Com funciona... la bombeta

Quan parlàvem de l’estufa d’infraroig, comentàvem que un fil a uns 800 ºC fa una llum de color vermell cirera. Si la temperatura és més alta tindrem llum taronja (més de 900 ºC), groga (més de 1000 ºC) o blanca (més de 1200 ºC). Així doncs, per fer llum adequada necessitem un fil a més de 1200 ºC. No hi ha gaires materials que puguin treballar a aquesta temperatura, el que es fa servir habitualment és el tungstè.

El tungstè a aquesta temperatura es crema en contacte amb l’aire. Per això cal posar el filament dins una ampolla que normalment és de vidre. Ja tenim la bombeta. Dins de l’ampolla podríem fer el buit però normalment s’hi posa un gas inert, per exemple l’argó o el criptó. Si l’ampolla està al buit, qualsevol porus del vidre deixaria entrar fàcilment l’aire. En canvi, si dins hi ha un gas inert a una pressió similar a l’atmosfèrica serà molt més difícil que hi entri aire.

 Atès que el filament està molt calent, cal que el vidre n’estigui lluny ja que sinó s’estovaria o, si estigués molt proper, es fondria. Per això la bombeta és molt més gran que el filament que conté.

Amb el funcionament, el tungstè del filament es va evaporant i es diposita (condensa) en l’ampolla que, comparativament, està més freda. Això és el que fa que l’ampolla s’ennegreixi i, també que el filament es debiliti fins que un bon dia es fon.

Atès que el filament varia tant de temperatura, en el moment d’encendre les bombetes consumeixen molt corrent elèctric, encara que només durant uns mil·lisegons. Per això la majoria de les bombetes es fonen al moment d’encendre, ja que és quan el filament veu un corrent elèctric més gros.

Només una petita part de l’energia consumida (al voltant del 15%) es converteix en llum, la resta produeix escalfor. És a causa d’aquesta baixa eficiència que actualment les bombetes d’il·luminació (a partir de 20 W) ja no es poden fabricar a molts països.