Lampadina ad incandescenza

Come funziona una lampadina ad incandescenza

La lampadina ad incandescenza è una fonte di illuminazione che basa il suo funzionamento sulla luce prodotta dal riscaldamento di un filamento metallico ad alte temperature, tramite il passaggio al suo interno di una corrente elettrica. Generalmente il filamento è composto da tungsteno, il quale emette radiazioni luminose se portato alla temperatura di almeno 2700° Kelvin. A questa temperatura il tungsteno aumenta la propria resistenza elettrica, così che il passaggio della corrente si stabilizza. Il filamento è posto all'interno di un bulbo di vetro riempito con un gas nobile a bassissima pressione. Si preferisce utilizzare un gas nobile sia per migliorare l'efficienza della lampada, sia per evitare implosioni o annerimenti del vetro. Durante il funzionamento il tungsteno tende a sublimare a causa delle alte temperature, così il filamento diventa progressivamente sempre più fine. Generalmente dopo un periodo di 1000 ore il filamento si spezza e la lampadina andrà sostituita.

lampadina ad incandescenza accesa a bassa tensione

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Vantaggi e svantaggi

Una lampadina a incandescenza bruciata Nonostante la sua invenzione risalga a più di cento anni fa la lampadina ad incandescenza presenta ancora alcuni vantaggi. In primo luogo i costi di questo tipo di lampada sono nettamente inferiori rispetto a quelli di lumi più efficienti e la luce che produce è immediata e di ottima qualità. Nonostante ciò dal 2009 la produzione di lampadine a incandescenza è vietata all'interno dell'Unione Europea, in quanto sono considerate troppo inefficienti. Infatti solamente il 5% dell'elettricità consumata viene convertita in radiazione luminosa, mentre il restante viene disperso sotto forma di calore. Per questo motivo il vetro delle vecchie lampadine non doveva essere toccato durante il funzionamento, in quanto poteva provocare un'ustione. Altro difetto è la durata della loro vita, che non supera le 1000 ore a causa della sublimazione del tungsteno durante il funzionamento, che rende il filamento sempre più fragile e sottile.

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Lampadina ad incandescenza: Evoluzione tecnologica

esempio di lampadina ad incandescenza Negli anni la lampadina ad incandescenza ha subito dei miglioramenti che hanno portato ad un aumento dell'efficienza e della durata. La principale innovazione è data dall'introduzione all'interno del bulbo di un gas alogeno, come lo iodio, il quale permette al filamento di raggiungere temperature più elevate, emettendo così maggiore luce, e di rallentare la sublimazione del tungsteno. Ciò avviene poiché sublimando il tungsteno si lega al gas alogeno e il composto si rideposita sul filamento, rallentando il suo logoramento. Così l'efficienza di una lampada alogena è quattro volte superiore a quella di una lampadina tradizionale, e la sua durata di impiego supera le 4000 ore. Tuttavia le lampadine alogene hanno il difetto di emettere dei raggi ultravioletti, dannosi per l'occhio e la pelle umana. Questo è dovuto all'uso del quarzo nella costruzione del bulbo, il quale resiste meglio alle alte temperature, ma non riesce a schermare tali raggi. Per ovviare al problema basterà schermare la luce di queste lampade con del vetro, oppure ricorrere ai nuovi modelli che presentano dei materiali schermanti già nel bulbo.