Содержание
Что за чудо этот плазменный шар!
И хотя в наш век квантовой физики человечество до сих пор еще по разным причинам сует пальцы в розетки, с электричеством мы знакомы не только на практике, но и по книгам!
Прочитав учебник физики, рядом с плазменной лампой ты кажешься себе покорителем молний. Однако, несмотря на уверения друзей, что «это не страшно», первое прикосновение к работающему светильнику дается все-таки с большим трудом.
Миниатюрные молнии, как тонкие жалящие жгуты, беспорядочно и внезапно пронизывают пространство от центра до самых стенок стеклянной сферы.
Сколько названий у этого декоративного светильника – плазменная лампа, плазменный шар, плазменная сфера … можно придумать и другие.
Но эти декоративные светильники делают не только в форме шара,
но и виде сердца, цилиндра, плоского диска и даже гантелей.
А самый большой плазменный шар диаметром в 1 метр находится в Центре науки «Technorama в Швейцарии.
А что такое плазма?
Твердое вещество при нагревании переходит в жидкое состояние, а затем в газ. Дальнейший нагрев газа ведет к ионизации атомов газа, электроны с внешних орбит отрываются от атомов. При температуре выше 100 ОООК вещество сильно ионизировано. Это и есть плазма. Плазму называют четвертым состоянием вещества.
Так, например, Солнце генерирует плазму — "солнечный ветер", который распространяется по Вселенной.
Понятие "плазмы" ввел Крукс в 1879 году для описания ионизованной среды газового разряда.
Поскольку плазма состоит из ионов и электронов, то под действием внешнего электрического поля, заряженные частицы приходят в движение, и возникает электрический ток в виде разрядов. Плазма электропроводна.
Однако при выполнении определенных условий, плазма может существовать и при более низкой температуре.
А с чего все началось?
В 18 веке М.В. Ломоносов впервые получил свечение газов при пропускании электрического тока через заполненный водородом стеклянный шар.
В 1856 году Генрихом Гейслером была создана первая газоразрядная лампа с возбуждением от соленоида и было получено синее свечение трубки.
В 90-х годах 19 века сербский изобретатель Никола Тесла получил патент на газоразрядную лампу, состоящую из стеклянной колбы с одним электродом внутри. Колба была заполнена аргоном. На электрод подавалось напряжения от катушки Тесла, при этом на конце электрода появлялось свечение. Сам Тесла назвал свое изобретение «газоразрядная трубка с инертным газом» и использовал ее исключительно для научных исследований плазмы.
В 1893 году Томас Эдисон получил люминесцентное свечение.
В 1894 году М. Моор создал газоразрядную лампу, испускающую розовое свечение, наполнив ее азотом и углекислым газом.
В 1901году П. Хьюитт продемонстрировал ртутную лампу, испускающую сине-зелёного свет.
В 1926 году Э. Гермер предложил покрывать внутренние стенки колбы флуоресцентным порошком, который преобразовывал ультрафиолетовый излучение, испускаемое возбуждённой плазмой, в белый видимый свет. Э.Гермер был признан изобретателем лампы дневного света.
Во второй половине 20 века исследователи Б. Паркер и Дж. Фолк получили оригинальное свечение плазменных шаров, наполняя их различными смесями инертных газов. Эти плазменные шары в то время получили названия "светящиеся скульптуры" и "земные звезды". Именно в те годы декоративные плазменные светильники и приобрели современный вид.
Как устроен светильник «плазменный шар»?
Прозрачная стеклянная сфера установлена на подставке и заполнена смесью инертных газов под низким давлением. Шарик в середине сферы служит электродом. В цоколь лампы встроен трансформатор, который выдает на электрод переменное напряжение в несколько киловольт с частотой около 20-30 кГц.
Вторым электродом является окружающая стеклянная сфера или даже сам человек, если он прикасается к шару.
Изменяя состав газов внутри шара, можно получить «молнии» разных оттенков.
