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Luminotecnia

Ingeniera Prevencin de Riesgos, Calidad y Ambiente

Docentes:

Sara Marts O.

Sergio Yurgevic O.

2

Nikola Tesla (en cirlico: ),

(Smiljan, Imperio austrohngaro, actual

Croacia, 10 de julio de 1856 Nueva

York, 7 de enero de 1943) fue un

inventor, ingeniero mecnico, ingeniero

electricista y fsico de origen serbio y el

promotor ms importante del nacimiento

de la electricidad comercial.

Se le conoce, sobre todo, por sus

numerosas y revolucionarias invenciones

en el campo del electromagnetismo,

desarrolladas a finales del siglo XIX y

principios del siglo XX. Las patentes de

Tesla y su trabajo terico formaron las

bases de los sistemas modernos de

potencia elctrica por corriente alterna

(CA), incluyendo el sistema polifsico de

distribucin elctrica y el motor de

corriente alterna, que tanto contribuyeron

al nacimiento de la Segunda Revolucin

Industrial.

Era ciudadano del Imperio austraco por

nacimiento y ms tarde se hizo

ciudadano estadounidense. Tras su

demostracin de la comunicacin

inalmbrica por medio de ondas de radio

en 1894 y despus de su victoria en la

guerra de las corrientes, fue ampliamente

reconocido como uno de los ms

grandes ingenieros electricistas de los

Estados Unidos de Amrica. Gran parte

de su trabajo inicial fue pionero en la

ingeniera elctrica moderna y muchos

de sus descubrimientos fueron de suma

importancia. Durante este perodo en los

Estados Unidos la fama de Tesla

rivalizaba con la de cualquier inventor o

cientfico en la historia o la cultura

popular, pero debido a su personalidad

excntrica y a sus afirmaciones

aparentemente increbles y algunas

veces casi inverosmiles, acerca del

posible desarrollo de innovaciones

cientficas y tecnolgicas, Tesla fue

finalmente relegado al ostracismo y

considerado un cientfico loco. Tesla

nunca prest mucha atencin a sus

finanzas. Se dice que muri empobrecido

a la edad de 86 aos.

3

Adems de su trabajo en

electromagnetismo e ingeniera

electromecnica, Tesla contribuy en

diferente medida al desarrollo de la

robtica, el control remoto, el radar, las

ciencias de la computacin, la balstica,

la fsica nuclear, y la fsica terica. En

1943, la Corte Suprema de los Estados

Unidos lo acredit como el inventor de la

radio. Algunos de sus logros han sido

usados, no sin controversia, para

justificar varias pseudociencias, teoras

sobre ovnis y sobre anti-gravedad, as

como el ocultismo de la Nueva era y

teoras sobre la teletransportacin.

La unidad de medida del campo

magntico B del Sistema Internacional de

Unidades (tambin denominado

densidad de flujo magntico e induccin

magntica), el Tesla, fue llamado as en

su honor en la Confrence Gnrale des

Poids et Mesures (Pars, en 1960), como

tambin el Efecto Tesla de transmisin

inalmbrica de energa a dispositivos

electrnicos (que Tesla demostr a

pequea escala con la lmpara

incandescente en 1893) el cual pretenda

usar para la transmisin intercontinental

de energa a escala industrial en su

proyecto inconcluso, la Wardenclyffe

Tower (Torre de Wardenclyffe).

Francia y Estados Unidos

En 1882 se traslad a Pars, Francia,

para trabajar como ingeniero en la

Continental Edison Company (una de las

compaas de Thomas Alva Edison),

diseando mejoras para el equipo

elctrico trado del otro lado del ocano

gracias a las ideas de Edison. Segn su

biografa, en el mismo ao, concibi el

motor de induccin e inici el desarrollo

de varios dispositivos que usaban el

campo magntico rotativo, por los cuales

recibi patentes en 1888.

Poco despus, Tesla despert de un

sueo en el cual su madre haba muerto,

y yo supe que eso haba sucedido.

