La mayor contribución de Edison al problema de la luz eléctrica fue el diseño del filamento. Probó hasta 60.000 materiales de filamento alternativos durante dos años, y se gastó más de 40.000 $ en más de 1.200 experimentos.
Tras probar sustancias de todo el mundo, Edison descubrió la eficacia del platino. No obstante, resultaba caro y ofrecía sólo una eficiencia limitada como filamento práctico. Finalmente, Edison probó con hilo de algodón de coser carbonizado. El domingo 19 de octubre de 1879 por la noche, Edison y sus ayudantes encendieron este filamento de algodón e hicieron turnos para vigilarlo 24 horas al día. Cuarenta horas más tarde todavía estaba encendido, y Edison supo que había resuelto el problema.
La invención de la lámpara eléctrica se anunció en el periódico New York Herald el 21 de diciembre de 1879. Durante las semanas siguientes, las acciones de gas bajaron muchísimo, mientras las de la Edison Electric Company subieron sin cesar, hasta alcanzar los 3.500 $ por acción.
Las lámparas se pusieron en venta en 1880, y mientras se hizo la primera introducción a gran escala del sistema de iluminación de Edison en Londres, en el viaducto de Holburn en 1882, la era de la iluminación eléctrica general mediante una fuente de suministro municipal centralizada comenzó el 4 de septiembre de 1882 en la estación Pearl Street de Nueva York. Como respuesta a la pregunta de un periodista, Edison dijo simplemente: "He logrado todo lo que prometí".
Introducción a la iluminación
La luz del sol aporta energía a la tierra... energía que pueden absorber las plantas para realizar la fotosíntesis, los océanos para evaporar agua y ocasionar lluvia, las fotocélulas y los paneles solares para crear electricidad, etc.
Cuando la luz entra en el ojo humano y alcanza la retina, activa procesos fotoquímicos y neurológicos que producen la visión. Las ondas de radio, las transmisiones televisivas, las microondas, la luz ultravioleta y los rayos X son formas de ondas electromagnéticas al igual que la luz, pero con una longitud de onda distinta. El ojo humano no puede percibir estas longitudes de onda, pero ciertos instrumentos sí.
Thomas Edison inventó la primera lámpara eléctrica práctica en 1879. También inventó el fonógrafo, imágenes en movimiento, el mimeógrafo, micrófonos de carbón y otros. La lámpara original de Edison usaba un filamento de carbón al vacío. Actualmente usamos alambre de tungsteno en una lámpara llena de gas argón.
La lámpara original de Edison convertía menos de un 1% de la electricidad en luz. Las lámparas domésticas actuales convierten entre un 6% y un 7% de la energía eléctrica en luz, el resto se convierte en calor. Las lámparas fluorescentes compactas actuales pueden ser hasta 50 veces más eficientes que la lámpara original de Edison y duran años.
La iluminación influye en forma importante en la productividad. La disminución de esta de 1500 a 500 lux en una oficina, por ejemplo, puede disminuir la producción en un 12%.
Numerosas investigaciones han demostrado la relación existente entre la iluminación y la sensación de agrado y bienestar en un local.
Para obtener luz se precisa de una fuente de energía que se transforme en energía luminosa. Esta se produce principalmenente por medio de la transformación de la energía eléctrica.
Naturaleza de la luz
La luz es una manifestación de la energía que se transmite a través de manisfestaciones electromagnéticas y que no necesita un soporte material para su transmisión. El ojo humano percibe esta radiación cuando la longitud de onda de la misma se encuentra contenida entre 380 y 760 nm, que se manifiesta por los diferentes colores percibidos. De esta manera, tenemos un color para cada longitud de onda de la radiación.
Color Longitu de onda (nm)
Violeta 380 - 436
Azul 436 - 495
Verde 495 - 566
Amarillo 566 - 589
Naranja 589 - 627
Rojo 627 - 760
Introducción al diseño de iluminación
Hay dos aspectos del diseño de la iluminación intrínsecamente asociados. El aspecto cualitativo o estético y el cuantitativo o técnico.
El aspecto cualitativo tiene como objeto garantizar que el lugar ofrece un aspecto y un ambiente agradables. Es la combinación artística de luz y sombra, iluminación y oscuridad, figura y forma.
El aspecto cuantitativo tiene como objeto asegurarse de que hay luz apropiada para la tarea que se va a realizar. La Iluminating Engineering Society (IES) de América del Norte publica directrices sobre los niveles de luz adecuados para distintas tareas y actividades, según el tipo de tarea, el tamaño de los objetos manipulados, la minuciosidad necesaria, la edad media de las personas que se encuentran en ese espacio, etc. Una oficina normal tiene una iluminación de 30 a 100 "bujías-pie". Los niveles de luz también pueden expresarse en la únidad métrica "lux"; 1 bujía-pie equivale a aproximadamente 10 lux.