Когда Вы включаете лампу, возникает свечение в виде многочисленных электрических разрядов.
Молнии направлены по силовым линиям электрического поля. Если дотронуться пальцем до стекла, меняется электрическое поле внутри лампы, и электрические разряды смещаются в сторону контакта пальца со стеклом.
Особенно впечатляет работа плазменного шара в темноте.
Как работает плазменный шар?
Плазменный шар является газоразрядной трубкой (лампой) с инертным газом, в которой в результате ионизации газа можно наблюдать светящуюся плазму.
Несмотря на различные конструкции декоративных светильников принцип действия их одинаков.
При включении лампы носители зарядов (ионы и электроны), образующиеся в газе в результате фотоэмиссии, начинают ускоренно двигаться вдоль линий силового поля лампы. В результате ударного возбуждения и рекомбинации возникает характерное для данного газа свечение, наблюдается тлеющий разряд. Для возникновения и поддержания газового разряда в трубке требуется наличие электрического поля.
Вот прекрасное описание физики плазменного шара из книги «Динамика и информация», авт. Б.Б. Кадомцев – физик, академик АН СССР:
«Плазменный шар наполнен светящимися движущимися змейками. Каждая змейка — это плазменное образование типа слабо светящегося шнурового разряда.
Такой разряд называется тлеющим: он развивается между металлическим шаровым электродом, расположенным в центре всего устройства, и слабо проводящей металлизированной поверхностью стеклянного шара при не очень большом электрическом токе в газе низкого давления.
Каждая змейка разряда, а их может быть одновременно до двух десятков, в среднем вытянута в радиальном направлении.
Но она, как живая, все время немного изгибается и колеблется, имея несколько периодов изгиба вдоль своей длины.
На каждом из своих концов змейка имеет своеобразный трезубец, который как маленькая кошачья лапка, непрерывно шевелится, собирая заряды с соответствующего электрода.
Змейки-разряды находятся в беспрерывном движении. Кроме не прекращающегося извивания, каждая из змеек медленно поднимается вверх, очевидно в результате конвекции.
Собираясь в верхнем положении, змейки попарно сливаются между собой, и, таким образом, часть из них постоянно исчезает.
Напротив, в нижней части устройства непрерывно рождаются новые змейки, они множатся, расщепляясь надвое, и поднимаются вверх, чтобы там исчезнуть.
Вся эта картина, несмотря на свою сложность, качественно легко может быть понята с физической точки зрения.
Разумеется, теоретически гораздо проще представить себе абсолютно симметричный тлеющий разряд между внутренним и внешним электродами.Однако такой разряд неустойчив: из-за разогрева газа и понижения его локальной плотности с соответствующим понижением электросопротивления электрическому току выгоднее протекать по сравнительно узким каналам-трубкам.
Разряд распадается на плазменные шнуры. Будучи более легкими, эти шнуры всплывают вверх под действием силы Архимеда.
А взаимодействие шнуров с потоками газа и между собой приводит к образованию сложно организованной картины змеек, напоминавшей мифологическую голову медузы Горгоны.
Можно понять, почему на концах каждой змейки образуются кошачьи лапки.
Если проводимость электродов невелика, то прямо напротив разряда плотность поверхностного заряда становится меньше и концу змейки с противоположным по знаку зарядом удобно расщепиться и перебегать от точки к точке, собирая поверхностный заряд.
Плазменный шар завораживает и притягивает к себе кажущейся таинственностью: он похож на живое существо, осуществляющее сознательное движение.
В целом образуется сложная нелинейная физическая система с хаотическим типом движения. Для того, чтобы это движение поддерживалось длительное время, система должна быть открытой: через плазменный шар нужно непрерывно пропускать электрический ток от внешнего источника.
Змейки существуют только вследствие локального разогрева внутри шнурового разряда. Другими словами, внутри шнура газ должен подогреваться, а в целом все устройство находится при комнатной температуре. Избыточное тепло передается в воздух через стеклянную оболочку, т.е. плазменный шар превращает часть электрической энергии в тепло, которое рассеивается затем в окружающем пространстве».
