TREMULAÇÃO DA LUZ

O que é tremulação da luz?
Tremulação da luz refere-se a mudanças rápidas e repetidas na intensidade da luz – luz que parece tremular e oscilar. A tremulação ocorre quando a voltagem que alimenta uma fonte de luz muda, ou quando a própria voltagem da linha de força oscila. A gravidade da tremulação depende de vários fatores, tais como:
•A freqüência e regularidade com que a voltagem oscila;
•A quantidade de ocorrências de mudanças de voltagem;
•O tipo de luz (incandescente, fluorescente, ou HID – sistemas de iluminação de descarga de alta intensidade);
•O fator de ganho da lâmpada [fator de ganho é a medida do quanto a intensidade da luz irá mudar quando a voltagem flutuar - (% de mudança relativa nos níveis de luz) dividido por (% de oscilação relativa na voltagem)]
•O fluxo luminoso na área iluminada (níveis de luz ambiente).
Lâmpadas que operam em sistemas elétricos AC (corrente alternada) produzem tremulação da luz a uma freqüência de 120 Hertz (Hz, ciclos por segundo), duas vezes a freqüência da linha de força de 60 Hz (50 Hz em muitos países fora da América do Norte). Essencialmente, a energia está sendo ligada e desligada 120 vezes por segundo (na realidade, a voltagem varia de +120 volts a -120 volts, 60 vezes ou ciclos por segundo e a zero volt duas vezes em um ciclo).

Você pode efetivamente ver a luz tremular?
Depende da freqüência da tremulação. As pessoas podem ver as luzes piscar cerca de 50 vezes por segundo (50 Hz) – elas são mais sensíveis à variação da iluminação no tempo na faixa de 10-25 Hz. A freqüência de tremulação crítica real aumenta na medida em que a intensidade da luz aumenta até um valor máximo, após o qual começa a diminuir. Quando uma luz está tremulando a uma freqüência superior a cerca de 50 Hertz, a maioria das pessoas não consegue mais distinguir tremulações isoladas. Nessa freqüência, - a freqüência de tremulação crítica ou limiar da fusão de tremulação – as descargas luminosas parecem fundir-se em uma fonte de luz constante, contínua. Isso acontece porque a resposta ao estímulo da luz dura mais do que a descarga luminosa em si.
As pessoas não conseguem perceber a tremulação em luzes fluorescentes, que têm uma taxa de tremulação de 120 ciclos por segundo (ou 120 Hz).
A tremulação da luz pode ser detectada por seu efeito estroboscópico. Quando os objetos se movem ou giram rapidamente, eles podem ser iluminados na ou próximo da mesma posição durante cada ciclo ou rotação. Isso dá a impressão de que os objetos estão se movendo mais devagar do que suas velocidades normais – eles podem até mesmo parecer estar estanques se estiverem se movendo à mesma taxa da freqüência da tremulação (ou um múltiplo desta). Esse é o principal fato por trás de uma luz estroboscópica, mas não é o efeito desejado na iluminação geral. De fato, poderia representar um risco à segurança se alguém, por engano, pensasse que algum equipamento estivesse parado ou se movendo muito vagarosamente.

Há algum efeito na saúde associado à tremulação da luz?
Embora os seres humanos não consigam perceber a tremulação de luzes fluorescentes, o sistema sensorial em alguns indivíduos pode, de alguma forma, detectar a tremulação. Desde que a iluminação fluorescente foi introduzida nos locais de trabalho, tem havido reclamações de dores de cabeça, vista cansada e desconforto visual geral. Essas reclamações têm sido associadas à tremulação de luzes fluorescentes. Quando comparado a luzes fluorescentes normais com lastros magnéticos, o uso de lastros eletrônicos de alta freqüência (20,000 Hz ou superior) em luzes fluorescentes resultou numa queda de mais de 50% nas reclamações de cansaço visual ou dores de cabeça. Parecia haver menos reclamações de trabalhadores em andares mais altos em relação àqueles mais próximos dos andares térreos; isto é, os trabalhadores expostos a uma quantidade maior de luz natural sentiam menos efeitos na saúde. [Wilkins, A. J., Nimmo-Smith, I., Slater, A. & Bedocs, L. (1989). Fluorescent lighting, headaches and eye-strain. Lighting Research and Technology, vol. 21, 11-18]
O que pode causar tremulação ou redução da luz?
Mudanças de voltagem podem ser causadas por comutadores de redução de luz (dimmers), ou quando equipamentos elétricos que consomem muita energia são ligados ou estão sendo usados [ex: máquinas de soldagem de resistência; motores de refrigeradores, aparelhos de ar-condicionado; fornos de arco voltaico; equipamentos médicos de reprodução de imagens (raio-x, tomógrafos, ressonância magnética; motores sujeitos a cargas variáveis; fotocopiadoras de grande capacidade)]. Máquinas de soldagem de resistência que repetem a soldagem a uma taxa de uma ou vez ou mais por segundo podem causar oscilações repetitivas de voltagem e resultar em uma tremulação da luz perceptível.
Geralmente, as oscilações de voltagem são pequenas e não produzem efeitos adversos em equipamentos elétricos. Entretanto, em escritórios, por exemplo, oscilações de voltagem de apenas alguns décimos de um por cento podem produzir tremulações incômodas da luz, especialmente se forem regulares e repetitivas na faixa de 5-15 Hz.

Que tipo de iluminação tende a causar um problema de tremulação?
A tremulação geralmente é um problema potencial apenas com iluminação que requer o uso de lastros, como luzes fluorescentes. Luzes incandescentes não causam problema de tremulação, uma vez que os filamentos da lâmpada geralmente não esfriam suficientemente rápido (e reduzem a intensidade da luz) durante o tempo em que estão desligadas, na medida em que a voltagem muda na linha de força de AC.
O tipo de lastro, que controla a alimentação elétrica de lâmpadas fluorescentes, afeta a quantidade de tremulação. Lastros “magnéticos” mudam a voltagem fornecida a lâmpadas fluorescentes, mas não alteram a freqüência – a freqüência da linha de força de 60 Hz. A luz ultravioleta (UV) produzida dentro do tubo da lâmpada fluorescente também oscila 120 vezes por segundo. A fosforescência (a luz fluorescente) resultante do brilho UV nas camadas de fósforo dentro do tubo da lâmpada é suficientemente estável (i.e., dura tempo suficiente) para nivelar variações na potência da luz fluorescente.

O que pode ser feito para reduzir ou eliminar a tremulação da luz?
Alguns tipos de lastros podem reduzir a tremulação consideravelmente. Lastros eletrônicos novos, eficientes em termos de energia, convertem a potência de 60 Hz em voltagens, a uma freqüência bem mais alta (20.000 – 60.000 Hz). A freqüência de tremulação resultante (duas vezes a freqüência da potência fornecida, 40 -120 kHz) é tão alta que o olho humano não consegue detectar a intensidade da luz – essencialmente livre de tremulação. Um benefício adicional é que os lastros eletrônicos produzem menos zumbido do que outros tipos de lastros.
Para corrigir tremulação:
•Substitua as lâmpadas regularmente. Lâmpadas velhas tendem a tremular mais e não iluminam tanto quanto lâmpadas novas.
•Certifique-se de todas as peças do aparelho de iluminação, especialmente o lastro, estejam funcionando apropriadamente.
•Ao substituir lâmpadas, passe a usar iluminação fluorescente, que usa lastros eletrônicos.