Plazmalámpák - felépítésük és működésük

Csodálatos látvány a plazma lámpás. Zárt üveg izzó, belsejében egyetlen nagyfeszültségű elektródával, inert gázzal szinte légköri nyomás alatt.

Magas feszültséget (2000 és 5000 V között) táplálnak a lámpa elektródjára egy 30–40 kHz frekvencián működő impulzus transzformátor másodlagos tekercsének egyik végéből, amelyet a műanyag lámpaházba beépítenek. A plazma lámpás transzformátor hasonló egy vonal transzformátorhoz, amely megtalálható egy régi monitoron vagy katódsugárcsöves televízión.

A nagyfeszültség ionizálja a gázmolekulákat (általában neon) az izzó belsejében - kiderül a plazma, ezért a lámpa neve - "plazma lámpa". A kis villámlásokhoz hasonlóan több kisülés generálódik mozgó gázionokkal.

Az izzó belsejében az elektród körül táncoló villámok színe eltérhet, ami attól függ, hogy milyen típusú gázok alkotják azt a keveréket, amellyel az izzó meg van töltve. A villámhossz szempontjából ez az elektród potenciáljától és a lombikot kitöltő gáz kisülési fokától függ.

Mint láthatja, nincs izzólámpa, így az ilyen készülékek élettartamát csak a lámpa aljába szerelt elektronika minősége, valamint a tulajdonos pontossága korlátozza.

A dekoratív plazmalámpák fogyasztása az izzó méretétől függ, és általában nem haladja meg a 20 wattot. A mai piacon a leggyakoribb gömb- és kúpos plazmalámpák nem haladják meg a 30 cm-t.

Vannak plazma lámpák gombbal, amelyek a "táncos villámhoz" szolgáltatott energiát beállítják: a legalacsonyabb teljesítmény mellett csak egy vékony világító szál képződik a lámpa belsejében.

Ha a hatalom fokozatosan növekszik, a szál világosabbá és világosabbá válik, végül, amikor az egyik szál túlcsordul a rajta átadott energiával, akkor megjelenik a második szál, és ugyanazokat a töltéseket kezdve visszataszítják egymást.

A világító szálak vékonyak, mivel az őket körülvevő mágneses mezőknek olyan mágneses hidrodinamikai hatása van, mint például az önfókuszálás: a plazmacsatorna belső mágneses mezője erőt hoz létre a kompressziójára.

Az eszköz első prototípusának, amelyet ma plazmalámpának hívunk, feltalálója tudós volt Nikola Tesla (1856-1943), amerikai villamosmérnök, az Osztrák Birodalom szülõi.

Az 1894-es amerikai 514170 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban a lámpa, bár azt "elektromos fényforrásnak" nevezik, ennek ellenére alapvető különbség a hagyományos izzólámpától. Tesla egy teljesen új lámpát javasolt - egy elektródával ellátott lámpát, amely energiát kapna a Tesla nagyfeszültségű rezonáns transzformátorából.

A plazmalámpa mint egy gömb alakú dekoratív lámpa ötletét (a "plazmagömb" kereskedelmi ötletét) az 1970-es években népszerűsítette James Penk (Pennsylvania) feltalálója (született 1954).

Idõjében, ellentétben azokkal az idõkkel, amikor Tesla lámpáján dolgozott, már megjelenik a különbözõ összetételû (xenonon, neonon és kriptonon alapuló) gázkeverékek elõállítási technológiája, amely lehetõvé teszi különféle színû plazma elõállítását a lombikokban.

Az izzás itt a gázban levő koronakisülés miatt jön létre, amelyet gyakorlatilag a lámpa-levegő-föld áramkör kapacitásán átvezető áram okoz. A lámpa nagyfeszültségű forrásának alapjaként egy nulla potenciálpontot kell használni, amely akkor érhető el, ha a készüléket tápfeszültségről látja el.

Úgy gondolják, hogy amikor egy ember ujjával megérinti a működő lámpa üvegét, az energiaáram áthalad a testén, mintha 1000 Oh ellenállású lenne, és sorosan összekapcsolódott egy 150 pF kondenzátorral (az izzó üveg dielektrikumként működik).Nem öl meg egy embert, mivel a plazma lámpa árama meglehetősen magas frekvenciájú.

Így vagy úgy, a plazmalámpával érintkezve, tartsa be a biztonsági intézkedéseket. A helyzet az, hogy a váltakozó elektromos mező nem csak a nagyfeszültségű lámpaforrás vezetékein, hanem az izzón kívül is működik.

A lámpa közelében elhelyezkedő fémtárgyak váltakozó elektromos mező elektromosvá válnak, és egy ilyen tárgy megérintése enyhe áramütést és akár égést okozhat. Ha egy személy, aki megérinti a lámpát, véletlenül földelésre kerül, például az akkumulátort tartja, áramütést kap.

Ezenkívül semmilyen elektronikus eszközt nem szabad a működő plazmalámpához közel elhelyezni, mivel az elektronika fél az indukált elektromos áramtól, és könnyen meghibásodhat, ha nagy feszültségű váltakozó elektromos mezőbe kerül, amelynek forrása a lámpa belsejében lévő elektróda.