Что можно и чего нельзя делать с плазменной лампой?
Можно без опаски прикасаться к стеклу работающего плазменного шара. «Наложением рук» на плазменный шар можно манипулировать молниями.
Если на плазменную лампу положить металлический предмет, вроде монеты, можно получить удар током или ожог, возникает электрическая дуга и прожигает стекло насквозь.
Если намочить поверхность лампы водой, то электрические разряды даже выходят за пределы стеклянного шара на несколько миллиметров. Они достаточно сильны и могут вызвать ожог.
Одновременное прикосновение к лампе и к заземленному предмету приводит к поражению электрическим током.
Если к работающей плазменной лампе просто, держа в руке, поднести неоновую, люминесцентную или любую другую газоразрядную лампу, то она начнёт светиться, т.к. в металлическом объекте, расположенном вблизи плазменного шара, индуцируется ЭДС.
Высокая напряженность электрического поля вблизи плазменной лампы может создавать помехи в работе электронной аппаратуры.
Если плазменная лампа включена достаточно долго, то появляется запах озона.
Современные газоразрядные лампы, применяемые для освещения, устроены намного разнообразнее и сложнее, чем декоративный светильник «плазменный шар».
Однако все газоразрядные лампы работают на основе электрических разрядов в газах, и их с полным основанием можно назвать плазменными. Это и широко распространенные люминесцентные лампы.
В них электрический разряд происходит в парах ртути, в результате возникает невидимое ультрафиолетовое излучение, которое затем преобразуется люминофорным покрытием в видимый свет.
Это и газосветные лампы, где мы видим свет самого газового разряда.
Это и электродосветные лампы, в которых светятся электроды, возбуждённые газовым разрядом.
Украсить свой дом можно легко с помощью различных настольных, настенных или напольных светильников. При этом они могут выступать как яркими дизайнерскими элементами, так и быть незаметными со стороны. Но в любом случае осветительные приборы в доме должны подходить под уже имеющийся интерьер помещения. Иначе их свет или просто присутствие привнесут в стиль дисгармонию, что явно будет негативным исходом вашей задумки.
Сегодня многие люди используют как элемент декора такие необычные светильники, как плазменные лампы-шары.
Такой светильник имеет необычный вид и создает свет нестандартного типа. Поэтому подобное приобретение послужит отличным декоративным элементом, но только в случае, если его выбор и размещение в комнате был грамотным. Этому вопросу сегодня и будет посвящена наша статья.
История создания
Появлению столь необычного осветительного прибора, как плазменная лампа-шар, мир обязан известному изобретателю с мировым именем — Никола Тесла.
Именно Тесла, который прославился своими экспериментами с электричеством, соорудил серную лампу еще в 19 веке. На основе данного прибора в дальнейшем и появились первые декоративным лампы подобного вида.
Обратите внимание! На сегодняшний день существуют не только плазменные лампы, но и прожекторы и другие светильники, предназначенные для общественного освещения. Однако они еще не очень сильно распространены в мире в связи с достаточно сложной конструкцией.
Теперь, после того как небольшой исторический экскурс завершен, можно более детально разобраться с устройством столь необычного светильника.
Особенности строения плазменного светильника
Плазменная лампа-шар представляет собой специфический светильник. Плафон светильника круглый и прозрачный, а внутри сферы происходит настоящая «магия». Из центра лампы к периферии прозрачного плафона отходят многочисленные плазменные разряды, которые завораживают своими яркими переливами и изгибами, которые не поддаются прогнозам и кажется, что они живут своей собственной жизнью. Можно сказать, что внешне такая лампа похожа на шар предсказаний цыганской гадалки, дающим наставления тем, кто может их прочесть.
Обратите внимание! Плазменная лампа-шар станет отличной заменой для ночника в детской комнате.