Tras esto, cay enfermo. Permaneci

dos o tres semanas recuperndose en

Gospi y en el pueblo de Tomingaj, cerca

de Graac, el lugar de nacimiento de su

madre.

En junio de 1884, lleg por primera vez a

los Estados Unidos, a la ciudad de

Nueva York, con poco ms que una carta

de recomendacin de Charles Batchelor,

un antiguo empleador. En la carta de

recomendacin a Thomas Edison,

Batchelor escribi, conozco a dos

grandes hombres, usted es uno de ellos;

el otro es este joven. Edison contrat a

Tesla para trabajar en su Edison

Machine Works. Empez a trabajar para

Edison como un simple ingeniero

elctrico y progres rpidamente,

resolviendo algunos de los problemas

ms difciles de la compaa. Se le

ofreci incluso la tarea de redisear

completamente los generadores de

corriente continua de la compaa de

Edison.

Tesla afirmaba que le ofrecieron US$

50,000 (US$1,1 millones en 2007,

ajustado por inflacin) por redisear los

ineficientes motores y generadores de

Edison, mejorando tanto su servicio

como su economa. En 1885, cuando

Tesla pregunt acerca del pago por su

trabajo, Edison replic, "Tesla, usted no

entiende nuestro humor

estadounidense," rompiendo as su

palabra. Con un sueldo de solo US$18 a

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la semana, tendra que haber trabajado

53 aos para reunir el dinero que le fue

prometido; la oferta era igual al capital

inicial de la compaa. Renunci a su

empleo de inmediato cuando se le

deneg un aumento de US$25 a la

semana.

As pues, poco despus, necesitado de

trabajo, se encontr a s mismo cavando

zanjas para la compaa de Edison por

un corto periodo de tiempo, el cual

aprovech para concentrarse en su

sistema polifsico de CA.

Aos posteriores

En 1886, Tesla fund su propia

compaa, la Tesla Electric Light &

Manufacturing. Los primeros

inversionistas, no estuvieron de acuerdo

con sus planes para el desarrollo de un

motor de corriente alterna y finalmente lo

relevaron de su puesto en la compaa.

Trabaj como obrero en New York de

1886 a 1887 para mantenerse y reunir

capital para su prximo proyecto. En

1887, construy el primer motor de

induccin sin escobillas, alimentado con

corriente alterna, el cual present en el

American Institute of Electrical Engineers

(Instituto Americano de Ingenieros

Elctricos) actualmente IEEE (Instituto de

Ingenieros Elctricos y Electrnicos) en

1888. En el mismo ao, desarroll el

principio de su bobina de Tesla, y

comenz a trabajar con George

Westinghouse en la Westinghouse

Electric & Manufacturing Company's en

los laboratorios de Pittsburgh.

Westinghouse escuch sus ideas para

sistemas polifsicos, los cuales podran

permitir la trasmisin de corriente alterna

a larga distancia.

En abril de 1887, Tesla empez a

investigar lo que despus se llam rayos

X, usando su propio tubo de vaco

(similar a su patente Patente USPTO n

514170: #514,170). Este dispositivo

difera de otros tubos de rayos X por el

hecho de no tener electrodo receptor. El

trmino moderno para el fenmeno

producido por este artefacto es

Bremsstrahlung (o radiacin de frenado).

Ahora se sabe que este dispositivo

operaba emitiendo electrones desde el

nico electrodo (careca de electrodo

receptor) mediante la combinacin de

emisin de electrones por efecto de

campo y emisin termoinica. Una vez

liberados los electrones son fuertemente

repelidos por un campo elctrico elevado

cerca del electrodo durante los picos de

voltaje negativo de la salida oscilante de

alto voltaje de la bobina de Tesla,

generando rayos X al chocar con la

envoltura de vidrio. Tesla tambin us

tubos de Geissler. Para 1892, se percat

del dao en la piel que Wilhelm Rntgen

ms tarde identific que era causada por

los rayos X.

