.. Lampada O prólogo da história da lâmpada elétrica começou há cento e cinquenta anos atrás, quando Davy, um químico inglês, fazia espocar, ante os atónitos membros da Royal Institution de Londres, uma brilhante esteira luminosa, entre dois eléctrodos formados por varinhas de carvão vegetal e ligados aos dois pólos de uma enorme pilha elétrica. Infelizmente, este arco voltaico, que foi denominado "ovo elétrico de Davy", não podia prestar-se a usos práticos, porque os dois pedaços de carvão não produziam uma luz estável. Somente depois de 1840, graças à invenção de um novo tipo de pilha, feita por Daniel e Bunsen, que emanava uma muito mais intensa e duradoura quantidade de corrente, o problema relativo à iluminação elétrica podia ser seriamente enfrentado e gradualmente resolvido. Deve-se ao francês Foucalt o primeiro grande passo para a frente. Substituindo o carvão vegetal por aquele que se forma nas retortas, durante a produção do gás para iluminação, permitiu a uma turma de operários trabalhar uma noite inteira, na construção do Palácio da Indústria (Exposição de Paris, 1855). Vinte e três anos mais tarde, sempre em Paris, concluiu-se, com êxito, a primeira tentativa de iluminação pública, na Praça da ópera. A LÂMPADA DE EDISON Durante todo o século XIX, a iluminação a gás se impusera, cora sua luz macia e agradável, mas o mundo já amadurecera para aproveitar a energia elétrica também neste campo. Um grupo de financistas e industriais americanos dirigiu-se a Edison, inventor do fonógrafo, já conhecido como o "Mago de Menlo Park", para que realizasse o milagre. Edison teve uma idéia feliz: tornar incandescente um filamento de carvão no interior de uma empola de vidro, onde houver sido feito, antes, um vácuo perfeito; mas a realização desta idéia custou-lhe anos de estudos e de trabalho minucioso e obstinado. As experiências por ele levadas a cabo concluíram-se somente em 1880 e, em 1882, os novaiorquinos, entusiasmados com o novo prodígio- de Edison, puderam, finalmente, mandar repousar o velho lampião a gás, bem como o jã tradicional "acendedor de lampião", tipo pitoresco em todas as cidades do mundo. Na realidade, a pequena lâmpada de Edison já tivera seu batismo de luz na Exposição Universal de Paris, em 1881. Na empola, a incandescência era obtida mediante filamentos carbonizados, de fibras de bambu do Japão, e tinha o mérito de assegurar uma luz constante, durante centenas de horas. Desse momento em diante, o problema reduziu-se ao de aperfeiçoar o novo sistema de iluminação elétrica. Uma vez estabelecido o fato de que as radiações visíveis produzidas por um corpo incandescente aumentam com o aumentar da temperatura, compreendeu-se, logo, que o efeito luminoso seria muito mais sensível, desde que se pudesse conseguir elevar a temperatura do filamento e impedir a dispersão do calor. A LÂMPADA DE FILAMENTO METÁLICO A partir de 1890, as fábricas serviram-se de ténues fios de metal, resistentes ao mais alto grau de fusão. Foram experimentados, sucessivamente, o ósmio, o tàntalo e, em 1906, o tungsténio, que continua sendo o melhor, porque, além de resistente, é, também, ótimo condutor de eletricidade. Para se obter filamentos de diâmetros bem ténues, foi, a princípio, usada uma mistura de pó de tungsténio e substâncias adesivas. Desde 1911, em seguida ao progresso de experiências industriais, conseguiu-se refiar o tungsténio, com grande vantagem para a duração do filamento. Além disso, mudou-se a disposição do próprio filamento na empola. Assim, seu poder de absorção ficou reduzido a um watt por vela, dai a denominação de monowatt, dada a este tipo de lâmpada. A LÂMPADA MEIO-WATT Outro passo adiante foi dado em 1913, com um novo processo. Para aumentar a temperatura de filamento e conter-lhe a dispersão de calor, foi lembrada a ideia de preencher as empolas, onde se fizera o vácuo, com um gás inerte, que não provocasse alterações químicas. Obteve-se, desta forma, o aumento de temperatura desejado, ao passo que muito mais difícil se apresentava o problema de limitar a fuga das calorias. O físico Langmuir compreendeu logo que isso dependia do modo por que o filamento fora disposto até então no interior da empola, e demonstrou que uma dispersão mínima de calor se poderia alcançar enrolando o filamento, em espiral, sobre si mesmo. Assim aperfeiçoadas as pequenas lâmpadas com filamento em espiral foram denominadas meio-watt, porquanto se calculou haver sido possível criar o tipo em que a potência de absorção da corrente fora reduzida ã metade de um watt por vela. O mais autêntico sucesso, porém, foi que, com a nova fórmula, se conseguira retardar notavelmente a desagregação ou o desgaste do filamento, obtendo-se maior duração da lâmpada. FABRICAÇÃO — METALURGIA DO TUNGSTÉNIO Se as vidrarias puderam resolver facilmente o problema do vidro adequado à fabricação das empolas (ou bulbos") para lâmpadas, a fabricação do filamento foi, ao invés, extremamente delicada. Já que o metal, para ser utilizado eficazmente, não pode ser fundido, passou-se a extraí-lo do volfrâmio, mediante complicados processos químicos. O tungsténio, que é obtido sob a forma de óxido de tungsténio puro, é, primeiramente, misturado