¿Cómo funciona una bombilla?

Las bombillas existen desde hace bastante tiempo. Trabajan sobre principios complejos de electrodinámica y termodinámica.

Antes de la era de la iluminación eléctrica, era una gran tarea tener una iluminación brillante y duradera. Las únicas opciones disponibles eran velas y lámparas de aceite, que tampoco eran muy eficientes para hacer su trabajo.

Concebidas y patentadas por Thomas Alva Edison en el siglo XIX, las bombillas incandescentes han seguido iluminando nuestro mundo durante más tiempo.

La fotografía del laboratorio de bombillas de Thomas Alva Edison

La fotografía del laboratorio de bombillas de Thomas Alva Edison, Detroit, tomada en 1979 (Crédito de la foto: flickr)

Las bombillas incandescentes han tenido tanto éxito que la tecnología original no ha sufrido un cambio drástico. Es interesante notar que una parte tan diminuta de nuestra existencia se basa en aspectos importantes de la física.

En este artículo, encontraremos la respuesta a algunas preguntas generales sobre una bombilla incandescente.

¿Cómo se produce la luz en las bombillas?

Una bombilla incandescente consta principalmente de dos partes: la bombilla y el filamento.

El bulbo generalmente está hecho de vidrio dentro del cual hay un vacío. El vacío ayuda a extender la vida útil de la bombilla porque si hay partículas de aire dentro de la bombilla, se calentará rápidamente y el vidrio se romperá fácilmente.

El filamento dentro de la forma de la bombilla es donde se produce la luz real. Está hecho de un material largo y enrollado que es un buen conductor de electricidad, como el tungsteno. A veces, el interior del bulbo también está lleno de gas inerte, como argón. Los gases inertes ayudan a ralentizar el proceso de desgaste del filamento de tungsteno.

Diagrama que muestra las partes de una bombilla incandescente moderna

Partes de una bombilla incandescente (Crédito de la foto: Designua / Shutterstock)

El filamento está unido a contactos de metal que están conectados a una fuente de alimentación para que la electricidad fluya a través de él.

Cuando la corriente eléctrica fluye a través del filamento, los átomos se agitan y los electrones dentro de ellos se excitan a niveles de energía más altos tan pronto como absorben energía de la corriente que fluye. El tiempo durante el cual los electrones permanecen en estado excitado es muy pequeño y cuando vuelven a sus niveles de energía originales, se libera energía extra en forma de fotones (pequeños paquetes de energía luminosa).

De esta forma, las bombillas se iluminan.

¿Por qué se calientan las bombillas?

Un punto importante a considerar aquí es que el filamento de las bombillas se quema para producir luz. Significa que la corriente eléctrica que fluye a través del filamento lo calienta hasta el nivel en el que comienza a emitir fotones. La agitación y vibración de los átomos dentro del material del filamento produce energía térmica.

La mayor parte de la corriente eléctrica que fluye a través de la bombilla se utiliza para agitar los átomos. Por lo tanto, esto genera energía térmica y solo una pequeña fracción de esta energía eléctrica se convierte en luz.

Además, el interior del bulbo no está completamente sellado al vacío y las partículas de aire conducen energía térmica al vidrio. El gas inerte dentro del bulbo también conduce energía térmica al vidrio. Entonces, cuando tocas una bombilla que está encendida por un tiempo, está caliente.

bombilla

El filamento de la bombilla incandescente eventualmente se desgasta y, a veces, la bombilla también se rompe debido a la tremenda cantidad de energía térmica producida (Crédito de la foto: pixabay)

Por esta razón, el filamento eventualmente se rompe y las bombillas incandescentes no duran mucho.

Por lo tanto, podemos decir que una bombilla incandescente no es eficiente para convertir energía eléctrica en energía luminosa, desperdiciando energía en forma de calor.

¡Salud a los competidores más brillantes!

Debido a la sed de la humanidad por mejores opciones, la bombilla incandescente ahora tiene mejores competidores, la bombilla halógena, la bombilla fluorescente y la bombilla LED (diodo emisor de luz).

Estos diferentes tipos de bombillas funcionan con diferentes mecanismos en los que el desperdicio de energía como energía térmica es menor y una gran parte de la energía eléctrica se convierte en energía luminosa. Son económicos, duraderos y energéticamente más eficientes.

bombilla incandescente, lámpara halógena, cfl y lámpara led

La evolución de la bombilla incandescente, la bombilla halógena, la bombilla fluorescente a la bombilla LED (diodo emisor de luz). (Crédito de la foto: Colorcocktail / Shutterstock)

Las bombillas halógenas son una versión avanzada de las bombillas incandescentes donde el filamento de tungsteno está encerrado dentro de una cápsula de cuarzo en forma de bombilla, llena con una mezcla de gas inerte y una pequeña cantidad de halógenos como yodo o bromo. El “ciclo del halógeno” vuelve a depositar las partículas de tungsteno en el filamento, lo que permite reutilizarlas y alarga la vida útil de la bombilla.

Las bombillas fluorescentes utilizan el principio de fluorescencia en el que el vapor de mercurio se energiza utilizando la corriente eléctrica que fluye a través de la bombilla. Este vapor de mercurio energizado emite radiación ultravioleta al revestimiento de fósforo en las paredes internas de la bombilla, lo que hace que emita energía luminosa. Es aproximadamente cuatro veces más eficiente y diez veces más duradero que las bombillas incandescentes.

Las bombillas LED emiten energía luminosa cuando están polarizadas hacia adelante. Están formados por LED, que están hechos de material semiconductor. Son los más eficientes energéticamente.

Para saber más sobre el mecanismo de una bombilla LED, consulte el artículo “¿Por qué las luces LED son tan eficientes energéticamente?”

Hacia un futuro energéticamente eficiente

Con el agotamiento de los recursos energéticos, el mundo está haciendo todo lo posible para conservarlos y cambiar a soluciones sostenibles. La mejor opción de iluminación artificial por la que uno puede optar es la iluminación LED debido a las muchas ventajas que tiene sobre todos los demás métodos de iluminación tradicionales. Las bombillas LED emiten una energía térmica insignificante, duran hasta 25.000 horas y están disponibles en una variedad de colores.

La mejor opción por la que uno puede optar es la iluminación LED debido a las muchas ventajas que tiene sobre todas las demás soluciones de iluminación. Emiten energía térmica insignificante, duran hasta 25.000 horas y están disponibles en una variedad de colores.

INTERRUPTORES DE BOMBILLAS INCANDESCENTES A BOMBILLAS LED

Las luces LED son la opción de iluminación con mayor eficiencia energética

El futuro de la iluminación doméstica y comercial es muy brillante, gracias a nuestros inventores que siempre están buscando nuevas tecnologías.