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1. Diferenças básicas entre as fontes de luz 1.1. Lâmpada por combustão Detalhes -Curto circuito entre pedaços de -Diâmetro de fios de tungstênio -Comprimento dos fios de tungstênio muito longos Princípio de funcionamento Aplicando-se uma DDP nos terminais da lâmpada, vai circular uma corrente elétrica pela palha de tungstênio. Em função dos curtos temperatura de fusão do tungstênio gerando uma alta luminosidade instantânea, no momento da fotografia. Aplicação -Fotografias lâmpadas de flash (descartáveis): máquinas trilhas na mata, etc... 1.2. Lâmpada incandescente c2) Nitrogênio: Elemento de isolação elétrica. Aumenta a evitando curto-circuito entre as espiras do filamento. d) Filamento de tungstênio: Transforma a corrente elétrica em luz, pelo aquecimento do filamento de tungstênio. Diferenças básicas entre as fontes de luz Funções dos materiais a)Bulbo de vidro: Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. b)Base metálica: Conectar a lâmpada ao circuito c)Produto químico (magnésio): Apressa o processo da queima do tungstênio(catalisador). d)Palha de tungstênio: Transformar a corrente elétrica em luz pelo processo da combustão do material tungstênio. Curto circuito entre pedaços de fios de tungstênio Diâmetro de fios de tungstênio -> expresso em μ Comprimento dos fios de tungstênio muito longos se uma DDP nos terminais da lâmpada, vai circular uma corrente elétrica pela palha de função dos curtos-circuitos existentes, a temperatura vai aumentar acima da temperatura de fusão do tungstênio gerando uma alta luminosidade instantânea, no momento da lâmpadas de flash (descartáveis): máquinas fotográficas descartáveis da Kodak, e aplicadas em Funções dos materiais a) Bulbo de vidro: Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. b) Base metálica: Conectar a lâmpada ao circuito elétrico. c) Gases c1)Argônio: Elemento de refrigeração, ou seja, é um trocador de calor. Transferir a energia calorífica gerado no filamento para o meio externo. : Elemento de isolação elétrica. Aumenta a rigidez dielétrica do meio interno, circuito entre as espiras do filamento. : Transforma a corrente elétrica em luz, pelo aquecimento do filamento : Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. : Conectar a lâmpada ao circuito elétrico. : Apressa o processo da queima do : Transformar a corrente elétrica em luz pelo processo da combustão do material tungstênio. se uma DDP nos terminais da lâmpada, vai circular uma corrente elétrica pela palha de circuitos existentes, a temperatura vai aumentar acima da temperatura de fusão do tungstênio gerando uma alta luminosidade instantânea, no momento da fotográficas descartáveis da Kodak, e aplicadas em : Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. : Conectar a lâmpada ao circuito elétrico. : Elemento de refrigeração, ou seja, é um trocador de calor. Transferir a energia calorífica gerado no rigidez dielétrica do meio interno, : Transforma a corrente elétrica em luz, pelo aquecimento do filamento 1 Detalhes -Diâmetro de fios de tungstêni -Comprimento dos fios de tungstênio muito longos Princípio de funcionamento Aplicando-se uma DDP nos terminais da lâmpada, vai circular uma corrente elétrica pelo filamento. Em função da elevada resistência elétrica no filamento a tempe no qual temos a incandescência do filamento que corresponde a emissão de luz. Aplicações a)Iluminação Residencial - standard -> salas, quartos, corredores, WC -Lâmpadas refletoras e Lâmpadas dicroicas b)Iluminação pública 1,43% da iluminação pública, alta potência 300W ou mais c)Iluminação decorativa -vitrines, lojas, shopping d)Iluminação de teatros -Halógenas e)Filmagens -Halógenas f)Iluminação automotiva - Freio/ré/pisca (lâmpada incandescente comum) - Farol (halógena) g)Sinais de transito -Incandescente com filamento reforçado (vida 2000h) h)Quadras esportivas (Internas/externas) -Lâmpadas halógenas 1.3. Lâmpadas eletroluminescentes (LED’s) passar a luz. Diâmetro de fios de tungstênio -> expresso em μ Comprimento dos fios de tungstênio muito longos se uma DDP nos terminais da lâmpada, vai circular uma corrente elétrica pelo filamento. Em função da elevada resistência elétrica no filamento a temperatura vai atingir o valor de 2200°C no qual temos a incandescência do filamento que corresponde a emissão de luz. > salas, quartos, corredores, WC Lâmpadas refletoras e Lâmpadas dicroicas ->sala de jantar (mesa), bar , quadros 1,43% da iluminação pública, alta potência 300W ou mais (lâmpada incandescente comum) Incandescente com filamento reforçado (vida 2000h) h)Quadras esportivas (Internas/externas) Lâmpadas eletroluminescentes (LED’s) Funções dos materiais a)Eletrodo inferior (cátodo): conduz a corrente elétrica e reflete a luz numa certa direção. b)Eletrodo superior (anodo): conduz a corrente elétrica e deixa se uma DDP nos terminais da lâmpada, vai circular uma corrente elétrica pelo filamento. ratura vai atingir o valor de 2200°C no qual temos a incandescência do filamento que corresponde a emissão de luz. (mesa), bar , quadros : conduz a corrente elétrica e reflete a : conduz a corrente elétrica e deixa 2 c)Material semicondutor (silício): transforma a corrente em luz pela excitação provocada por esta corrente através do silício. Princípio de funcionamento Aplicando-se uma DDP nos terminais do led, vai circular uma corrente elétrica pelo semicondutor, causando a excitação de suas moléculas, e consequentemente, gerando luz de baixa intensidade e facho dirigido. Aplicações: a)Sinalização/Display (0.1 ou 0.2 W) -Painéis de computadores -Painéis de aviões -Painéis de celulares -Painéis de sistemas de som b)Sinais de transito Led’s de potência (1-5 W) c)Iluminação pública 49 led’s de 1,4W -> 73W Sódio de 70W (5.050 lm) (6.600 lm) vida = 70.000h vida 28.000h custo = 6x custo = x d)Iluminação interna e)Iluminação de fachadas de prédios f)Iluminação automotiva Led’s para lanternas (freio/ré/pisca) (é mais caro do que a incandescente) 1.4. Lâmpadas de descarga Funções dos materiais a)Bulbo de vidro: Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. b)Base metálica: Conectar a lâmpada ao circuito elétrico. c)Gases c1)Argônio: Elemento de refrigeração. Conduz a energia calorífica gerado no tubo de descarga para o meio externo. 3 c2)Nitrogênio: Elemento de isolação elétrica, aumenta evitando curto-circuito entre polos contrários. d)Pó fluorescente: Transforma a energia UV remanescente do tubo de descarga em radiação visível pelo processo de refração. e)Tubo de descarga: Transforma a corrente el gás (vapor de mercúrio). Princípio de funcionamento -Corresponde ao mesmo princípio de funcionamento do tubo de descarga. -Transformação do UV em luz pelo pó fluorescente. Tubo de descarga Funções dos materiais a)Tubo de quartzo: Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. Suporta altas temperaturas e pressões.b) Eletrodo principal b1)Fio externo de molibdênio aproximadamente 450°C b2)Tira de molibdênio: -condutor de corrente e suporta uma temperatura de aproximada mente 450°C. b3)Eletrodo de tungstênio: Tem 2 funções: b3.1)Mantém o arco elétrico. b3.2)Armazena o emissor. c)Eletrodo auxiliar c1) Fio externo de molibdênio c2)Tira de molibdênio: idem item b2. : Elemento de isolação elétrica, aumenta a rigidez dielétrica do meio interno, circuito entre polos contrários. : Transforma a energia UV remanescente