Experimento

Experimento.

Materiales: Frasco de vidrio transparente con su tapa. Dos tornillos de 5 cm de longitud. Cuatro tuercas. Cinta aislante. Palito de chupa-chups o algo similar. Cable para conexiones. Pila de 4,5 V o más, o fuente de alimentación. Filamentos de diversos metales o aleaciones: hierro, cobre, nicrom, constantan… y, si se quiere, un interruptor.

Fundamento científico.

El efecto joule asi como los experimentos hechos por De la Rueasi como por Sir Joseph Swan y por el inventor norteamericano Thomas Alva Edison.

Desarrollo.

Se taladran dos agujeros en la tapa del frasco a una distancia aproximada de 3 cm uno de otro y se introducen los tornillos previamente recubiertos de cinta aislante por la zona en contacto con la tapa. En la punta de cada tornillo se enrosca un pareja de tuercas. Un hilo de unos 10 cm se enrolla en torno al palito de caramelo y cada extremo se une a uno de los tornillos asegurándolo con las tuercas. Se establecen las conexiones a la pila o a la fuente de alimentación…, y se disfruta del espectáculo.

Estructura de un foco

Estructura de un foco.

Como se puede apreciar al observar una lámpara incandescente normal, ésta posee una estructura extremadamente sencilla. Consta de un casquillo metálico con rosca (en algunos casos liso, tipo bayoneta) y un borne en su extremo, aislado del casquillo. Tanto el casquillo como el borne permiten la conexión a los polos negativo y positivo de una fuente de corriente eléctrica. Lo más común es conectar la parte del casquillo al polo negativo y el borne al polo positivo de la fuente.

Al casquillo metálico de la lámpara (con rosca o del tipo bayoneta)  y al borne situado en su extremo, se encuentran soldados dos alambres de cobre que se insertan después por el interior de un tubo hueco de cristal ubicado internamente en la parte central de una ampolla del mismo material y de la cual forma parte. Cerca del extremo cerrado de ese tubo hueco los dos alambres lo atraviesan y a sus puntas se sueldan los extremos del filamento de tungsteno. La bombilla de cristal se sella al vacío y en su interior se inyecta un gas inerte como, por ejemplo, argón (Ar), que ayuda a prolongar la vida del filamento. La cantidad de luz que emite una lámpara incandescente depende fundamentalmente de la potencia que tenga en watt. La longitud del alambre del filamento, y el tamaño y forma de  la bombilla de cristal dependen directamente también de la potencia que tenga la lámpara, por lo que una de 25 watt será mucho más pequeña si la comparamos con otra de 500 watt.

Historia de la bombilla o foco

Desde el surgimiento de la humanidad, la única fuente de luz y calor que conoció el hombre fue el Sol. Cuando éste descubrió el fuego, lo utilizó igualmente, durante miles de años, como fuente de luz artificial y como una forma de proporcionarse calor. Se supone que fue en Mesopotamia, 7000 años a.C., la época en que nuestros remotos antepasados comenzaron a utilizar lámparas de terracota con aceite como combustible para alumbrarse, en sustitución de las antorchas de leña que habían utilizado hasta entonces. Posteriormente, alrededor del año 400 d.C. los fenicios comenzaron a emplear las conocidas velas de cera, que han perdurado hasta nuestros días con la misma función de proporcionarnos luz o ambientar un sitio. Muchos años después, alrededor de 1798 se comienza a utilizar el gas como combustible en las lámparas para alumbrado y a partir de mediados del siglo XIX se le da el mismo uso al petróleo.

En 1840 Warren de la Rue, colocó un filamento de platino en el interior de un tubo de vacío. Hizo pasar electricidad por el filamento, el cual ardió emitiendo luz y calor. La casi ausencia de gas en el interior del tubo, junto con la alta resistencia del platino al calor, permitió que el material del filamento tomara gran temperatura sin quemarse inmediatamente. Esta fue, la primera bombilla incandescente, aunque su alto precio la hizo comercialmente inviable.



Pero el primer dispositivo eléctrico de iluminación artificial que permitió verdaderamente su comercialización alcanzando inmediata popularidad fue la lámpara de filamento incandescente desarrollada simultáneamente por el británico Sir Joseph Swan y por el inventor norteamericano Thomas Alva Edison, aunque la patente de invención se le otorgó a este último en 1878