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Lâmpadas Elétricas – História e Progressão das Lâmpadas Incandescente ao LED
História da Lâmpada

Lâmpadas Elétricas – História e Progressão das Lâmpadas Incandescente ao LED

No primeiro artigo deste blogue sobre as lâmpadas escrito em meados de 2008 até os dias de hoje muita coisa mudou e mais detalhes foram acrescentados e encontrados sobre esta história, neste artigo iremos aprofundar um pouco mais incorporando os dados mais recentes, acompanhe a história e evolução das Lâmpadas Elétricas até as versões mais atuais, boa leitura!!!

Podemos dividir até o momento em três principais categorias das lâmpadas elétricas, são elas as lâmpadas incandescentes, que produzem luz por um filamento aquecido por corrente elétrica, as lâmpadas de descarga de gás, que produzem luz por meio de um arco elétrico através de um gás, e as lâmpadas de LED, que produzem luz por um fluxo de elétrons através de uma lacuna em meio a um semicondutor.

Tipos de lâmpadas elétricas:

  • Lâmpada Incandescente, Lâmpada de Halogéneo;
  • Lâmpada de LED (Díodo Emissor de Luz);
  • Lâmpada de Arco, Xénon, Mercúrio-Xénon, Alta Pressão de Mercúrio, Halogeneto de Metal;
  • Lâmpada de Descarga de Gás, Fluorescente, Fluorescente Compacta, Néon, Vapor de Mercúrio, Vapor de Sódio, Vapor de Enxofre, Lâmpada sem Elétrodo.

Lâmpadas Incandescentes

Lâmpada de Davy – Primeiro invólucro seguro

Nascido na Inglaterra, Humpry Davy químico e inventor, estudou e coletou informações durante anos em seu país e em suas viagens por outros países (detalhes na wikipedia) e após seu retorno para a Inglaterra em 1815, Davy começou a experimentar lâmpadas que poderiam ser usadas com segurança em minas de carvão. Infelizmente, embora o novo design da lâmpada de gaze inicialmente parecesse oferecer proteção, ela dava muito menos luz e se deteriorava rapidamente nas condições húmidas da maioria das minas/poços. A ferrugem da gaze rapidamente tornou a lâmpada insegura e o número de mortes provocadas por explosões aumentou ainda mais.

Houve alguma discussão sobre se Davy havia descoberto os princípios por trás de sua lâmpada sem a ajuda do trabalho de Smithson Tennant (outro Químico), mas era geralmente aceito que o trabalho de ambos os homens eram independentes. Davy recusou-se a patentear a lâmpada, e sua invenção levou-o a receber a medalha de Rumford em 1816.

De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, Davy “demonstrou a primeira luz incandescente para o Royal Institute na Grã-Bretanha, usando um banco de baterias e duas varetas de carvão”. Sua invenção foi o que comumente chamamos de luz de arco (versões modernas ainda aplicam este princípio).

Lâmpada Original de filamento em carbono-Thomas Edison

Talvez o homem mais conhecido pelo desenvolvimento de lâmpadas elétricas e pela infraestrutura para apoiá-las seja o inventor americano Thomas Edison. Em 1879, Edison começou a inventar uma lâmpada elétrica de longa duração que pudesse competir com a iluminação a gás (especialmente para uso interno). Seu primeiro protótipo de sucesso foi em 22 de outubro de 1879, quando sua luz incandescente tinha a durabilidade de cerca de 13 horas e meia. Poucos meses depois, Edison descobriu um filamento de bambu carbonizado que duraria por 1200 horas. Este foi o avanço revolucionário que ele procurava e representava a tecnologia de iluminação necessária para estabelecer a eletricidade como a principal fonte de energia para iluminação interna e externa.

Lâmpadas Fluorescentes

Lâmpadas Fluorescentes Compactas e Tubulares

De facto as lâmpadas incandescentes continuariam a dominar o mundo da iluminação se por volta de 1895, se Daniel McFarlan Moore não demonstrasse as lâmpadas de 2 a 3 metros de comprimento que usavam dióxido de carbono ou nitrogénio para emitir luz branca ou rosa, respetivamente. Tal como acontece com as vindouras lâmpadas fluorescentes, elas foram consideravelmente mais complicadas do que uma lâmpada incandescente, depois de anos de trabalho, Moore conseguiu prolongar a vida útil das lâmpadas inventando uma válvula controlada eletromagneticamente que mantinha uma pressão de gás constante dentro do tubo.

Embora a lâmpada de Moore fosse complicada, cara de instalar e exigisse tensões altas, era consideravelmente mais eficiente que as lâmpadas incandescentes e produzia uma aproximação a cor da luz natural do que as lâmpadas incandescentes contemporâneas. A partir de 1904, o sistema de iluminação da Moore foi instalado em várias lojas e escritórios.

O que está descrito a seguir conta a evolução desta lâmpada ao ponto de se tornar mais viável.

Mais ou menos na mesma época em que Moore estava desenvolvendo seu sistema de iluminação, outro americano estava criando um meio de iluminação que também pode ser visto como um precursor da promissora e moderna lâmpada fluorescente, a lâmpada de vapor de mercúrio, inventada por Peter Cooper Hewitt e patenteada em 1901. Em termos de Eficiência energética a lâmpada de vapor de mercúrio era superior as incandescentes da época, mas a luz azul esverdeada que emitia limitava suas aplicações. Foi, no entanto, usado para fotografia e alguns processos industriais.

O próximo passo na iluminação a gás aproveitou as qualidades luminescentes do neon, um gás inerte que havia sido descoberto em 1898, o néon tinha um tom brilhante em vermelho quando utilizado em tubos Geissler.

