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Foto della lampadina vista da Pandora

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Faccio conoscere a Pandora la lampadina

Dopo aver spiegato a Pandora tutto quello che sapevo sulla lampada e sul lampadario , gli dissi – adesso ti spiego tutto quello che so sulla lampadina e Pandora – inizia a spiegare pure quando e se ci sono foto fammela vedere e io risposi – certamente . Io allora iniziai a spiegare a Pandora tutto quello che sapevo sulla lampadina – La lampadina è un dispositivo elettrico specificamente progettato per produrre luce; a questo scopo può utilizzare differenti tecnologie ed avere diversi possibili usi. Principalmente una lampadina viene classificata attraverso i suoi due parametri più importanti:

 Tensione di alimentazione (indicata in V = volt)

 Potenza assorbita dalla rete (indicata in W = watt)

La potenza non è un indice diretto del flusso luminoso prodotto da essa (misurato in lumen), poiché quest’ultimo è determinato anche dall’efficienza luminosa dell’apparato stesso, ovvero dal rapporto tra l’energia luminosa visibile emessa e l’energia elettrica assorbita. L’energia perduta è pertanto quella parte di energia consumata che non serve alla produzione di luce visibile.

 Nella maggioranza dei casi questa energia perduta è dissipata sotto forma di calore oppure, in misura meno significativa, sotto forma di luce emessa in zone dello spettro elettromagnetico che non sono percepibili dall’occhio umano: infrarosso e ultravioletto.

Una lampadina viene anche catalogata attraverso la forma del suo bulbo:

 Goccia (la forma più comune)

 Oliva

 Tortiglione

 Sfera

 Peretta

 Tubolare

Un altro elemento specifico di una lampadina è dato dalla tonalità della luce che emette, che può essere più calda o più fredda. Normalmente si definisce questo parametro come temperatura di colore, ovvero la tonalità che avrebbe la luce emessa da un corpo nero ideale, riscaldato alla temperatura data e il cui valore è espresso in kelvin. È da sottolineare che contrariamente a quanto si sarebbe portati a pensare, quando si parla di luce calda, si intende una luce tendente verso la parte rossa dello spettro luminoso e quindi emessa da un corpo a temperatura Kelvin più bassa. Il ragionamento è esattamente l’opposto se parliamo di luce “fredda”, cioè tendente verso il blu.

Una caratteristica importante da considerare è costituita dalla tipologia di attacco della lampadina, che si chiama viròla e che può distinguersi in vari standard per forma e misura:

 a Vite: di forma cilindrica filettata, più comune nell’Europa continentale, convenzionalmente dette viròla tipo E27 o E14 (la E è l’iniziale di Edison, il numero indica il diametro espresso in mm). Esistono anche virole di diametro maggiore, per illuminazione stradale (attacco Goliath) o minore, per torce tascabili (attacco Lilliput);

 a Baionetta: di forma cilindrica senza filettatura, con diametro di 22 mm, più comune in Gran Bretagna ed in alcune zone della Francia, viene detta viròla del tipo B22 (nel caso di baionetta standard da 22 mm); esistono altri tipi di baionetta di diametro inferiore per spie da pannello, fari automobilistici, ecc.;

 Tuttovetro (o Glassocket): il corpo della viròla è costituito dal prolungamento estruso del vetro del bulbo della lampadina stessa, formando un tutt’uno con essa. Sulla sua superficie si trovano i contatti necessari all’alimentazione del filamento. Viene detta viròla del tipo Tnn, dove al posto di nn deve intendersi scritta e pronunciata la cifra indicante la dimensione dell’attacco in millimetri;

 Bipin o bi-pin: lampadina in cui, al posto della viròla, i fili di contatto escono rettilinei e paralleli direttamente dal bulbo, similmente ai piedini di una valvola termoionica, particolarmente usata per faretti alogeni o lampade da proiettori;

 Siluro (o faston): lampadina dal bulbo a forma rettilinea, cilindrica e provvista di una doppia viròla conica, una per estremità del cilindro.

Cronologia storica

 1802 Humphry Davy dimostra il funzionamento della lampada ad arco in aria atmosferica;

 1835 James Bowman Lindsay mostra un sistema di illuminazione con lampada ad incandescenza;

 1841 A Parigi vengono installate lampade ad arco sperimentali per l’illuminazione pubblica;

 1856 Il soffiatore di vetro Heinrich Geissler realizza il primo arco elettrico all’interno di un tubo;

 1867 Antoine Henri Becquerel propone il primo esempio di lampada fluorescente;

 1875 Henry Woodward brevetta la lampadina elettrica;

 1876 Pavel Yablochkov inventa al candela di Yablochkov, la prima lampada ad arco con elettrodi in carbone di pratico utilizzo; fu utilizzata per l’illuminazione pubblica a Parigi;

