Lămpile cu plasmă - modul în care sunt aranjate și funcționate

O vedere uimitoare este o lampă cu plasmă. Un bec de sticlă sigilat cu un singur electrod de înaltă tensiune instalat în interior, înconjurat de un gaz inert sub presiune aproape atmosferică.

De înaltă tensiune (de la 2000 la 5000 V) este furnizat electrodului lămpii de la unul dintre bornele înfășurării secundare a unui transformator de impuls care funcționează cu o frecvență de 30-40 kHz, care este instalat în carcasa lămpii de plastic. Un transformator de lampă cu plasmă este similar cu un transformator de linie, care poate fi găsit pe un monitor vechi sau un televizor cu tuburi cu raze catodice.

De înaltă tensiune ionizează moleculele de gaz (de obicei neon) din interiorul becului - se dovedește plasmă, de unde și numele lămpii - „lampă cu plasmă”. Mai multe descărcări, similare cu micile fulgere, sunt generate de mișcarea ionilor de gaz.

Culoarea acestor fulgere care dansează în jurul electrodului din interiorul becului poate fi diferită, care depinde de tipul de gaze care alcătuiesc amestecul cu care este umplut becul. În ceea ce privește lungimea fulgerului, depinde de potențialul de la electrod și de gradul de descărcare a gazului care umple balonul.

După cum puteți vedea, nu există un filament incandescent, astfel încât durata de funcționare a unor astfel de dispozitive este limitată doar de calitatea electronicelor instalate în baza lămpii, precum și de exactitatea proprietarului acesteia.

Consumul lămpilor decorative cu plasmă depinde de dimensiunea becului și de obicei nu depășește 20 de wați. Cele mai frecvente lămpi cu plasmă sferică și conică de pe piață au astăzi dimensiuni de cel mult 30 cm.

Există lămpi cu plasmă cu butoane pentru reglarea puterii furnizate la „fulgerul dansant”: la cea mai mică putere, în interiorul lămpii se formează doar un fir subțire luminos.

Dacă puterea este crescută treptat, firul va deveni mai luminos și, în sfârșit, când un fir va fi umplut cu energie furnizată prin intermediul acestuia, cel de-al doilea fir va apărea în acel moment și vor începe să se respingă unul de la altul, precum sarcini electrice cu același nume.

Filamentele luminoase sunt subțiri, deoarece câmpurile magnetice din jurul lor au un efect magnetohidrodinamic, cum ar fi auto-focalizarea: câmpul magnetic intrinsec al canalului plasmatic creează o forță care acționează asupra compresiunii sale.

Inventatorul primului prototip al dispozitivului, pe care astăzi îl numim o lampă cu plasmă, a fost un om de știință Nikola Tesla (1856-1943), inginer electric american, originar din Imperiul Austriac.

În brevetul SUA nr. 514170 din 1894, lampa, deși este numită „sursă electrică de lumină”, este totuși o diferență fundamentală față de o lampă cu incandescență convențională. Tesla a propus o lampă fundamental nouă - o lampă cu un singur electrod, care ar fi alimentat de la transformatorul rezonant de înaltă tensiune Tesla.

Popularizarea ideii unei lămpi cu plasmă ca lampă decorativă în formă de bilă (ideea comercială a unui „glob cu plasmă”) a fost în anii ’70, inventatorul din Pennsylvania, James Falk (născut în 1954).

Pe vremea sa, spre deosebire de vremurile în care Tesla lucra la lampa sa, tehnologia de creare a amestecurilor de gaze din diferite compoziții (bazate pe xenon, neon și kripton) a apărut deja, permițând obținerea plasmei de diferite culori în baloane.

Strălucirea de aici este creată datorită descărcării coroanei în gaz, practic cauzată de curent prin capacitanța din circuitul lampă-aer-sol. Ca teren pentru sursa de înaltă tensiune a lămpii, se folosește un punct zero potențial, care este disponibil atunci când dispozitivul este alimentat de la priză.

Se crede că atunci când o persoană atinge cu degetul sticla unei lămpi de lucru, fluxul de energie trece prin corp, de parcă ar avea o rezistență de 1000 Ohmi și a fost conectat în serie cu un condensator de 150 pF (paharul becului acționează ca un dielectric).Nu ucide o persoană, deoarece curentul unei lămpi cu plasmă este de frecvență destul de mare.

Într-un fel sau altul, în contact cu lampa cu plasmă, respectați măsurile de siguranță. Cert este că un câmp electric alternativ acționează nu numai în firele unei surse de lampă de înaltă tensiune, ci și în afara becului.

Un obiect metalic situat lângă lampă va fi electrificat de un câmp electric alternativ, iar atingerea unui astfel de obiect poate provoca o ușoară șoc electric și chiar o arsură. Dacă o persoană, atingând lampa, se întâmplă accidental să fie pusă la pământ, de exemplu, ținând cont de baterie, va primi o șoc electrică.

În plus, niciun dispozitiv electronic nu trebuie amplasat lângă o lampă cu plasmă de lucru, deoarece orice componentă electronică se teme de curenții electrici induși și va eșua cu ușurință dacă ajunge într-un câmp electric alternativ de înaltă tensiune, a cărui sursă este electrodul din interiorul lămpii.