiazio elektromagnetikoa

Artikuluaren hasieran esan bezala, goritasunezko lanpara baino lehen erabili ziren deskargazko lanparak; arkuzko lanparak alegia. Baina deskarga elektrikoa argi-iturri bezala erabili ahal izateko, materialen erresistentzia eta ezaugarri bereziak ziren beharrezko eta orduko teknologiaz ezin eskura zitezkeen. Horregatik, deskargaren arloko tajuzko ikerketak ez ziren 20.eko urteetan arte baizik hasi. 1930.ean agertu ziren goi-presioko merkurio-lurrinezko lanparak eta 1932.ean behe-presioko sodio-lurrinezkoak. Eta lanpara fluoreszenteak ez ziren kaleratu 1940.era arte.

Lanpara-mota guzti hauen argi-efizientzia askoz handiagoa zen goritasunezko lanparena baino. Kolorea berriz, argi-kalitatea alegia, oso eskasa zen.

Hala ere, urtez urte hobekuntza handiak lortu dira deskargazko lanparetan, kolorean zein argi-errendimenduan. 50.eko hamarkadan beirazko tutu gogorra siliziozko tutuaz ordeztu zen eta hauts fluoreszenteez estali ziren bonbilak. Gaur egun, goi-presioko merkurio-lurrinezko lanparen argi-efizientzia 60 lm/W inguruan dabil eta behe-presioko sodio-lanparena 180 lm/W inguruan. Etorkizunean 200 lm/W lortuko direla espero izatekoa da.

1930.ean agertu ziren merkatuan lehenengo deskarga-lanparak. Geroztik, berrikuntzak eta lanpara berriak eta eratorriak etengabe merkaturatzen ari dira. Hona hemen zenbait deskarga-lanpara. Ezkerrekoa: Goi-presioko sodio-lurrinezko lanpara. Eskubikoa: Behe-presioko sodio-lurrinezko lanpara.

Tutu fluoreszentei dagokienean, 1936.ean garatu zirenetik hiru hobekuntza nagusi aipa daitezke:

  • 1948.ean kaltzio eta estrontzio halofosfatozko hauts fluoreszenteak aurkitu ziren. Haiei esker, argi-efizientzia handiagotu eta argi-fluxua egonkortzea lortu zen.
  • 1972.ean hauts fluoreszente urdin eta berdeak (magnesio aluminatoak) aurkitu ziren eta hauts gorriekin (itrio oxidoekin) konbinaturik, hiru bandatako gaineztapen fluoreszentea egin zen, horrela argi-efizientzia eta kolore-errendimendua nabarmenki hobetu zirelarik.
  • 1978.ean, energia aurreztea helburu zela egindako ikerketen ondorioz, tutuaren diametroa txikiagotu egin zen (26 mm berrietan eta 38 mm zaharretan), argi-errendimendua hobetuz.

Deskarga-lanparen garapena ez da hor amaitu. Aipatutakoen ildotik, lanpara-belaunaldi berriak agertu dira azken urteotan. Hona hemen:

Halogenuro metalikozko lanparak. 60.eko hamarkadaren hasieran merkaturatu ziren. Goi-presioko merkurio-lurrinezko lanparak dira, baina merkurioari hainbat metal eransten zaizkio ioduro moduan (sodioa, talioa, indioa). Deskargak kitzikatzen dituenean, argia igortzen dute zenbait uhin-luzera jakinetan, merkurioaren argi-espektroa aberastuz eta ondorioz argiaren kalitatea eta argi-errendimendua handiagotuz. Lanparak ez dira handiak eta potentzia txikikoak ere fabrikatzen hasi zirenez, barne-argiztapenean ere erabil daitezke.

Goi-presioko sodio-lurrinezko lanparak. Sodioa oso erasokorra da beirarekiko eta horregatik goi-presioko lanpara hauek ezin izan ziren deskarga-tutu egokia aurkitu arte egin. Aluminio oxido sinterizatuko tutuak erabiltzen dira gaur egun; sodioak ez bait dio erasotzen eta tenperatura handiak jasan bait ditzake. Tutu barnera sodiozko amalgama bat sartzen da (sodio eta merkurioaren aleazioa), gas arraro batekin nahasirik, deskargaren abioari laguntzearren. Deskarga-tutua beira gogorrezko tutu baten barnean sartu eta honetan hutsa egiten da bero-dispertsioa murriztu eta errendimendua handiagotzearren. Lanpara hauen argi-errendimendua 90 eta 140 lm/W bitartekoa da, potentzia izendatuaren arabera. Honelako lanparak erruz erabiltzen dira kanpo-argiztapenean, errepide, kale, ibilbide, kai, tunel, plaza etab.etan.