 1879 Alessandro Cruto ricercatore di Piossasco (TO), stimolato da una serie di conferenze tenute da Galileo Ferraris, si dedicò alla realizzazione di un filamento per lampadine ad incandescenza riuscendo, unico fra gli sperimentatori, a produrne uno con coefficiente positivo (resistenza ohmica che aumenta con l’aumentare della temperatura), utilizzando un filo di carbonio immerso in un’atmosfera di etilene. Questo permetteva alla lampadina di brillare ben 500 ore rispetto alle 40 raggiunte dai prototipi di Thomas Edison presentati 6 mesi prima. La grande conoscenza del carbonio da parte di Cruto era dovuta ai suoi anni di sperimentazione nel tentativo di creare diamanti sintetici. Pur avendo realizzato un filamento in grado di superare quello degli americani, Cruto non fu in grado di brevettare l’invenzione su scala mondiale, per la mancanza di finanziatori.

 1880 Thomas Edison e Joseph Wilson Swan brevettano la lampada ad incandescenza con filamento di carbonio;

 1890 Alexander Lodygin brevetta l’uso del filamento di tungsteno nelle lampade ad incendescenza;

 1893 Nikola Tesla sviluppa lampade a scarica ad induzione, senza elettrodi, alimentate ad alta frequenza e le usa per illuminare il proprio laboratorio;

 1894 McFarlane Moore inventa il tubo di Moore, precursore delle attuali lampade a scarica;

 1901 Peter Cooper Hewitt sviluppa la lampada a scarica a vapori di mercurio;

 1903 William Coolidge introduce commercialmente l’uso del filamento di tungsteno, che nelle versioni a semplice e poi a doppia spiralizzazione, è giunto fino ai giorni nostri, superando il secolo di vita;

 1911 Georges Claude realizza la lampada al neon;

 1926 Edmund Germer brevetta la lampada fluorescente, che sarà commercializzata a partire dal 1938 nelle versioni a tubo dritto e circolare con circuito di accensione e stabilizzazione (ballast) esterno, e comparirà in versione compatta con attacco E27 e ballast elettronico incorporato nel 1978 (le attuali lampadine cosiddette a basso consumo;

 1962 Nick Holonyak Jr. brevetta il primo semiconduttore fotoemittente LED a luce visibile, che viene commercializzato 6 anni più tardi nella versione microlampada di colore rosso con reofori a saldare per circuito stampato. Lungo i successivi 30 anni diverranno man mano disponibili LED di tutte le colorazioni, sconfinando oltre il visibile nei campi IR ed UV, mentre a partire dal 2000 saranno disponibili LED bianchi a media ed alta intensità luminosa, proposti come sostitutivi a basso consumo delle lampade ad incandescenza;

 2 settembre 2009 L’Unione europea bandisce la produzione di lampadine ad incandescenza pari o superiori a 100 W e di tutte quelle a bulbo smerigliato, a vantaggio di quelle a basso consumo;

 Settembre 2010 L’Unione europea bandisce la produzione di lampadine ad incandescenza di potenza pari o superiore a 60 W;

 Settembre 2012 Nell’Unione europea cesserà per legge la produzione di tutte le lampadine ad incandescenza per illuminazione domestica, che saranno sostituite principalmente da quelle a basso consumo e in misura minore da quelle a raggruppamento di LED e quelle alogene tuttovetro, tutte comunque con potenze, formati ed attacchi retrocompatibili con le classiche lampade ad incandescenza.

Tecnologie

Esistono lampadine basate su tecnologie molto diverse tra loro:

Ad arco

 Queste lampade sono state le prime ad essere inventate e il loro principio di funzionamento si basa sulla creazione di un arco elettrico, il quale genera un forte flusso luminoso con spettro simile a quello della luce solare. Originariamente per poter generare l’arco in atmosfera d’aria, necessitava un’elevata tensione ed elettrodi di grafite che, consumandosi per ossidazione e sublimazione, dovevano essere continuamente accostati da un dispositivo ad orologeria, per far sì che l’arco non si estinguesse.

Questa tecnologia venne quasi abbandonata a causa della sua farraginosità o rimase con applicazioni ridotte (tipicamente proiettori cinematografici), finché non venne reintrodotta grazie allo sviluppo delle lampadine allo xeno in cui il gas nobile inserito in un’ampolla di vetro, protegge gli elettrodi dalla consunzione (attuali applicazioni: fari di automezzi stradali, flash fotografici, lampade da proiezione moderne).

Incandescenza

 Nella lampada ad incandescenza la produzione di luce avviene portando un filamento metallico di tungsteno all’incandescenza, alla temperatura di 2700 K, per effetto Joule. Il filamento di tungsteno è posto in un’ampolla, generalmente di vetro o quarzo, riempita di gas inerti (argon, azoto, ecc.) per evitare l’ossidazione del filamento e limitarne l’evaporazione. Lo spettro di emissione della superficie incandescente del filamento è approssimabile allo spettro di un corpo nero.

