Làmpada d'arc: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació |
m Tipografia |
||
| (14 revisions intermèdies per 3 usuaris que no es mostren) | |||
Línia 1:
[[Fitxer:Xenon_short_arc_1.jpg|miniatura|La [[Làmpada de xenó|làmpada d'arc curt de xenó de]] 15 kW usada en el sistema de projecció [[IMAX]]
[[Fitxer:Microscope_MercuryArcBulb_Detail.jpg|miniatura|Una [[Mercuri (element)|làmpada d']] arc de [[Mercuri (element)|mercuri]] d'un [[microscopi de fluorescència]]]]
Una '''làmpada d'arc''' o '''llum d'arc''' és una làmpada que produeix a partir d'un [[arc elèctric]] (també anomenat arc voltaic). La llum d'arc de carboni, que consisteix en un arc entre elèctrodes de carboni a l'aire, inventada per [[Humphry Davy]] a la primera dècada del 1800, va ser la primera [[llum elèctrica]] pràctica.<ref name="Whelan">{{Ref-web|cognom=Whelan|nom=M.|títol=Arc Lamps|obra=Resources|editor=[[Edison Tech Center]]|data=2013|url=http://www.edisontechcenter.org/ArcLamps.html|consulta= 22 novembre 2014|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141110140158/http://www.edisontechcenter.org/ArcLamps.html|arxiudata= 10 novembre 2014}}</ref> Va ser àmpliament utilitzada a partir de la dècada de 1870 per a la il·luminació de carrers i grans edificis fins que va ser substituïda per la [[Bombeta elèctrica|llum incandescent]] a principis del {{segle|XX}}. Va continuar en ús amb aplicacions més especialitzades en que es necessitava una font de llum puntual d'alta intensitat, com ara reflectors i [[Projector cinematogràfic|projectors de cinema]] fins després de [[Segona Guerra Mundial|la Segona Guerra Mundial]]. La làmpada d'arc de carboni està actualment obsoleta en la majoria d'aquests propòsits, però encara s'utilitza com a font de llum [[Ultraviolat|ultraviolada]] d'alta intensitat.
El terme s'utilitza ara per a [[Làmpada de descàrrega|les làmpades de descàrrega de gas]], que produeixen llum
== Funcionament ==
Un ''arc'' és la descàrrega que es produeix quan un gas és [[Ió (àtom)|ionitzat]]. Una alta tensió és polsada a través de la làmpada per "encendre" o "colpejar" l'arc, després de la qual cosa es pot mantenir la descàrrega a una tensió més baixa. El "cop" requereix un circuit elèctric amb un ''encenedor'' i un [[Reactància (bobina)|llast]]
Primer, quan s'encén l'alimentació, l'encenedor (que es connecta paral·lelament a la làmpada) configura un petit corrent a través del llast i l'encenedor. Això crea un petit camp magnètic dins dels bobinats de llast. Un moment després, l'encenedor interromp el flux de corrent des del llast, que té una alta inductància i, per tant, intenta mantenir el flux de corrent (el llast s'oposa a qualsevol canvi de corrent a través seu); no pot, ja que ja no hi ha un "circuit". Com a resultat, un alt voltatge apareix a través del llast momentàniament, al qual està connectada la làmpada; per tant, la làmpada rep a través d'ella aquesta alta tensió que "colpeja" l'arc dins del tub/làmpada. El circuit repetirà aquesta acció fins que la làmpada estigui prou ionitzada com per sostenir l'arc.
Línia 14:
El color de la llum emesa per la làmpada canvia a mesura que canvien les seves característiques elèctriques per la temperatura i el temps. El [[llamp]] és un principi similar on l'atmosfera queda ionitzada per l'alta diferència de potencial (tensió) entre la terra i els núvols de tempesta.