1930.ean agertu ziren merkatuan lehenengo deskarga-lanparak. Geroztik, berrikuntzak eta lanpara berriak eta eratorriak etengabe merkaturatzen ari dira. Hona hemen zenbait deskarga-lanpara. Ezkerreko argazkia: Goi-presioko merkuri-lurrinezko lanpara. Eskubiko argazkia: Halogenuro metalikozko lanpara.

Kalean zoazela, kale-argiei begiratuta erraz jakingo duzu zerezkoak diren: argi zuria (eta apur bat urdina ere bai) bada, merkurio-lurrinezkoa da eta argi horia (urre kolorekoa) bada, sodio-lurrinezkoa.

Azkenik, orain hiruzpalau urte sodio zurizko lanparak agertu ziren merkatuan. Lanpara hauek argi-kalitate handia ematen dute eta potentzia txikikoak soilik fabrikatzen dira, hau da, barne-argiztapenean erabiltzekoak dira (erakusleihoetan, denda, museo etab.etan) salgaiak eta erakusgaiak nabarmen erazteko.

Lanpara fluoreszente trinkoak. Goritasunezko lanparen dimentsioak, gutxi gorabehera, dituztelako eman zaie izen hori. Duela 10 bat urte hasi ziren plazaratzen. Erreaktantzia eta isiogailua (zebadorea) lanpararen karkasa berean daude eta ohizko goritasunezko lanparek erabiltzen duten lanpara-etxean sar daitezke. Ez dira, estetika aldetik, goritasunezko lanparak bezain politak, baina lau aldiz argi-fluxu handiagoa ematen dute haiek baino, zurgatutako potentzia elektrikoa berdina izanik. Gaur egun gero eta gehiago ikusten dira goritasunezko lanparen ordez; taberna eta merkatal lokaletan batez ere.

Nora doa argiztapenaren teknologia?

Goi-presioko sodio-lurrinezko lanparen argi horia harrizko etxe, dorre eta gazteluak argiztatzeko erruz erabiltzen da; harria dotoretu egiten bait dute. Argazkian, Pariseko Conciergerie eraikin ezaguna goi-presioko sodio-lurrinezko lanparazko proiektoreek argiztatua

Azken urteetako joera nagusiak oinarrizko hiru erizpidetara bil daitezke: energia aurreztera, lanpararen batezbesteko bizitza luzatzera, eta dimentsioak txikiagotzera. Beraz, aurrerantzean joera nagusi horiek iraungo dutela pentsatzekoa da eta, aurkikuntza txundigarririk gabe, etorkizuneko lanparak energia gutxiago zurgatuko du eta ordu gehiago biziko da.

Zertan dautza “Lanpara halogenoak”?

Wolframio-halogeno lanparen (goritasunezko lanpara halogenodunak izena ere ematen zaie, edo, kaleko hizkeran, lanpara halogenoak) funtzionamendua ondokoa da:

Lanpara barnean dauden gas geldoei halogenoak eransten zaizkie (iodoa edo bromoa, harizpiaren tenperaturaren arabera). Ondorioz, harizpiaren erregenerazio-ziklo kimiko bat sortzen da, harizpitik lurrindutako wolframioa harizpira itzultzen delarik. Horrela, lurrindutako wolframioa ez da bonbilaren beiran metatzen eta bonbila ez da belzten, ohizko goritasunezko lanparetan gertatzen den bezala.

Hauxe da wolframioaren erregenerazio-zikloa:

  1. Harizpia berotutakoan, wolframioa lurrindu egiten da. Wolframio-atomoak bonbilaren paretetarantz abiatzen dira.
  2. Paretaren inguruan, tenperatura 300 eta 600 †C bitartekoa da. Wolframio-atomoak halogenoarekin konbinatzen dira, molekulak sortuz.
  3. Molekula hauek konbekzio-higidurak jasaten dituzte bonbila barruan eta harizpira iristen dira.
  4. Harizpira iristean, beronen tenperatura handia dela kausa (3.000 †C), molekula disoziatu egiten da, wolframio-atomoak emanez batetik (harizpiaren gainean metatuko direnak) eta halogeno-atomoak emanez bestetik. Hauek, berriz ere beste wolframio-atomoekin konbinatuko dira zikloari hasiera emanez.

Hain tenperatura handiak jasan ahal izateko, koartzozko bonbilak erabiltzen dira (silizio hutsezko kristala), erresistentzia handiagoa izan eta ezin leher daitezkeelako (lanpara hauei ez zaie hatzamarrez heldu behar, azalean utzitako koipe-arrastorik txikienak koartzoa alteratu egin dezakeelako. Hori gertatzen denean ilununeak agertzen dira bonbilaren azalean, desbeiratzearen seinale. Horregatik, bonbila eskuaz ukituz gero, alkoholetan bustitako zapi batez behar da garbitu).