En sus primeras investigaciones Tesla

dise algunos experimentos para

producir rayos X. l afirm que con estos

circuitos, el instrumento podr generar

rayos de Roentgen de mayor potencia

que la obtenida con aparatos

ordinarios.34

Tambin mencion los peligros de

trabajar con sus circuitos y con los rayos

X producidos por sus dispositivos de un

solo nodo. De muchas de sus notas en

las investigaciones preliminares de este

fenmeno, atribuy el dao de la piel a

varias causas. l crey que inicialmente

el dao no podra ser causado por los

rayos de Roentgen, sino por el ozono

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generado al contacto con la piel y en

parte tambin al cido nitroso. l

pensaba que estas eran ondas

longitudinales, como las producidas por

las ondas en plasmas.

Un sistema mundial para la trasmisin

de energa elctrica sin cables basado

en la conductividad elctrica de la tierra,

fue propuesto por Tesla, el cual

funcionara mediante la trasmisin de

energa por varios medios naturales y el

uso subsiguiente de la corriente

trasmitida entre los dos puntos para

alimentar dispositivos elctricos. En la

prctica este principio de trasmisin de

energa, es posible mediante el uso de

un rayo ultravioleta de alta potencia que

produjera un canal ionizado en el aire,

entre las estaciones de emisin y

recepcin. El mismo principio es usado

en el pararrayos, el electrolaser y el

Arma de electrochoque, y tambin se ha

propuesto para inhabilitar vehculos.9

Tesla demostr la transmisin

inalmbrica de energa a principios de

1891. El efecto Tesla (nombrado en

honor a Tesla) es un trmino para una

aplicacin de este tipo de conduccin

elctrica.

Wikipedia, Enciclopedia libre.

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ILUMINACIN INDUSTRIAL

En luminotecnia es muy interesante el concepto de Longitud de onda.

1. Espectro Electromagntico

Se denomina espectro electromagntico a la distribucin energtica del conjunto

de las ondas electromagnticas. El espectroscopio permite observar el espectro,

realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la

intensidad de la radiacin. La longitud de una onda es el perodo espacial de la

misma, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso.

Frecuencia es una magnitud que mide el nmero de repeticiones por unidad de

tiempo de cualquier fenmeno o suceso peridico.

El espectro electromagntico se extiende desde la radiacin de menor longitud de

onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz

visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnticas de mayor longitud

de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el lmite para la longitud de

onda ms pequea posible es la longitud de Planck mientras que el lmite mximo

sera el tamao del Universo aunque formalmente el espectro electromagntico es

infinito y continuo.

Espectro electromagntico.

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2. Fundamentos Fisiolgicos de la Luminotecnia.

El ojo humano

En luminotecnia intervienen 2 factores esenciales:

1. Un manantial de energa luminosa, una lmpara incandescente es un

ejemplo.

2. Un receptor de energa luminosa. El ojo humano es un receptor de energa

luminosa, por el fenmeno denominado sensacin visual que enva la

informacin al cerebro y la interpreta mediante el proceso llamado

percepcin visual.

El ojo humano es un sistema ptico formado por un dioptrio esfrico y una

lente, que reciben, respectivamente, el nombre de crnea y cristalino, y que

son capaces de formar una imagen de los objetos sobre la superficie interna

del ojo, en una zona denominada retina, que es sensible a la luz.

El ojo humano.

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La crnea refracta los rayos luminosos y el cristalino acta como ajuste para

enfocar objetos situados a diferentes distancias. De esto se encargan los

msculos ciliares que modifican la curvatura de la lente y cambian su potencia.

Para enfocar un objeto que est prximo, es decir, para que la imagen se

forme en la retina, los msculos ciliares se contraen, y el grosor del cristalino

aumenta, acortando la distancia focal imagen. Por el contrario si el objeto est

distante los msculos ciliares se relajan y la lente adelgaza. Este ajuste se

denomina acomodacin o adaptacin.

El ojo tiene una forma aproximadamente esfrica y est rodeado por una

membrana llamada esclertica que por la parte anterior se hace transparente

para formar la crnea. Tras la crnea hay un diafragma, el iris, que posee una

abertura, la pupila, por la que pasa la luz hacia el interior del ojo. El iris es el

que define el color de nuestros ojos y el que controla automticamente el

dimetro de la pupila para regular la intensidad luminosa que recibe el ojo.

