Este fenómeno consiste en que determinadas sustancias luminiscentes, al ser excitadas por la radiación ultravioleta invisible del vapor de mercurio a baja presión, transforman esta radiación en otra radiación visible.
La lámpara fluorescente normal consta de un tubo de vidrio de diámetro y longitud variable según la potencia, recubierto internamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos del tubo se encuentran los cátodos de wolframio impregnados de una pasta emisora de electrones. Interiormente tiene un gas noble (argon, kripton, etc.) enrarecido con átomos de mercurio.
El mecanismo de generación de luz visible de las lámparas fluorescentes es el siguiente:
Conectada la lámpara en su circuito eléctrico correspondiente, la corriente que atraviesa los cátodos, los calienta y emiten electrones. Una vez que se ha establecido en el interior de la lámpara la nube de electrones susceptibles de movimiento, se aplica una sobretensión entre los extremos de la lámpara (por apertura brusca del arrancador e interacción de la reactancia). Los electrones pasan de un cátodo a otro a través de la atmósfera de argón del interior del tubo, iniciándose la descarga.
El calor producido por la descarga evapora rápidamente el mercurio por lo que la descarga se mantiene en una atmósfera de mayor conductividad, mezcla del gas argón y del vapor de mercurio.
Los electrones, en su recorrido de un cátodo al otro, chocan con los átomos de mercurio desprendiendo una energía que se transforma en radiación ultravioleta invisible, capaz de excitar la sustancia fluorescente de la capa que recubre interiormente el tubo, convirtiéndose en luz visible.
Las lámparas fluorescentes, como todas las de descarga, presentan el fenómeno denominado como resistencia negativa, esto significa que cuando la tensión entre los extremos de la lámpara disminuye la corriente a través de ella aumenta, por lo que no pueden ser conectadas directamente a la red de alimentación sin un dispositivo que controle la intensidad de corriente que circule por ellas. Este dispositivo es lo que habitualmente se conoce como reactancia o balasto.
El balasto
El balasto no es nada más y nada menos que una impedancia diseñada con un valor tal que limite la corriente de la lámpara para la cual fue destinado.
El mismo esta constituido por una bobina de alambre esmaltado de cobre de grado de aislamiento 1, un carrete de material auto extinguible tipo poliamida, un núcleo laminado tipo E I de chapa hierro silicio y su correspondiente bornera de conexión. El balasto se encuentra relleno de resina poliéster para mejorar la disipación térmica y reducir las vibraciones generadas por el campo magnético en el núcleo.
Idealmente el balasto sería una inductancia pura de un determinado valor lo que daría el nombre de reactancia pura, pero al estar compuesto un bobinado de cobre y núcleo de hierro silicio que poseen una resistencia equivalente traduciéndose en pérdidas de potencia, no es una reactancia pura dado que esta compuesta por una parte inductiva y otra, en menor proporción, resistiva. Por ejemplo en un balasto comercial para una lámpara de 36W las características serían las siguientes (en régimen permanente):