Плазменная лампа в качестве ночника
Благодаря такому необычному и магическому внешнему виду такая вот «плазма» даст многое:
- придаст атмосферу загадочности и необычности;
- станет экзотическим дизайнерским элементом;
- светильник способен своей работой нормализовать психическую деятельность человека, снять стресс и усталость;
- да и в целом это станет оригинальной изюминкой интерьера, которую можно встретить далеко не в каждом доме или квартире.
Стоит отметить, что в отличие от стандартных осветительных приборов, плазменная лампа-шар станет необычным и оригинальным подарком на день рождения.
Итак, плазменная лампа представляет собой прозрачный шар на подставке, внутри которого бьются энергетические разряды. Они способны реагировать на прикосновения человека к прозрачной сфере или даже голосу.
Обратите внимание! Плазменные разряды внутри лампы похожи на небольшие фейерверки, заключенные в стеклянную сферическую «ловушку».
Реакция лампы на прикосновение
При прикосновении к такой лампе разряды внутри нее начинают концентрироваться и «бить» в место, к которому притронулся палец. Это очень красивое зрелище, которое способно завораживать на долгие часы.
Этот предмет больше похож на элемент фантастического фильма, нежели на светильник. Для получения такого эффекта используются современные технологии, что позволяет добиться высокого качества данной осветительной продукции.
Принцип работы плазменного шара
Плазменная лампа-шар в своей сердцевине имеет электрод, который и позволяет ей создавать плазменные разряды внутри прозрачной сферы. Принцип работы устройства заключается в следующем:
- высокое переменное напряжение, характеризующееся частотой примерно в 30 кГц, попадает на электрод;
- сфера лампы внутри содержит разреженный газ;
Обратите внимание! Для наполнения сферы могут использоваться различные газовые смеси, которые будут различаться между собой цветовыми характеристиками формируемых плазменных разрядов. Они могут иметь синий, розовый, желтый, зеленый, малиновый и другие цвета.
Вариант цвета плазменного разряда лампы
- благодаря попаданию на электрод напряжения в парах газа и формируются плазменные разряды.
Сам светильник, работающий по такому принципу, будет потреблять мало электроэнергии (примерно 5-10 Вт). Поэтому если с ним правильно обращаться, то он прослужит десятилетия. О том, как за таким прибором следует следить, мы поговорим в следующем разделе.
Особенности эксплуатации плазменного шара
Чтобы ваша «плазма» могла приносить вам радость и умиротворение на протяжении многих лет, за ней нужен правильный уход, который предполагает следующее:
- запрещается класть на лампу разнообразные металлические предметы. Часто, из любопытства, на сферу кладут монетки различного номинала. Даже небольшая монетка может послужить причиной удара током. При этом сама сфера может лопнуть и выпустить наружу уже не столь красивые и безопасные разряды;
- лампа должна подключаться к сети питания на 220 В. Также для ее питания можно использовать и USB-порт (если имеется такая возможность). Такой разъем можно подсоединить своими руками, если у вас имеется старая модель светильника;
- время работы лампы не должно превышать более двух часов. Иначе это может привести к перегреву, а это негативным образом скажется на прочности прозрачной колбы и в дальнейшем может привести к нарушению ее герметичности.
Обратите внимание! При нарушении правил эксплуатации плазменных светильников, разряды, формируемые ими, могут вырваться за пределы прозрачной сферы. И починить лампу своими руками уже не получится.
Как видите, правила более чем просты и понятны. Главное здесь следить, чтобы дети, которых плазменные разряды будут неизменно притягивать, не повредили сферу с газом и не выпустили «фейерверки» наружу.
Комплектация плазменного светильника
Современные лампы-шары, формирующие у себя внутри плазменные разряды, содержат в себе:
- сам плазменный светильник. У современных моделей должен иметься разъем для USB. У страх моделей такой разъем можно сделать своими руками, отрезав вилку для розетки и подсоединив к ней USB от старого шнура. Только перед проведением таких работ своими руками убедитесь в том, что USB разъем работает нормально;
- USB-кабель. Это обязательный элемент всех современных моделей;
- инструкция по эксплуатации. С помощью инструкции вы сможете выяснить все нюансы и тонкости работы прибора, возможность его починки своими руками, а также другие важные моменты, которые приводят производители.