El cristalino est unido por ligamentos al msculo ciliar. De esta manera el ojo

queda dividido en dos partes: La posterior que contiene humor vtreo y la

anterior que contiene humor acuoso. El cristalino enfoca las imgenes sobre la

envoltura interna del ojo, la retina. Esta envoltura contiene fibras nerviosas

(prolongaciones del nervio ptico) que terminan en unas pequeas estructuras

denominadas conos y bastones muy sensibles a la luz. Existe un punto en la

retina, llamado fvea, alrededor del cual hay una zona que slo tiene conos

(para ver el color). Durante el da la fvea es la parte ms sensible de la retina

y sobre ella se forma la imagen del objeto que miramos.

Factores Fisiolgicos de la visin

Acomodacin: Corresponde a la capacidad del ojo para enfocar los objetos a

diferentes distancias en que se encuentran los objetos de tal forma que la

retina siempre los recibe bien enfocados. Esta funcin la lleva a cabo el

cristalino que vara su forma a ms o menos convexo, segn la distancia en

que estn los objetos. Esta capacidad se va perdiendo con los aos debido a la

prdida de elasticidad que sufre el cristalino; es lo que se conoce como

presbicia o vista cansada y hace que aumente la distancia focal y la cantidad

de luz mnima necesaria para que se forme una imagen ntida.

Adaptacin: Proceso mediante el cual el ojo se adapta a distintos niveles de

luminosidad. La Pupila se contrae reduciendo el paso de los rayos luminosos

cuando el nivel de iluminacin es muy intenso. Por el contrario en la oscuridad

9

la Pupila se dilata para captar la mayor cantidad posible de energa luminosa.

La duracin de la adaptacin de la luz depende de varios factores como la

iluminacin inicial, magnitud del cambio, siendo el ms importante el cambio de

niveles bajos a altos niveles de iluminacin

Para profundizar en la propiedad de Acomodacin, para ello supondremos dos

sentidos independientes sensibles a la luz. Todos los bastoncitos forman el

sentido escotpco caracterizado por gran sensibilidad a la luz y pequea

sensibilidad a los colores de los cuerpos la mxima sensibilidad se desplaza a

longitudes de onda menores alrededor de los 500 nm. Todos los conos

constituirn el sentido fotpico de baja sensibilidad a la luz y gran sensibilidad

a los colores de los cuerpos, la mxima sensibilidad se produce para

longitudes de onda alrededor de 555 nm correspondiente al color amarillo

limn. Visin Mesotpica o intermedia: es una visin entre las dos anteriores.

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Agudeza Visual: Es la capacidad de percibir y discriminar visualmente detalles

de los objetos, donde la variable principal tiene relacin con la distancia que se

tiene de un objeto particular.

Factores que intervienen en la percepcin visual.

El ojo humano solo percibe la Luminancia o mejor dicho la diferencia de

Luminancia entre dos objetos circundantes y el efecto de la Luminancia sobre

el rgano de la visin es el Brillo. Es decir que la Luminancia es la causa o el

Brillo es el efecto, o la sensacin.

Brillo: Es la sensacin en el ojo humano, a causa de las diferencias de

luminancia de los objetos iluminados o luminosos. Se consideran dos clases de

brillo:

Brillo directo: o brillo del manantial luminoso, por ejemplo, el brillo de una

lmpara fluorescente.

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Brillo Reflejado o brillo percibido al incidir el flujo luminosos sobre una

superficie brillante, por ejemplo, el brillo de un espejo, intensamente

iluminado.

Deslumbramiento: Este concepto est ntimamente ligado con el brillo, pero

no depende directamente con el brillo intrnsecamente considerado, sino la

diferencias de brillo. Se presenta este fenmeno cuando en el campo de visin

hay objetos iluminados o manantiales luminosos con grandes diferencias de

brillo; por ejemplo en una habitacin a oscuras, la luz directa de una lmpara

incandescente de 50W produce deslumbramiento, mientras que en una

habitacin bien iluminada, la luz de la misma lmpara no provoca este

fenmeno. El lmite tolerable de brillo, para una visin directa, es el producido

por una luminaria de 7.500 mits.