La velocidad de consumo de energía se denomina "potencia" y se mide en vatios. Una lámpara de 200 vatios consume energía al doble de velocidad que una lámpara de 100 vatios. La compañía eléctrica cobra a los consumidores por la cantidad total de energía que consumen. Esto se mide en kilovatios-hora o kwh. Una lámpara de 200 vatios encendida durante 5 horas consume 1.000 vatio-horas de energía, lo que se denomina un kilovatio-hora. Una lámpara de 1.000 vatios encendida durante una hora consume lo mismo que una lámpara de 100 vatios encendida durante 10 horas.
Como promedio, la electricidad cuesta unos 10 céntimos por kwh, aunque alcanza los 20 céntimos por kwh en algunos lugares y se reduce hasta 5 céntimos en otros.
Una lámpara de 100 vatios encendida durante 10 horas consume 1 kwh, que cuesta unos 10 céntimos, es decir, un céntimo la hora. ¡Iluminación eléctrica es uno de los mejores valores que puede obtener por un céntimo!
Nivel de iluminación
El nivel de iluminación o iluminancia es la cantidad de luz que incide sobre la unida de superficie y la unidad de medida es el lux (lx).
Reflexión y transmisión de la luz
Los fenómenos de reflexión y transmisión de la luz influyen en forma directa en la luminancia de los cuerpos, dependiendo de ellos la menor o menor calidad con la que los percibimos.
Se conoce como reflexión el fenómeno por el cual un rayo de luz cambia de dirección al incidir sobre una superficie y puede ser reflexión directa, difusa y mixta.
Se conoce como transmisión de la luz el fenómeno por el cual un rayo de luz cambia de dirección al atravesar un cuerpo.
Tipos de iluminación
Directa: Del 90 al 100% del flujo luminoso se dirige por debajo
Semidirecta: Del 60 al 90% del flujo luminoso se dirige por debajo
Directa-indirecta: Del 40 al 60% del flujo luminoso se dirige por debajo
Semiindirecta: Del 60 al 90% del flujo luminoso se dirige por encima
Indirecta: Del 90 al 100% del flujo luminoso se dirige por encima
Indice de rendimiento de color
El indice de rendimiento de color IRC de una fuente luminosa es la capacidad de dicha fuente de apreciación de los colores en un objeto iluminado.
Temperatura de color
Existen fuentes luminosas que no tienen un color fácilmente definible. Para ello se les asigna una temperatura de color tc en comparación con la temperatura que adquiere el cuerpo negro para presentar el mismo color que dicha fuente luminosa.
Esta temperatura se expresa en grados Kelvin.
Temperaturas de color inferiores a 3300 ºK dan una apariencia de color cálido y superiores a 5000ºK producen una sensación de luz fría. No es, por lo tanto aconsejable la utilización simultánea de fuentes de luz con temperatura de color diferente, pues producen un efecto desagradable al ojo.
El color y la luz
El color es una interpretación que el cerebro hace de las radiaciones electromagnéticas que el ojo es capaz de percibir. No es una cualidad de los cuerpos, pues el color , como tal, no se genera en ellas.
Los cuerpos pueden reflejar, transmitir o absorver las distintas radiaciones electromagnéticas, pero no generarlas. Así, por ejemplo, si un cuerpo absorbe todas las radiaciones, excepto la del color rojo que las refleja, lo veremos de color rojo. Si absorbe todas las radiaciones que recibe se verá de color negro. Si por el contrario, refleja todas las radiaciones del espectro visible , se verá de color blanco.
Magnitudes empleadas en luminotecnia
Las magnitudes más empleadas en luminotecnia son Flujo luminoso, Intensidad luminosa, Nivel de iluminación o iluminancia, Luminancia, Rendimiento luminoso, Ley de la inversa del cuadrado de la distancia.
Factor de utilización Fu
También llamado coef. de utilización, es la relacion que existe entre el flujo luminoso que incide
en el plano de trabajo y el flujo emitido por la fuente luminosa. Este factor está influenciado por diversos factores como son: nivel de iluminación, reflexión del local, dimensiones, etc
en el plano de trabajo y el flujo emitido por la fuente luminosa. Este factor está influenciado por diversos factores como son: nivel de iluminación, reflexión del local, dimensiones, etc
Factor de mantenimiento Fm
El nivel de iluminación que proporciona una instalación disminuye en forma progresiva a lo largo del tiempo debido a: pérdida de flujo de la lámpara, acumulación de suciedad en la luminaria y envejecimiento, y suciedad y envejecimiento de las paredes del local.
Indice de Local
Se determina a partir de las dimensiones del local, altura de las luminarias al puesto de trabajo y el tipo de luminaria a instalar.
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