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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Indicatori sulle lampade al neon. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Una lampada al neon appartiene alla classe dei dispositivi a scarica di bagliore. Si tratta di un cilindro di vetro (Fig. 1), all'interno del quale sono posizionati due elettrodi metallici. Gli elettrodi possono essere piatti, cilindrici o sotto forma di aste diritte o curve. Il cilindro è riempito con un gas inerte (neon, argon o una miscela di questi con elio) a bassa pressione (diversi mm di mercurio).
Uno degli elettrodi della lampada è il catodo, l'altro è l'anodo. Nelle lampade progettate per funzionare con corrente alternata, ciascun elettrodo è alternativamente un anodo e un catodo. Montiamo una semplice installazione secondo lo schema mostrato in Fig. 2, da una fonte di alimentazione, potenziometro R1 e un voltmetro con limite di misura di 150 V, collegati in parallelo alla lampada al neon L1.
Come fonte di alimentazione, è possibile utilizzare una batteria o un raddrizzatore a bassa potenza che fornisca una tensione costante di almeno 80 V. Mentre la tensione sugli elettrodi della lampada è bassa, lo spazio di gas tra gli elettrodi funge da isolante. Quando il cursore del potenziometro si sposta verso sinistra (secondo il diagramma), la tensione sugli elettrodi della lampada aumenta gradualmente. A una certa tensione per una determinata lampada, si verifica una scarica a bagliore, mentre la resistenza interna della lampada diminuisce bruscamente e la corrente che la attraversa aumenta. La tensione alla quale si verifica una scarica a bagliore nella lampada è chiamata tensione di accensione. Il suo valore dipende dalla composizione e dalla pressione del gas nella lampada, dal materiale e dalla forma degli elettrodi e dalla distanza tra gli elettrodi. Il verificarsi di una scarica luminescente può essere spiegato come segue. In un gas, anche a temperature normali, alcune molecole saranno ionizzate, cioè nel gas, tra le molecole neutre, ci saranno elettroni e ioni positivi - molecole di gas che hanno perso alcuni dei loro elettroni. Quando viene applicata una tensione costante agli elettrodi della lampada, tra di loro viene creato un campo elettrico. Gli elettroni si spostano in questo campo verso l'elettrodo positivo - l'anodo, e gli ioni positivi si spostano verso l'elettrodo negativo - il catodo. Se l'intensità del campo elettrico tra gli elettrodi della lampada è sufficientemente elevata, gli elettroni acquisiscono una velocità tale che quando entrano in collisione con una molecola di gas la ionizzano; a loro volta, i noni, bombardando il catodo, ne estraggono nuovi elettroni. Come risultato della ionizzazione, il gas diventa elettricamente conduttivo, ma a differenza dei metalli, dove la corrente è creata dagli elettroni, qui sia gli elettroni che gli ioni partecipano alla creazione della corrente. A causa del fatto che le molecole di gas, sia durante la ionizzazione che durante la ricombinazione (riduzione di uno ione in una molecola neutra a seguito della cattura di elettroni) possono emettere luce, il gas vicino al catodo inizia a brillare. Il colore del bagliore può essere rosso o rosso-arancio a seconda della composizione del gas. Quando la corrente alternata passa attraverso una lampada al neon, si osserva un bagliore su entrambi gli elettrodi. L'area luminosa dipende dalla corrente che attraversa la lampada. All'aumentare della corrente, vengono accese sempre più sezioni del catodo e l'area luminosa si espande. La tensione sugli elettrodi della lampada rimane quasi costante finché l'intero catodo non viene illuminato. Lampada al neon: un indicatore dell'elettrificazione del corpo. Puoi determinare se un corpo viene caricato non solo con un elettrometro, ma anche con una lampada al neon. Quando il terminale dell'elettrodo di una lampada al neon si avvicina a un corpo elettrizzato, ad esempio un'asta di vetro o ebanite elettrizzata per attrito, nella lampada si verifica una scarica a bagliore. La lampada deve essere tenuta dal terminale del secondo