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[Osvaldo Gareis]

Estimados colegas:

Este tema pretende informarlos sobre el tipo y caracteristicas de las lámparas que se están usando en las aulas o talleres de nuestras escuelas, solo lo enfoco al tema desde el el aspecto informativo, y preventivo en cuanto a la salud, de los que tenemos que soportar la deficiente o excesiva iluminación que nos brindan, dejando de lado la peligrosidad que representa, estar expuesto ante fuentes de emisión de luz UV (Ultra Violeta) en sus tipos a, b o c.

Bueno creo que tenemos para debatir.

Tu opinión es importante, colaborá.
1 Introducción

Iluminación eléctrica.

Iluminación mediante cualquiera de los numerosos dispositivos que convierten la energía eléctrica en luz. Los tipos de dispositivos de iluminación eléctrica utilizados con mayor frecuencia son las lámparas incandescentes, las lámparas fluorescentes y los distintos modelos de lámparas de arco y de vapor por descarga eléctrica (véase Arco eléctrico).

2 Tecnología de la iluminación eléctrica

Si una corriente eléctrica pasa a través de cualquier conductor que no sea perfecto, se consume una determinada cantidad de energía que aparece en forma de calor en el conductor.
Por cuanto cualquier cuerpo caliente despedirá una cierta cantidad de luz a temperaturas superiores a los 525 ºC, un conductor que se calienta por encima de dicha temperatura mediante una corriente eléctrica actuará como fuente luminosa.
Una bombilla o lámpara incandescente está formada por un filamento de material de punto de fusión muy elevado dentro de una ampolla de vidrio, en cuyo interior se ha hecho el vacío o está llena de un gas inerte.
Se deben utilizar filamentos con puntos de fusión elevados porque la proporción entre la energía luminosa y la energía térmica generada por el filamento aumenta a medida que se incrementa la temperatura, obteniéndose la fuente luminosa más eficaz a la temperatura máxima del filamento.
En las primeras lámparas incandescentes se utilizaban filamentos de carbono, aunque las modernas se fabrican con hilos muy finos de volframio o tungsteno, con un punto de fusión de 3.410 ºC.
El filamento debe estar al vacío o en una atmósfera inerte, ya que de lo contrario reaccionaría químicamente con el entorno al calentarse.
El uso de gas inerte en lugar de vacío en estas lámparas tiene como ventaja una evaporación más lenta del filamento, lo que prolonga la vida útil de la lámpara.
La mayoría de las lámparas incandescentes modernas se rellenan con una mezcla de argón y gases halógenos, o bien con una pequeña cantidad de nitrógeno o de criptón.
La sustitución de las ampollas de vidrio por compactos tubos de vidrio de cuarzo fundido han permitido cambios radicales en el diseño de las lámparas incandescentes.

3 Tipos de lámparas

Las lámparas de descarga eléctrica dependen de la ionización y de la descarga eléctrica resultante en vapores o gases a bajas presiones en caso de ser atravesados por una corriente eléctrica (véase Electricidad).

Los ejemplos más representativos de este tipo de dispositivos son las lámparas de arco rellenas con vapor de mercurio (lámparas de vapor de mercurio), que generan una intensa luz azul verdosa y que se emplean para fotografía e iluminación de carreteras, y las lámparas de neón, utilizadas para carteles decorativos, publicitarios y escaparates.
En las más modernas lámparas de descarga eléctrica se añaden otros metales al mercurio y al fósforo de los tubos o ampollas para mejorar el color y la eficacia.
Los tubos de cerámica translúcida, similar al vidrio, han permitido fabricar lámparas de vapor de sodio de alta presión con una potencia luminosa sin precedentes.

La lámpara fluorescente es otro tipo de dispositivo de descarga eléctrica con aplicaciones generales en iluminación.
Se trata de una lámpara de vapor de mercurio de baja presión contenida en un tubo de vidrio, revestido en su interior con un material fluorescente como el fósforo.
La radiación del arco de la lámpara de vapor hace que el fósforo se torne fluorescente.
La mayor parte de la radiación del arco es luz ultravioleta invisible, pero esta radiación se convierte en luz visible al excitar al fósforo.
Las lámparas fluorescentes cuentan con una serie de ventajas importantes.
Si se elige el tipo de fósforo adecuado, la luz que generan estos dispositivos puede ser de calidad similar a la luz solar.
Además, su eficacia es muy elevada.
Un tubo fluorescente que consume 40 vatios de potencia genera tanta luz como una bombilla incandescente de 150 vatios.
Debido a su potencia luminosa, las lámparas fluorescentes producen menos calor que las incandescentes para generar una luminosidad semejante.

