Soggetti:
- Incandescente
- Lampada alogena
- Lampada allo xeno
Lampadina:
L'invenzione della lampadina è spesso attribuita a Thomas Alva Edison. Tuttavia, ci furono altre persone che contribuirono allo sviluppo di un mezzo per generare luce con l'elettricità. Nel 1801, Humphry Davy sperimentò un filo di platino incandescente, che bruciò immediatamente. Nel 1854 Heinrich Göbel riuscì a creare la prima vera lampadina. La sua lampadina consisteva in una fibra di bambù carbonizzata contenuta in una bottiglia di acqua di colonia aspirata.
È riuscito a mettere l'aspirapolvere sulla bottiglia riempiendola di mercurio e poi scolandola. Il vuoto ha impedito alla fibra di bambù di bruciare. La lampada di Göbel bruciò per 400 ore. Edison fece domanda per un brevetto sullo stesso tipo di lampada per 25 anni. Göbel iniziò una causa qui e fu vendicato nel 1893. Morì però nello stesso anno.
Una lampada a incandescenza è una lampada di vetro in cui la luce viene prodotta mediante un filamento o un filamento. Quando viene applicata la tensione, una corrente scorre attraverso il filamento, facendolo surriscaldare ed emettendo luce. Un filamento era costituito da carbonio, ma oggi è costituito dal materiale tungsteno. Il vetro di una lampadina è piuttosto resistente, anche se è più sottile di un foglio di carta. Ciò è possibile grazie alla forma con cui viene soffiato il vetro. La resistenza elettrica di un filamento costituito da tungsteno a freddo non è superiore a poche decine di Ohm e subito dopo aver applicato la tensione diventa da diverse centinaia a migliaia di Ohm sotto l'influenza del calore sviluppato. Quando si accende una lampada a incandescenza, si crea un picco di corrente, che spesso è la causa della combustione del filamento se conteneva già un punto sottile.
Il filamento non si brucia semplicemente durante la combustione. Questo perché il bulbo di vetro in cui si trova il filamento non contiene ossigeno o ne contiene pochissimo, ma è riempito con argon o un altro gas nobile. All'aria aperta, il filamento di una lampada media si brucerebbe dopo pochi secondi dall'applicazione della tensione. In una lampadina accesa, il materiale del filamento evapora molto gradualmente a causa del riscaldamento e si deposita all'interno del bulbo di vetro. Ciò può essere riconosciuto dal colore scuro che le lampade più vecchie assumono all'interno del vetro. Se all'interno si forma una patina scura, è meglio sostituire immediatamente la lampada. Quando si sostituisce una lampada, è meglio controllare anche le condizioni delle altre lampade.
Lampada alogena:
Una lampada alogena diventa estremamente calda. La temperatura può raggiungere i 250 gradi. La lampada dispone quindi anche di vetro resistente al calore. Alla lampada viene aggiunta ad alta pressione una piccola quantità di alogeno (ad esempio iodio, bromo, cloro o fluoro), che diventa gassoso a causa del calore. L'alogeno forma un legame con il materiale evaporato del filamento nelle parti più fredde della lampada. Questo composto gassoso si decompone nuovamente in alogeno e metallo quando si avvicina al filamento molto caldo. Il metallo poi precipita nuovamente sul filamento, prolungandone la durata.
I vantaggi di questa lampada sono che è piccola e la luce è facile da mettere a fuoco.
Maggiori informazioni sul faro e sul fascio luminoso si trovano alla pagina faro.
Lampada allo xeno:
Una lampada a scarica di gas ha un'emissione luminosa maggiore rispetto a una lampada alogena standard. L'illuminazione a scarica di gas è chiamata “illuminazione allo xeno”. Questa tecnologia di illuminazione è utilizzata da tempo. Non nel settore automobilistico, ma come illuminazione per gli stadi di calcio. Con l'illuminazione allo xeno è possibile approssimare l'intensità e il colore della luce del giorno.
Vantaggi dello xeno:
- L'illuminazione allo xeno nell'auto è più luminosa e si diffonde meglio dell'illuminazione alogena standard.
- Grazie all'enorme potenza luminosa delle luci allo xeno è possibile montare i fari in un alloggiamento più piccolo. Con una superficie più piccola è già possibile creare la stessa o maggiore resa luminosa. Ciò ha il vantaggio per la casa automobilistica di ottimizzare l'aerodinamica e c'è anche più libertà nel design.
- Consuma il 30% in meno di energia.
Svantaggio dello xeno: - Abbaglia il traffico in arrivo più rapidamente rispetto all'illuminazione alogena, soprattutto quando il faro non è dotato di una lente adatta per l'illuminazione allo xeno.
Come notato in precedenza, la maggiore emissione luminosa rende possibile l'utilizzo di un riflettore e di un faro più piccoli. Poiché le lampade allo xeno convertono l'energia elettrica in luce con un'efficienza maggiore, viene rilasciato molto meno calore rispetto alle luci alogene standard.
Anche la durata delle lampade allo xeno è più lunga di quella delle lampade alogene. La durata media di una lampada allo xeno è generalmente di circa 2000 ore. Ciò corrisponde alla vita media di un’auto.
La normativa ECE prevede che i veicoli dotati di luci allo xeno debbano essere dotati anche di un controllo di livello. Il controllo del livello (controllo automatico dell'altezza) impedisce l'abbagliamento del traffico in arrivo. Sull'asse posteriore è montato un sensore angolare che rileva la deformazione del veicolo. Questi dati registrati vengono elaborati in un'unità di controllo, che a sua volta inclina il gruppo ottico verso l'alto o verso il basso.
Per evitare il più possibile la formazione di luce diffusa, cioè di luce che cade al di fuori del fascio effettivamente previsto, è necessario che le lenti dei fari rimangano pulite. Ecco perché per le auto con illuminazione allo xeno è obbligatorio un sistema di lavaggio delle lenti dei fari. Una pompa crea una pressione dell'acqua di circa 3,5 bar, dopodiché 2 bracci escono dalla carrozzeria per pulire le lenti dei fari. Dopo la spruzzatura, le braccia vengono ritirate nel corpo.
Maggiori informazioni sul faro possono essere trovate sulla pagina faro.
Le lampade allo xeno non hanno filamenti come le lampade alogene. Viene invece utilizzato un tubo di scarica circondato da vetro al quarzo. La lampada è riempita di gas nobili e alogenuri metallici e si accende tramite due elettrodi tra i quali si crea un arco. L'arco viene creato fornendo un impulso di accensione di breve durata compreso tra 20.000 e 30.000 Volt. Quindi una tensione costante di circa 85 Volt garantisce che la lampada continui a bruciare.
Per generare e limitare queste alte tensioni viene utilizzato un alimentatore: l'accenditore. L'accenditore fornisce l'elevata tensione di accensione. Il reattore (disegnato separatamente dall'accenditore nella figura) è spesso montato nello stesso alloggiamento dell'accenditore. Il reattore controlla la corrente massima attraverso la lampada. Se non venisse utilizzato l'alimentatore, la lampada riceverebbe una corrente troppo elevata e si romperebbe.
