Una linterna ( en inglés estadounidense ) o antorcha eléctrica ( en inglés de la Commonwealth ), generalmente abreviada como antorcha, es una lámpara eléctrica portátil de mano. Anteriormente, la fuente de luz era típicamente una bombilla incandescente en miniatura , pero estas han sido reemplazadas por diodos emisores de luz (LED) desde principios de la década de 2000. Una linterna típica consta de la fuente de luz montada en un reflector, una cubierta transparente (a veces combinada con una lente ) para proteger la fuente de luz y el reflector, una batería y un interruptor , todo encerrado en una caja.
La invención de la pila seca y de las lámparas eléctricas incandescentes en miniatura hizo posible la aparición de las primeras linternas alimentadas por batería alrededor de 1899. Hoy en día, las linternas utilizan principalmente diodos emisores de luz y funcionan con baterías desechables o recargables . Algunas se alimentan cuando el usuario gira una manivela , agita la lámpara o la aprieta. Algunas tienen paneles solares para recargar la batería. Las linternas se utilizan como fuente de luz al aire libre, en lugares sin iluminación instalada de forma permanente, durante cortes de energía o cuando se necesita una fuente de luz portátil.
Además de las linternas de mano de uso general, se han adaptado muchas formas para usos especiales. Las linternas que se montan en la cabeza o en el casco, diseñadas para mineros y campistas, dejan ambas manos libres. Algunas linternas se pueden utilizar bajo el agua o en atmósferas inflamables.
Las primeras linternas funcionaban con baterías de cinc y carbono , que no podían proporcionar una corriente eléctrica constante y requerían de un "descanso" periódico para seguir funcionando. [1] Debido a que estas primeras linternas también utilizaban bombillas de filamento de carbono que consumían poca energía, el "descanso" se producía a intervalos cortos. En consecuencia, solo podían utilizarse en destellos breves, de ahí el nombre común norteamericano de "linterna". [2]
La primera pila seca se inventó en 1887. A diferencia de las pilas anteriores, utilizaba un electrolito en pasta en lugar de un líquido. Esta fue la primera pila adecuada para dispositivos eléctricos portátiles, ya que no se derramaba ni se rompía fácilmente y funcionaba en cualquier orientación. Las primeras pilas secas producidas en masa llegaron en 1896, y pronto se inventaron las luces eléctricas portátiles. Las luces eléctricas portátiles de mano ofrecían ventajas en comodidad y seguridad sobre las antorchas (de combustión) , las velas y las linternas . La lámpara eléctrica era inodora, no producía humo y emitía menos calor que la iluminación alimentada por combustión. Podía encenderse y apagarse instantáneamente y evitaba el riesgo de incendio.
El 10 de enero de 1899, el inventor británico David Misell obtuvo la patente estadounidense n.º 617.592, asignada a American Electrical Novelty and Manufacturing Company . [3] Este "dispositivo eléctrico" diseñado por Misell funcionaba con pilas "D" colocadas de adelante hacia atrás en un tubo de papel con la bombilla y un reflector de latón rugoso en el extremo. [2] [4] La empresa donó algunos de estos dispositivos a la policía de la ciudad de Nueva York , que respondió favorablemente a ellos.
Las bombillas de filamento de carbono y las pilas secas, bastante rudimentarias, hicieron que las primeras linternas fueran una novedad costosa, con pocas ventas y poco interés por parte de los fabricantes. El desarrollo de la lámpara de filamento de tungsteno en 1904, con una eficacia tres veces mayor que los tipos de filamento de carbono, junto con baterías mejoradas de distintos tamaños, hicieron que las linternas fueran más útiles y populares. La ventaja del control instantáneo y la ausencia de llama hicieron que las luces eléctricas portátiles comenzaran a reemplazar a las lámparas basadas en combustión, como la linterna de huracán . [5]
En 1907, ya existían varios tipos de linternas: la variedad tubular de mano, una linterna que se podía dejar sobre la mesa para usarla durante más tiempo, linternas de bolsillo para trabajos de cerca y lámparas reflectoras grandes para iluminar objetos distantes. En 1922, se calculaba que había 10 millones de usuarios de linternas en Estados Unidos, y las ventas anuales de baterías y linternas renovables ascendían a 20 millones de dólares, cifra comparable a las ventas de muchos aparatos eléctricos que funcionaban con la red eléctrica. [6] Las linternas se hicieron muy populares en China; a finales de la década de 1930, 60 empresas fabricaban linternas, algunas de las cuales se vendían por tan solo un tercio del coste de los modelos importados equivalentes. [7] Las lámparas en miniatura desarrolladas para linternas y para usos en automóviles se convirtieron en un sector importante del negocio de fabricación de lámparas incandescentes.
