Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Декоративтік электр құрылғысы
Decorative electrical device
Плазма шар, плазма глобусы немесе плазма лампасы – мөлдір шыны ыдыс, әдетте неон, криптон және ксенон қоспасымен толтырылған, ыдыстың ортасында жоғары кернеулі электрод орналасқан. Кернеу қолданғанда, ыдыстың ішінде плазма пайда болады. Плазма жіптері ішкі электродтан сыртқы шыны оқшаулағышқа дейін созылып, түрлі-түсті жарықтың көптеген тұрақты сәулелерін құрайды (корона разряды және электрлік жарқырау разряды қараңыз). Плазма шарлары 1980-ші жылдары көңіл көтеру үшін танымал болды. Тесла өзінің өнертабысын "инертті газды шығару түтігі" деп атаған. Қазіргі заманғы плазма лампасының дизайнын Джеймс Фолк және MIT студенті Билл Паркер жасаған. Крекл түтігі – фосформен жабылған шариктермен толтырылған ұқсас құрылғы.
A plasma ball, plasma globe, or plasma lamp is a clear glass container filled with noble gases, usually a mixture of neon, krypton, and xenon, that has a high voltage electrode in the center of the container. When voltage is applied, a plasma is formed within the container. Plasma filaments extend from the inner electrode to the outer glass insulator, giving the appearance of multiple constant beams of colored light (see corona discharge and electric glow discharge). Plasma balls were popular as novelty items in the 1980s. Tesla called his invention an "inert gas discharge tube". The modern plasma lamp design was developed by James Falk and MIT student Bill Parker. A crackle tube is a related device filled with phosphor coated beads.
Құрылыс
Көптеген түрлері болғанымен, плазма шар әдетте атмосфераға жуық қысыммен әртүрлі газдардың қоспасымен (көбінесе неон, кейде аргон, ксенон және криптон сияқты басқа инертті газдармен) толтырылған мөлдір шыны шар болып табылады. Плазма шарлары жоғары жиілікті (шамамен 35 герц) және 2-5 вольтты айнымалы токпен қозғалады. Электродтың айналасындағы диэлектрлік материалға қарағанда (яғни шардың ішіндегі газ) оңай поляризацияланады, бұл кедергісі аз баламалы разряд жолын қамтамасыз етеді. Сондықтан үлкен өткізгіш дененің радиожиіліктік энергияны қабылдау қабілеті, қоршаған ауаға қарағанда жоғары. Шарттың ішіндегі плазма талшықтарына қол жетімді энергия, жақсы қабылдаушыға қарай басымдықпен ағылады. Бұл ағын сонымен қатар ішкі шардан түйісу нүктесіне дейінгі бір талшықты жарқыратып, жұқартады. Талшықтың жұқару себебі, оны қоршаған магниттік өрістер, онымен ағатын ток күшейгеніне байланысты, магнетогидродинамикалық эффектіні тудырады: плазма арнасының өзінің магниттік өрістері плазма арнасының мөлшерін қысуға бағытталған күшті жасайды. Талшықтардың көп бөлігінің қозғалысы, талшықтың айналасындағы газдың қызуына байланысты. Талшық бойындағы газ қызғанда, ол жеңілдеп, жоғары көтеріледі, сонымен бірге талшықты да алып жүреді. Егер талшық шардың бір жағындағы бекітілген нысанға (мысалы, қолға) түсіп жатса, ол орталық электрод пен нысан арасында қисық жолға айналады. Электрод пен нысан арасындағы қашықтық ұстауға тым үлкен болғанда, талшық үзіліп, электрод пен қол арасында жаңа талшық пайда болады (Якобтың баспалдағын да қараңыз, ол ұқсас мінез-құлық көрсетеді). Шардың жанындағы кез келген өткізгіш нысанда электр тогы пайда болады. Шыны, иондалған газ бен қол арасында қалыптасқан конденсаторда диэлектрик ретінде әрекет етеді.
