|
[[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’d']] arc de [[Mercuri (element)|mercuri]] d’und'un [[microscopi de fluorescència]]]]
Una '''làmpada d’arcd'arc''' o '''llum d’arcd'arc''' és una làmpada que produeix a partir d'un [[arc elèctric]] (també anomenat arc voltaic). La llum d’arcd'arc de carboni, que consisteix en un arc entre elèctrodes de carboni a l’airel'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|doi=|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’arcd'arc de carboni està actualment obsoleta en la majoria d’aquestsd'aquests propòsits, però encara s’utilitzas'utilitza com a font de llum [[Ultraviolat|ultraviolada]] d’altad'alta intensitat.
El terme s’utilitzas'utilitza ara per a [[Làmpada de descàrrega|les làmpades de descàrrega de gas]], que produeixen llum a partir d'un arc entre elèctrodes metàl·lics a través d’und'un gas inert en una bombeta de vidre. La [[Llum fluorescent|làmpada fluorescent]] comuna és una làmpada d’arcd'arc de mercuri de baixa pressió.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Chen|nom=Kao|títol=Industrial Power Distribution and Illuminating Systems|editorial=Dekker|lloc=Nova York|any=1990|col·lecció=Electrical Engineering and Electronics|volum=65|pàgines=350|capítol=Fluorescent Lamps|isbn=978-0-8247-8237-5}}</ref> La [[Làmpada de xenó|làmpada d’arcd'arc de xenó]], que produeix una llum blanca d’altad'alta intensitat, ara s’utilitzas'utilitza en moltes de les aplicacions que antigament utilitzaven l’arcl'arc de carboni, com ara projectors de cinema i projectors.
== 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]] . El llast es cableja en sèrie amb la làmpada i compleix dues funcions:
Primer, quan s’encéns'encén l’alimentaciól'alimentació, l’encenedorl'encenedor (que es connecta paral·lelament a la làmpada) configura un petit corrent a través del llast i l’encenedorl'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’oposas'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’arcl'arc.
Quan la làmpada sosté l’arcl'arc, el llast realitza la seva segona funció: limitar el corrent al necessari per a fer funcionar la làmpada. La làmpada, el llast i l'encenedor es corresponen entre si; aquestes peces s’hans'han de substituir amb la mateixa qualificació que el component fallit o la làmpada no funcionarà.
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’atmosferal'atmosfera queda ionitzada per l’altal'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’arcl'arc en una làmpada d’arcd'arc pot arribar a diversos milers de graus centígrads. L'envoltori de vidre exterior pot arribar a 500 graus centígrads, per tant, abans de ficar-hi un cal assegurar-se que la bombeta s’has'ha refredat prou com per poder-la suportar. Sovint, si aquest tipus de làmpades s’apaguens'apaguen o perden l’alimentaciól'alimentació, no es pot tornar a restringir la làmpada durant diversos minuts (anomenades làmpades de refrigeració en fred). Tot i això, algunes làmpades (principalment fluorescents o làmpades d’estalvid'estalvi d’energiad'energia) es poden reencendre tan bon punt s’apaguens'apaguen (anomenades làmpades de reinici en calent).
La làmpada d’arcd'arc de plasma de paret d’aiguad'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>
== Làmpada d’arcd'arc de carboni ==
[[Fitxer:Arc_lamp-ignition_PNr°0035.jpg|miniatura| Una làmpada d’arcd'arc de [[carboni]], coberta retirada, al punt d’encesad'encesa. Aquest model requereix un ajustament manual dels elèctrodes. ]]
[[Fitxer:Lichtbogen_3000_Volt.jpg|miniatura| Un arc elèctric que demostra l'efecte "arc". ]]
[[Fitxer:Arc_light_and_battery.jpg|miniatura| Primera llum experimental d’arcd'arc de carboni alimentada per bateries líquides, similar a la de Davy. ]]
[[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’arcd'arc autorregulador proposada per William Edwards Staite i William Petrie el 1847 ]]
En ús popular, el terme ''llum d’arcd'arc'' significa només ''làmpada d’arcd'arc de [[carboni]]'' . En una '''làmpada d’arcd'arc de carboni''', els elèctrodes són barres de carboni a l’airel'aire lliure. Per encendre la làmpada, les varetes es toquen, permetent així que un voltatge relativament baix xoqui contra l’arcl'arc.<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|doi=|consulta= 22 novembre 2014|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141110140158/http://www.edisontechcenter.org/ArcLamps.html|arxiudata= 10 novembre 2014}}</ref> Les barres se separen lentament i el corrent elèctric s’escalfas'escalfa i manté un arc a través de la bretxa. Les puntes de les varetes de carboni s’escalfens'escalfen i el carboni es vaporitza. El vapor de carboni de l’arcl'arc és altament lluminós, que és el que produeix la llum brillant. Les varetes es cremen lentament durant el seu ús i cal ajustar la distància entre elles regularment per mantenir l'arc.