Las linternas LED se introdujeron a principios de la década de 2000. [8] Maglite fabricó su primera linterna LED en 2006. [9]
Las linternas incandescentes utilizan bombillas incandescentes, que consisten en una ampolla de vidrio y un filamento de tungsteno . Las bombillas están al vacío o llenas de argón , criptón o xenón . Algunas linternas incandescentes de alta potencia utilizan una lámpara halógena donde la bombilla contiene un gas halógeno como yodo o bromo para mejorar la vida útil y la eficacia de la bombilla. En todas las linternas, excepto las desechables o novedosas, la bombilla es reemplazable por el usuario; la vida útil de la bombilla puede ser de solo unas pocas horas. [10]
La potencia luminosa de una lámpara incandescente en una linterna varía ampliamente según el tipo de lámpara. Una lámpara de llavero en miniatura produce uno o dos lúmenes. Una linterna de dos pilas D que utiliza una lámpara miniatura de estilo preenfoque común produce del orden de 15 a 20 lúmenes de luz [11] y un haz de aproximadamente 200 candelas . Una marca popular de linterna de enfoque recargable utiliza una lámpara halógena y produce 218 lúmenes. En comparación, una lámpara incandescente doméstica de 60 vatios producirá alrededor de 900 lúmenes. La eficacia luminosa o los lúmenes producidos por vatio de entrada de las bombillas de linterna varían en el rango aproximado de 8 a 22 lúmenes/vatio, dependiendo del tamaño de la bombilla y el gas de relleno, siendo las lámparas halógenas de 12 voltios las que tienen la mayor eficiencia. [ cita requerida ]
Los potentes diodos emisores de luz blanca (LED) han sustituido en su mayor parte a las bombillas incandescentes en las linternas prácticas. Los LED han existido durante décadas, principalmente como luces indicadoras de bajo consumo. En 1999, Lumileds Corporation de San José, California , presentó el Luxeon LED, un emisor de luz blanca de alta potencia. Esto hizo posible las linternas LED con un menor consumo de energía y un tiempo de funcionamiento mejor que las linternas incandescentes con una salida de luz similar. La primera linterna LED Luxeon fue la Arc LS, diseñada en 2001. [ cita requerida ] Los LED blancos en paquetes de 5 mm de diámetro producen solo unos pocos lúmenes cada uno; muchas unidades se pueden agrupar para proporcionar luz adicional. Los LED de mayor potencia, que consumen más de 100 miliamperios cada uno, simplifican el problema de diseño óptico de producir un haz potente y estrictamente controlado.
Los LED pueden ser significativamente más eficientes que las lámparas incandescentes , ya que los LED blancos producen alrededor de 100 lúmenes por cada vatio, en comparación con los 8-10 lúmenes por vatio de las bombillas incandescentes pequeñas. Una linterna LED tiene una vida útil de batería más larga que una linterna incandescente con una salida comparable. [10] Los LED también son menos frágiles que las lámparas de vidrio. Las lámparas LED tienen diferentes espectros de luz en comparación con las fuentes incandescentes y se fabrican en varios rangos de temperatura de color e índice de reproducción cromática . Dado que el LED tiene una vida útil más larga en comparación con la vida útil habitual de una linterna, muy a menudo se instala de forma permanente. Las linternas hechas para una lámpara incandescente a menudo se pueden actualizar a una lámpara LED más eficiente. [12]
Los LED generalmente deben tener algún tipo de control para limitar la corriente a través del diodo. Las linternas que utilizan una o dos celdas desechables de 1,5 voltios requieren un convertidor elevador para proporcionar el voltaje más alto requerido por un LED blanco, que necesita alrededor de 3,4 voltios para funcionar. Las linternas que utilizan tres o más celdas secas pueden usar solo una resistencia para limitar la corriente. Algunas linternas regulan electrónicamente la corriente a través de los LED para estabilizar la salida de luz a medida que se descargan las baterías. Los LED mantienen una temperatura de color casi constante independientemente del voltaje o la corriente de entrada, mientras que la temperatura de color de una bombilla incandescente disminuye rápidamente a medida que se descarga la batería, volviéndose más roja y menos visible. Las linternas LED reguladas también pueden tener niveles de salida seleccionables por el usuario adecuados para una tarea, por ejemplo, poca luz para leer un mapa y alta salida para verificar una señal de tráfico. Esto sería difícil de hacer con una sola bombilla incandescente, ya que la eficacia de la lámpara disminuye rápidamente a baja salida.