do tubo de descarga em radiação visível : Transforma a corrente elétrica em luz através da descarga elétrica sobre um Corresponde ao mesmo princípio de funcionamento do tubo de descarga. Transformação do UV em luz pelo pó fluorescente. Detalhes -AP (alta pureza) -A pressão chega a 4 atm, e a temperatura no centro do arco a 900°C, por estes motivos não se pode utilizar o vidro, no seu lugar utiliza aguenta altas temperaturas e pressões. : Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente para deixar passar a luz. Suporta altas temperaturas e pressões. Fio externo de molibdênio: condutor de corrente e suporta uma temperatura de condutor de corrente e suporta uma temperatura de aproximada- : Tem 2 b3.1)Mantém o arco elétrico. de molibdênio: idem item b1. : idem item b2. a rigidez dielétrica do meio interno, : Transforma a energia UV remanescente do tubo de descarga em radiação visível étrica em luz através da descarga elétrica sobre um Corresponde ao mesmo princípio de funcionamento do tubo de descarga. Detalhes P (alta pureza) ≤ 5ppms A pressão chega a 4 atm, e a temperatura no centro do arco a 900°C, por estes motivos não se pode utilizar o vidro, no seu lugar utiliza-se o quartzo, que aguenta altas temperaturas e pressões. : Invólucro do sistema, separando o meio interno do externo. É transparente : condutor de corrente e suporta uma temperatura de 4 c3) Fio interno de molibdênio o eletrodo principal gerando a evaporação do mercúrio e o início do funcionamento. O pequeno o suficiente para quebrar a rigidez dielétrica, e o arco elétrico é formado. d) Mercúrio: Transforma a corrente elétrica em radiação ultravioleta pela sua ionização provocada pelos elétrons livres (emissor). e) Emissores e1) Óxido de bário: emissor de elétrons em baixas temperaturas (lâmpada fria / ao acender). Vai ionizar o mercúrio. e2) Óxido de ítrio: emissor de elétrons em altas temperaturas (com o aquecimento do tubo até sua estabilização). Vai ionizar o mercúrio. f) Gás argônio: tem 4 funções: f1) Refrigeração: trocador de calor transfere a energia calorífica gerada no centro do arco elétrico para o meio externo do tubo. f2) Ajudar no acendimento do tubo elétrico entre o eletrodo auxiliar e o principal que é responsável pela evaporação parcial do mercúrio, e o início de funcionamento do tubo. f3)Aumenta a vida da lâmpada ionização, reduzindo a energia cinética dos f4)Transforma a radiação UV em luz em luz (processo da refração) . gerando radiação UV, que é transformado e OBS: Quando um elétron deslocado de sua camada retorna a sua posição original, havendo uma neutralização energética. Aplicações - Lâmpada vapor de mercúrio (IRC = 45 - Lâmpada vapor metálico (IRC = 70%) - Lâmpada vapor de sódio (IRC = 25%) a) Iluminação pública Lâmpada vapor de mercúrio (31,84%) Lâmpada vapor metálico (0,70%) Lâmpada vapor de sódio (62,93%) Fio interno de molibdênio: ajuda no acendimento da lâmpada através as abertura de arco com o eletrodo principal gerando a evaporação do mercúrio e o início do funcionamento. O pequeno o suficiente para quebrar a rigidez dielétrica, e o arco elétrico é formado. : Transforma a corrente elétrica em radiação ultravioleta pela sua ionização provocada pelos elétrons livres (emissor). emissor de elétrons em baixas temperaturas (lâmpada fria / ao acender). Vai : emissor de elétrons em altas temperaturas (com o aquecimento do tubo até sua estabilização). Vai ionizar o mercúrio. funções: : trocador de calor transfere a energia calorífica gerada no centro do arco elétrico para o meio externo do tubo. Ajudar no acendimento do tubo: em função de sua baixa rigidez dielétrica vai abrir um arco rodo auxiliar e o principal que é responsável pela