Como funciona uma lâmpada elétrica?

Uma lâmpada elétrica funciona conduzindo uma corrente elétrica através de seus fios e do filamento, uma vez que é conectada a uma fonte de alimentação. Conforme a corrente flui através dos componentes de uma lâmpada elétrica, ela gera luz aumentando seus níveis de calor.

Os elétrons que compõem a corrente elétrica se movem livremente de uma área com carga negativa para outra com carga positiva, porque eles não estão fortemente ligados a seus átomos. À medida que esses elétrons livres se movem através do filamento, eles colidem constantemente com seus átomos. Cada colisão resulta em uma quantidade de energia capaz de induzir a vibração de um átomo, o que efetivamente aumenta seu calor.

Quando os átomos vibram, seus elétrons vinculados podem ser aumentados para um nível de energia mais alto. À medida que o nível de energia cai para um valor normal, os elétrons liberam a diferença nos níveis de energia na forma de fótons, emitindo luz. Os átomos que compreendem metais normalmente emitem luz infravermelha por meio desse processo, embora sejam capazes de emitir luz visível se forem aquecidos a 4.000 graus Fahrenheit. A facilidade com que um condutor se aquece depende de sua espessura e do nível de resistência que ele apresenta ao movimento dos elétrons.

As lâmpadas elétricas normalmente usam tungstênio para o filamento porque ele pode tolerar temperaturas extremamente altas necessárias para criar luz visível sem derreter. A câmara sem oxigênio na qual o filamento de tungstênio está alojado evita que ele pegue fogo.