Las linternas LED pueden consumir 1 vatio o mucho más de la batería, lo que produce calor además de luz. A diferencia de los filamentos de tungsteno, que deben estar calientes para producir luz, tanto la salida de luz como la vida útil de un LED disminuyen con la temperatura. La disipación de calor de los LED suele indicar que las linternas LED pequeñas y de alta potencia tienen cuerpos de aluminio u otros materiales de alta conductividad térmica, reflectores y otras piezas para disipar el calor; pueden calentarse durante el uso. [13]
La emisión de luz de las linternas LED varía aún más que la de las luces incandescentes. Las lámparas tipo "llavero" que funcionan con pilas de botón , o las luces que utilizan un solo LED de 5 mm, pueden producir solo unos pocos lúmenes. Incluso una pequeña linterna LED que funcione con una pila AA, pero equipada con un LED, puede emitir 100 lúmenes. Las linternas LED más potentes producen más de 100.000 lúmenes y pueden utilizar varios LED. [14]
Los LED son altamente eficientes en la producción de luz de color en comparación con las lámparas incandescentes y los filtros. Una linterna LED puede contener diferentes LED para luz blanca y de color, seleccionables por el usuario para diferentes propósitos. Las linternas LED de colores se utilizan para señalización, tareas de inspección especiales, exámenes forenses o para rastrear el rastro de sangre de animales de caza heridos. Una linterna puede tener un LED rojo destinado a preservar la adaptación de la visión a la oscuridad. Los LED ultravioleta se pueden utilizar para luces de inspección, por ejemplo, para detectar tintes fluorescentes agregados a sistemas de aire acondicionado para detectar fugas, examinar papel moneda o verificar marcas de fluorescencia UV en la ropa o en los soportes de boletos de eventos. Los LED infrarrojos se pueden utilizar para iluminadores para sistemas de visión nocturna. Las linternas LED se pueden especificar para que sean compatibles con dispositivos de visión nocturna .
Un tipo menos común de linterna utiliza una lámpara de descarga de alta intensidad (lámpara HID) como fuente de luz. Una lámpara de descarga de gas HID utiliza una mezcla de sales de haluro metálico y gas noble como relleno. Las lámparas HID producen más luz que una linterna incandescente tradicional utilizando la misma cantidad de electricidad, aunque no tanta como los LED de alta potencia. La lámpara dura más y es más resistente a los golpes que una bombilla incandescente normal, ya que carece del filamento eléctrico relativamente frágil que se encuentra en las bombillas incandescentes. Sin embargo, son mucho más caras que las incandescentes, debido al circuito de balasto necesario para encender y hacer funcionar la lámpara. Una lámpara HID requiere un breve tiempo de calentamiento antes de alcanzar la salida máxima.
LEP son las siglas de Laser Excited Phosphor (fósforo excitado por láser). La fuente de luz es un diodo láser azul, que se dirige a una capa de fósforo para producir luz blanca. Con la primera linterna LEP disponible en 2018, actualmente hay unas pocas docenas de linternas LEP, principalmente de China. En este momento, se utilizan 2 tipos de módulos LEP. [15] La luz láser brilla a través de la capa de fósforo para producir luz blanca, o se dirige a la capa mediante un espejo. El tipo espejo está construido dentro de un módulo de plástico, mientras que los modelos de brillo a través generalmente están construidos con una carcasa de cobre/aluminio y son mucho más pequeños que el tipo de plástico.
Los accesorios para linternas permiten alterar el color de la luz o dispersarla de forma diferente. Los conos de plástico translúcidos de colores colocados sobre la lente de una linterna aumentan la visibilidad cuando se mira de lado a la luz. Estas varitas de maniobra se utilizan con frecuencia para dirigir automóviles o aviones de noche. Las lentes de colores colocadas sobre el extremo de la linterna se utilizan para hacer señales, por ejemplo, en los patios de maniobras del ferrocarril. La luz de colores es útil ocasionalmente para los cazadores que rastrean animales heridos después del anochecer, o para el examen forense de un área. Un filtro rojo ayuda a preservar la visión nocturna después de apagar la linterna, y puede ser útil para observar animales (como las tortugas bobas anidando ) sin molestarlos. [16]
Se encuentran disponibles guías de luz desmontables, que consisten en varillas de plástico rígidas y dobladas o tubos semirrígidos o flexibles que contienen fibras ópticas, para algunas linternas de inspección dentro de tanques o dentro de paredes o estructuras; cuando no se requiere, la guía de luz se puede quitar y la luz se puede utilizar para otros fines.