evaporação parcial do mercúrio, e o início de funcionamento do tubo. Aumenta a vida da lâmpada: através dos choque do elétrons com os átomos de argônio, sem ionização, reduzindo a energia cinética dos emissores. Transforma a radiação UV em luz: através da sua alta pressão (4atm) transforma a radiação UV em luz (processo da refração) . Princípio de funcionamento 95% da luz -> choques na última camada com ionização 5% -> choques nas camadas internas sem ionização Quando o elétron livre atinge elétrons nas camadas internas, vai transferi para camadas mais externas, também gerando radiação UV, que é transformado em luz pela alta pressão do gás. OBS: Quando um elétron deslocado de sua camada original, recebe um choque de elétrons, retorna a sua posição original, havendo uma neutralização energética. Lâmpada vapor de mercúrio (IRC = 45-55%) Lâmpada vapor metálico (IRC = 70%) Lâmpada vapor de sódio (IRC = 25%) Lâmpada vapor de mercúrio (31,84%) Lâmpada vapor metálico (0,70%) Lâmpada vapor de sódio (62,93%) : ajuda no acendimento da lâmpada através as abertura de arco com o eletrodo principal gerando a evaporação do mercúrio e o início do funcionamento. O “d” é pequeno o suficiente para quebrar a rigidez dielétrica, e o arco elétrico é formado. : Transforma a corrente elétrica em radiação ultravioleta pela sua ionização provocada emissor de elétrons em baixas temperaturas (lâmpada fria / ao acender). Vai : emissor de elétrons em altas temperaturas (com o aquecimento do tubo até sua : trocador de calor transfere a energia calorífica gerada no centro do arco elétrico : em função de sua baixa rigidez dielétrica vai abrir um arco rodo auxiliar e o principal que é responsável pela evaporação parcial do : através dos choque do elétrons com os átomos de argônio, sem : através da sua alta pressão (4atm) transforma a radiação UV Princípio de funcionamento > choques na última camada com ionização > choques nas camadas internas sem ionização Quando o elétron livre atinge elétrons nas camadas internas, vai transferi-lo para camadas mais externas, também m luz pela alta pressão do gás. original, recebe um choque de elétrons, 5 -Ruas -> V. sódio ->Eficiência luminosa (a norma não exige IRC) -Avenidas ->V. sódio ->Eficiência luminosa -Praças -> Dependendo da praça, conforme sua importância, pode ir de v. sódio à v. metálico -Parques ->V. metálico -Jardins públicos -> V. metálico / V. de mercúrio b) Iluminação industrial (Pé direito ≥ 5m) -Industria têxtil -Industria de roupas -Almoxarifados -Depósitos -Metalúrgicas -Siderúrgicas c)Grandes áreas abertas -Obras civis -Grandes estacionamentos -Aeroportos (pátio de estacionamento de aviões) -Portos (pátio de carga e descarga) d)Iluminação esportiva interna e externa -Ginásios cobertos (campeonatos) -Campos de futebol (campeonatos) -Campos de futebol (treinamento) -Quadras de colégio 1.5. Lâmpada fluorescente temperatura da lâmpada = T(ambiente)+2° <- lâmpada fria Funções dos materiais a) Bulbo de vidro: invólucro do sistema, separandoo meio interno e o externo. É transparente deixando passar a luz. b) Base metálica: conecta a lâmpada ao circuito elétrico. c) Eletrodos de tungstênio: tem 2 funções: c1) Armazenar o emissor c2) Manter o arco elétrico 6 V. sódio (baixo consumo) (IRC = 25%) V. metálico (IRC = 70%) V. sódio (baixo consumo) (IRC = 25%) V. sódio (baixo consumo) (IRC = 25%) V. metálico (IRC = 70%) V. de mercúrio (IRC = 45%) d) Mercúrio: transforma a corrente elétrica em luz pela sua ionizaç e)Argônio: tem 2 funções: e1) Refrigeração: a energia gerada no arco elétrico é transferida para o meio externo pelo argônio(condução/convecção). e2) Aumenta a vida da lâmpada ionização, amortecendo/reduzindo a energia