Un avance en el campo de la iluminación eléctrica es el uso de la luminiscencia, que da lugar a la llamada iluminación de paneles.
En este caso, las partículas de fósforo se hallan suspendidas en una fina capa de material aislante, por ejemplo, plástico.
Esta capa se intercala entre dos placas conductoras, una de las cuales es una sustancia translúcida, como el vidrio, revestida en su interior con una fina película de óxido de estaño.
Como los dos conductores actúan como electrodos, el fósforo se ilumina al ser atravesado por una corriente alterna.
Los paneles luminiscentes se utilizan en una amplia variedad de objetos: para iluminar relojes y sintonizadores de radio, para destacar los peldaños o los pasamanos de las escaleras y para generar paredes luminosas.
Sin embargo, el uso de la iluminación de paneles está limitado por el hecho de que las necesidades de corriente para grandes instalaciones son excesivas.

Se han desarrollado una serie de tipos diferentes de lámparas eléctricas para fines específicos, como la fotografía y el alumbrado de alta intensidad.
En general, estas lámparas han sido diseñadas de manera que puedan actuar como reflectores al ser revestidas de una capa de aluminio (véase Óptica).
Un ejemplo es la utilizada en fotografía, una lámpara incandescente que funciona a una temperatura superior a la normal para obtener una mayor emisión de luz.
Su vida útil está limitada a 2 ó 3 horas, frente a las 750 a 1.000 horas que dura una lámpara incandescente normal.
Las lámparas utilizadas para fotografía de alta velocidad generan un único destello (flash) de luz de alta intensidad que dura escasas centésimas de segundo.
Entre los fotógrafos cada vez es más popular la lámpara estroboscópica de descarga de gas a alta velocidad conocida como flash electrónico. Ver Estroboscopio.

4 Historia

Los primeros experimentos de iluminación eléctrica fueron realizados por el químico británico Humphry Davy, quien fabricó arcos eléctricos y provocó la incandescencia de un hilo fino de platino en el aire al hacer pasar una corriente a través de él.
Aproximadamente a partir de 1840 fueron patentadas varias lámparas incandescentes, aunque ninguna tuvo éxito comercial hasta que el inventor estadounidense Thomas Alva Edison lanzara su lámpara de filamento de carbono en 1879.
Durante el mismo periodo fueron presentadas varias lámparas de arco. La primera de uso práctico se instaló en un faro, en 1862.
El pionero estadounidense de la ingeniería eléctrica, Charles Francis Brush, produjo en 1878 la primera lámpara de arco que se comercializó.
Los filamentos de carbono fueron sustituidos por filamentos de volframio en 1907, y seis años más tarde se desarrollaron las lámparas incandescentes rellenas de gas. En 1938 se fabricó la lámpara fluorescente.

artículo:
"Iluminación eléctrica," Enciclopedia Microsoft® Encarta® Online 2007
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Continuará

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Prof. Osvaldo D. Gareis

[Osvaldo Gareis]

Lámpara fluorescente

A veces también denominada tubo fluorescente, es una lámpara de vapor de mercurio a baja presión, utilizada para la iluminación doméstica e industrial.

Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética.

Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con una sustancia que contiene fósforo y otros elementos que emiten luz al recibir una radiación ultravioleta de onda corta.

El tubo contiene una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, sometidos a una presión ligeramente inferior a la presión atmosférica.

Asimismo, en los extremos del tubo existen dos filamentos hechos de tungsteno.

Funcionamiento

Al aplicar la tensión de alimentación, el gas contenido en la ampolla del cebador se ioniza con lo que aumenta su temperatura lo suficiente para que la lámina bimetálica se deforme cerrando el circuito, lo que hará que los filamentos de los extremos del tubo se enciendan.
Al cerrarse el contacto el cebador se apaga y el gas vuelve a enfriarse, con lo que los contactos se abren nuevamente y se repite el proceso.
De este modo la corriente aplicada a los filamentos es pulsatoria.

La función del condensador, contenido en el cebador, es absorber los picos de tensión que se producen al abrir y cerrar el contacto, evitando su deterioro por las chispas que, en otro caso, se producirían.

Los filamentos, al calentarse, desprenden electrones que ionizan el gas argón que llena el tubo, formando un plasma que conduce la electricidad. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y ultravioleta.

El revestimiento interior de la lámpara tiene la función de filtrar y convertir la luz ultravioleta en visible. La coloración de la luz emitida por la lámpara depende del material de dicho recubrimiento interno.