Una linterna de bolsillo es una linterna pequeña del tamaño de un bolígrafo , que suele contener dos pilas AA o AAA . En algunos tipos, la bombilla incandescente tiene una lente integrada que enfoca la luz, por lo que no hay reflector incorporado en la linterna de bolsillo. Otras utilizan bombillas incandescentes montadas en reflectores. Las linternas de bolsillo LED son cada vez más comunes. Las unidades de bajo coste pueden ser desechables, sin posibilidad de sustituir las pilas o las bombillas, y a veces llevan impresa una publicidad con fines promocionales.
Un faro está diseñado para usarse en la cabeza, y a menudo tiene componentes separados de lámpara y batería. La batería se puede colocar en la parte posterior de la cabeza o en un bolsillo para mejorar el equilibrio. Los faros dejan las manos libres del usuario. Un faro se puede sujetar al ala de un sombrero o se puede fabricar para montarlo en un casco de seguridad , en lugar de usar correas; otros tipos se parecen a los marcos de las gafas. Al igual que el faro, una linterna de cabeza en ángulo emite luz perpendicular a la longitud del tubo de la batería; se puede sujetar a una banda para la cabeza, un cinturón o una correa o colocarla sobre una superficie plana. Algunos tipos permiten al usuario ajustar el ángulo de la cabeza. La linterna Fulton MX991/U era una linterna de cabeza en ángulo que se entregaba al personal militar de los EE. UU.; las luces de estilo similar siguen siendo populares.
Las luces tácticas a veces se montan en una pistola o un rifle . Permiten iluminar momentáneamente un objetivo. Son lo suficientemente pequeñas como para montarlas fácilmente en un riel sobre el cañón de un arma. Las luces tácticas deben soportar el impacto del retroceso y deben controlarse fácilmente mientras se sostiene el arma.
Aunque la mayoría de las linternas están diseñadas para que el usuario pueda reemplazar las baterías y la bombilla cuando sea necesario, existen linternas desechables completamente selladas , como las económicas linternas con llavero. Cuando las baterías se agotan o la bombilla falla, se desecha todo el producto.
Las lámparas de buceo deben ser herméticas bajo presión y se utilizan para buceo nocturno e iluminación complementaria donde la luz de la superficie no puede llegar. El compartimento de la batería de una lámpara de buceo puede tener un catalizador para recombinar el gas hidrógeno emitido por la batería, ya que el gas no se puede ventilar durante el uso.
Las personas que trabajan en áreas peligrosas con concentraciones significativas de gases o polvos inflamables, como minas, salas de máquinas de barcos, plantas químicas o elevadores de granos , utilizan linternas "no incendiarias", "intrínsecamente seguras" o "a prueba de explosiones" construidas de modo que cualquier chispa en la linterna no tenga probabilidades de provocar una explosión fuera de la luz. La linterna puede requerir la aprobación de una autoridad para el servicio particular y los gases o polvos específicos esperados. El aumento de temperatura externa de la linterna no debe superar el punto de autoignición del gas, por lo que la sustitución por lámparas o baterías más potentes puede anular la aprobación.
Las linternas de inspección tienen guías de luz montadas de forma permanente que contienen fibras ópticas o varillas de plástico. Otro estilo tiene una lámpara montada en el extremo de un cable flexible o una sonda semirrígida o articulada. Estas lámparas se utilizan para la inspección del interior de tanques o de estructuras como aeronaves. Cuando se utilizan para inspeccionar el interior de tanques que contienen líquidos inflamables, las luces de inspección también pueden clasificarse como a prueba de llamas (a prueba de explosiones) para que no puedan encender líquidos o vapores. [17]
Los otoscopios y oftalmoscopios son instrumentos médicos que combinan una fuente de luz manual y lentes de aumento para examinar el canal auditivo y los ojos, respectivamente.