cinética dos elétrons, provocando maior durabilidade para a lâmpada. f) Óxido de bário: ioniza o mercúrio, em baixas temperaturas. g)Pó fluorescente: transforma a radiação ultravioleta em radiação visível atra refração. Princípio de funcionamento mais externas, perdendo energia em forma de radiação UV, a qual é transformado em luz pelo pó fluorescente. Aplicações a) Iluminação Residencial (IRC=85%) a1) Fluorescentes compactas , substituindo as antigas incandescentes. a2) Utilização de fluorescente tubular em áreas de serviço, cozinha, copa b)Iluminação Comercial -Escolas (IRC=60-70 %) -Hospitais(IRC=85%) -Supermercados(IRC=85%) -Escritórios (IRC=60-70%) -Clínicas(IRC=85%) -Lojas(IRC=85%) -Shoppings(IRC=85%) : transforma a corrente elétrica em luz pela sua ionização através do emissor : a energia gerada no arco elétrico é transferida para o meio externo pelo argônio(condução/convecção). Aumenta a vida da lâmpada: através dos choque do elétrons nos átomos de argônio, se ionização, amortecendo/reduzindo a energia cinética dos elétrons, provocando maior durabilidade : ioniza o mercúrio, em baixas temperaturas. : transforma a radiação ultravioleta em radiação visível atra mais externas, perdendo energia em forma de radiação UV, a qual é transformado em luz a) Iluminação Residencial (IRC=85%) a1) Fluorescentes compactas , substituindo as antigas incandescentes. fluorescente tubular em áreas de serviço, cozinha, copa Compacta Tubular ão através do emissor : a energia gerada no arco elétrico é transferida para o meio externo pelo : através dos choque do elétrons nos átomos de argônio, sem ionização, amortecendo/reduzindo a energia cinética dos elétrons, provocando maior durabilidade : transforma a radiação ultravioleta em radiação visível através do processo de 95% da luz -> choques na última camada com ionização 5% -> choques nas camadas internas sem ionização choque dos elétrons livres nas camadas internas deslocando o elétron para camadas mais externas, perdendo energia em forma de radiação UV, a qual é transformado em luz fluorescente tubular em áreas de serviço, cozinha, copa-cozinha (ex: TLRS 20W) 7 c)Iluminação Industrial (Pé direito ≤ 5m) -Industria têxtil (IRC=85%) -Industria de roupas (IRC=85%) -Industria de borrachas (IRC=60-70%) -Almoxarifados (IRC=60-70%) -Depósitos (IRC=60-70%) -Galpões industriais (IRC=60-70%) 1.6. Lâmpadas de luz mista Funções dos materiais a) Bulbo de vidro: invólucro do sistema, separando o meio interno e o externo. É transparente deixando passar a luz. b) Base metálica: conecta a lâmpada ao circuito elétrico. c) Tubo de descarga: Transforma a corrente elétrica em radiação ultravioleta, através da sua ionização. d) Filamento de tungstênio: tem 2 funções: d1) Substituir o reator d2) Emitir luz por aquecimento e)Gases e1)Argônio: Elemento de refrigeração. É um trocador de calor, Transferindo a energia calorífica gerada no filamento para o meio externo. e2)Nitrogênio: Elemento de isolação elétrica. Aumenta a rigidez dielétrica do meio interno, evitando curto-circuito entre as espiras do filamento. f) Pó fluorescente: Transforma a energia UV remanescente do tubo de descarga em radiação visível pelo processo de refração. Princípio de funcionamento Corresponde ao mesmo princípio de funcionamento do filamento incandescente + princípio de funcionamento do tudo de descarga (V. mercúrio) + princípio de funcionamento pó fluorescente, transformando a radiação UV em luz. Aplicações a) Iluminação pública -Pequenas cidades (Ruas, praças, jardins) } 2,22% da iluminação pública b) Iluminação industrial de pequeno porte -Oficinas mecânicas -Pequenas fábricas 8 Tubular
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