Набор плазменной лампы
Покупая такой светильник, необходимо обязательно убедиться в исправности лампы (особенно прозрачной сферы). Ее прозрачная часть не должна быть повреждена, покрыта царапинами или трещинами. При их наличии обязательно требуйте замену продукции.
Обычно осветительный прибор имеет следующие технические характеристики:
- питание – 220 В (стандартное);
- мощность — 8 Вт;
- материалы изготовления: пластик, стекло и электронные компоненты.
Технические характеристики лампы должны быть указаны как на упаковке, так и в инструкции к ней.
Приобретая плазменный светильник нужно знать, что диаметр его сферической колбы может варьироваться в достаточно широком диапазоне (от 8 до 20 см).
Варианты внешнего вида
Несмотря на то, что лампа-шар, создающая плазменные разряды, всегда будет иметь сферическую колбу и стандартную конструкцию, ее внешний вид может быть задекорирован различным образом.
Декоративная плазменная лампа
Дополнительный декор поможет более гармонично вписать лампу в интерьер помещения, избегнув при этом риска несоответствия стилей.
Обратите внимание! Такая лампа может быть задекорирована, например, под дракона, который будет охватывать своими крыльями и хвостом шар, делая его менее выразительным на общем фоне конструкции светильника. При этом такой декор не повлияет на притягательность шара и его плазменных разрядов в целом.
Поэтому в плане выбора плазменного светильника обязательно необходимо учитывать его внешний вид, ведь обычная сферическая лампа может не подойти под большинство интерьерных стилей, используемых в современном мире.
Лампа с разрядами и интерьер
Установка плазменного светильника в доме или квартире будет отличным решением по следующим причинам:
- лампа имеет компактные размеры и хорошо впишется как на полку, так и на журнальный столик;
- возможность декорирования внешнего вида прибора расширяет перечень стилей, в которые он сможет гармонично вписаться, не нарушив общий замысел;
- это отличный ночничок, который способен создать атмосферу таинственности и сказки;лампа способствует снятию раздражения, усталости и стрессов.
Плазменная лампа-шар и дети
Несмотря на то, что это очень красивый и практичный ночник, в детской размещение такого прибора не рекомендуется, так как из-за подвижных игр дети могут повредить его стеклянную часть и порезаться. Лучшим решением будет размещение лампы на специальной полке и выставление ее на стол для выполнения функции ночника уже в вечерние часы. Таким образом, вы и порадуете своего ребенка, и убережете его от травм.
Кроме детской, подобный светильник станет оригинальным решением для спальни или гостиной. Наиболее подходящими стилями для размещения такой лампы будет «хай-тек», «эклектика», «минимализм», «классика». При этом «хай-тек», как наиболее приближенный стиль к тесловским творениям, будет самым лучшим решением. В стиле «ретро» такая лампа также займет свое достойное место.
Обратите внимание! В этих стилях оформление лампы-шара с плазменными разрядами можно оставаться стандартным, без декорирования.
Интерьер в стиле хай-тек
А вот для других стилей (например, «ампир», «готика» и т.д.) необходимо дополнительная стилизация светильника.
Помните, цвет свечения разрядов стоит выбирать под цвет стен, потолка и мебели. Например, на фоне кофейных стен фиолетовые вспышки будут смотреться просто отлично.
Кроме этого плазменная лампа отлично впишется ориентальный дизайн, где превалируют темные цвета отделки стен, мебели, штор и занавесок.
Заключение
Плазменная лампа-шар, при правильном подходе к ее выбору, станет эффектным дополнением практически любого интерьера и стиля. При этом она будет радовать глаз и не надоест вам даже через несколько лет работы. Такой светильник можно смело использовать как эффективный способ борьбы с усталостью и чрезмерной напряженностью, от чего страдают многие из нас.