A bordo de los buques de guerra, las linternas de combate pueden utilizarse como iluminación portátil de emergencia. Instaladas en los compartimentos principales del buque, una linterna de combate puede separarse de su soporte y utilizarse como iluminación portátil en caso de que la iluminación principal esté fuera de servicio. Las linternas de combate pueden utilizar lámparas incandescentes o LED y pueden tener baterías primarias desechables o recargables. [18]
Muchas linternas tienen un diseño cilíndrico, con el conjunto de la lámpara unido a un extremo. Sin embargo, los primeros diseños venían en una variedad de otras formas. Algunas se parecían a candelabros , con una bombilla montada en la parte superior de un tubo de batería fijado a una base plana, con un mango. Muchas se parecían a linternas , que consistían en una caja de batería con un mango y la lámpara y el reflector unidos al frente. Las linternas eléctricas se utilizan para iluminar el área amplia inmediatamente alrededor de la linterna, en lugar de formar un haz estrecho; pueden colocarse sobre una superficie nivelada o sujetarse a soportes. Algunas linternas eléctricas utilizan lámparas fluorescentes en miniatura para una mayor eficiencia que las bombillas incandescentes. Los focos eléctricos portátiles de mano pueden proporcionar reflectores y lámparas más grandes y baterías más potentes que las linternas tubulares diseñadas para caber en un bolsillo.
Los dispositivos portátiles multifunción pueden incluir una linterna como una de sus funciones, por ejemplo, una combinación de radio portátil y linterna. Muchos teléfonos inteligentes tienen un botón o una aplicación de software disponible para aumentar la iluminación de la pantalla a máxima intensidad o para encender el flash de la cámara o la luz de video, lo que proporciona una función de "linterna".
Además de las linternas utilitarias, se han fabricado luces eléctricas portátiles novedosas, de juguete y ornamentales en una gran variedad de formas; en la década de 1890, una de las primeras aplicaciones de luces portátiles a batería fue un tipo de alfiler de corbata de porcelana novedoso con una bombilla y una batería ocultas.
La fuente de energía más común para las linternas es la batería. Los tipos de baterías primarias ( desechables ) que se utilizan en las linternas incluyen las pilas de botón , las baterías de carbono-zinc, tanto de tipo normal como de tipo de alta resistencia, las alcalinas y las de litio .
Los tipos secundarios recargables incluyen baterías de plomo-ácido , baterías de NiMH , baterías de NiCd y baterías de iones de litio . La elección de las baterías juega un papel determinante en el tamaño, el peso, el tiempo de funcionamiento y la forma de la linterna. Los usuarios de linternas pueden preferir un tipo de batería común para simplificar el reemplazo.
Las pilas primarias son las más económicas para un uso poco frecuente. Algunos tipos de pilas primarias de litio se pueden almacenar durante años con menos riesgo de fugas en comparación con las pilas de zinc. Una vida útil prolongada es útil cuando las linternas solo se necesitan en caso de emergencia. Las pilas primarias de litio también son útiles a temperaturas más bajas que las pilas de zinc, todas las cuales tienen electrolitos a base de agua. Las pilas primarias de litio tienen una resistencia interna menor que las pilas primarias de zinc, por lo que son más eficientes en linternas de alto consumo.
Las linternas que se usan durante períodos prolongados todos los días pueden funcionar de manera más económica con baterías recargables (secundarias). Las linternas diseñadas para baterías recargables pueden permitir la carga sin quitar las baterías; por ejemplo, una linterna que se guarda en un vehículo puede cargarse lentamente y estar siempre lista cuando se la necesita. Algunas linternas recargables tienen indicadores del estado de carga de la batería. Las luces de corte de energía están diseñadas para mantener sus baterías cargadas desde un enchufe de pared y encenderse automáticamente después de un corte de energía de CA; la luz de corte de energía se puede quitar del enchufe de pared y usar como una linterna portátil. Las linternas que funcionan con energía solar usan energía de células solares para cargar una batería incorporada para su uso posterior.
Un tipo de linterna accionada mecánicamente tiene una manivela y un resorte conectados a un pequeño generador eléctrico (dinamo). Algunos tipos utilizan el dinamo para cargar un condensador o una batería, mientras que otros solo se encienden mientras el dinamo está en movimiento. Otros generan electricidad mediante inducción electromagnética . Utilizan un imán permanente fuerte que puede deslizarse libremente hacia arriba y hacia abajo por un tubo, pasando a través de una bobina de alambre mientras lo hace. Al agitar la linterna se carga un condensador o una batería recargable que suministra corriente a una fuente de luz. Estas linternas pueden ser útiles durante una emergencia, cuando la energía eléctrica y las baterías pueden no estar disponibles. Las linternas alimentadas por dinamo fueron populares durante la Segunda Guerra Mundial, ya que las baterías de repuesto eran difíciles de encontrar.
Al menos un fabricante fabrica una linterna recargable que utiliza un supercondensador para almacenar energía. [19] El condensador se puede recargar más rápidamente que una batería y se puede recargar muchas veces sin pérdida de capacidad; sin embargo, el tiempo de funcionamiento está limitado por el volumen relativo de los condensadores en comparación con las baterías electroquímicas.