De particular importância foi a invenção, em 1927, de uma “lâmpada de vapor de metal” de baixa voltagem, de Friedrich Meyer, Hans-Joachim Spanner e Edmund Germer (considerado o pai da lâmpada fluorescente). Uma patente alemã foi concedida, mas a lâmpada nunca entrou em produção comercial.

Todas as principais características da iluminação fluorescente estavam em vigor no final da década de 1920. Décadas de invenção e desenvolvimento forneceram os principais componentes das lâmpadas fluorescentes: tubos de vidro fabricados de forma economica, gases inertes para encher os tubos, balastros elétricos, elétrodos de longa duração, vapor de mercúrio como fonte de luminescência, meios eficazes de produzir uma descarga elétrica confiável e revestimentos fluorescentes que poderiam ser energizados pela luz ultravioleta. Nesse ponto, o desenvolvimento intensivo era mais importante que a pesquisa básica.

A General Electric nos finais de 1920 e inicio de 1930, contratou especializadas na área para aperfeiçoar o seu desenvolvimento, adquiriu patentes (inclusive a de Germer), usou seu controle das patentes para impedir a concorrência com suas lâmpadas incandescentes e provavelmente atrasou a introdução da iluminação fluorescente em 20 anos. Eventualmente, com a guerra, tornou-se necessária fábricas de produção para iluminação económica e luzes fluorescentes., empregados de uma firmincandescent light a alemã em BerlimA General Electric nos finais de 1920 e inicio de 1930, contratou especializadas na área para aperfeiçoar o seu desenvolvimento, adquiriu patentes (inclusive a de Germer), usou seu controle das patentes para impedir a concorrência com suas lâmpadas incandescentes e provavelmente atrasou a introdução da iluminação fluorescente em 20 anos. Eventualmente, com a guerra, tornou-se necessária fábricas de produção para iluminação económica e luzes fluorescentes.

Durante longos anos sofreu várias evoluções até chegarem aos modelos que conhecemos hoje como lâmpadas compactas e económicas que estão a ser substituídas pelas atuais de lâmpadas de LED.

Lâmpadas de LED

Os LEDs têm muitas vantagens sobre as fontes de luz incandescentes e fluorescentes, incluindo menor consumo de energia, vida útil mais longa, maior robustez física, menor tamanho e comutação mais rápida. Os díodos emissores de luz são usados em aplicações tão diversificadas, tais como iluminação da aviação, faróis automotivos, publicidade, iluminação geral, sinais de trânsito, flashes de câmeras, papel de parede iluminado, dispositivos médicos, entre diversos outros produtos.

O Início do conhecido LED

O inventor russo Oleg Losev relatou a criação do primeiro LED em 1927. Sua pesquisa foi distribuída em revistas científicas Soviéticas, Alemãs e Britânicas, mas nenhum uso prático foi dado a descoberta por várias décadas.

LEDs em diversos tamanhos e formatos.

Em meio várias pesquisas durante este tempo, seu primeiro uso prático foi dado como componentes eletrónicos em 1962 e patenteado pela Texas Instruments, os primeiros LEDs emitiam luz infravermelha de baixa intensidade e eram utilizadas em circuitos de controle remoto, com evolução os LEDs modernos ficaram disponíveis nos comprimentos de onda visível, ultravioleta e infravermelho, com a luz mais intensa.

O diodo emissor de luz (LED) de estado sólido tem sido popular como um indicador luminoso em eletrónicos de consumo e equipamentos de áudio profissional desde a década de 1970. Nos anos 2000, a eficácia e a produção aumentaram até o ponto em que os LEDs agora estão sendo usados em aplicações de iluminação, como faróis de carros e luzes diversas, em lanternas e luzes de bicicletas, bem como em aplicações decorativas, como iluminação festiva. Os LEDs indicadores são conhecidos por sua vida extremamente longa, até 100.000 horas, mas os LEDs de iluminação são operados de forma muito menos conservadora e, consequentemente, têm vida útil mais curta. O tempo de vida do LED depende fortemente da temperatura do díodo. Operar uma lâmpada LED em condições que aumentam a temperatura interna pode reduzir bastante a vida útil desta.

Daria para escrevermos “livros” sobre o assunto que é muito vasto, retratamos os momentos mais básicos e importantes desta progressão e não desmerecendo os outros inventores e lâmpadas que não detalhei aqui, não deixam de ser de grande importância uma leitura em uma breve pesquisa sobre os diversos tipos de lâmpadas citadas anteriormente e seus inventores, um outro grande inventor que não foi citado aqui e merece um artigo só para ele é o Nikola Tesla e acredito que tem um grande toque por trás de algumas invenções de Thomas Edison. Espero que tenham gostado artigo, comentem de forma criativa e educada, deem sugestões e obrigado pela leitura se chegou até aqui.

Não deixe de ler o primeiro artigo sobre lâmpadas aqui do blogue, é breve e alguns pontos complementa este.

Fontes: Electric Light, Humphry Davy, Edison Light Bulb, Light Emitting Diode

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Marcaos

Mais um viajante desta vida que adora aprender como autodidata, com formações profissionais e com as lições da vida, da mesma forma tento passar ou deixar um pouco do meu conhecimento. Algum conhecimento em diversas áreas tais como telecomunicações, programação, redes, hardware, eletrónica, mecânica e eletricidade automotiva, comidas veganas, e mais algumas coisinhas que acho importante para ter um "skill" de vida. _/\_ <3

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