Los gases no se comportan en nada como los metales sólidos cuando se trata de electricidad. En un alambre de cobre, la resistencia eléctrica permanece constante a una temperatura determinada. Es predecible. Es aburrido. Se mantiene firme.
Los gases son diferentes. Es volátil.
En un tubo de descarga de gas como una bombilla fluorescente, la resistencia cae a medida que aumenta la corriente. ¿Por qué? Porque más electrones e iones chocan contra los átomos liberan aún más partículas cargadas. El resultado es un circuito de retroalimentación. La corriente sube por sí sola. Si deja el voltaje de CA del hogar solo con un tubo de gas, la corriente aumenta hasta que los componentes explotan. La lámpara se apaga. El circuito se derrite.
Algo tiene que intervenir.
Ese algo es el lastre. Específicamente, el balasto magnético utilizado en accesorios más antiguos. Actúa como un guardián, utilizando principios electromagnéticos para frenar la corriente desbocada. Sin él, una lámpara fluorescente es sólo un cortocircuito a punto de ocurrir.
El Lastre Magnético y la Inducción
El balastro más simple es el magnético. Funciona según el principio de un inductor.
Un inductor es básicamente una bobina de alambre, a menudo enrollada alrededor de un núcleo metálico. Cuando la corriente fluye a través del cable, crea un campo magnético. Enrolle el cable en círculos concéntricos y amplificará ese campo.
Este campo no se queda ahí. Reacciona.
A medida que aumenta la corriente, el campo magnético se vuelve más fuerte. Este crecimiento induce un voltaje que se opone al flujo de corriente en el cable. Las peleas de bobinas cambian. Rechaza cualquier aumento de electricidad. Esto es autoinductancia. Los elementos transformadores dentro del balastro magnético utilizan este mecanismo exacto para regular la corriente que fluye a través del tubo fluorescente.
No es una parada perfecta. El lastre sólo puede frenar los cambios de corriente. No puede detenerlos por completo.
Pero la energía doméstica es corriente alterna (CA). Está constantemente cambiando de dirección. El balastro solo necesita inhibir el aumento de corriente durante una fracción de segundo en cada dirección antes de que el ciclo cambie. Esta breve inhibición es suficiente para mantener viva la lámpara.
El zumbido y el parpadeo
Este estilo mecánico de regulación tiene un costo.
Los balastros magnéticos funcionan a una velocidad de ciclo relativamente baja. Esto crea dos efectos secundarios notables. Primero, la luz parpadea. Puede que tu ojo no lo capte conscientemente, pero tu cerebro registra la inestabilidad. Contribuye a la fatiga visual y los dolores de cabeza.
En segundo lugar, la bobina vibra. El campo magnético tira y empuja el núcleo de hierro dentro del balastro a 50 o 60 hercios. Esto crea ese zumbido de baja frecuencia que se escucha en las oficinas y aulas antiguas. Es molesto. Es persistente. Es el sonido de un núcleo magnético vibrando.
Balastos electrónicos: la solución moderna
Las luminarias modernas utilizan balastos electrónicos.
Estos dispositivos utilizan circuitos avanzados para regular la corriente con precisión. Operan a una velocidad de ciclo mucho más alta: a menudo decenas de miles de hercios. A esa velocidad, el ojo humano no puede detectar el parpadeo. La frecuencia de vibración es demasiado alta para que los componentes emitan un zumbido audible. La luz es constante. Tranquilo. Eficiente.
Diferentes lámparas requieren balastros electrónicos especializados. Cada diseño de tubo necesita niveles de voltaje y corriente específicos para arrancar y funcionar correctamente. Un enfoque único no funciona para el plasma.
Cómo aparece realmente la luz
Independientemente del tipo de balasto, el proceso de producción de la luz es idéntico.
- La corriente fluye a través del tubo, excitando los átomos de mercurio.
- El mercurio excitado libera fotones ultravioleta. No puedes verlos.
- Fotones UV golpean la capa de fósforo en el interior del vidrio.
- El fósforo reacciona emitiendo fotones de luz visible.
Ese es todo el proceso. La corriente excita al mercurio. Mercurio produce rayos UV. Los rayos UV hacen que el fósforo brille. El balastro simplemente evita que la corriente mate el tubo en el proceso.
Si está reemplazando un dispositivo, es importante verificar el tipo de lastre. Las unidades magnéticas son baratas pero ruidosas. Las unidades electrónicas son más caras pero silenciosas y sin parpadeos. Para la mayoría de los propietarios, cambiar a un balastro electrónico o una actualización de LED elimina el zumbido y la tensión.
La física no ha cambiado. La eficiencia tiene.