Приветствуем Вас, наши дорогие покупатели и желаем всем доброго здоровья и приятных подарков! Сегодня мы расскажем о необычном предмете интерьера -это плазменный светильник "Магический шар", который также можно найти в интернете по запросам: плазма шар, шар Тесла, домашняя катушка Теслы, "шар с молниями", ну и собственно "магический шар". Почему мы склоняемся к названию "магический шар"? Как ни странно, но в последнее время подавляющее большинство покупателей этого девайса, составляют всевозможные работники магических салонов, гадалки и, великие и ужасные "маги и чародеи".
И это не случайно,испокон веков центральным предметом любого "волшебного" салона являлся хрустальный шар, в котором гадалки и предсказатели, якобы, видели прошлое и будущее человека. Раньше это были обычные шары из стекла или хрусталя, чаще сплошные, иногда полые, которые некоторые предприимчивые "маги" перед сеансом наполняли дымом и затыкали пробкой. В наши же дни, для создания атмосферы мистики и всепронизывающей магии всё чаще используются именно плазменные шары. Согласитесь, разноцветные всполохи молний переливающиеся в хрупком сосуде, выглядят куда как эффектней обычной стеклянной сферы и позволяют "окучивать" клиента на более профессиональном уровне.
Изобретение плазменного светильника и принцип работы.
Давайте разбираться что это за чудо-шар такой и откуда он появился. Изобретение плазма шара приписывают выдающемуся физику и ученому Николе Тесла (1856-1943 г.г.). В 1894 году Тесла подробно описал устройство плазменной лампы, состоящей из стеклянной колбы и электрода, на который подавался переменный ток, в результате чего, на его конце возникало свечение. Тесла назвал своё изобретение "Одноконтактная лампа" или "Газоразрядная трубка". В те времена это не выглядело так эффектно как сегодня, потому как технология использования инертных газов была ещё не доступна. Свой современный вид плазма-шар получил благодаря другому изобретателю Джеймсу Фалку, который уже в 70-х годах нашего века, конструировал необычные светильники, в принципе работы которых лежали разработки Теслы, и продавал их в научные музеи и коллекционерам. В наши дни пространство между внешней колбой и электродом заполняют инертным газом, благодаря чему и создаётся эффект непрерывного пульсирования разноцветных молний.
Плазма-шар в подарок.
Шар Теслы — это идеальный подарок. Ведь его завораживающая красота придется по вкусу всем без исключения, независимо от пола и возраста. Взрослым будет приятно украсить дом стильным и необычным предметом интерьера, а дети очень любят трогать поверхность шара и любоваться миниатюрными молниями, бьющими в место соприкосновения с рукой. Мерное, успокаивающее свечение, окажет благоприятное воздействие на нервную систему и поможет снять усталость после тяжёлого трудового дня. А ещё, с помощью магического шара, можно показывать детям фокусы и проводить вместе с ними различные физические опыты, например такие как в этом видео.
Нас часто спрашивают, опасны ли магические шары для окружающих, а особенно для детей. Отвечаем — нет, не опасны, нужно лишь соблюдать несколько основных правил предосторожности:
- Не подносить к поверхности шара электронные и радио устройства ( мобильные телефоны, плееры тачпады и т.д.)
- Не класть на поверхность шара металлические предметы ( за исключением случаев, когда это необходимо для опытов)
- Не прикасаться одновременно к поверхности шара и заземлённому объекту (батарее например)
- Естественно, не стучать по шару и не ронять его.
- Рекомендуется отключать светильник на 10-15 минут, через каждые 3-4 часа непрерывной работы.
Итак. Плазменный светильник "Магический шар" — вещь очень необычная и притягивающее внимание. Он будет отличным подарком для Ваших друзей, шикарным предметом интерьера в Вашем доме и увлекательным развлечением для Ваших детей. и.
