مصابيح البلازما - كيف يتم ترتيبها والعمل

مشهد مدهش هو مصباح البلازما. لمبة زجاجية محكمة الغلق مع قطب كهربائي واحد عالي الجهد مثبت بداخله ، محاط بغاز خامل تحت ضغط جوي تقريبًا.

يتم توفير الجهد العالي (من 2000 إلى 5000 فولت) إلى إلكترود المصباح من أحد أطراف اللف الثانوي لمحول النبض الذي يعمل بتردد 30-40 كيلو هرتز ، والذي يتم تثبيته داخل غلاف المصباح البلاستيكي. يشبه محول مصباح البلازما محول خط ، والذي يمكن العثور عليه على شاشة قديمة أو تلفزيون أنبوب أشعة الكاثود.

الجهد العالي يؤين جزيئات الغاز (عادة النيون) داخل المصباح - يتحول البلازما ، وبالتالي اسم المصباح - "مصباح البلازما". يتم إنشاء تصريفات متعددة ، على غرار الإنارات الصغيرة ، عن طريق تحريك أيونات الغاز.

يمكن أن يختلف لون هذه الإنارات التي ترقص حول القطب داخل المصباح ، وهذا يعتمد على نوع الغازات التي تشكل الخليط الذي تمتلئ به المصباح. بالنسبة لطول البرق ، فإنه يعتمد على الإمكانات الموجودة في الإلكترود وعلى درجة تفريغ الغاز الذي يملأ القارورة.

كما ترون ، لا يوجد خيط ساطع ، لذا فإن عمر خدمة هذه الأجهزة محدود فقط بجودة الأجهزة الإلكترونية المثبتة في قاعدة المصباح ، فضلاً عن دقة مالكها.

يعتمد استهلاك مصابيح البلازما المزخرفة على حجم المصباح وعادة لا يتجاوز 20 واط. مصابيح البلازما الكروية والمخروطية الأكثر شيوعًا في السوق اليوم لها أبعاد لا تزيد عن 30 سم.

هناك مصابيح البلازما مع المقابض لضبط الطاقة المقدمة إلى "البرق الرقص": في أدنى طاقة ، يتم تشكيل خيط رقيق واحد فقط داخل المصباح.

في حالة زيادة الطاقة تدريجياً ، سيصبح الخيط أكثر إشراقًا وإشراقًا ، أخيرًا ، عندما تفيض خيط واحد بالطاقة المزودة به ، سيظهر الخيط الثاني في تلك اللحظة ، وسيبدأون في صد بعضهم البعض مثل الشحنات نفسها.

إن الشعيرات المضيئة رقيقة ، لأن الحقول المغناطيسية المحيطة بها لها تأثير ديناميكي مغناطيسي مثل التركيز الذاتي: الحقل المغنطيسي الداخلي لقناة البلازما يخلق قوة تعمل على ضغطها.

كان مخترع النموذج الأولي الأول للجهاز ، والذي نسميه اليوم مصباح البلازما ، عالمًا نيكولا تسلا (1856-1943) ، مهندس كهربائي أمريكي ، من مواليد الإمبراطورية النمساوية.

في براءة الاختراع الأمريكية رقم 514170 لعام 1894 ، فإن المصباح ، على الرغم من أنه يطلق عليه "مصدر الضوء الكهربائي" ، إلا أنه يمثل اختلافًا أساسيًا عن المصباح المتوهج التقليدي. اقترح تسلا مصباحًا جديدًا بشكل أساسي - مصباح به قطب كهربائي واحد ، سيتم تشغيله من تسلا محول الجهد العالي الرنانة.

كان المصمم لفكرة مصباح البلازما كمصباح زخرفي على شكل كرة (الفكرة التجارية لـ "كرة البلازما") في سبعينيات القرن العشرين ، المخترع من ولاية بنسلفانيا ، جيمس فالك (مواليد 1954).

في عصره ، على عكس الأوقات التي كان يعمل فيها تسلا على مصباحه ، ظهرت بالفعل تقنية إنشاء خليط من الغاز من تركيبات مختلفة (تعتمد على زينون ونيون وكريبتون) ، مما يسمح بالحصول على بلازما بألوان مختلفة في قوارير.

يتم إنشاء التوهج هنا بسبب تفريغ الهالة في الغاز ، ويعزى ذلك تقريبًا إلى التيار من خلال السعة في دائرة المصباح الأرضي. كأرض لمصدر المصباح عالي الجهد ، يتم استخدام نقطة ذات احتمال صفري ، وهي متوفرة عند تشغيل الجهاز من مأخذ التيار الكهربائي.

من المعتقد أنه عندما يلمس الشخص زجاج المصباح العامل بإصبعه ، يمر تدفق الطاقة عبر الجسم ، كما لو كان لديه مقاومة تبلغ 1000 أوم وكان متصلاً في سلسلة مع مكثف قدره 150 pF (يعمل زجاج المصباح كعازل كهربائي).لا يقتل أي شخص ، لأن تيار مصباح البلازما عالي التردد.

بطريقة أو بأخرى ، في اتصال مع مصباح البلازما ، ومراقبة تدابير السلامة. الحقيقة هي أن الحقل الكهربائي المتناوب لا يعمل فقط في أسلاك مصدر مصباح عالي الجهد ، ولكن أيضًا خارج المصباح.

سيتم كهربة الأجسام المعدنية الموجودة بالقرب من المصباح بواسطة حقل كهربائي متناوب ، ويمكن أن يؤدي لمس هذا الجسم إلى حدوث صدمة كهربائية طفيفة وحتى حرق. إذا تبين أن الشخص الذي يلمس المصباح قد تأرض بطريق الخطأ ، على سبيل المثال ، التمسك بالبطارية ، فسيتلقى صدمة كهربائية.

بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي أن توجد أي أجهزة إلكترونية بالقرب من مصباح بلازما يعمل ، لأن أي إلكترونيات تخاف من التيارات الكهربائية المستحثة ، وستفشل بسهولة إذا ما دخلت مجالًا كهربائيًا متناوبًا ذو توتر عالي ، ومصدره هو داخل المصباح.