Un reflector con una forma aproximadamente parabólica concentra la luz emitida por la bombilla en un haz dirigido. Algunas linternas permiten al usuario ajustar la posición relativa de la lámpara y el reflector, lo que da un efecto de enfoque variable desde un foco amplio hasta un haz estrecho. Los reflectores pueden estar hechos de metal pulido, vidrio o plástico con un acabado reflectante aluminizado. Algunos fabricantes utilizan un reflector granulado o "cáscara de naranja", en lugar de un reflector liso, para mejorar la uniformidad del haz de luz emitido. Cuando se utilizan varios LED, cada uno puede colocarse en su propio reflector parabólico. Las linternas que utilizan un conjunto de " reflexión interna total " tienen un elemento óptico transparente (tubo de luz) para guiar la luz desde la fuente hacia un haz; no se requiere superficie reflectora. Para un tamaño determinado de fuente de luz, un reflector o lente más grande permite producir un haz más estrecho, al tiempo que captura la misma fracción de la luz emitida. Algunas linternas utilizan lentes Fresnel , que permiten reducir el peso de la lente.
El reflector puede tener una cubierta transparente plana para evitar la entrada de suciedad y humedad, pero algunos diseños tienen una lente de plástico o vidrio en forma de "ojo de buey" para formar un haz concentrado. La lente o cubierta del reflector debe resistir impactos y el calor de la lámpara, y no debe perder demasiada luz transmitida por reflexión o absorción. Las linternas muy pequeñas pueden no tener un reflector o lente separado de la lámpara. Algunos tipos de bombillas de linternas de bolsillo o LED pequeños tienen una lente incorporada.
Un reflector forma un haz estrecho llamado "lanzamiento" en el lenguaje de los aficionados, mientras que la luz emitida hacia delante no llega al reflector y forma una inundación o "derrame" de luz. Debido a que los LED emiten la mayor parte de la luz en un hemisferio, las luces con lente con el LED orientado hacia adelante o las luces con reflector con éste orientado hacia atrás irradian menos derrame. Las luces de foco variable "zoom" o "lanzamiento para lanzar" pueden mover el reflector o la lente o pueden mover el emisor; mover el emisor presenta al diseñador el problema de mantener la disipación de calor para el LED.
Las linternas originales de la década de 1890 usaban un anillo de metal alrededor del cuerpo de fibra de la linterna como un contacto de un interruptor ; el segundo contacto era un bucle de metal móvil que se podía voltear hacia abajo para tocar el anillo, completando el circuito. Se ha utilizado una amplia variedad de diseños de interruptores mecánicos que utilizan interruptores deslizantes, interruptores basculantes o pulsadores montados en el lateral o en el extremo en las linternas. Una combinación común es un interruptor deslizante que permite dejar la luz encendida durante un tiempo prolongado, combinado con un botón momentáneo para uso intermitente o señalización. (En los modelos anteriores, el botón era un interruptor y el deslizador simplemente bloqueaba el botón hacia abajo). Dado que los voltajes y las corrientes son bajos, el diseño del interruptor está limitado solo por el espacio disponible y el costo de producción deseado. Los interruptores pueden estar cubiertos con una funda de goma flexible para excluir la suciedad y la humedad y pueden estar retroiluminados para una fácil ubicación. Otro tipo común de interruptor se basa en girar el cabezal de la luz. Las luces montadas en armas pueden tener interruptores remotos para mayor comodidad en el funcionamiento.
Los controles electrónicos permiten al usuario seleccionar niveles de salida variables o diferentes modos de funcionamiento, como modos de luz intermitente o estroboscópico preprogramados. Los controles electrónicos pueden operarse mediante botones, controles deslizantes, imanes, cabezales giratorios o anillos de control giratorios. Algunos modelos de linterna incluyen un sensor de aceleración que les permite responder a las sacudidas o seleccionar modos según la dirección en la que se sostiene la luz cuando se enciende. Al menos un fabricante permite al usuario programar las funciones de la linterna a través de un puerto USB . Un control electrónico también puede proporcionar una indicación de la capacidad restante de la batería, el voltaje o brindar información sobre la recarga o la reducción automática del brillo a medida que la batería se acerca a la descarga completa.