[[Fitxer:Ion_spectral_line_radiation_from_a_krypton_arc_lamp.JPG|miniatura|Una làmpada d'arc de criptó en funcionament. ]]
La temperatura de l'arc en una làmpada d'arc pot arribar a diversos milers de graus centígrads. L'envoltori de vidre exterior pot arribar a 500
La làmpada d'arc de plasma de paret d'aigua de Vortek, inventada el 1975 per David Camm i Roy Nodwell a la Universitat de Colúmbia Britànica, Vancouver, Canadà, va aparèixer al Guinness Book of World Records el 1986 i el 1993 com la font de llum més potent que es crema contínuament a més de 300 kW o la potència de 1'2 milions d'espelmes.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Voyer|nom=Roger|títol=The New Innovators: How Canadians Are Shaping the Knowledge-Based Economy|any=1994|editorial=James Lorimer & Company Ltd.|lloc=Toronto|isbn=978-1-55028-463-8|pàgines=20|url=https://archive.org/details/newinnovatorshow0000voye}}</ref>
Línia 24:
[[Fitxer:Medical_arc_lamp.jpg|miniatura|Làmpada d'arc de carboni mèdic usada per tractar afeccions de la pell, 1909. ]]
[[Fitxer:Staite-Petrie_Lamp_1847.png|miniatura|Llum d'arc autorregulador proposada per William Edwards Staite i William Petrie el 1847 ]]
En ús popular, el terme ''llum d'arc'' significa només ''làmpada d'arc de [[carboni]]''
Es van inventar molts mecanismes enginyosos per fer efectiva la distància de forma automàtica, principalment basada en solenoides. En una de les formes més senzilles de regulació mecànica (que aviat va ser substituïda per dispositius d'acció més fluida), els elèctrodes es munten verticalment. El corrent que subministra l'arc es fa en sèrie mitjançant un solenoide unit a l'elèctrode superior. Si es toquen els punts dels elèctrodes (com en l'encesa), la resistència disminueix, el corrent augmenta i l'atracció augmentada del solenoide separa els punts. Si l'arc comença a fallar, el corrent cau i els punts es tanquen de nou.
Línia 38:
=== Il·luminació d'arc de carboni als EUA ===
Als Estats Units, es van produir intents de produir làmpades d'arc comercialment a partir del 1850, però la manca d'un subministrament elèctric constant va frenar els esforços. D'aquesta manera els enginyers elèctrics van començar a centrar-se en el problema de millorar la dinamo [[Michael Faraday|Faraday]]. Diverses persones van millorar el concepte, entre ells [[William Edwards Staite]]
La llum dura i brillant es va trobar més adequada per a zones públiques, com la plaça pública de Cleveland, ja que era al voltant de 200
L'ús de les llums d'arc elèctric de Brush es va estendre ràpidament. ''[[Scientific American]] va'' informar el 1881 que el sistema s'estava utilitzant a: <ref>{{Ref-publicació|data=2 abril 1881|url=http://www.machine-history.com/Brush%20Electric%20Company|publicació=[[Scientific American]]|volum=44|exemplar=14|article=Còpia arxivada|consulta=6 de desembre 2019|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110111040515/http://www.machine-history.com/Brush%20Electric%20Company|arxiudata=11 de gener 2011}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110111040515/http://www.machine-history.com/Brush%20Electric%20Company |date=11 de gener 2011 }}; also Ohio Memory Collection [http://www.ohiomemory.org/cdm/compoundobject/collection/p267401coll36/id/19824/rec/2 cover reproduction] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160313001257/http://ohiomemory.org/cdm/compoundobject/collection/p267401coll36/id/19824/rec/2 |date=2016-03-13 }}</ref> 800 llums en laminadors, obres d'acer, botigues, 1240 llums en fàbriques de llana, cotó, lli, seda i altres fàbriques, 425 llums en grans botigues, hotels, esglésies, 250 llums en parcs, molls i estacions d'estiu, 275 llums en dipòsits i botigues de ferrocarrils, 130 llums en mines, obres de fosa, 380 llums en fàbriques i establiments de diversos tipus, 1.500 llums en estacions d'il·luminació, per a l'enllumenat de la ciutat, 1.200. llums a Anglaterra i altres països estrangers. En total, es van vendre més de 6.000 llums.
Es van produir tres avenços importants a la dècada de 1880: František Křižík va inventar el 1880 un mecanisme per permetre l'ajustament automàtic dels elèctrodes. Els arcs es tancaven en un petit tub per retardar el consum de carboni (augmentant la vida útil fins a unes 100 hores). ''Es'' van introduir ''làmpades d'arc de flama'' on les varetes de carboni tenien sals metàl·liques (generalment magnesi, estronci, bari o fluorurs de calci) afegides per augmentar la producció de llum i produir diferents colors.
Als EUA, la protecció de patents dels sistemes d'il·luminació d'arcs i les dinamos millorades va ser difícil i, per tant, la indústria d'il·luminació amb arc es va convertir en una alta competència. La principal competició de Brush va ser de l'equip d'Elihu Thomson i Edwin J. Houston
[[Nikola Tesla]] va rebre la patent nord-americana 447920, "''Mètode d'operació amb làmpades d'arc''" (10 de març de 1891), que descriu un alternador de 10.000 cicles per segon fet per a suprimir el desagradable so dels harmònics de potència-freqüència produïts per làmpades d'arc que operen en freqüències dins del rang de l'audiència humana.
