Ligando uma lâmpada

Autor: 
Tom Harris

O projeto clássico de uma lâmpada fluorescente, que está fora de uso hoje em dia, usava um starter especial para iluminar o tubo. Você pode ver como este sistema funciona no diagrama abaixo.


Quando a lâmpada liga, o caminho de menor resistência é através de um circuito secundário e através do starter. Neste circuito, a corrente passa pelos eletrodos nas duas extremidades do tubo. Estes eletrodos são filamentos simples, como aqueles encontrados na lâmpada incandescente. Quando a corrente passa pelo circuito secundário, a eletricidade aquece os filamentos. Isto libera elétrons da superfície do metal e os envia para dentro do tubo de gás, ionizando o gás.

Ao mesmo tempo, a corrente elétrica inicia uma seqüência interessante de eventos no starter. O starter convencional é uma lâmpada de descarga pequena que contém néon ou algum outro gás. A lâmpada de descarga tem dois eletrodos posicionados um ao lado do outro. Quando a eletricidade é inicialmente passada através do circuito secundário, um arco elétrico (em inglês) - essencialmente um fluxo de partículas carregadas -  pula entre estes eletrodos para fazer uma conexão. Este arco ilumina a lâmpada de descarga da mesma maneira que um arco maior ilumina uma lâmpada fluorescente.


Um dos eletrodos é uma tira bimetálica que se entorta quando é aquecida. A pequena quantidade de calor da lâmpada de descarga acesa entorta a tira bimetálica, então ela faz contato com o outro eletrodo. Com os dois eletrodos se tocando, a corrente não precisa pular mais como um arco. Conseqüentemente, não vão existir partículas carregadas fluindo através do gás e a luz se apaga. Sem o calor da luz, a tira bimetálica esfria, se afastando do outro eletrodo. Isto abre o circuito.


Dentro do invólucro do starter da lâmpada fluorescente convencional existe uma pequena lâmpada de descarga no gás

Quando isto acontece, os filamentos já ionizaram o gás no tubo fluorescente, criando assim um meio eletricamente condutivo. O tubo só precisa de uma variação de voltagem através dos eletrodos para estabelecer um arco elétrico. Esta variação é fornecida pelo reator da lâmpada, que é um tipo de transformador especial conectado ao circuito.

Quando a corrente flui pelo circuito secundário, ela cria um campo magnético em parte do reator. Este campo magnético é mantido pelo fluxo da corrente. Quando o starter é aberto, a corrente é brevemente cortada do reator. O campo magnético cai, o que cria um salto repentino na corrente, assim o reator libera a sua energia acumulada.


O reator, o starter e a lâmpada fluorescente são conectados a um circuito simples

Este aumento repentino de corrente ajuda a criar a voltagem inicial necessária para estabelecer o arco elétrico através do gás. Ao invés de fluir pelo circuito secundário e pular através do intervalo no starter, a corrente elétrica flui pelo tubo. Os elétrons livres colidem com os átomos, liberando outros elétrons que criam íons. O resultado é um plasma, um gás composto principalmente de íons e elétrons livres, todos se movendo livremente. Isto cria um caminho para uma corrente elétrica.

O impacto dos elétrons voando mantém os dois filamentos quentes que continuam a emitir novos elétrons para dentro do plasma. Enquanto houver corrente CA e os filamentos não estiverem desgastados, a corrente irá continuar a fluir através do tubo.

O problema com este tipo de lâmpada é que leva alguns segundos para iluminar. Hoje em dia, a maioria das lâmpadas fluorescentes é projetada para acender quase instantaneamente. Na próxima seção, veremos como estes projetos modernos funcionam.