Каждый из нас хотя бы раз в жизни замирал от восхищения, глядя на то, как внутри стеклянной сферы танцуют разноцветные молнии, послушно стекающиеся к пальцу прикоснувшегося человека. Этот потрясающий предмет интерьера многие называют «магический шар электричество», хотя в научной и коммерческой среде он известен как плазменная лампа или плазменный шар. Что же скрывается за этой магией, как она работает и безопасна ли?
Что такое плазменный шар?
Плазменная лампа — это декоративный прибор, который был изобретен Никлой Теслой (изначально он назывался «трансформатор Теслы» или «катушка Теслы»). Современный вариант этого прибора представляет собой герметичную стеклянную сферу, внутри которой находится разреженный газ и центральный электрод. При включении прибор создает внутри сферы множество цветных молний, разбегающихся во все стороны из центра, производя великолепные световые эффекты.
Конструкция магического шара
Чтобы понять, как рождается эта магия, давайте разберем устройство плазменного светильника. Он состоит из следующих ключевых элементов:
- Стеклянная сфера — внешняя прозрачная колба, которая удерживает газ внутри и защищает пользователя от высокого напряжения.
- Разряженный газ, заполняет внутреннее пространство сферы. Степень разреженности специально снижена для уменьшения электрического сопротивления. В качестве наполнения могут выбираться разные смеси газов (например, аргон, неон, ксенон) для придания «молниям» определённого цвета.
- Центральный электрод, маленький стеклянный или металлический шарик, находящийся в самом центре большой сферы. Именно на него подается высокое напряжение.
- Блок высокого напряжения — электронная схема, которая преобразует стандартное сетевое питание (220 В) в высокочастотное переменное напряжение (около 30 кГц) с высоким потенциалом.
- Выключатель — для управления работой светильника.
Принцип работы: как оживают молнии?
Плазменный шар не требует сложной сборки — для начала работы его достаточно включить в розетку и передвинуть выключатель в положение «ВКЛ».
Магия начинается с блока высокого напряжения. Он подает переменный ток высокой частоты на центральный электрод. Электрическое поле от электрода ионизирует разреженный газ внутри сферы, превращая его в плазму — четвертое состояние вещества. Плазма образуется в форме тонких лучей (нитей разряда), протекающих от центрального электрода до стенок наружного шара.
Самый впечатляющий эффект возникает при поднесении пальца к поверхности стеклянной сферы. Человеческое тело обладает большей электрической емкостью и проводимостью, чем окружающий воздух. При прикосновении (или даже просто близком поднесении) пальца молнии сливаются в один мощный поток, направляющийся именно к точке касания. Значительное электрическое поле способно превратить ваш палец в «проводник» даже сквозь непроводящую стеклянную сферу!
Режим светомузыки
В некоторых моделях есть дополнительный, не менее завораживающий режим работы — светомузыка. Встроенный микрофон улавливает звуковые колебания, и шар образовывает молнии в такт музыке, создавая при этом потрясающее световое шоу.
Безопасна ли такая магия? Меры предосторожности
Несмотря на то, что плазменная лампа является маломощным осветительным устройством (типичная потребляемая мощность составляет всего 5—10 Вт), и теоретически срок её службы может быть весьма продолжительным (так как прибор не содержит нитей накаливания и не нагревается в процессе работы), при обращении с ней очень важно соблюдать меры предосторожности:
- Не кладите предметы на шар. Если на работающую плазменную лампу положить металлический предмет, например монету, стеклянная поверхность в этом месте сильно нагреется. Прикоснувшись к монете, можно получить серьезный ожог, а также слабый удар электрическим током.
- Не касайтесь заземленных предметов. Прикосновение одновременно к работающей лампе и к предмету, соединенному с землей (например, к батарее отопления), приводит к удару электрическим током.
- Берегите прибор от влаги. Очень важно не допускать попадания влаги на стеклянную поверхность. Влага может привести не только к выходу из строя прибора, но и к проникновению разрядов за пределы колбы с газом, что чревато поражением электричеством.
- Держите подальше электронику. Не помещайте электронные или металлические приборы рядом с работающей плазменной лампой. Сильное электромагнитное поле может привести к нагреванию стеклянной поверхности и существенному воздействию на сам электронный прибор (например, могут стереться данные с банковской карты или сбиться работа смартфона).
- Избегайте перегрева. Во избежание перегрева прибора не рекомендуется оставлять его включенным непрерывно на очень длительное время.
«Магический шар электричество», это не просто красивый элемент декора, это настоящая физическая лаборатория у вас на столе. Он демонстрирует удивительные свойства плазмы, высокочастотного напряжения и электрических полей. При соблюдении простых правил безопасности, этот светильник будет долго радовать вас и ваших гостей завораживающими танцами цветных молний, превращая любое помещение в уголок научной фантастики.