Tipos de lâmpadas
1º Tipo: Lâmpada incandescente
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| Partes de uma lâmpada incandescente. |
O funcionamento das Lâmpadas Incandescentes
A lâmpada incandescente é composta pelas seguintes partes:
1º parte: formada pela base, que possui a função de fixação da lâmpada e a ligação da mesma com a rede elétrica.
2º parte: constituída pelo bulbo de vidro, que compreende a parte mais externa, cuja função é evitar o contato do filamento com o gás oxigênio (O2). O bulbo é preenchido com um gás inerte, ou seja, não reagente. O gás geralmente utilizado é o argônio ou o criptônio. A utilização do gás inerte diminui a deterioração do filamento.
3º parte: haste, que sustenta o filamento de tungstênio.
4º parte: filamento de tungstênio, cuja função é emitir luz.
Quando ligamos a lâmpada a corrente elétrica, essa corrente passa pelas hastes e chega ao filamento de tungstênio. A resistência que esse material possui dificulta a passagem da corrente elétrica provocando o aumento da temperatura (aproximadamente 2500ºC) ao ponto que esse material(tungstênio) começa a emitir de luz visível.
Lâmpada incandescente Acesa
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| Lâmpada incandescente acesa. |
2º Tipo: Lâmpada fluorescente
- Lâmpadas fluorescentes Compactas
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| Partes de uma lâmpada fluorescente. |
Partes de uma
lâmpada fluorescente compacta:
O interior do tubo é preenchido por uma mistura de gases. Essa mistura de gases geralmente é formada por argônio e vapor de mercúrio ou tungstato de magnésio.
1º parte: Base. Ela apresenta a função de fixação da lâmpada e a ligação da mesma com a rede elétrica.
2º parte: O reator. Que também pode ser denominado de balastro. Ele funciona como um limitador de corrente elétrica. Ele faz a conversão da tensão de entrada em uma tensão de saída essencial para ligar a lâmpada.
3º parte: O bulbo. Ele é formada por um tubo de vidro transparente.
O interior do tubo é preenchido por uma mistura de gases. Essa mistura de gases geralmente é formada por argônio e vapor de mercúrio ou tungstato de magnésio.
4º parte: os eletrodos.
Funcionamento das lâmpadas Fluorescente compacta
Ao acionarmos o interruptor estamos colocando a lâmpada fluorescente compacta em funcionamento. O reator receberá a corrente elétrica e fará a conversão da tensão. No interior da lâmpada, a corrente elétrica “percorrerá” os filamentos. Os filamentos ao serem percorridos pela corrente elétrica sofrem um aquecimento, emitindo elétrons, com isso ocorre a ionizando do gás. Nessa circunstância, a tendência é que os átomos do gás é a emitam fótons para voltar à sua condição inicial. Ou seja, a corrente elétrica excita o vapor de mercúrio que emite luz ultravioleta. A luz ultravioleta entra em contato com o fósforo que reveste a camada interna do tubo. O fósforo “converte” a luz UV para a luz visível. Possibilitando dessa forma a lâmpada emitir luz brilhante e visível.
Formatos de lâmpadas fluorescente compactas
- Lâmpadas fluorescentes tubulares
O reator é conectado a um circuito simples
O reator é conectado a um circuito simples
Lâmpada fluorescente acesa
Tipos de lâmpadas Fluorescente.
O Funcionamento das Lâmpadas Fluorescentes
3º Tipo: Lâmpada de LED
Lâmpadas Eletroluminescentes ou Solid State Lighting (SSL)
O fenômeno elétrico e óptico pelo qual um material origina luz quando submetido a uma corrente elétrica é denominado de Eletroluminescência.
MAS O QUE É UM LED?
Ele é a abreviação para as palavras inglesas: Light Emitting Diodo que formam a sigla LED, que significa em português Diodo Emissor de Luz. Tratam de componentes eletrônicos que irradiam luz por meio da eletroluminescência, ou seja, transformam a energia elétrica em luz visível. O LED não se aquece como uma pequena Lâmpada incandescente, (portanto é uma Luz ‘’fria” já que não existe presença do infravermelho no seu feixe luminoso).
Todavia os LEDs liberam a potência dissipada na forma de calor. Esse calor é gerado por seu chip. O calor gerado no seu interior deve ser eliminado através do dissipador de calor e assim evitando falhas no seu funcionamento e a redução de sua vida média. Portanto a luminária pode aquecer, mas nem tanto, quando comparado com uma luminária usando uma lâmpada incandescente.