Zer da lanpararen argi-efizientzia edo argi-errendimendua?

Argi-iturri guztietan, beste energi mota baten eraldakuntzaz lortzen da argi-energia. Kandelaren argia, adibidez, argizagiaren materia erretzean lortzen den energia kimikoaren ondorioa da eta lanpara elektrikoaren argia, lanparak zurgatzen duen energia elektrikoaren eraldakuntzaz lortzen da. Baina zurgatzen den energia guztia ez da argi-energia bihurtzen.

Lanpara elektrikoaren kasuan, zurgatutako energia elektrikoaren zati bat bero bihurtzen da zuzenean (lanpara berotu egiten da), beste zati bat energia erradiatzaile bihurtzen da (uhin elektromagnetikoen bidez igortzen dena) eta beronen zati txiki bat da argi-energia, hau da, giza begian argi-sentsazioa eragiten duten 350 mm-etik 760 mm-era bitarteko uhin-luzerak.

Argi-fluxua* lumenetan neurtzen da eta zurgatutako potentzia wattetan. Beraz, lanpararen argi-efizientzia, ematen duen argi-fluxua eta lanparak (eta gailu-laguntzaileak, balego) zurgatzen duen potentzia elektrikoaren arteko erlazioa da. lm/W etan neurtzen da.

Argi-efizientzia zenbat eta handiagoa izan, hainbat eta merkeagoa izango da argi-iturri hori. Hona hemen zenbait lanpara-motaren argi-efizientzia taula batean bildurik.

Goritasunezko lanpara:
Lanpara halogenoa:
Tutu fluoreszenteak:
Goi-presioko merkurio-lurrinezkoak:
Behe-presioko sodio-lurrinezkoak:
Goi-presioko sodio-lurrinezkoak:
Halogenuro metalikozkoak:

9-19
20-33
35-80
55-60
140-180
90-140
80-95lm/W





Oharra: Taulan ageri denez, lanpara-mota bakoitzak ez dauka balio bakar bat argi-efizientziarako; balio-sorta bat baizik, lanpararen potentzia izendatuaren arabera aldatzen bait da (Potentzia izendatua zenbat eta handiagoa, hainbat eta handiagoa izan ohi da argi-efizientzia).


*Argi-fluxua potentzia izanik, wattetan neur liteke, baina praktikan ez da unitate hori erabiltzen. Gainera, lanpararen itxurazko argi-potentzia, hau da, Energia elektrikoa – (berokuntzaz galdutako potentzia + fluxu erradiatzaile ez-ikuskorra) ez da argi-potentzia efikaza, giza begiaren sentikortasuna desberdina bait da uhin-luzera bakoitzerako. Beraz, lanpararen erradiazio ikuskorraren banaketaren kurba (uhin-luzera desberdinetan) eta giza begiaren sentikortasun-faktorea (uhin-luzera bakoitzarekiko) konbinatuz lortzen da argi-potentzia efikaza, argi-wattetan neurtzen dena. Dena den, argi-watt unitatea ez da erabiltzen; lumena baizik: 1 argi-watt = 650 lumen

Zertan dautza deskargazko lanparak?

Gas baten barnean gertatutako deskarga elektrikoaz sortutako argi-iturrien taldea oso zabala da; tutu fluoreszenteak, merkurio- edo sodio-lurrinezko lanparak eta argi-letrategietan erabiltzen diren neonezko lanparak sartzen dira nagusiki. Lanpara-mota batetik bestera asko aldatzen da funtzionamendua, igorritako argi-mota eta erabilpen-eremua eta ezin azalduko dugu hemen bakoitzaren xehetasuna, baina guztiek dute fenomeno bera oinarrian: korronte elektrikoaren gas batean barrena iragatea. Halaber, lanpara-mota guzti hauek badute beste ezaugarri amankomun bat: guztiek behar dute deskarga abiarazteko eta egonkortzeko gailu berezien laguntza.

Funtzionamendua:


Demagun koartzo edo beirazko tutu bat daukagula eta tutuaren muturretan elektrodo bana ezarri dugula. Tutuan dagoen airea erauzi ondoren, gas edo lurrin metaliko bat sartuko dugu; kopuru txikia baina. Elektrodoen artean potentzial-diferentzia bat aplikatuz gero, halako balio batetik aurrera, gas edo lurrina osatzen duten atomoen zati bat disoziatu egingo da, batetik karga negatiboak (elektroiak) eta bestetik karga positiboak (ioiak) emanez. Elektroiak elektrodo positiborantz abiatuko dira eta negatiborantz ioiak. Horrela sortzen den korronte elektrikoari deskarga deritzo.

Orain dela urte gutxi plazaratu diren lanpara fluoreszente trinkoak, lehiakide gogorrak suertatu zaizkie goritasunezko lanparei
.

