¿Por qué el filamento de la bombilla eléctrica está compuesto de tungsteno?

Gran pregunta: solía trabajar para una empresa que solía pasar miles de lámparas al año. Un día, el Director Gerente vino a preguntar por qué no estábamos reparando las lámparas con un soldador. La soldadura se funde a 183 ° C, tungsteno a 3450 ° C. Eso es lo que lo convierte en el metal incandesent perfecto. Puede ser candente y no derretirse. (El acero se derrite a la mitad).

Aunque la mayoría de las lámparas están típicamente diseñadas para funcionar a un voltaje conveniente (12V para vehículos, 110 / 230V para uso de red dependiendo de dónde viva), el voltaje óptimo para ejecutar tungsteno es de alrededor de 80V. Este es el límite entre la salida máxima de luz y la mínima ‘escala’, donde la superficie del tungsteno se deteriora.

Además de los filamentos en las lámparas incandescentes, el tungsteno también se usa para los electrodos en las lámparas de descarga, donde se requiere una mayor salida de luz. En este caso, en lugar de un filamento brillante muy fino, hay una masa sólida de metal que puede ser tan grande como aproximadamente el tamaño de una pila de 10 cuartos (10p s, 50 centavos de euro). Estos se utilizan en aplicaciones industriales, por ejemplo, casas de luz y siguen focos en aplicaciones teatrales y de entretenimiento.

Esta es la lámpara de tungsteno / xenón de 2000w de un Super Trouper (sí, la luz que nadie sabe que ABBA hizo famosa). Tenga en cuenta la falta de filamento, solo un gran bulto que se calienta. Sin embargo, como Kenneth Ludgren ha mencionado en los comentarios (gracias, anoche, anoche), la mayoría de la luz en realidad proviene del arco.

Debido a la cantidad de metal en estas lámparas, tardan uno o dos minutos en alcanzar una intensidad completa y estable cuando se encienden, y también demoran bastante en enfriarse.

Aquí hay una imagen aleatoria de Internet que muestra la salida de luz de una fuente de arco, en este punto no tiene absolutamente nada que ver con los filamentos de tungsteno, pero sigue siendo interesante …

“El 13 de diciembre de 1904, el húngaro Sándor Just y el croata Franjo Hanaman obtuvieron una patente húngara (No. 34541) para una lámpara de filamento de tungsteno que duró más y dio una luz más brillante que el filamento de carbono. Las lámparas de filamento de tungsteno fueron comercializadas por primera vez por la compañía húngara Tungsram en 1904. Este tipo se llama a menudo bombillas de tungsteno en muchos países europeos. Llenar una bombilla con un gas inerte como el argón o el nitrógeno retarda la evaporación del filamento de tungsteno en comparación con operarlo al vacío. Esto permite mayores temperaturas y, por lo tanto, mayor eficacia con menos reducción en la vida útil del filamento “.

Extraído del artículo wiki: bombilla incandescente

“De todos los metales en forma pura, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto (3422 ° C, 6192 ° F), la presión de vapor más baja (a temperaturas superiores a 1650 ° C, 3000 ° F) y la mayor resistencia a la tracción. Aunque el carbono permanece sólido a temperaturas más altas que el tungsteno, el carbono sublima, en lugar de fundirse, por lo que se considera que el tungsteno tiene un punto de fusión más alto. El tungsteno tiene el coeficiente más bajo de expansión térmica de cualquier metal puro. La baja expansión térmica y el alto punto de fusión y la resistencia a la tracción del tungsteno se originan a partir de fuertes enlaces covalentes formados entre los átomos de tungsteno por los electrones 5d. Alejar pequeñas cantidades de tungsteno con acero aumenta en gran medida su tenacidad ”.

Extraído del artículo wiki: Tungsteno

Antes del tungsteno, se usaban filamentos de carbono. Como se menciona en el artículo de Tungsteno, Carbon sublimes. Debido a esta sublimación, después de un tiempo, el globo de vidrio se recubre con hollín, lo que reduce la luz. El tungsteno se usa exclusivamente para filamentos de luz eléctrica porque tiene el coeficiente de expansión térmica más bajo, un alto punto de fusión y su buena resistencia a la tracción.

Espero que esto responda a su consulta.

Con saludos

El tungsteno puro tiene algunas propiedades increíbles, incluido el punto de fusión más alto (3695 K), la presión de vapor más baja y la mayor resistencia a la tracción de todos los metales. Debido a estas propiedades, es el material más comúnmente utilizado para los filamentos de las bombillas .