Las primeras linternas usaban tubos de fibra vulcanizada o caucho duro con tapas de metal en los extremos. Se han usado muchos otros materiales, incluyendo acero estirado, latón chapado, cobre o plata, e incluso madera y cuero. Las linternas modernas generalmente están hechas de plástico o aluminio. Los plásticos van desde poliestireno y polietileno de bajo costo hasta mezclas más complejas de ABS o epoxis reforzados con vidrio. Algunos fabricantes tienen formulaciones plásticas patentadas para sus productos. [20] Un plástico deseable para la fabricación de linternas permite una facilidad de moldeo y propiedades mecánicas adecuadas de la carcasa de la linterna terminada. El aluminio, ya sea simple, pintado o anodizado , es una opción popular. Es eléctricamente conductor, se puede mecanizar fácilmente y disipa bien el calor. Se utilizan varias aleaciones estándar de aluminio. Otros metales incluyen cobre , acero inoxidable y titanio , que se pueden pulir para proporcionar un acabado decorativo. El zinc se puede fundir a presión en formas intrincadas. El magnesio y sus aleaciones brindan resistencia y disipación de calor similar al aluminio con menos peso, pero se corroen fácilmente.
Los metales se pueden moldear para darles forma tubular, o se pueden mecanizar piezas extruidas tubulares para agregarles roscas para la tapa de la cabeza y la cola, moleteado para el agarre y partes planas o agujeros decorativos y funcionales en el cuerpo. Las linternas LED pueden tener aletas de enfriamiento mecanizadas en sus carcasas metálicas. Los plásticos se suelen moldear por inyección hasta obtener una forma casi final, lo que requiere solo unos pocos pasos más del proceso para completar el ensamblaje. [21] Las carcasas metálicas proporcionan una mejor disipación del calor para los LED, pero los plásticos no son conductores de electricidad y pueden resistir la corrosión y el desgaste.
Las organizaciones industriales, marinas, de seguridad pública y militares desarrollan especificaciones para linternas en funciones especializadas. Por lo general, se requieren límites mínimos en cuanto a potencia luminosa, dimensiones generales, compatibilidad y durabilidad de las baterías. Las linternas pueden someterse a pruebas de resistencia a impactos, resistencia al agua y a sustancias químicas, y vida útil del interruptor de control.
Las linternas diseñadas para usarse en áreas peligrosas con gas o polvo inflamable se prueban para garantizar que no puedan provocar una explosión. [22] Las linternas aprobadas para áreas con gas inflamable tienen marcas que indican la agencia de aprobación ( MSHA , ATEX , UL , etc.) y símbolos para las condiciones en las que se probaron. Las linternas para áreas peligrosas pueden estar diseñadas para desconectar automáticamente la lámpara si se rompe la bombilla, para evitar la ignición del gas inflamable. [23]
Las normas para buques y aeronaves especifican la cantidad y las propiedades generales de las linternas que se incluyen como parte del equipo de seguridad estándar de la embarcación. Es posible que se exija que las linternas para embarcaciones pequeñas sean impermeables y floten. Los servicios uniformados pueden proporcionar modelos específicos de linternas o pueden proporcionar estándares mínimos de rendimiento que sus miembros deben seguir al comprar sus propias linternas.
La antigua norma MIL-F-3747E del ejército de los Estados Unidos describía el estándar de rendimiento para linternas de plástico que utilizaban dos o tres pilas secas de tamaño D, en forma recta o en ángulo, y en tipos estándar, a prueba de explosiones, resistentes al calor, para dirección del tráfico e inspección. La norma describía únicamente las linternas de lámpara incandescente y fue retirada en 1996.
En los Estados Unidos, ANSI publicó en 2009 la norma de rendimiento básico de linternas FL1 . Esta norma voluntaria define los procedimientos y condiciones de prueba para la salida de luz total, la intensidad del haz, la distancia de trabajo, la resistencia al impacto y al agua, y el tiempo de funcionamiento de la batería hasta el 10% de la salida de luz inicial. La norma FL1 proporciona definiciones de los términos utilizados en la comercialización de linternas, con la intención de permitir que el consumidor compare los productos probados con la norma. [24] La norma recomienda símbolos gráficos y palabras particulares para el paquete del producto, de modo que el consumidor pueda identificar los productos probados con la norma. Las pruebas pueden ser realizadas por el propio fabricante o por un laboratorio de pruebas externo.