Una variante è la lampada alogena.

I classici attacchi standard sono E27 (attacco grande) ed E14 (attacco piccolo).

Nelle lampadine a incandescenza, solo il 5% dell’energia che le alimenta viene convertita in luce, il rimanente 95% viene sprecato in calore.

L’8 dicembre 2008, la Commissione Europea per l’Energia ha approvato la messa al bando in tutti gli Stati membri delle lampade ad incandescenza, secondo un programma di progressiva sostituzione a partire dal settembre 2009, con completamento nel settembre 2012, .

Scarica

 Nelle lampade a scarica la luce viene prodotta da un gas ionizzato per effetto di una scarica elettrica. Sono tipicamente costituite da un tubo di vetro o quarzo al cui interno è presente un particolare gas o vapore (es. di sodio o di mercurio), alle cui estremità sono collocati due elettrodi. Una opportuna differenza di potenziale provoca la formazione di un arco di plasma nel gas.

L’emissione avviene in corrispondenza delle righe di assorbimento tipiche del gas impiegato. Per esempio, nelle lampade al sodio a bassa pressione l’emissione è pressoché monocromatica gialla. Più spesso la luce è prodotta per fluorescenza, come nelle comuni lampade fluorescenti, erroneamente chiamate tubi al neon, anche se il neon in realtà non è alla base del loro funzionamento. In queste lampadine la scarica avviene in vapore di mercurio, prevalentemente nello spettro ultravioletto. Sulla superficie interna del tubo è deposto un materiale fluorescente che assorbe l’energia dei raggi ultravioletti e la riemette nel campo della luce visibile.

La scarica nei gas è stata realizzata prima della lampadina ad incandescenza, ma l’applicazione pratica di questo fenomeno fisico nelle lampadine si è avuta solo nella prima metà del novecento. Le lampadine a fluorescenza convertono in luce il 25% dell’energia consumata.

LED

 Alternative alle lampadine a filamento, sono costituite da uno o più diodi LED, alimentati da un apposito circuito elettronico, il cui scopo è principalmente quello di ridurre la tensione di rete ai pochi volt richiesti dai LED. La luce viene prodotta attraverso un processo fisico nella giunzione del diodo, chiamato “ricombinazione Elettrone-Lacuna” che dà origine all’emissione di fotoni, di colore ben definito dipendente dall’energia liberata nella ricombinazione. Sono ormai di uso consolidato i LED monocromatici come il rosso, il giallo, il verde e il blu, nonché tutte le loro combinazioni, mentre non è possibile realizzare LED che producano nativamente luce bianca (che però – è bene ricordare – non è un colore bensì un mix di alcuni colori dello spettro).

 Tali LED sono però stati realizzati all’incirca a partire dall’anno 2000, con 3 giunzioni emittenti luce verde, blu e rossa, ottenendo la luce bianca per composizione dei tre colori primari. Alternativamente viene accoppiato un LED blu con uno strato di fosfori che emettono luce gialla e la combinazione dei rispettivi spettri di emissione produce anche in questo caso un effetto di luce bianca.

Diversamente dalle lampadine a incandescenza che terminano la loro vita con la bruciatura del filamento, i LED degradano lentamente con una perdita della luminosità che scende al 20-30%. Da un punto di vista economico i LED sono più costosi delle lampadine a filamento, ma la durata di funzionamento di un LED, che si aggira intorno alle 50 000-80 000 ore, è ben superiore alla vita di una lampadina tradizionale.

Dal punto di vista energetico, i LED sono molto più efficienti delle lampadine a filamento poiché il 50% dell’energia assorbita produce illuminazione e pertanto la quantità di energia sprecata sotto forma di radiazione infrarossa e di calore rilasciato nell’ambiente sono molto ridotti rispetto alle tecnologie di illuminazione tradizionali.

Polimeri organici

Questa tecnologia, che nel futuro potrebbe diventare quella predominante, si basa su materiali plastici (polimeri) in grado di emettere luce per elettroluminescenza se attraversati da corrente elettrica. Una classe particolare ma non l’unica di questi materiali sono gli OLED. I principali vantaggi risiedono nella economicità di esercizio, nel buon rendimento luminoso e nella lavorabilità dei corpi illuminanti in fogli di forma arbitraria. Potrebbero per esempio tappezzare il soffitto o le pareti, generando una luce diffusa di varia tonalità, non abbagliante e senza ombre. Con questa tecnologia si riuscirebbe a convertire in luce oltre il 70% dell’energia elettrica che si consuma, ma al momento l’impianto risulta essere molto più costoso per lumen emesso, rispetto ad altri sistemi.