Although many variations exist, a plasma ball is usually a clear glass sphere filled with a mixture of various gases (most commonly neon, sometimes with other noble gases such as argon, xenon and krypton) at nearly atmospheric pressure. Plasma balls are driven by high frequency (approximately 35 [[hertz) alternating current at 2–5 [[volt. is more easily polarized than the dielectric material around the electrode (i. e. the gas within the ball) providing an alternative discharge path having less resistance. Therefore, the capacity of the large conducting body to accept radio frequency energy is greater than that of the surrounding air. The energy available to the filaments of plasma within the ball will preferentially flow toward the better acceptor. This flow also causes a single filament, from the inner ball to the point of contact, to become brighter and thinner. The filament is thinner because the magnetic fields around it, augmented by the now higher current flowing through it, cause a magnetohydrodynamic effect called pinch: the plasma channel's own magnetic fields create a force acting to compress the size of the plasma channel itself. Much of the movement of the filaments is due to heating of the gas around the filament. When gas along the filament is heated, it becomes more buoyant and rises, carrying the filament with it. If the filament is discharging into a fixed object (like a hand) on the side of the ball, it will begin to deform into a curved path between the central electrode and the object. When the distance between the electrode and the object becomes too great to maintain, the filament will break and a new filament will reform between the electrode and the hand (see also Jacob's Ladder, which exhibits a similar behavior). An electric current is produced within any conductive object near the orb. The glass acts as a dielectric in a capacitor formed between the ionized gas and the hand.
Тарих
Никола Тесланың "Incandescent Electric Light" (1894 жылғы 6 ақпан) еңбегінде плазмалық шам сипатталады. Бұл патент алғашқы жоғары интенсивті газ разрядты шамдардың біріне арналған. Тесла бір ішкі өткізгіш элементі бар қыздыру типіндегі шам шарды пайдаланды және элементті Тесла катушкасынан жоғары кернеулі токпен қоздырды, осылайша щетка тәрізді сәуле шығаруды жасады. Ол шамның нақты бір түріне патент алды, онда жарық беретін кішкентай дене немесе отқа төзімді материалдан жасалған түйме, өте жоғары вакуумдалған шарға немесе қабылдағышқа кіретін өткізгіш арқылы бекітіледі. Тесла бұл өнертабысты бір ұшты шам деп атады, немесе кейін "Инертті газдағы разряд түтігі" деп атады. Қазіргі плазмалық шарларда қолданылатын газ қоспаларын жасауға қажетті технология Тесланың заманында болмаған. Қазіргі заманғы шамдар көбінесе ксенон, криптон және неон қоспаларын қолданады, бірақ басқа газдарды да пайдалануға болады. Плазмалық шарларды жоғары кернеумен тәжірибелер жүргізу үшін қолдануға болады. Егер өткізгіш пластина немесе сым орамасы шарға жақын орналастырылса, сыйымдылық байланысы арқылы пластинаға немесе орамаға кішкентай доға тудыруға немесе жоғары кернеулі жүктемені қуатпен қамтамасыз етуге жеткілікті кернеуді беруге болады. Бұл мүмкін, себебі шардың ішіндегі плазма және оның сыртындағы өткізгіш конденсатордың пластиналары сияқты әрекет етеді, ал арадағы шыны диэлектрик ретінде жұмыс істейді. Пластина мен шардың электроды арасында қосылған понижающий трансформатор төмен кернеулі, жоғары ток радиожиілікті шығыс бере алады. Жабдыққа зақым келтірудің алдын алу үшін мұқият жерге қосу өте маңызды.
