Una lámpara fluorescente. |
Usted debió haber notado en la imagen (reprodu!
cida aquí) que el circuito del aparato de luz fluorescente tiene incluído un "balasto". Usted también los debió haber notado en los artefactos en su casa, a menudo integrados dentro de una caja rectangular. Los bombillos ordinarios de filamentos incandescentes están directamente conectados a las líneas de poder, pero las lámparas fluorescentes siempre reciben su corriente a través de un balasto. ¿Por qué?
|
|
Buena pregunta. Si usted ha estudiado electricidad, seguramente estudió la Ley de Ohm, según la cual la corriente que fluye a través de un mecanismo es inversamente proporcional a su resistencia eléctrica R. Doble la resistencia R y tan sólo 1/2 de la corriente pasará a través de ella, remplácela con una 10 veces mayor y sólo 1/10, cuanto mucho, podrá fluir. Es un poco como agua que fluye en una tubería--si usted hace la tubería 10 veces más angosta, entonces (las otras variables son las mismas) tan sólo 1/10 de agua, a lo más, fluirá a través de ésta. Ahora bien, dado el caso de que usted pensase que la Ley de Ohm era una ley universal de la electricidad--piénselo de nuevo, pues no es así. Los cables metálicos la satisfacen bastante bien, aunque su resistencia varíe con la temperatura: un filamento de bombillo frío tan sólo tiene 1/5 de la resistencia de uno caliente, así pues, la lámpara presenta una corriente de 5 líneas, lo que ayuda a encenderla rápidamente. Pero los plasmas no satisfacen esta ley en absoluto. La resistencia de su lámpara fluorescente no es fija, depende de la corriente transportada: más grande es la corri! ente, más pequeña es la resistencia. Dicho en otras palabras, el plasma es un voraz conductor de electricidad. Suponga que hay apenas suficientes electrones libres para que una corriente comience. La corriente hace que iones y electrones se muevan rápidamente y colisionen violentamente. Estas colisiones despojan a su vez de electrones adicionales a los átomos de gas. Los electrones adicionales aumentan la corriente causando más colisiones y produciendo aún más electrones, lo que crea aún más y más corriente... Así, si una lámpara fluorescente estuviese directamente conectada a las líneas de poder, desprotegida, su corriente crecería rápidamente hasta que algo se dañase. El tubo podría calentarse y explotar, el cableado podría fundirse...o más bien, el fusible o el interruptor de circuito que protege el aparato paralizaría la cor! riente. Una resistencia conectada frente al tubo, en el lugar del balasto en el dibujo, prevendría que esto sucediese. Imagine nuestra electricidad que viene de una línea de 110 voltios y la resistencia en frente es de 220 ohms: luego, incluso si la eficaz resistencia del plasma cae a cero (¡y no puede caer más!), la corriente obtenida es de sólo (110volt/220 ohm) = 0.5 amperio. Si el plasma agrega su propia resistencia diferente a cero, esto hace que el denominador aumente y que la corriente sea aún más pequeña. Entonces ¿por qué un balasto y no una resistencia? Porque el tubo es alimentado por un voltaje, que sube y baja 120 veces por segundo (en EEUU; 100 veces en Europa). Su corriente eléctrica se agita de un lado para el otro, 60 veces por segundo hacia una dirección, 60 veces hacia la dirección contraria. En medio de esto, 120 veces cada segundo, el voltaje cae a cero y el tubo se extingue por lo que el plasma reacciona muy rápidamente. De alguna manera, ¡debe ser encendida de nuevo! Un balasto puede hacerlo. En una corriente alternativa, éste actúa un poco como una resistencia. Mientras la corriente aumenta, éste absorbe energía de la misma para construir su campo magnético, desacelerando así su crecimiento. Luego, cuando el voltaje cae a cero, la energía magnética almacenada produce un aumento de voltaje que enciende el tubo de nuevo. Normalmente, usted no verá el rápido parpadeo de la luz, excepto quizá si usted enciende un ventilador giratorio cuando (estando en la velocidad exacta) su movimineto parece deternerse. (Nota: ahora existen lámparas fluorescentes compactas cuyo balasto ha sido remplazado por un circuito electrónico más complejo. El flujo de corriente eléctrica está entonces limitado por transistores.) ¿Y qué hay de esta cosa "fluorescente"? Los átomos de mercurio en el plasma generan luz muy eficientemente, pero gran parte de ésta es ultravioleta (UV), invisible y nociva para el ojo (o más bien, lo sería, si no fuese absorbida por el vidrio). La solución es cubrir el interior del tubo con una pintura que brille en la oscuridad (fluorescente), la cual absorbe los UV y difunde su energía de nuevo como luz visible. Todas las demás lámparas de plasma -- faroles públicos de sodio y mercurio, luces de neón, etc. -- necesitan balastos también. Recientemente han aparecido pequeñas lámparas fluorescentes en el mercado, las cuales se enroscan en el sócate de un bombillo regular. Tienen circuitos transistores en lugar del balasto y, aunque cuestan más que las lámparas de filamentos, son (como otras lámparsa fluorescentes) mucho más eficientes.
Un zumbido de baja intensidad probablemente no sea causa de alarma, aunque puede ser molesto. Pero si el zumbido se vuelve realmente fuerte, puede ser mejor remplazar el balasto del artefacto. Los transformadores eléctricos también están construídos alrededor de una pila de láminas de hierro y están sujetos al mismo problema.
|
|
Próxima Parada: Plasma--Historia
Línea del Tiempo Línea del Tiempo expandida Glosario
Autor y Curador:
Dr. David P. Stern |