Hits

Hit Counters

Lámparas de neón

Lámpara de neón, ampolla o tubo de vidrio, con dos electrodos, que contiene gas neón a baja presión. Esta lámpara produce una luz anaranjada-rojiza cuando la tensión eléctrica aplicada entre ambos electrodos es lo bastante grande para ionizar el gas contenido en el tubo (véase Iluminación eléctrica; Ionización). La tensión a la que la lámpara empieza a brillar depende del diseño del tubo. Cuando el gas se ioniza, la caída de tensión en el tubo es casi constante, con independencia de la intensidad de la corriente que circule por él. Por eso, a veces se emplean en dispositivos electrónicos lámparas de neón diminutas que funcionan como reguladores de tensión y proporcionan una tensión continua constante. Estas lámparas también se usan a veces como pilotos para indicar si un equipo eléctrico está conectado o no.

Otro tipo de lámpara de neón es un tubo de vidrio lleno de neón ionizado a muy baja presión. El tubo brilla con un color rojo intenso cuando se aplica una corriente alterna de alta tensión a los electrodos situados en los extremos. Este tipo de lámpara de neón, así como lámparas similares que emplean otros gases como argón o criptón, se usa mucho en anuncios luminosos.

Se hace pasar por el tubo una pequeña corriente eléctrica, que puede ser alterna o continua, provocando que éste emita un brillo rojo anaranjado. La fórmula exacta del gas es típicamente la mezcla Penning (99,5% neón y 0,5% argón), que tiene un voltaje de ruptura menor que el neón puro.

Las lámparas de neón son dispositivos de resistencia negativa, en el que incrementar el flujo de corriente por el dispositivo incrementa el número de iones, decrementando así la resistencia de la lámpara y permitiendo que fluyan corrientes mayores. Debido a esto, la circuitería eléctrica externa a la lámpara de neón debe proporcionar un método de limitar la corriente del circuito o éste se incrementará hasta que la lámpara se autodestruya. Para lámparas del tamaño de intermitentes, se usa convencionalmente un resistor para limitar la corriente. Para las de tamaño rótulo, el transformador de alto voltaje suele limitar la corriente disponible, a menudo contando con una gran cantidad de inductancia de fuga en la bobina secundaria.

Cuando la corriente que circula por la lámpara es menor que corriente del circuito de descarga de corriente más alto, la descarga luminosa puede volverse inestable y no cubrir toda la superficie de los electrodos. Esto puede indicar envejecimiento de la lámpara, y se aprovecha para las lámparas de neón decorativas que simulan una llama. Sin embargo, mientras una corriente demasiado baja provoca parpadeo, una corriente demasiado alta incrementa el desgaste de los electrodos estimulando la pulverización catódica, que recubre de metal la superficie interna de la lámpara y provoca que se oscurezca.

El efecto de parpadeo está provocado por las diferencias en el potencial de ionización del gas, que depende del espacio entre los electrodos, la temperatura y la presión del gas. El potencial necesario para disparar la descarga es mayor que el necesario para sostenerla. Cuando no hay corriente suficiente para ionizar todo el volumen de gas en torno a los electrodos, sólo ocurre una ionización parcial y el brillo aparece sólo en torno a parte de la superficie de los electrodos. Las corrientes convectivas hacen que las zonas brillantes asciendan, de forma no muy diferente a las descarga en una escalera de Jacob. Un efecto de fotoionización puede observarse aquí, a media que la zona del electrodo cubierta con la descarga puede incrementarse por la luz brillando en la lámpara.

La mayoría de las lámpara de neón pequeñas, como las comunes NE-2, tienen una tensión disruptiva de entre 90 y 110 voltios. Esta característica permite su uso como reguladores de voltaje o dispositivos de protección de sobretensión simples.

En los años 1960 General Electric, Signalite y otras marcas hicieron pequeñas lámparas de neón extra-estables para usos electrónicos. Idearon incluso circuitos lógicos digitales, memorias binarias y divisores de frecuencia usando neones. Estos circuitos aparecieron en órganos electrónicos de los años 1950, así como en alguna instrumentación.

Las lámparas de neón pequeñas se usan como indicadores en equipos electrónicos. Las mayores se usan en rótulos de neón, ya que debido a su bajo consumo eléctrico son buenas luces nocturnas. Debido a su relativamente rápido tiempo de respuesta, en los primeros desarrollos de la televisión las lámparas de neón fueron usadas como fuente de luz en muchas pantallas de televisión mecánica. También se usaron para muchos otros fines: dado que una lámpara de neón puede actuar como oscilador de relajación con la adición de una resistor y un capacitor, puede ser usada como una lámpara destellante simple u oscilador de sonido. Las lámparas de neón con electrodos de diversas formas llamadas tubos Nixie también se usan como displays alfanuméricos.

En las lámparas excitadas con corriente alterna, ambos electrodos producen luz, pero en las excitadas con corriente continua sólo brilla el electrodo negativo, por lo que puede usarse para distinguir entre fuentes de corriente alterna y continua, así como para asegurar la polaridad de las fuentes de continua.

Las lámparas de tamaño pequeño también pueden rellenarse con argón o xenón en lugar de neón, o mezclado con ése. Aunque la mayoría de las características operativas permanecen iguales, las lámparas emiten una luz azulada (incluyendo alguna ultravioleta) en lugar del característico brillo rojo anaranjado del neón. La radiación ultravioleta puede también usarse para excitar un recubrimiento de fósforo del interior de la bombilla y proporcionar así una amplia gama de diversos colores, incluyendo el blanco. Una mezcla de neón y kriptón puede usarse para obtener luz verde. 

Flúor - Neón - Sodio He Ne    Ar   Tabla completa
General
Nombre, símbolo, número	Neón, Ne, 10
Serie química	Gases nobles
Grupo, periodo, bloque	18, 2 , p
Densidad, dureza Mohs	0,8999 kg/m3, sin datos
Apariencia	Incoloro
Propiedades atómicas
Masa atómica	20,1797 u
Radio medio†	Sin datos
Radio atómico calculado	38 pm
Radio covalente	69 pm
Radio de Van der Waals	154 pm
Configuración electrónica	[He]2s22p6
Estados de oxidación (óxido)	0 (desconocido)
Estructura cristalina	Cúbica centrada en las caras
Propiedades físicas
Estado de la materia	Gas
Punto de fusión	24,56 K
Punto de ebullición	27,07 K
Entalpía de vaporización	1,7326 kJ/mol
Entalpía de fusión	0,3317 kJ/mol
Presión de vapor	No aplicable
Velocidad del sonido	435 m/s
Información diversa
Electronegatividad	Sin datos (Pauling)
Calor específico	103 J/(kg·K)
Conductividad eléctrica	Sin datos
Conductividad térmica	0,0493 W/(m·K)
Potenciales de ionización (kJ/mol)
1º = 2080,7	5º = 12177
2º = 3952,3	6º = 15238
3º = 6122	7º = 19999,0
4º = 9371	8º = 23069,5
Isótopos más estables
iso. AN (%) Periodo de semidesintegración MD ED (MeV) PD 20Ne 90,48 Ne es estable con 10 neutrones 21Ne 0,27 Ne es estable con 11 neutrones 22Ne 9,25 Ne es estable con 12 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. †Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.