a pequena quantidade de substâncias capazes de melhorar-lhe as propriedades, e, depois, passado por fornos especiais, em atmosferas de hidrogénio (para evitar-lhe a oxidação). Daqui, saí ele em estado de pó cinzento, muito fino. Este pó é encaixado em moldes sob forte pressão e a chapa que disso resulta é posta em outros fornos (também preenchidos de hidrogénio), nos quais adquire a necessária solidez. Por meio de uma forte corrente elétrica, estas placas são levadas a uma temperatura que se aproxima mas não atinge o ponto de fusão. Em seguida, são marteladas, sempre em alta temperatura, até que fiquem reduzidas a fios bem ténues. Estes fios passam para o refia/mento, mas, antes de serem entregues à secção de fieiras (que são ou de tungsténio ou de diamante, segundo o diâmetro que se deseja alcançar) são novamente aquecidos em alta temperatura. Finalmente, limpo e aberto de qualquer vestígio de grafite, o ténue filamento que disso resultou está pronto para ser enrolado em espiral. Para isso, é colocado em máquinas apropriadas, que o enrolam a forte velocidade, em redor de um suporte de aço ou de molibãênio. Tornando-se impossível desfiar a espiral do suporte, sem provocar a ruptura do filamento, torna-se necessário dissolver o próprio suporte em um ácido, que não afeta de maneira alguma o tungsténio. MONTAGEM DO "PÉ" DA LÂMPADA A parte essencial da empola das lâmpadas é constituída do pé, que se compõe de: a) uma borda saliente., de vidro, destinada a ser soldada ao gargalo da lâmpada; b) um pequeno tubo de vidro, que serve, primeiro, para formar o vácuo, e, depois, para o preenchimento com gás; c) uma haste de vidro, onde são aplicados os suportes para o filamento; dí e os fios, que conduzem a corrente de alimentação. O conjunto é conservado unido solidamente, por um achatamento parcial, na extremidade da borda de reentrância e pelo estrangulamento do tubinho de vidro. Para se obter tal estrangulamento, o vidro é amolecido pela chama e, que arrefeça, um jacto de ar é impulsionado, através da extremidade inferior do tubinho, para provocar no próprio estrangulamento um orifício pelo qual o interior da empola se comunicará com a parte exterior. Os fios para a entrada da corrente, que são mantidos fixos dentro do pé, por meio do estrangulamento, são geralmente constituídos de três partes distintas, soldadas, entre si, eletricamente. O pé é montado completamente por máquinas que, em seguida, soldam automaticamente a sumidade da haste, de modo a formar um botão, sobre o qual a própria máquina fixa os ganchos de suporte. Cada um destes minúsculos ganchos termina em um pequeno "rabo de porco", destinado a conter o filamento. É ainda a máquina quem providencia à montagem do filamento. Este é, a princípio, fixado na extremidade dos fios que conduzem a corrente de alimentação; depois, um engenho de precisão prende o filamento aos ganchos. O pé é unido à empola mediante a solda da borda reentrante, feita com a chama de um maçarico de gás. A lâmpada é, concomitantemente, investida por um poderoso jacto de ar, impulsionado no momento exato, que retira a parte supérflua do gargalo do bulbo saliente, além do ponto da solda. Isto feito, a lâmpada é levada, em cadeia, para a máquina que faz o vácuo. A própria máquina que aquece a lâmpada provoca o esvaziamento do ar nela contido e providencia ao preenchimento de gás (geralmente formado por uma mistura de azoto-argônio-cripton). Imediatamente após o preenchimento do tubo de vidro, que serviu para tais operações, é ele fechado, mediante estrangulamento a quente. A fabricação da pequena lâmpada propriamente dita está, assim, terminada. Agora, resta apenas encaixá-la na rosca, e isso é efetuado por meio de resinas especiais. Existe uma enorme variedade de lâmpadas incandescentes, para cuja fabricação foram necessários anos de estudos, pesquisas minuciosas e provas de laboratório. Cumpre aqui observar que às diversas lâmpadas, que todos conhecemos, desde a pequenina de bolso até às grandes, para iluminação pública, podemos acrescentar lâmpadas da mesma espécie, isto é, pertencentes à categoria de "lâmpadas incandescentes", destinadas a usos especiais. Estas lâmpadas diferem das normais pela disposição interna do filamento, pelos particulares requisitos de isolamento e por outros dispositivos de montagem, quanto à carga da corrente que devem absorver. Trata-se de lâmpadas de alta emissão de luz, necessárias para fotografias e filmagem cinematográfica, para aparelhos de projeção etc. Não devemos, outrossim, esquecer as lâmpadas térmicas que, em tudo semelhantes às lâmpadas de uso comum, são, hoje, empregadas, com enorme vantagem, tanto no campo industrial como no campo terapêutico. Citemos também, mas apenas a título informativo, a diferença que existe entre o princípio da lâmpada incandescente e o das lâmpadas tumineseentes, fabricadas quase que exclusivamente em forma de tubos, hoje muito usadas para iluminação, especialmente em escritórios. Os tubos lumines-centes possuem, em lugar do filamento, uma espiral muito mais grossa, imersa numa atmosfera de gás inerte. Mesmo quando acesas, permanecem frias, pois não há nelas nenhum material incandescente. .. |
..