Al voltant del final del segle, els sistemes d'il·luminació d'arc estaven en decadència, però Thomson-Houston va controlar les patents claus dels sistemes d'il·luminació urbana. Aquest control va frenar l'expansió dels sistemes d'il·luminació incandescents desenvolupats per l'[[General Electric|Edison General Electric Company]] de [[Thomas Alva Edison|Thomas Edison]]. Per contra, el control d'Edison de la distribució de corrent directe i la generació de patents de maquinària va bloquejar
El 1915, Elmer Ambrose Sperry va començar a fabricar la seva invenció d'un focus de cerca d'arc de carboni d'alta intensitat. Es van fer servir en vaixells de guerra de totes les armades durant el segle XX per a senyalitzar i il·luminar enemics.<ref>I. C. B. Dear and Peter Kemp, eds., "Sperry, Elmer Ambrose," ''The Oxford Companion to Ships and the Sea'', 2nd ed. (
Les làmpades d'arc van ser substituïdes per làmpades de filament en la majoria de rols, quedant només en algunes aplicacions mínimes com la [[Projector cinematogràfic|projecció de cinema]], els focus de seguiment i els focus de cerca. Fins i tot en aquestes aplicacions, les làmpades d'arc de carboni convencionals van ser empeses per les [[Làmpada de xenó|làmpades d'arc de xenó]] a l'obsolència, però encara es fabricaven com a focus almenys fins a 1982,<ref>{{format ref}} http://www.film-tech.com/manuals/STRSTRONGHIST.pdf {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20010613202309/http://www.film-tech.com/manuals/STRSTRONGHIST.pdf|date=2001-06-13}}</ref> i encara es fabriquen amb almenys un propòsit: simular la llum del sol en màquines "d'envelliment accelerat" destinades a estimar la rapidesa amb què es pot degradar un material per exposició ambiental.<ref>{{Ref-web|url=http://www.edisontechcenter.org/ArcLamps.html|títol=Arc Lamps - How They Work & History|cognom=Center|nom=Copyright 2015 Edison Tech|obra=www.edisontechcenter.org|consulta=2018-01-13|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20170617231552/http://www.edisontechcenter.org/ArcLamps.html|arxiudata=2017-06-17}}</ref><ref>{{Ref-web|url=http://www.sca-shinyei.com/suga|títol=Index of /suga|consulta=2015-04-16|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150427143242/http://www.sca-shinyei.com/suga|arxiudata=2015-04-27}}</ref>
=== Il·luminació d'arc en els primers estudis cinematogràfics de Hollywood<ref>{{Ref-llibre|cognom=Bordwell|nom=David|títol=El cine clásico de Hollywood. Estilo cinematográfico y modo de producción hasta 1960.|llengua=castellà|editorial=Paidós|pàgines=304-307|isbn=84-493-0129-7}}</ref> ===
Les làmpades d’arc, tot i ser menys eficients i més difícils de controlar que les [[Làmpada de vapor de mercuri|làmpades de vapor de mercuri]], permetien un estil d’il·luminació capaç de desenvolupar funcions narratives, ja que semblava que provenia d’una font dins
La seva lluminositat en
El primer tipus de làmpada d’arc més comú en un estudi va ser l’arc tancat, el qual estava penjat sobre els decorats i complementat per làmpades de vapor de mercuri sobre suports o per projectors laterals d’arc obert sobre suports. No va ser fins a la segona dècada del segle XX que els estudis incorporarien una innovació pel que fa a la il·luminació d’aquestes: làmpades d’arc candent. Aquesta innovació de 1898 consistia en barrejar sals químiques amb carbó per tal de controlar
El gran desenvolupament d’aquestes làmpades va arribar a principis de 1918, com a resultat de la [[Primera Guerra Mundial]], amb les làmpades d’arc voltaic d’alta intensitat, també anomenades arcs de llum solar, ja que proporciona una intensitat com la de la llum solar. Per promocionar-les i explicar els seus avantatges, la indústria va crear institucions com ara ''[[Transactions of the Society of Motion Pictures Engineers]]''<ref>{{Ref-web|url=https://ia800701.us.archive.org/6/items/transactionsofso37soci/transactionsofso37soci.pdf|títol=Transactions of the Society of Motion Picture Engineers|llengua=anglès|data=1929}}</ref> i ''[[American Cinematographer Manual|American Cinematographer]]''. Aquesta tecnologia va permetre als realitzadors rodar de nit en exteriors o en grans estudis obscurs.
| |||