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Spiego a Pandora il citofono

Dopo aver spiegato a Pandora tutto quello che sapevo sul paesaggio e avergliene fatto vedere qualcuno tramite foto , gli dissi – adesso ti spiego il citofono e Pandora disse – ok ,avanti spiega . Io allora iniziai a spiegare a Pandora tutto quello che sapevo sul citofono – Il citofono è un sistema intercomunicante installato negli edifici al fine di consentire la comunicazione tra una postazione situata in prossimità dell’ingresso e le abitazioni private, ed aprire a distanza la porta.

Il principio di funzionamento del citofono è del tutto simile a quello del telefono, tranne per il fatto che non esiste un sistema di selezione. Nell’unità esterna è presente un microfono che trasduce le onde sonore in una corrispondente variazione di tensione (forza elettromotrice). La tensione raggiunge un altoparlante nell’unità interna, dove la variazione di tensione è riconvertita in suono. Un circuito identico permette la comunicazione in senso inverso.

Un impianto citofonico è costituito da cinque sezioni:

 Pulsantiera: raggruppa i pulsanti che permettono di chiamare un interno; un circuito collega ogni pulsante ad una suoneria presente nell’unità interna corrispondente. Solitamente include anche un sistema di illuminazione notturna.

 Unità audio esterna: installata in prossimità dell’ingresso, include un altoparlante, un microfono e spesso un amplificatore.

 Unità audio interna: ne è presente una in ogni appartamento, e comprende un microtelefono con microfono ed altoparlante, una suoneria ed un pulsante per comandare l’apertura della porta.

 Alimentatore: fornisce le tensioni elettriche necessarie al funzionamento del sistema.

 Apriporta: è un sistema di comando (solitamente un relè) che, alla pressione di un pulsante situato sull’unità interna, comanda l’apertura della serratura elettrica.

Per impianti comprendenti molti interni è conveniente l’impiego di sistemi citofonici digitali. La quantità elevata di pulsanti, che può generare confusione nell’utente, viene sostituita da una tastiera di selezione con display con cui selezionare l’interno per numero o per nome. Il sistema digitale inoltre riduce notevolmente il numero di cavi di collegamento. Nel sistema analogico è necessario almeno un filo per collegare la suoneria di ogni interno, mentre nel sistema digitale si trasmette una su una coppia di fili un segnale codificato, che identifica una specifica unità interna, la quale riconosce il codice e attiva la suoneria. Nei sistemi più moderni la coppia di fili può portare in forma digitale anche il segnale audio.

Funzioni accessorie a volte presenti negli impianti sono:

 intercomunicante: permette la conversazione privata tra due interni.

 accensione luci scale: da un pulsante dell’unità interna.

 interfaccia di traslatore telefonico: consente di inviare una chiamata citofonica ad un numero telefonico specifico.

 I primi citofoni, installati in alcuni palazzi signorili, risalgono alla prima metà del 1800; alcuni di essi sono ancora presenti. Si tratta essenzialmente di condotti in pietra o metallo ricavati nelle pareti, in grado di trasportare il suono. In prossimità dell’ingresso era presente l’imboccatura del condotto (decorata in forma di orecchio nel caso della Casa Sola-Busca a Milano).

Leonardo da Vinci studiò, come documentato nel Codice Atlantico, un sistema citofonico da utilizzare nelle fortezze e nei punti di avvistamento per comunicare e molto probabilmente realizzò un prototipo funzionante.

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Pandora osserva la tv

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Pandora aveva visto la mia scrivania e l’ aveva trovata molto bene e ne voleva una uguale per metterci le sue cose . Aveva osservata la scrivania quando era sulla sedia . Si giro e vide questo schermo nero molto grande e non sapeva cosa era – cosa è questo schermo nero ? . Io mi misi seduto sul letto e vidi quello che vedeva Pandora – allora quella è la tv . Vedi nel mondo sono cambiate un sacco di cose . Una tra queste è la tv . Grazie a questa invenzione noi tutti possiamo vedere notizie , video musicale e altre cose . Pandora andò a vedere vicino la tv – in che modo funziona ? . Io ero li sul letto e vedevo cosa facevo Pandora – vedi utilizza una cosa molto importante e sarebbe a dire l’ elettricità elettrica . L’ elettricità è una cosa molto bella da vedere e serve a molte cose però è pericolosa . Ma se stai attento a come la utilizzi la puoi usare per fare del bene e del male . Tutto dipende da te . Se vuoi riposare un pò fallo pure e poi io ti spiego come funziona e come fa partire la tv e altre cose tecnologiche che ci sono in questo nuovo mondo . Pandora si mise sul letto che era vicino al mio ed era cosi carina mentre dormiva sembrava un piccolo angioletto .