In ("Incandescent Electric Light", 1894 February 6), Nikola Tesla describes a plasma lamp. This patent is for one of the first high intensity discharge lamps. Tesla used an incandescent type lamp ball with a single internal conductive element and excited the element with high voltage currents from a Tesla coil, thus creating the brush discharge emanation. He gained patent protection on a particular form of the lamp in which a light giving small body or button of refractory material is supported by a conductor entering a very highly exhausted ball or receiver. Tesla called this invention the single terminal lamp, or, later, the "Inert Gas Discharge Tube". The technology needed to formulate gas mixtures used in today's plasma spheres was not available to Tesla. Modern lamps typically use combinations of xenon, krypton and neon, although other gases can be used. Plasma balls can be used for experimenting with high voltages. If a conductive plate or wire coil is placed on the ball, capacitive coupling can transfer enough voltage to the plate or coil to produce a small arc or energize a high voltage load. This is possible because the plasma inside the ball and the conductor outside it act as plates of a capacitor, with the glass in between as a dielectric. A step down transformer connected between the plate and the ball's electrode can produce lower voltage, higher current radio frequency output. Careful earth grounding is essential to prevent injury or damage to equipment.
Қауіптер
Сым өткізгіш материалдар немесе электрондық құрылғыларды плазма шарға жақындату шыныны қыздыруы мүмкін. Шарттың ішіндегі жоғары кернеулі радиожиілік энергиясы оларға қосылып, тіпті қорғаныш шыны қабық арқылы да, оған тиген адамға жеңіл электр тогының соққысын тигізуі мүмкін. Плазма шарлардың тудыратын радиожиілік өрісі ноутбуктердегі, цифрлық аудио ойнатқыштардағы, ұялы телефондардағы және басқа да ұқсас құрылғылардағы сенсорлық панельдердің жұмысын бұзуы мүмкін. Плазма шарлардың кейбір түрлері жеткілікті радиожиілік кедергі (RFI) сәулелендіріп, сымсыз телефондар мен Wi-Fi құрылғыларына бірнеше метр қашықтықта кедергі келтіруі мүмкін. Егер электр өткізгіш шардың сыртына тисе, сыйымдық байланыс арқылы оған кішкентай разряд тудыруға жеткілікті потенциал туындауы мүмкін. Бұл мүмкін, себебі шардың шынысы конденсатордың диэлектригі ретінде әрекет етеді: шамның ішкі жағы бір пластина, ал сыртқы өткізгіш зат – қарсы пластина болып табылады. Бұл қауіпті әрекет, ол шарды немесе басқа электрондық құрылғыларды зақымдауы мүмкін және өрт қаупін тудырады. Плазма шардың бетінде байқалатын мөлшерде озон пайда болуы мүмкін. Көптеген адамдар озонды 0,01 концентрациясында сезе алады, бұл озонның денсаулыққа зиянды деп есептелетін ең төменгі шегінен төмен. 0,1 концентрациясына ұшырау бас ауруына, көзге күйдіруге және тыныс жолдарының тітіркенуіне әкелуі мүмкін.
Bringing conductive materials or electronic devices close to a plasma ball may cause the glass to become hot. The high voltage radio frequency energy coupled to them from within the ball may cause a mild electric shock to the person touching, even through a protective glass casing. The radio frequency field produced by plasma balls can interfere with the operation of touchpads used on laptop computers, digital audio players, cell phones, and other similar devices. Some types of plasma ball can radiate sufficient radio frequency interference (RFI) to interfere with cordless telephones and Wi Fi devices several feet or some meters away. If an electrical conductor touches the outside of the ball, capacitive coupling can induce enough potential on it to produce a small arc. This is possible because the ball's glass acts as a capacitor dielectric: the inside of the lamp acts as one plate, and the conductive object on the outside acts as the opposite capacitor plate. This is a dangerous action that can damage the ball or other electronic devices, and presents a fire ignition hazard. Perceptible amounts of ozone can be formed on the surface of a plasma ball. Many people can detect ozone at concentrations of 0.01, which is right below the lowest concentration at which ozone is considered harmful to health. Exposure of 0.1 produces headaches, burning eyes, and irritation to the respiratory passages.