Baina atomo guztiak ez dira disoziatzen. Disoziatu gabeko atomo eta elektrodo positiborantz doazen elektroien artean talka gertatzen den bakoitzean, elektroi berriak askatzen dira atomoetatik talkaren eraginez. Elektroi berri hauetako batzuk anodorantz abiatuko dira gainerako elektroiekin batera, baina beste batzuk berriz ere asoziatu egingo dira beraiek lehen zeudeneko atomoekin. Talkaren ondorioz atomoaren orbitatik (edo energi mailatik) atera diren elektroiak –elektroi kitzikatuak–, lehen zeudeneko orbitara (edo energi mailara) itzultzen dira eta sobera duten energia uhin-luzera jakin bateko erradiazioa igorriz askatzen dute. Fenomeno horri luminiszentzia deritzo, edo, zehatzago esanda, elektroluminiszentzia. Berau, gas eta lurrinek daukaten propietatea da. Ondokoan datza: karga elektrikoek kitzikatzen dituztenean erradiazio elektromagnetikoa, argia barne, igortzean.

Eskuarki, gasak isolatzaile dira, baina eroale bihurtzen dira ionizatzen direnean, horretarako gas bakoitzak daukan tentsio elektrikoaren balio kritiko bat (gasaren beraren eta tenperatura eta presioaren menpe dago balio kritiko hori eta baita tutuaren dimentsio eta geometriaren arabera ere) gainditu behar delarik. Tentsioaren balio horri isioketa- edo abio-tentsioa deritzo.

Deskargazko lanparek barne-erresistentzia negatiboa dute, goritasunezko lanparek ez bezala. Esan nahi bait da, lanpara zeharkatzen duen korrontea handiagotzen denean korronte horri eusteko behar den tentsio elektrikoa txikiagoa dela. Beraz, lanparak, piztu ondoren, ez du zurgatzen duen korrontea automugatzen. Honek, tentsio elektrikoa finko mantentzen bada, korrontea gero eta handiagoa izango dela esan nahi du, barne-zirkuitulaburra eraginez. Hortaz, beharrezkoa izango da zirkuitu elektrikoan korronte-mugatzaileak ezartzea, hau da, elikatzaile induktiboak (erreaktantziak) edo sakabanatze magnetikozko elikatzaileak (transformadoreak), luminotekniako hizkeran balazta esaten zaienak.

Bi talde nagusitan banatzen dira deskargazko lanparak: elektroluminiszente eta fluorezente (fotoluminiszente) taldeetan. Lanpara luminiszenteek zuzenean erabiltzen dute gas edo metalezko lurrinetan egindako deskarga elektrikoak sorterazitako luminiszentzia. Talde honetakoak dira merkurio-lurrinezko eta sodio-lurrinezko lanparak eta baita tutu luminiszenteak (neonezko lanparak) ere.

Beste taldean lanpara fluoreszenteak daude (tutu fluoreszente ezagunak). Hauek, funtsean, behe-presioko merkurio-lurrin eta gas geldo baten atmosferan egindako deskarga elektrikozko lanparak dira; lanpara elektroluminiszenteak alegia. Merkurioa behe-presioan dagoenez, merkurio-atomoek igortzen duten erradiazio gehiena ez da erradiazio ikuskorra; ultramorea baizik. Baina tutuaren barneko pareta substantzia mineral fluoreszentezko geruza mehe batez (fosforo-konposatuz) estali da. Deskargaren eraginez sortutako erradiazio ultramoreek kitzikatu egiten dituzte tutuaren paretako materia fluoreszenteak. Hauek orduan, erradiazio ultramore erasotzaile baino uhin-luzera handiagoko erradiazioa igortzen dute, hots, erradiazio ikuskorra.

Erabilitako hauts fluoreszentearen konposizioaren arabera, zeinnahi koloretako argia lortzen da, argi zuriaren nahi adina ñabardura barne. Horixe da, hain zuzen, lanpara fluoreszentearen ezaugarririk garrantzitsuenetako bat: erabilpen jakin bati dagokion argi-kolore zehatza beti aukeratu ahal izatea.

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Saioa hasi

Erabiltzaile-izenik ez baduzu, eman izena

Pasahitza ahaztu zait

Jarraitu Zientzia.eus

Eduki gehiago

Gehitu zure bloga

Zientzia app

Webgune honek cookieak erabiltzen ditu zure nabigazio-esperientzia hobetzeko. Nabigatzen jarraitzen baduzu, ulertuko dugu cookie horien erabilera onartzen duzula. Onartu
Informazio gehiago
Babesleak

Kultura eta Hizkuntza Politika Sailak (Hizkuntza Politikarako Sailburuordetzak) diruz lagundua

Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
Gipuzkoako Foru Aldundia