Las lámparas fluorescentes son dispositivos con pendiente negativa de la resistencia eléctrica respecto de la tensión eléctrica.
Esto significa que cuanto mayor sea la corriente que las atraviesa, mayor es el grado de ionización del gas y, por tanto, menor la resistencia que opone al paso de dicha corriente.
Así, si se conecta la lámpara a una fuente de tensión prácticamente constante, como la suministrada por la red eléctrica, la lámpara se destruiría en pocos segundos.
Para evitar esto, siempre se conectan a través de un elemento limitador de corriente para mantenerla dentro de límites tolerables.
Este elemento limitador, en el caso de la instalación de la Figura 1, es la reactancia inductiva.

Finalmente, la disminución de la resistencia interna del tubo una vez encendido, hace que la tensión entre los terminales del cebador sea insuficiente para ionizar el gas contenido en su ampolla y por tanto el contacto bimetálico queda inactivo cuando el tubo está encendido.

Desventajas

Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la tensión aplicada (por ejemplo: 100 Hz CA, en España, 50Hz CA, en Argentina).

Esto no se nota mucho a simple vista, pero una exposición continua a esta luz puede dar dolor de cabeza. El efecto es el mismo que si se configura una pantalla de ordenador a 50 Hz.

Este parpadeo puede causar el efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire a cierta velocidad podría verse estático bajo una luz fluorescente.

Por tanto, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) puede no ser recomendable esta luz.

También causa problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que lee la imagen del sensor puede coincidir con las fluctuaciones en intensidad de la lámpara fluorescente.

Una solución para evitar estos inconvenientes, es la introducción de los balastos electrónicos a mediados de la década de los 80, y que tomaron gran importancia a partir de mediados de los 90.
En estos sistemas se intenta hacer funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional pero esta vez en una frecuencia de más de 10 kHz con lo que se evita mucho el efecto estroboscópico, produce que el parpadeo sea invisible para el ojo humano, las cámaras de vídeo difícilmente lo tomen y como una ventaja extra el rendimiento del tubo es 10% más efectivo.

Las lámparas fluorescentes no pueden conectarse a un atenuador normal (un regulador para controlar el brillo). Hay lámparas especiales (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad.

Uso

Las lámparas fluorescentes necesitan de unos momentos de calentamiento antes de alcanzar su flujo luminoso normal, por lo que es aconsejable utilizarlas en lugares donde no se están encendiendo y apagando continuamente (como pasillos y escaleras).

Por otro lado, los encendidos y apagados constantes acortan notablemente su vida útil.

De hecho, casi se considera que su vida útil se puede medir en número de encendidos.

Por ejemplo, una lámpara que tenga una vida útil de 3000 h en un uso de 8 h diarias ininterrumpidas, puede tener una vida útil de 6000 h con un uso de 16 h diarias ininterrumpidas.

Puede ponerse a las lámparas un balasto o reactancia electrónica, la cual sutituye a la reactancia tradicional y al cebador, y realizada el encendido instantáneo del tubo alargando de esta manera la vida util.




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[Osvaldo Gareis]

Las lámparas de descarga Conceptos

Las lámparas de descarga constituyen una forma alternativa de producir luz de una manera más eficiente y económica que las lámparas incandescentes.
Por eso, su uso está tan extendido hoy en día.
La luz emitida se consigue por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos electrodos.
Según el gas contenido en la lámpara y la presión a la que esté sometido tendremos diferentes tipos de lámparas, cada una de ellas con sus propias características luminosas.

Ampolla exterior

La ampolla es un elemento que sirve para proteger al tubo de descarga de los agentes atmosféricos.
Es un elemento presente en todas las lámparas excepto en las lámparas fluorescentes que no disponen de él.
En su interior se hace el vacío o se rellena con un gas inerte.
Sus formas son muy variadas y puede estar recubierta internamente con sustancias fluorescentes que filtran y convierten las radiaciones ultravioletas en visibles mejorando el rendimiento en color de estas lámparas y su eficiencia.

Tubo de descarga

Es un tubo, normalmente de forma cilíndrica, donde se producen las descargas eléctricas entre los electrodos.
Está relleno con un gas (vapor de mercurio o sodio habitualmente) a alta o baja presión que determina las propiedades de la lámpara.
En las lámparas fluorescentes se recubre la cara interna con sustancias fluorescentes que convierten las emisiones ultravioletas en luz visible.
Los materiales que se emplean en su fabricación dependen del tipo de lámpara y de las condiciones de uso.

Electrodos

Los electrodos son los elementos responsables de la descarga eléctrica en el tubo.
Están hechos de wolframio y se conectan a la corriente a través del casquillo.
Se recubren con una sustancia emisora para facilitar la emisión de los electrones en el tubo.