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’acciód'acció més fluida), els elèctrodes es munten verticalment. El corrent que subministra l’arcl'arc es fa en sèrie mitjançant un solenoide unit a l’elèctrodel'elèctrode superior. Si es toquen els punts dels elèctrodes (com en l'encesa), la resistència disminueix, el corrent augmenta i l’atracciól'atracció augmentada del solenoide separa els punts. Si l’arcl'arc comença a fallar, el corrent cau i els punts es tanquen de nou.
L’L' espelma Yablochkov és una senzilla làmpada d’arcd'arc sense regulador, però té els inconvenients que l’arcl'arc no es pot reiniciar (ús únic) i que té una vida útil limitada d’unesd'unes poques hores.
== Història ==
[[Humphry Davy]] va demostrar per primera vegada el concepte d’ild'il·luminació d’arcd'arc de carboni a principis del {{segle|XIX}}, però les fonts no estan d’acordd'acord amb el primer any que ho va demostrar (1802, 1805, 1807 o 1809). Davy va utilitzar pals de carbó i una [[Bateria elèctrica|bateria]] de dues mil [[Cel·la electroquímica|cèl·lules]] per crear un arc a través d'una bretxa de 4 polsades (100mm). Va muntar els seus elèctrodes horitzontalment i va assenyalar que, a causa del fort flux de convecció de l'aire, l'arc va formar la forma d'un arc. Va encunyar el terme "arch lamp", que es va reduir a "arc lamp" quan els dispositius van entrar en ús comú.<ref name="slingo">{{Ref-llibre|cognom=Slingo|nom=William|títol=Electrical Engineering for Electric Light Artisans|pàgines=607|editorial=Longmans, Green and Co|lloc=Londres|any=1900|oclc=264936769}}</ref>
A finals del {{segle|XIX}}, la il·luminació d'arc elèctric va ser d'ús general per a l'enllumenat públic. La tendència dels arcs elèctrics a parpellejar i xiular va ser un problema important. El 1895, [[Hertha Marks Ayrton|Hertha Ayrton]] va escriure una sèrie d'articles per a ''The Electrician'', explicant que aquests fenòmens eren el resultat de l'oxigen que entrava en contacte amb les varetes de carboni utilitzades per crear l'arc.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Oakes|nom=Elizabeth A|títol=Encyclopedia of world scientists|editorial=Facts on File|lloc=Nova York|isbn=9781438118826|pàgines=35|edició=2}}</ref><ref>{{Ref-web|cognom=Bruton|nom=Elizabeth|títol=The life and material culture of Hertha Ayrton|url=http://journal.sciencemuseum.ac.uk/browse/issue-10/the-life-and-material-culture-of-hertha-ayrton/|obra=Science Museum Group Journal|editor=[[Science Museum, London]]|consulta= 23 maig 2019|llengua=en|doi=10.15180/181002|data=2018}}</ref> El 1899, va ser la primera dona que va llegir el seu propi treball abans de la Institució d’Enginyersd'Enginyers Elèctrics (IEE). El seu paper era "The Hissing of the Electric Arc".<ref>{{Ref-publicació|nom=Hertha|cognom=Ayrton|enllaçautor=Hertha Ayrton|publicació=Journal of the Institution of Electrical Engineers|pàgines=400–436|volum=28|exemplar=140|data= juny 1899|doi=10.1049/jiee-1.1899.0020}}</ref>
La làmpada arc va donar un dels primers usos comercials per a l'electricitat, un fenomen prèviament limitat a experimentar; el telègraf i l'entreteniment.<ref>Gilbert, Gerard. ''Critic's Choice'' The Independent, 6 October 2011</ref>
| 