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Magnitudes Elctricas

1. Ley de Ohm: La corriente que circula por un circuito es directamente

proporcional al voltaje que lo alimenta e inversamente proporcional a su

resistencia.

I = V

R

Dnde:

I = corriente elctrica en Amper (A)

V= Voltaje en Volts (V)

R= Resistencia en Ohms ()

2 Potencia Elctrica: La potencia elctrica (P) que acta en un circuito es igual al

producto de la Intensidad de corriente por la tensin o voltaje existente en el

circuito:

P = V x I

Dnde:

P= Potencia elctrica en Wats (w)

V= Voltaje en volts (v)

I= Corriente elctrica en Amper (A)

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Si la potencia disipada en un circuito no sirve ms que para calentar los

conductores como es el caso de las lmparas de incandescencia, se tiene que:

V = R x I

Por lo tanto:

P = V x I P=(R x I) x I

P = R x I2

Energa Elctrica (W), producida o consumida durante un tiempo t, tiene el

siguiente valor:

W = R x I2 x t

La Luz

La luz es tambin, como la electricidad, el calor, etc., una de las manifestaciones

de la energa. Se produce de varias maneras; calentando hasta la incandescencia

cuerpos slidos o gases (fundamento de las lmparas de incandescencia) en

cuyo caso se obtiene adems energa calrica, generalmente en forma de prdida,

o bien se puede obtener tambin energa luminosa por medio de una descarga

elctrica entre dos placas de material conductor sumergido en un gas ionizado o

en un vapor metlico (de mercurio, de sodio, etc) este es el fundamento de las

lmparas de descarga.

En todos los casos, en os manantiales luminosos ha de proporcionrseles energa

(calrica, elctrica, etc.) que se transforma en energa luminosa.

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Magnitudes y Unidades Luminosas

Las magnitudes fundamentales de la Luminotecnia, as como las unidades ms

empleadas para la medicin y que sirven para comparar y valorar las diversas

fuentes o manantiales luminosos utilizados en la prctica:

- Flujo Luminoso

- Intensidad luminosa

- Iluminancia

- Luminancia.

1. Flujo luminoso: Cantidad de luz emitida por una fuente luminosa, depende

nicamente de las propiedades de la fuente. En todos los manantiales

luminosos o lmparas, se obtiene energa luminosa por transformacin de

otra clase de energa; por ejemplo la luz de una lmpara elctrica de

incandescencia es consecuencia de la energa elctrica de la lmpara. Pero

no toda la energa primitiva se transforma en energa luminosa; la lmpara

incandescente, parte de la energa elctrica se transforma directamente en

energa calrica (la lmpara se calienta), otra parte se transforma ene

energa radiante y una pequea parte de esta energa radiante est

comprendida entre las longitudes de onda de 350 nm y 760 nm que son los

lmites que provocan la sensacin de luz en el ojo humano, es decir se trata

de energa luminosa.

Balance energtico de una lmpara de mercurio de alta presin

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La unidad de Flujo luminoso es el Lumen; se define como el flujo luminoso

emitido en un ngulo slido de 1 estereorradin por un manantial luminoso cuya

intensidad luminosa es igual a una candela

= 1 lumen

1 Candela

1 Candela

1 Candela

1 Candela

Definicin de la unidad de Flujo

Luminoso.

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2. Intensidad luminosa: La unidad es Candela, el patrn primario

internacionales un crisol conteniendo platino puro en estado de fusin; en el

punto de solidificacin del platino fundido, su temperatura permanece

constante e igual a 2046K, un centmetro cuadrado de este patrn

primario tiene una intensidad luminosa de de 60 candelas. La candela,

definida de esta manera representa aproximadamente la intensidad

luminosa en el sentido horizontal de una llama de buja y es sensiblemente

igual a llamada buja internacional.