Casquillo

El casquillo tiene la función de conectar los electrodos a la red a través del portalámparas.
Puede ser de rosca o bayoneta aunque hay algunas lámparas como las fluorescentes que disponen de casquillos de espigas con dos contactos en los extremos del tubo.
Los materiales de que se elaboran dependerán de los requisitos térmicos y mecánicos de cada tipo de lámpara.

Gas

En el interior del tubo de descarga encontramos una mezcla entre un vapor de sodio o mercurio y un gas inerte de relleno.
El primero determina las propiedades de la luz de la lámpara y es el responsable de la emisión de la luz como consecuencia de la descarga.
El segundo, el gas inerte, cumple varias funciones.
La principal es disminuir la tensión de ruptura necesaria para ionizar el gas que rellena el tubo e iniciar así la descarga más fácilmente.
Otras funciones que realiza son limitar la corriente de electrones y servir de aislante térmico para ayudar a mantener la temperatura de trabajo de la lámpara.



Gentileza de:
© Javier Garcia Fernandez, Oriol Boix

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[Osvaldo Gareis]

¿QUE ES LA RADIACION ULTRAVIOLETA?

El sol emite radiaciones electromagnéticas en una amplia banda de frecuencia que va desde los Rayos Gamma hasta las Ondas de Radio.
La frecuencia de estas radiaciones se mide en nanómetros (nm), y aquella que está entre los 400 nm y los 760 nm. es la radiación visible por el ojo humano.
Según su longitud de onda, estos rayos son distinguidos por nuestros ojos en diferentes colores, por ej. una onda de alta frecuencia de 400 - 450 nm será vista de color azul, y una de baja frecuencia alrededor de los750 nm será vista de color rojo.
Por debajo de los 400 nm, se encuentran los Rayos Ultra-Violetas (R U-V) cuyo espectro abarca desde los 400 hasta los 100 nm. y por supuesto no la podemos ver.
De acuerdo a su longitud de onda, los R U-V se dividen en:

Radiación U-VC(100 nm a 290 nm): son los más peligrosos, y afortunadamente la capa de Ozono evita que estos alcancen la superficie de la tierra.

Radiación U-VB (290 nm a 320 nm): estos rayos si atraviesan la atmósfera, y son los mas perjudiciales para la salud, y los principales responsables del daño ocular.

Radiación U-VA (320 nm a 400 nm): también atraviesan la atmósfera, son menos dañinos, pero también son preocupantes.


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[Osvaldo Gareis]

¿QUE PERJUICIOS OCASIONA LA RADIACION ULTRAVIOLETA?

Radiación U-VC(100 nm a 290 nm): estos rayos son los más peligrosos y sus efectos biológicos van desde la acción germicida hasta la alteración de proteínas, ácidos nucleicos y otros materiales biológicos complejos.
Una mínima proporción de estos rayos en la superficie de la Tierra bastaría para provocar un aumento considerable de cáncer de piel, alteraciones del sistema inmunológico, cataratas en los ojos, y daños graves en otras áreas como la agricultura.
Esta radiación no se encuentra normalmente en la superficie de la tierra, solamente la hallamos en fuentes artificiales como lámparas ultravioletas germicidas o en el arco de soldadura (arc welding.)

Radiación U-VB (290 nm a 320 nm):
Los rayos U-V B son causantes de quemaduras de piel con eritema doloroso y ampollas.
Si una persona se expone durante mucho tiempo a estos rayos, tendrá mayor posibilidades de adquirir cáncer de piel.
A nivel ocular los rayos U-V B favorecen la opacificación del Cristalino dando origen a las Cataratas.

Radiación U-VA (320 nm a 400 nm):
Producen el bronceado de la piel y las reacciones de fotosensibilidad.
Esta radiación también es emitida por las llamadas "luces negras", usadas en los salones de bronceado.



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[Osvaldo Gareis]

¿COMO SE DEFIENDE EL OJO FRENTE A LA RADIACION ULTRAVIOLETA?

La radiación comprendida entre 290 nm y 100 nm (U-VC) es absorbida por la capa de Ozono de la estratosfera, el resto de la radiación entre los 290 nm y los 400 nm (U-VB y U-VA), llega a la superficie terrestre, con muchas posibilidades de ocasionar perjuicios a las personas.

Para defenderse de esa radiación, además de los párpados y las pestañas, el ojo humano cuenta con algunas estructuras que bloquean gran parte de esos rayos, logrando que muy pocos de ellos puedan alcanzar la retina.