Para más cosas: http://www.electricaledition.com

Esto se debe a que el filamento de una bombilla debe estar hecho con un material que posea un alto punto de fusión, alta resistencia y alta resistencia a la tracción … y el tungsteno tiene todas estas cualidades, tiene el punto de fusión más alto de alrededor de 3695K, que es mucho más alto que el de otros materiales adecuados como el nicromo, etc., sin embargo, el nicromo tiene una alta resistencia, pero no se utiliza para fabricar el filamento de una factura debido al bajo punto de fusión de alrededor de 1660 K …

También el tungsteno tiene una alta resistencia a la tracción en comparación con el nicromo …

Espero que esto te ayude.

La luz en la bombilla incandescente se produce al calentar el filamento. Para esta corriente debe pasar a través de material de alta resistencia eléctrica. El tungsteno tiene un alto punto de fusión de 3695K, la presión de vapor más baja y una gran resistencia a la tracción de todos los metales. Como puede alcanzar altas temperaturas antes de derretirse, se usa para filamentos de bombilla.

Una lámpara incandescente produce luz a través del proceso de radiación térmica. Tiene que estar caliente para emitir luz. Cuanto más calor hace, más luz emite en el rango visible. Por lo tanto, las lámparas incandescentes más eficientes tendrán el filamento más caliente posible. Debido a que son impulsados ​​eléctricamente, el filamento debe ser conductor. Las primeras lámparas incandescentes se hicieron con alambre de platino muy caro. Más prácticos fueron el bambú carbonizado y luego el equipo de Edison creó un filamento de carbono con una vida bastante larga. Los filamentos de carbono fueron mejorados y utilizados durante muchos años. Edison sabía que el tungston sería un material excelente para un filamento debido a su temperatura de fusión extremadamente alta, la más alta de todos los metales. En ese momento, sin embargo, era imposible formar tungston en alambre. William David Collidge inventó un proceso mediante el cual la barra de tungston muy frágil podría formarse en un fino alambre de conducto. El alambre fino se puede enrollar para formar filimentos que todavía se usan hoy en día en bombillas incandescentes.

“De todos los metales en forma pura, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto (3422 ° C, 6192 ° F), la presión de vapor más baja (a temperaturas superiores a 1650 ° C, 3000 ° F) y la mayor resistencia a la tracción …”

Mucho antes de que Thomas Edison patentara, primero en 1879 y luego un año después en 1880, y comenzó a comercializar su bombilla incandescente, los inventores británicos demostraban que la luz eléctrica era posible con la lámpara de arco.

No se puede hablar sobre la historia de la bombilla sin mencionar a William Sawyer y Albon Man, quienes recibieron una patente estadounidense para la lámpara incandescente, y Joseph Swan, quien patentó su bombilla en Inglaterra.

Hubo debate sobre si las patentes de bombilla de Edison infringían las patentes de estos otros inventores. Finalmente, la compañía de iluminación estadounidense de Edison se fusionó con Thomson-Houston Electric Company, la compañía que fabrica bombillas incandescentes bajo la patente Sawyer-Man, para formar General Electric, y la compañía de iluminación inglesa de Edison se fusionó con la compañía de Joseph Swan para formar Ediswan en Inglaterra

La bombilla de tungsteno es descubierta por Juan José de Elhuyar, que es ciudadano estadounidense. Las palabras tungsteno significan lanzar piedras. La estructura química del tungsteno es símbolo de “W”. El nombre original del elemento es Wolfram. El tungsteno tiene propiedades fabulosas, tiene el punto de fusión más alto, la presión de vapor más baja y la mayor resistencia a la tracción. Estas propiedades se utilizan para alcanzar altas temperaturas antes de derretirse. Entonces emite luz brillante. Esta es la razón principal para colocar filamentos de tungsteno en bombillas.

El tungsteno tiene un alto punto de fusión y una resistencia moderadamente alta. Por lo tanto, un cable puede brillar al rojo vivo sin derretirse. Para mejorar la eficiencia, el cable se enrolla, y esa bobina se enrolla nuevamente con el efecto de atrapar más energía en las bobinas.

El tungsteno tiene un punto de fusión muy alto. 3422 ° C (6192 ° F). También es un metal muy fuerte utilizado en brocas de tungsteno y hojas de sierra.

También se llama Wolfram. W en el sistema periódico.

En los filamentos de la lámpara se ejecuta a una temperatura de alrededor de 2500 ° C para obtener una vida útil razonable. Debido a su resistencia, es más confiable que cualquier otro metal utilizado para aplicaciones de alta temperatura.

No derrite ni expulsa gas de alta temperatura. Si deja de mirar, el interior de la bombilla se llenará de vapor y la bombilla ya no funcionará.

Tundsten se usa porque no se funde a altas temperaturas y también tiene alta resistencia y resistividad.

El bulbo brilla cuando la corriente lo atraviesa. Tungeston tiene un alto punto de fusión que otros materiales. Es por eso que usamos Tungeston como filamento.