3. Iluminancia: (tambin llamada Emitancia) Es el flujo luminoso (en lmenes)

que incide sobre una superficie.

La unidad es el Lux y corresponde al flujo luminoso de 1 lumen que incide

homogneamente sobre una superficie de un 1 metro cuadrado.

Su importancia radica en el hecho de que la mayora de las normas de

iluminacin industrial, definen en Lux, las condiciones lumnicas de los

puestos de trabajo, determinando niveles de iluminacin, segn

requerimientos visuales que impliquen las tareas realizadas.

4. Luminancia o brillo fotomtrico (L): Corresponde a la luz que llega al ojo

procedente de las transformaciones por absorcin, reflexin o transmisin

sobre los objetos, a esta luz procedente de los objetos se le conoce como

luminancia o brillo fotomtrico. Por tanto, la luminancia es el flujo reflejado

por los cuerpos, o el flujo emitido si un objeto se considera fuente de luz.

El ojo humano ve luminancias, as por ejemplo usted puede leer el texto

debido a que la luminancia del fondo blanco de la hoja es mayor que la

luminancia de las letras.

Definicin de Luminancia.

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Ley fundamental de la iluminacin:

La iluminacin de una superficie situada perpendicularmente a la direccin de la

radiacin luminosa es directamente proporcional a la intensidad luminosa del

manantial luminoso e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que le

separa del mismo.

Ejemplo:

Una lmpara elctrica emite 36 lumen y est instalada en una sala de clases a 5

metros sobre el suelo de una sala. Cul es el nivel de Iluminancia, si se mide a:

a. 1 metro de distancia de la lmpara.

b. 2 metros de distancia de la lmpara.

Iluminancia = Flujo luminoso (lumen)

Distancia2 (m)

a. = 36 lumen D= 1 m

Iluminancia = 36 lumen

1m2

Iluminancia = 36 Lux

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b. = 36 lumen D= 2 m

Iluminancia = 36 lumen

4 m2

Iluminancia = 9 Lux

Ley del coseno.

La ley fundamental de iluminacin aplica a superficies situadas

perpendicularmente a la direccin de los rayos luminosos. Para el caso en que los

rayos luminosos incidan sobre una superficie siguiendo una direccin cualquiera.

La iluminacin es proporcional al coseno del ngulo de incidencia de los

rayos luminosos en el punto iluminado.

En la figura S representa una superficie que recibe un flujo luminoso uniforme procedente del manantial luminoso, esta superficie es perpendicular a la direccin

del flujo y su iluminacin:

E =

S

S S

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La superficie S, vale

S = S...

Cos

Y adems recibe el mismo flujo luminoso , por lo tanto, su iluminacin ser.

E = Cos S

Segn la Ley fundamental de iluminacin:

E = I Cos

d2

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Conceptos Generales de Iluminacin

Segn zona a iluminar:

Iluminacin Interior.

IluminacinExterior

Segn su forma de generacin:

Iluminacin Natural.

Iluminacin Artificial.

Segn rea de cubrimiento:

Iluminacin General

Iluminacin Localizada

Tipos de fuentes de luz:

Termo-radiacin

Lmparas incandescentes

Lmparas Halgenas

Luminiscencia, lmparas de descarga de gases:

Fluorescentes

Halogenuros metlicos

Vapor de Mercurio

Vapor de Sodio (Alta y baja presin).

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Lmparas Incandescentes:

Las lmparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la

energa elctrica.

La lmpara de incandescencia es un elemento radiador, cuyo cuerpo luminoso

est constituido por un hilo conductor a travs del que hace pasar una corriente

elctrica, por el paso de la corriente elctrica, el filamento sube su temperatura

hasta el rojo blanco emitiendo a esta temperatura (cercana a los 3600 K)

radiaciones comprendidas dentro del espectro visible.

La produccin de luz mediante la incandescencia contiene todas las longitudes de

onda que forman la luz visible, su espectro de emisiones es continuo, esto

garantiza una buena reproduccin de los colores de los objetos iluminados.