O LED possui um terminal denominado de anodo (polo positivo +) e outro, chamado de catodo (polo negativo-) portanto é um componente bipolar. O diodo possui a propriedade de somente permitir a passagem da corrente elétrica num sentido. Quando polarizado num sentido direto a corrente ‘’passa” e ele emite luz. Quando polarizado no sentido contrário a corrente não ‘’passa’’ e o dispositivo não emite luminosidade. Eles são muito sensíveis quanto à corrente máxima que podem ser submetidos, normalmente somente alguns volts. Se a voltagem for excessiva, o componente pode queimar.
O Funcionamento do LED.
O seu funcionamento é baseado no princípio dos semicondutores. Os materiais semicondutores são compreendidos como aqueles que representam resistência ‘’média’’ a passagem de corrente. Existem vários minerais que podem ser classificados nessa categoria, no entanto os mais comumente utilizados são o Silício (Si) e o Germânio (Ge).
Para isso precisamos lembrar da estrutura dos átomos. Cada átomo particularmente é formado por partículas menores chamadas de elétrons, prótons e nêutrons. No átomo os elétrons se deslocam em orbitais ao redor do núcleo. Em cada orbital os elétrons possuem uma determinada quantidade fixa de energia. O átomo pode apresentar vária camadas de energia ou níveis de energia. Os elétrons que possuem mais energia se encontram em orbitais mais distantes do núcleo. Para que o elétron possa pular de uma orbita mais interna (próxima do núcleo) para uma superior, ele deve aumentar seu nível energético. Para isso ele deve receber energia. Caso o elétron receba energia suficiente do meio externo, este realiza um salto, ou seja, ele pode migrar entre os orbitais. O elétron tende a voltar ao orbital de origem, então a energia que foi recebida é liberada na mesma quantidade para o meio. Essa energia é emitida na forma de um fóton. Que também pode ser chamada de “quantum” de energia. Que é emitida na forma de luz.
A cor da luz emitida pelo LED vai depender do material do semicondutor utilizado e da cor do seu encapsulamento acrílico. O encapsulamento serve tanto como um protetor “físico”, como difusor da luz emitida, portanto é um fator que determina a cor da luz. A cor da luz emanada pode ser vermelha, amarela, âmbar, verde, etc....
Quando surgiu o primeiro LED?
No ano de 1961 alguns cientistas da Texas Instruments (TI), entre eles Robert Biard e Gary Pittman desenvolveram o LED infravermelho. O diodo infravermelho era composto por Arsenieto de gálio (GaAs) um material semicondutor. A radiação infravermelha é invisível ao olho humano. Esse tipo de Led é empregado em controles remotos, mouse com esfera, óculos de com visão noturna, sensores de presença/movimento e câmeras de segurança com visão noturna.
O LED de um controle remoto, cuja radiação não pode ser distinguida pelos olhos humanos, é identificada por uma câmera digital
LED encontrado no controle remoto de TV
Controle remoto de TV
Câmera de segurança
O primeiro LED capaz de emitir luz do espectro visível foi criado por Nick Holonyak Jr. em 1962 e possuía somente a cor vermelha (tipo arsenieto de gálio GaAsP) e apresentava uma baixa intensidade luminosa.
Quais foram as primeiras formas de utilização dos LED?
No final dos anos 60 aproximadamente as empresas fabricantes de calculadoras e computadores começaram a utilizar de forma precursora os LEDs como indicadores de liga e desliga (sinalização de status ) em seus aparelhos. Por volta dos anos 70 essas empresas começaram a usar displays com LEDs em seus relógios digitais e máquinas calculadoras.
Display de forno de micro-ondas
Display encontrado em impressoras
Nas fotos abaixo podemos observar os LEDs sendo aproveitados como indicadores de estado (stand-by, ligado ou desligado) em aparelhos eletrônicos, forma pela qual foram utilizados por muitos anos.
Tv de tubo e tv de LED
Já do decorrer da década de 90 a indústria automobilística mostrou interesse nos LEDs e começou a instala-los em alguns locais dos automóveis, tais como lanternas, painéis etc.
Nos dias atuais eles continuam a sendo utilizados com essa finalidade, entretanto com o desenvolvimento da tecnologia possibilitou a sua utilização em outras funções como em sistemas de iluminação de emergência, semáforos, lanternas (Bullough, 2003).
Lanterna recarregável de 6 Leds
Emprego do LED em iluminação.
Devido ao grande desenvolvimento por qual passou a tecnologia do LED, fez com que suas aplicações se ampliassem cada vez mais. Com isso eles se transformaram em fontes luminosas apropriadas para substituírem as lâmpadas incandescentes em diversas aplicações, tais como iluminação de interiores de residências, de comércio, de indústrias, em fachadas de prédios, jardins, etc...
O emprego do Led na Iluminação é algo recente, começou a ser utilizado por volta do ano de 1999.