La norma FL1 exige que las mediciones que se indican en el embalaje se realicen con el tipo de pilas que acompañan a la linterna o con un tipo de pila identificado. La emisión de luz inicial se mide con un fotómetro de esfera integradora , 30 segundos después de encender la linterna con pilas nuevas (o recién cargadas). La luz total emitida se expresa en lúmenes . La intensidad luminosa se determina midiendo el punto más brillante del haz producido por la linterna, en candelas . Dado que se trata de una medida de toda la luz emitida en un ángulo sólido (el "cono" de luz en una dirección determinada), la intensidad del haz es independiente de la distancia.
La distancia de trabajo se define como la distancia a la que la luz máxima que cae sobre una superficie ( iluminancia ) caería a 0,25 lux . Esto es comparable a una luna llena en una noche clara. La distancia se calcula a partir de la raíz cuadrada de (la intensidad del haz en candelas dividida por 0,25 lux); por ejemplo, una intensidad del haz de 1000 candelas produce un rango de trabajo de la raíz cuadrada de (1000/0,25), o 63 metros. El resultado se informa en metros o pies. La distancia de trabajo es desde el punto de vista del usuario de la linterna. Una luz apuntada directamente a un observador puede ser visible contra un fondo oscuro a muchas veces esta distancia, especialmente si el observador tiene equipo de visión nocturna.
El tiempo de funcionamiento se mide utilizando las baterías suministradas o especificadas y dejando la linterna encendida hasta que la intensidad del haz haya disminuido al 10% del valor 30 segundos después de encenderla. La norma no evalúa el comportamiento de la salida de luz de la linterna durante el tiempo de funcionamiento. Una linterna regulada puede funcionar con una salida de luz que disminuye lentamente y luego apagarse abruptamente, pero los tipos no regulados pueden tener una salida de luz que disminuye abruptamente después de solo un corto tiempo. Los fabricantes de faros pueden usar una norma diferente que evalúe los tiempos de funcionamiento hasta que la salida de luz cae a 1 lux a 2 metros de distancia; este valor no es comparable con la medición de tiempo de funcionamiento FL 1.
La resistencia al impacto se mide dejando caer la linterna en seis orientaciones diferentes y observando que sigue funcionando y no tiene grietas ni roturas grandes; se informa la altura utilizada en la prueba. La resistencia al agua, si se especifica, se evalúa después de la prueba de impacto; no debe verse agua dentro de la unidad y debe seguir funcionando. Las clasificaciones se dan en términos del Código IP , donde el chorro de agua corresponde a IP X6, la inmersión breve a IPX7, la inmersión de 30 minutos a 1 metro o más es IP X8; (se informa la profundidad si es mayor a 1 metro). Una clasificación IP X8 de FL1 no implica que la lámpara sea adecuada para su uso como luz de buceo, ya que el protocolo de prueba examina el funcionamiento de la luz solo después de la inmersión, no durante la inmersión. [25]
El consumidor debe decidir en qué medida las condiciones de prueba ANSI se ajustan a sus requisitos, pero todos los fabricantes que realizan pruebas según la norma FL1 pueden compararse de manera uniforme. Las mediciones de luz están más directamente relacionadas con el uso de linternas que la potencia nominal de entrada a la lámpara (vatios), ya que los diferentes tipos de lámparas LED e incandescentes varían ampliamente en la cantidad de luz producida por vatio . Incluso el mismo LED o lámpara en diferentes sistemas ópticos mostrará diferentes características del haz. La visibilidad de los objetos depende de muchos factores, así como de la cantidad de luz emitida por la linterna.
La norma ANSI FL1 no especifica las medidas del ángulo de la anchura del haz , pero el consumidor puede utilizar la intensidad de candelas y los valores de lúmenes totales para evaluar las características del haz. Cuando dos linternas tienen medidas de luz total (lúmenes) similares, la unidad con el valor de candelas más alto produce un haz de luz más concentrado, adecuado para iluminar objetos distantes; también tendrá una distancia de trabajo más alta. Si dos luces tienen valores de candelas similares, la luz con el valor de lúmenes más alto producirá un haz más ancho e iluminará un área más amplia en general. Un ancho de haz (que contiene la mayor parte de la potencia del haz, o "punto caliente") de unos pocos grados corresponde a una luz puntual, útil para buscar objetos distantes; los anchos de haz de 20 grados o más se describen como luces de inundación, adecuadas para iluminar un área cercana amplia. Por lo general, incluso un haz de linterna con un pequeño punto caliente tendrá algo de luz visible como "derrame" alrededor del punto.
En 2018, en Estados Unidos, Underwriter's Laboratories publicó la norma UL 1576 para linternas y faroles, que describe los requisitos de seguridad y las pruebas de rendimiento. [26]
Un nuevo estándar dedicado para linternas y faroles