Caractersticas fotomtricas:

Lmpara 25 w

Flujo luminoso 220 lum

Rendimiento o eficiencia 8 lum/w

Caractersticas de calidad:

Reproduccin de colores, muy bueno

Parmetros de duracin 1000 hrs.

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Lmpara algena

Esta lmpara es ms pequea y eficiente que la lmpara incandescente de igual

potencia, su ventaja brindar una iluminacin mucho ms brillante y con un tiempo

de vida mayor.

Luminiscencia, lmparas de descarga de gases

Tubo Fluorescente:

Es una luminaria que cuenta con una lmpara de vapor de mercurio a baja presin

y que es utilizada normalmente para la iluminacin domstica e industrial.

Su gran ventaja frente a otro tipo de lmparas, como las incandescentes, es su

eficiencia energtica.

Se distinguen dos elementos fundamentales: el cebador (tambin llamado

arrancador o partidor) y el balasto, que provee reactancia inductiva.

El partidor est formado por una pequea ampolla de cristal que contiene gases a

baja presin (nen, argn y gas de mercurio) y en cuyo interior se halla un

contacto formado por una lmina bimetlica doblada en "U". En paralelo con este

contacto hay un condensador destinado al doble efecto de actuar de amortiguador

de chispa y de absorber la radiacin de radiofrecuencias que pudiesen interferir

con receptores de radio, TV o comunicaciones.

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Est formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con

diversas sustancias qumicas fosforescentes. Esos compuestos qumicos emiten

luz visible al recibir una radiacin ultravioleta.

El tubo contiene adems una pequea cantidad de vapor de mercurio y un gas

inerte, habitualmente argn o nen, a una presin ms baja que la presin

atmosfrica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de

tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionizacin de los gases.

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Lmparas de Mercurio

Las lmparas de mercurio tienen un voltaje de encendido entre 150 y 180 V que

permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para

encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar prximo a uno de los electrodos

principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la

descarga entre los electrodos principales. A continuacin se inicia un periodo

transitorio de unos cuatro minutos, caracterizado porque la luz pasa de un tono

violeta a blanco azulado, en el que se produce la vaporizacin del mercurio y un

incremento progresivo de la presin del vapor y el flujo luminoso hasta alcanzar

los valores normales. Si en estos momentos se apagara la lmpara no sera

posible su reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presin del

mercurio hara necesaria una tensin de ruptura muy alta.

Balance energtico de una lmpara de mercurio a alta presin

La eficacia oscila entre 40 y

60 lm/W y aumenta con la

potencia, aunque para una

misma potencia es posible

incrementar la eficacia

aadiendo un recubrimiento

de polvos fosforescentes que

conviertan la luz ultravioleta

en visible.

25

Lmparas con halogenuros metlicos

La temperatura de color de 3000 a 6000 K dependiendo de los yoduros aadidos y

un rendimiento del color de entre 65% y 85%. La eficiencia de estas lmparas

ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas 10.000 horas.

Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el tiempo necesario

hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es necesario un

dispositivo especial de encendido, puesto que las tensiones de arranque son muy

elevadas (1500-5000 V).

La descarga elctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presin produce una

radiacin monocromtica caracterstica formada por dos rayas en el espectro (589

nm y 589.6 nm)

Balance energtico de lmparas con halogenuros metlicos

Es una lmpara de mercurio que se

aade en el tubo de descarga

yoduros metlicos (sodio, talio,

indio.)

Se consigue mejorar

considerablemente la capacidad de

reproducir el color de la lmpara de

vapor de mercurio. Cada una de

estas sustancias aporta nuevas

lneas al espectro (por ejemplo

amarillo el sodio, verde el talio y rojo

y azul el indio).

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Lmpara de sodio

La descarga elctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presin produce una

radiacin monocromtica caracterstica formada por dos rayas en el espectro (589

nm y 589.6 nm)

La radiacin emitida, de color amarillo, est muy prxima al mximo de

sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lmparas es

muy elevada (entre 160 y 180 lm/W). Otras ventajas que ofrece es que permite

una gran comodidad y agudeza visual, adems de una buena percepcin de

contrastes. Por contra, su mono cromatismo hace que la reproduccin de colores y

el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores

de los objetos.