Lâmpada de LED (L.E.D = Light emitter diode)
Lâmpada de LED ACESA
Vantagens na utilização das lâmpadas LED.
Elas possuem um elevado tempo de vida útil, aproximadamente em média 50mil horas.
Não possuem metais pesados como o mercúrio. Os materiais utilizados na sua montagem são recicláveis.
Economia de energia, já que o consumo de eletricidade é diminuído.
LED não possui emissão de dióxido de carbono, que é um dos gases que provoca o efeito estufa.
As lâmpadas de LED não possuem filamentos nem vidro. Suas peças são mais resistentes a trepidações e a choques, quando comparadas a outros tipos de lâmpadas convencionais.
3º Tipo: Lâmpada de LED
Lâmpadas Eletroluminescentes ou Solid State Lighting (SSL)
O fenômeno elétrico e óptico pelo qual um material origina luz quando submetido a uma corrente elétrica é denominado de Eletroluminescência.
MAS O QUE É UM LED?
Ele é a abreviação para as palavras inglesas: Light Emitting Diodo que formam a sigla LED, que significa em português Diodo Emissor de Luz. Tratam de componentes eletrônicos que irradiam luz por meio da eletroluminescência, ou seja, transformam a energia elétrica em luz visível. O LED não se aquece como uma pequena Lâmpada incandescente, (portanto é uma Luz ‘’fria” já que não existe presença do infravermelho no seu feixe luminoso).
Todavia os LEDs liberam a potência dissipada na forma de calor. Esse calor é gerado por seu chip. O calor gerado no seu interior deve ser eliminado através do dissipador de calor e assim evitando falhas no seu funcionamento e a redução de sua vida média. Portanto a luminária pode aquecer, mas nem tanto, quando comparado com uma luminária usando uma lâmpada incandescente.
O LED possui um terminal denominado de anodo (polo positivo +) e outro, chamado de catodo (polo negativo-) portanto é um componente bipolar. O diodo possui a propriedade de somente permitir a passagem da corrente elétrica num sentido. Quando polarizado num sentido direto a corrente ‘’passa” e ele emite luz. Quando polarizado no sentido contrário a corrente não ‘’passa’’ e o dispositivo não emite luminosidade. Eles são muito sensíveis quanto à corrente máxima que podem ser submetidos, normalmente somente alguns volts. Se a voltagem for excessiva, o componente pode queimar.
O Funcionamento do LED.
O seu funcionamento é baseado no princípio dos semicondutores. Os materiais semicondutores são compreendidos como aqueles que representam resistência ‘’média’’ a passagem de corrente. Existem vários minerais que podem ser classificados nessa categoria, no entanto os mais comumente utilizados são o Silício (Si) e o Germânio (Ge).
Para isso precisamos lembrar da estrutura dos átomos. Cada átomo particularmente é formado por partículas menores chamadas de elétrons, prótons e nêutrons. No átomo os elétrons se deslocam em orbitais ao redor do núcleo. Em cada orbital os elétrons possuem uma determinada quantidade fixa de energia. O átomo pode apresentar vária camadas de energia ou níveis de energia. Os elétrons que possuem mais energia se encontram em orbitais mais distantes do núcleo. Para que o elétron possa pular de uma orbita mais interna (próxima do núcleo) para uma superior, ele deve aumentar seu nível energético. Para isso ele deve receber energia. Caso o elétron receba energia suficiente do meio externo, este realiza um salto, ou seja, ele pode migrar entre os orbitais. O elétron tende a voltar ao orbital de origem, então a energia que foi recebida é liberada na mesma quantidade para o meio. Essa energia é emitida na forma de um fóton. Que também pode ser chamada de “quantum” de energia. Que é emitida na forma de luz.
A cor da luz emitida pelo LED vai depender do material do semicondutor utilizado e da cor do seu encapsulamento acrílico. O encapsulamento serve tanto como um protetor “físico”, como difusor da luz emitida, portanto é um fator que determina a cor da luz. A cor da luz emanada pode ser vermelha, amarela, âmbar, verde, etc....
Quando surgiu o primeiro LED?
No ano de 1961 alguns cientistas da Texas Instruments (TI), entre eles Robert Biard e Gary Pittman desenvolveram o LED infravermelho. O diodo infravermelho era composto por Arsenieto de gálio (GaAs) um material semicondutor. A radiação infravermelha é invisível ao olho humano. Esse tipo de Led é empregado em controles remotos, mouse com esfera, óculos de com visão noturna, sensores de presença/movimento e câmeras de segurança com visão noturna.
