La lámpara fluorescente
El
tubo
fluorescente es un dispositivo de alumbrado que permite un ahorro
sustancial de energía. Sin embargo, aunque aún se usa el tubo fluorescente,
cada día que pasa es desplazado por la Lámpara Fluorescente Compacta (LFC) de mayor funcionalidad y
eficiencia.
A
continuación se describe el funcionamiento del tubo fluorescente. Consiste de
un tubo de vidrio rectilíneo o circular con dos electrodos en cada extremo
conectados con filamentos de tungsteno y lleno de mercurio (entre 5 y 10 mg) en
estado gaseoso a baja presión (0,8 Pa), además de una pequeña porción de un gas
inerte (como el argón). El tubo se conecta con varios dispositivos eléctricos
como se esquematiza en la figura II.4. Al cerrar el circuito mediante el interruptor,
la corriente eléctrica alterna de 60 Hz de frecuencia que entra al circuito
desde la red de 120 V circula por el condensador (almacena energía eléctrica),
el balastro (ofrece resistencia al cambio temporal de la intensidad de la
corriente eléctrica), los filamentos (desprenden electrones y mantienen el arco
eléctrico) ubicados en los extremos del tubo y por el cebador o estárter
(sistema de arranque mediante un par bimetálico dentro de un gas). Al pasar
corriente por el estárter, salta una
chispa en el par bimetálico, se calienta el gas neón en su interior y el par
cierra el circuito. La corriente eléctrica establecida calienta los filamentos
de tungsteno y desprenden electrones que ionizan el gas argón dentro del tubo.
Por consiguiente, en su interior se forma un plasma con átomos ionizados y
neutros de argón, átomos ionizados y neutros de mercurio y electrones libres
provenientes de los átomos ionizados. De esta manera se establecen las
condiciones para que después circule una corriente de electrones entre los
filamentos. Luego, en cuestión de segundos, se enfría el neón y se desconecta
el estárter. Esto hace que los filamentos del tubo se enfríen y dejen de emitir
electrones; a su vez, se induce un fuerza contraelectromotríz en el balastro
que hace aparecer un arco eléctrico que ioniza aún más al argón y aumentan las
partículas ionizadas del plasma. Los electrones del plasma chocan con los
átomos de Hg y los excitan como se esquematiza en la siguiente figura; al “desexcitarse” (pasar a un estado
energético de menor energía) emiten fotones ultravioletas (fuera del rango visible) que interaccionan con los átomos del compuesto de fósforo que cubre la superficie interior de las paredes del tubo y los excitan como se esquematiza en la siguiente figura.
Estos, al “desexcitarse” emiten fotones visible (luz blanca) que podemos percibir con nuestros ojos como se indica en la figura.