elettrodo. Usando una lampada al neon, puoi assicurarti che durante il funzionamento della macchina per elettrofori scolastici, solo i settori di polvere di alluminio applicati ai dischi siano elettrificati: per fare ciò, dovresti portare la lampada sul settore del disco. Se la lampada viene avvicinata al disco tra i settori, la lampada non si accenderà. Lampada al neon - indicatore di polarità. Approfittando del fatto che il bagliore si verifica sul catodo, cioè sull'elettrodo a potenziale negativo, è possibile utilizzare una lampada al neon per determinare la polarità di una sorgente di corrente continua. Per fare ciò, collegare la lampada ai terminali della sorgente di corrente e determinare quale elettrodo della lampada si accende. Innanzitutto, quando si collega una lampada al neon a una fonte di corrente continua di cui si conosce la polarità, è necessario stabilire esattamente come sono collegati gli elettrodi della lampada alla base. Lampada al neon - indicatore del filo di fase. Nell'appartamento vengono portati due cavi elettrici. Uno di questi è collegato a terra, si chiama filo neutro. È sicuro da toccare. L'altro filo, chiamato filo di fase, è a piena tensione rispetto a terra e toccarlo può essere pericoloso per la vita. Puoi distinguere questi fili l'uno dall'altro utilizzando una sonda con una lampada al neon (Fig. 3).
La sonda può essere montata sul manico di un cacciavite in plastica trasparente, mentre un elettrodo della lampada è collegato alla lama del cacciavite tramite il resistore R1 e l'altro elettrodo è collegato ad un anello metallico posto sul manico del cacciavite. Toccando il filo neutro con la lama di un cacciavite non si accende la lampada; se si tocca il filo di fase la lampada si accende. Il cacciavite deve essere tenuto in modo che sia garantito il contatto tra la mano e l'anello metallico. Lampada al neon - dispositivo di segnalazione fusibile bruciato. Quando si brucia un fusibile, la “spina”, bisogna svitare uno ad uno tutti i fusibili dalle loro prese alla ricerca di quello bruciato. Se si accende una lampada al neon e il resistore R1 in parallelo con ciascun fusibile (Fig. 4), quando il fusibile si brucia, la tensione di rete attraverso gli apparecchi elettrici accesi e il resistore R1 verrà applicata alla lampada al neon, causandola accendere.
Lampada al neon - indicatore della tensione di rete. Durante il giorno la tensione della rete elettrica varia solitamente entro certi limiti. La sera, quando aumenta il numero totale di apparecchi elettrici collegati alla rete, la tensione diminuisce leggermente. Durante il giorno, quando il carico della rete è basso, la tensione diventa normale o leggermente superiore al normale. Per alcuni dispositivi, ad esempio un televisore o una radio, la variazione della tensione di rete non deve superare determinati valori per evitarne il guasto. Puoi monitorare la tensione di rete utilizzando un voltmetro, ma è meglio farlo utilizzando un indicatore di tensione realizzato su lampade al neon. Lo schema indicatore è mostrato in fig. 5.
Una rete CA con una tensione di 220 V comprende due partitori di tensione costituiti da resistori R1, R2 e R3, R4. Le lampade al neon L1 e L2 di tipo MH-3 sono collegate in parallelo ai resistori R1 e R3. Le resistenze dei resistori R1 e R2 sono selezionate in modo tale che la caduta di tensione sul resistore R1 sia sufficiente per accendere la lampada L1 quando la tensione di rete è uguale al minimo consentito (200 V). La caduta di tensione sul resistore R3 dovrebbe essere uguale alla tensione di accensione della lampada L2 quando la tensione di rete aumenta al massimo consentito (230 V). Di conseguenza, se la tensione di rete rientra nei limiti accettabili, si accende una lampada L1. Se nessuna delle lampade è accesa significa che la tensione di rete è insufficiente per il normale funzionamento del televisore, mentre l'accensione di entrambe le lampade indica un aumento di tensione superiore ai limiti stabiliti, in entrambi i casi il televisore deve essere scollegato dalla rete . Autore: V.Shilov
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