O LED de um controle remoto, cuja radiação não pode ser distinguida pelos olhos humanos, é identificada por uma câmera digital
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| LED encontrado no controle remoto de TV |
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| Controle remoto de TV |
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| Câmera de segurança |
O primeiro LED capaz de emitir luz do espectro visível foi criado por Nick Holonyak Jr. em 1962 e possuía somente a cor vermelha (tipo arsenieto de gálio GaAsP) e apresentava uma baixa intensidade luminosa.
Quais foram as primeiras formas de utilização dos LED?
No final dos anos 60 aproximadamente as empresas fabricantes de calculadoras e computadores começaram a utilizar de forma precursora os LEDs como indicadores de liga e desliga (sinalização de status ) em seus aparelhos. Por volta dos anos 70 essas empresas começaram a usar displays com LEDs em seus relógios digitais e máquinas calculadoras.
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| Display de forno de micro-ondas |
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| Display encontrado em impressoras |
Nas fotos abaixo podemos observar os LEDs sendo aproveitados como indicadores de estado (stand-by, ligado ou desligado) em aparelhos eletrônicos, forma pela qual foram utilizados por muitos anos.
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| Tv de tubo e tv de LED |
Já do decorrer da década de 90 a indústria automobilística mostrou interesse nos LEDs e começou a instala-los em alguns locais dos automóveis, tais como lanternas, painéis etc.
Nos dias atuais eles continuam a sendo utilizados com essa finalidade, entretanto com o desenvolvimento da tecnologia possibilitou a sua utilização em outras funções como em sistemas de iluminação de emergência, semáforos, lanternas (Bullough, 2003).
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| Lanterna recarregável de 6 Leds |
Emprego do LED em iluminação.
Devido ao grande desenvolvimento por qual passou a tecnologia do LED, fez com que suas aplicações se ampliassem cada vez mais. Com isso eles se transformaram em fontes luminosas apropriadas para substituírem as lâmpadas incandescentes em diversas aplicações, tais como iluminação de interiores de residências, de comércio, de indústrias, em fachadas de prédios, jardins, etc...
O emprego do Led na Iluminação é algo recente, começou a ser utilizado por volta do ano de 1999.
Lâmpada de LED (L.E.D = Light emitter diode)
Lâmpada de LED ACESA
Vantagens na utilização das lâmpadas LED.
Elas possuem um elevado tempo de vida útil, aproximadamente em média 50mil horas.
Não possuem metais pesados como o mercúrio. Os materiais utilizados na sua montagem são recicláveis.
Economia de energia, já que o consumo de eletricidade é diminuído.
LED não possui emissão de dióxido de carbono, que é um dos gases que provoca o efeito estufa.
As lâmpadas de LED não possuem filamentos nem vidro. Suas peças são mais resistentes a trepidações e a choques, quando comparadas a outros tipos de lâmpadas convencionais.
Desvantagens na utilização das lâmpadas LED.
O LED possui um custo elevado em relação às lâmpadas
incandescentes.
LEDs: Comparando com outros tipos de Lâmpadas.
EM CONSTRUÇÃO
Combustíveis do futuro
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=TF8rwQqnqO0
EM CONSTRUÇÃO
Nerdologia | Energia Que Vem Do Lixo - GE do Brasil
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=cg2sUnrrIY0 Acesso em: 10 nov. 2017
BIBLIOGRAFIA:
BULLOUGH, J. D.
Lighting answers:LED Lighting Systems. National Lighting Product Information
Program, Lighting Research Center, Rensselaer Polytechnic Institute. Vol. 7,
Issue 3, 2003. Disponível em: http://www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightingAnswers/led/indicationIllumination.asp Acesso em: 05 de março de 2016.
Garcia, Marcelo.
Luzes do novo século.
Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br/especiais/premio-nobel-2014/luzes-do-novo-seculo.
Acesso em: 05 de março de 2016.
GE Reports Brasil. O
nascimento do LED.
Disponível em:http://www.gereportsbrasil.com.br/post/95917201054/o-nascimento-do-led
Acesso em: 05 de março de 2016.
OSRAM. A história do LED.
Acesso em: 05 de março de 2016.
QUATRO, Termo. 4 Controle de temperatura. Disponível em: < https://fep.if.usp.br/~profis/arquivo/gref/termo4-1.pdf >.Acesso em: 06 de abril de 2023.
QUATRO, Termo. 4 Controle de temperatura. Disponível em: < https://fep.if.usp.br/~profis/arquivo/gref/termo4-1.pdf >.
STÖCKLER,
Heinrich. Como construir um circuito electrónico. Editorial Presença/ Martins Fontes,
Porto Portugal, 1978.
STÖCKLER,
Heinrich. Como construir um circuito electrónico. Editorial Presença/ Martins Fontes,
Porto Portugal, 1978.
Gostei muito❤eu vim pelo link que o professor pediu.
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