La cornea y el cristalino absorben la mayor parte de la radiación UVB y UVA. La porción que no es absorbida, será transmitida y podrá afectar la retina, que es el tejido mas sensible y esencial de nuestro sistema visual.

La cornea absorbe casi el 100% de UV-C, pero la transmisión aumenta rápidamente para la radiación de mayor longitud de onda por ej.: de los rayos de 320 nm. solo el 40% es absorbido por la cornea, el resto se transmite hacia el interior del ojo.

Por su parte, el cristalino de un adulto, absorbe la mayoría de los RUV, principalmente aquellos que están por debajo de los 370 nm.

En general, en una persona adulta, menos del 1% de la radiación entre 320 y 340 nm y solo el 2% de la radiación de 360 nm llega a la retina.



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[Osvaldo Gareis]

¿QUE LESIONES OCULARES PUEDE CAUSAR LA RADIACION ULTRAVIOLETA?

Cornea: los U-V C emitidos por el arco de la soldadura pueden causar una Queratitis superficial si los soldadores no usan protección.
También los U-V B pueden provocar esta Queratitis, como suele ocurrirles a los esquiadores en la nieve.
Esta lesión corneal provoca fotofobia y una sensación de arenilla dentro de los ojos que suele mejorar permaneciendo con los ojos cerrados durante unas 12 hs.
Este cuadro puede evitarse usando los lentes protectores correspondientes.

Conjuntiva: sobre esta capa superficial del ojo, los RUV pueden causar un Pterigion, que es una membrana vascularizada que invade la cornea y progresa hacia la pupila, o una Pingüecula, lesión de color amarillento cerca del limbo corneal.
Diversas investigaciones afirman que los UVA y UVB son causantes de estas lesiones, y son mas frecuentes en aquellos que viven en zonas tropicales o regiones templadas muy soleadas.

Cristalino: Las Cataratas ( opacificación del Cristalino ), son originadas por los rayos U-V B , y se observan con mayor frecuencia en las personas que viven en zonas ecuatoriales o zonas elevadas.
Esto se explica porque los rayos solares inciden perpendicularmente sobre la zona ecuatorial, lo cual aumenta la intensidad de la radiación de U-V B.
Las evidencias epidemiológicas acerca de la relación causal entre RUV y Catarata, nos permite asegurar que la protección contra estos rayos no solo es conveniente sino necesaria para evitar el desarrollo de la catarata senil.

Retina: a pesar de que el cristalino y el epitelio pigmentario protegen en gran medida a la retina, hay radiaciones que la afectan, como en la típica "quemadura" de los fotorreceptores de la retina foveal, por ver un eclipse solar sin la protección adecuada.
También hay estudios que aseguran la relación causal entre la radiación solar y la Degeneración Macular asociada a la edad.



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Prof. Osvaldo D. Gareis

[Osvaldo Gareis]

Bueno para desgracia de todos nosotros, aparentemente a nadie le interesa el Tema Tratado, estamos transitando el año 2008, y nada de nada, espero que algún día pongan los pies sobre la tierra, se dejen de pregonar tantas idioteces que además no se cumplen, y hagan algo de una vez y para siempre en beneficio de todos.-
Gracias compañeros/as.
Prof. Cacho gareis

[victor hutt]

Cacho, resolver esos temas es nuestra lucha diaria, lo tuyo contribuye mucho al conocimiento y eso es fundamental para que muchos se sumen al reclamo. El tema es que para cambiar esta realidad tenemos que cambiarla de raiz y por eso necesitamos crecer, y para ese crecimiento es fundamental el conocimiento, por eso lo tuyo es importante y por suerte es leído con mucho interés por los compañeros, por lo que se ve en la cantidad de visitas a los temas.

[Osvaldo Gareis]

Hola Víctor, creo que en el mensaje debo haberme expresado mal, no lo digo por el accionar del gremio, que hace mucho y bastante, y que además me consta, esto vá para un grupo de gente que hoy está hablando y publicando mentiras por ahí.

Lo que quiero decir es que justamente al ser tan leido este y los otros temas, me he encontrado personalmente con Personas de Alto nivel Jerárquico en el CGE, que además de haber leído los temas que he planteado aquí en este foro, me han felicitado por tener los conocimientos que poseo, por no guardarmelos y compartirlos con muchisima gente.

Ahora bien, vos sabés Victor, que si es así, como me lo manifestaron, porque no pasan a la acción concreta y comienzan a solucionar o corregir los problemas denunciados, no sé que espera esta Gente.

Precisamente ahí es donde apunto.

Gracias Víctor por tus comentarios.

Cacho Gareis