Balance energtico de lmparas con halogenuros metlicos

27

Cdigo Elctrico: NCh Elctrica 4 Of 2003 Instalaciones

de consumo en baja tensin.

11.0 Conceptos Generales

Se considera instalacin de alumbrado a toda aquella en que la energa se utilice

preferentemente iluminar el o los recintos considerados, sin perjuicio que a la vez

se le utilice para accionar artefactos electrodomsticos o mquinas pequeas

similares conectadas a travs de enchufes. Por razones de operacin, facilidad de

mantenimiento y de seguridad, las instalaciones de alumbrado se dividirn en

circuitos, los cuales, en lo posible, debern servir reas de radio limitado.

Cada circuito de alumbrado estar formado por centro de consumo,

entendindose por tales a los artefactos de iluminacin que se instalen en puntos

fsicos determinados o a los enchufes hembra que permitan la conexin de

artefactos susceptibles de conectarse a este tipo de circuito.

Alumbrado en Locales comerciales e industriales.

Para determinar la potencia elctrica necesaria a instalar para el alumbrado de

locales comerciales e industriales, se deber tener en cuenta el nivel de

alumbrado requerido, el tipo de fuente luminosa que se emplear y el rea del

recinto por iluminar.

28

Tabla N 11.24

Iluminancias Mnimas para locales comerciales e industriales.

11.3 Alumbrado en recintos asistenciales y educacionales.

Para determinar la potencia elctrica necesaria a instalar para el alumbrado de

recintos asistenciales y educacionales, se deber tener en cuenta el nivel de

alumbrado requerido, el tipo de fuente luminosa que se emplear y el rea del

recinto por iluminar.

Tabla 11.25: Iluminancias Mnimas para locales educacionales y

asistenciales.

29

DS 594/1999 de Minsal: 6. De la Iluminacin.

Artculo 103: Todo lugar de trabajo, con excepcin de faenas mineras

subterrneas o similares, deber estar iluminado con luz natural o artificial que

depender de la faena o actividad que en l se realice.

El valor mnimo de la iluminacin promedio ser la que se indica a

continuacin:

Lugar o Faena Iluminacin expresada en LUX (LX)

Pasillos, bodegas, salas de descanso, comedores, servicios higinicos, salas de trabajo con iluminacin suplementaria sobre cada mquina o faena, salas donde se efecten trabajos que no exigen discriminacin de detalles finos o donde hay suficiente contraste.

150

Trabajo prolongado con requerimiento moderado sobre la visin, trabajo mecnico con cierta discriminacin de detalles, moldes en fundiciones y trabajos similares.

300

Trabajo con pocos contrastes, lectura continuada en tipo pequeo, trabajo mecnico que exige discriminacin de detalles finos, maquinarias, herramientas, cajistas de imprenta, monotipias y trabajos similares.

500

Laboratorios, salas de consulta y de procedimientos de diagnstico y salas de esterilizacin.

500 a 700 Costura y trabajo de aguja, revisin prolija de artculos, corte y trazado.

1000 Trabajo prolongado con discriminacin de detalles finos, montaje y revisin de artculos con detalles pequeos y poco contraste, relojera, operaciones textiles sobre gnero oscuro y trabajos similares.

1.500 a 2.000

Sillas dentales y mesas de autopsias. 5.000 Mesa quirrgica 20.000

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Artculo 104: La relacin entre iluminacin general y localizada deber

mantenerse dentro de los siguientes valores:

Iluminacin General (Lux)

Iluminacin Localizada (Lux)

150 250 250 500

300 1.000

500 2.000 600 5.000

700 10.000

Bibliografa:

1. Luminotcnia

Autor: Carlos Buigas Sans

2. Norma Chilena 4, Of. 2003, Instalaciones de consumo en baja tensin.

3. DS 594/1999 del Minsal.

4. Wikimedia, Enciclopedia libre.