Lampada al plasma: differenze tra le versioni

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[[File:Plasma globe 60th.jpg|thumb|Vista dall'alto di una sfera al plasma]]

{{S|fisica}}

[[Immagine:Plasma-lamp 2.jpg|200px|right|thumb|Esempio di lampada al plasma]]

'''Lampada al plasma''' (detto anche globo, cupola o più comunemente sfera al plasma) è un oggetto decorativo che è stato molto popolare negli [[anni 1980|anni ottanta]].

La lampada al [[Plasma (fisica)|plasma]] è stata inventata da [[Nikola Tesla]] dopo la sua sperimentazione con le correnti ad alta frequenza evacuati in un tubo di vetro per studiare i fenomeni ad alta tensione. Tesla chiamò questa sua invenzione tubo di scarico di gas inerte.

La '''lampada al plasma''' (detta anche globo, cupola o più comunemente '''sfera al plasma''') è un particolare dispositivo elettrico luminoso, che si diffuse commercialmente soprattutto intorno agli [[anni 1980|anni ottanta]] del [[XX secolo]], essenzialmente per scopi scientifico-didattici o estetico-decorativi. Essa è costituita da un bulbo, di solito una sfera di sottile vetro trasparente (circa {{M|25|ul=cm}} di diametro), nel quale sono presenti dei gas inerti a bassa pressione ({{Val|200|-|500|ul=Pa}}), quindi un grande [[elettrodo]] ad alta tensione elettrica al suo centro. All'accensione del dispositivo, l'elevato campo elettrico, combinato alla bassa pressione dei gas inerti, riesce a far sprigionare dei suggestivi filamenti – o scariche luminose – discretamente lunghe, generalmente di colore viola-blu, costituiti principalmente da [[Plasma (fisica)|plasma]], ovvero da gas ionizzato, i quali si andranno a scontrare sulla parete interna del vetro.

==Caratteristiche==

Le lampade al plasma sono disponibili in diverse forme, tra cui sfere e cilindri. Anche se ci sono molte varianti, una lampada al plasma è di solito fatta da [[vetro]] chiaro, riempito con una miscela di vari gas a bassa pressione, e un [[elettrodo]] al suo centro.

== Storia ==

Il primo dispositivo elettrico simile comparve per la prima volta intorno al [[1890]] grazie a [[Nikola Tesla]], nel corso delle sue sperimentazioni sulle correnti elettriche ad alta frequenza nei [[Valvola termoionica|tubi a vuoto]] in vetro, finalizzate allo studio di fenomeni con [[alta tensione|alte tensioni]] elettriche, e che chiamò genericamente "tubi a scarica di [[gas inerte]]"<ref>{{Cita web|url=http://www.pacinottiarchimede.it/Angolo/PROGETTA%20L%20ENEGIA%20-%20PACINOTTI%20-%205%20AI/Articoli/Articoli_Sito/Lampadine.html|titolo=Lampadine|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20140429192059/http://www.pacinottiarchimede.it/Angolo/PROGETTA%20L%20ENEGIA%20-%20PACINOTTI%20-%205%20AI/Articoli/Articoli_Sito/Lampadine.html|dataarchivio=29 aprile 2014}}</ref>. Nel [[brevetto]] [[USA]] 0514170 ("''Luce Incandescente Elettrica''", 6 febbraio [[1894]]), [[Nikola Tesla|Tesla]] descriverà una lampada ad alta intensità di scarica, utilizzando il bulbo di vetro con l'elemento conduttivo sospeso ed eccitato ad alta tensione grazie alla [[bobina di Tesla|bobina che porta il suo nome]], e creando così l'emanazione a scarica elettrica diffusa. Egli ottenne il brevetto esclusivamente su una particolare forma di lampada la cui luce è emanata da un piccolo corpo o bottone di [[materiale refrattario]], e supportato da un conduttore o ricevitore contenuto in un globo sottovuoto spinto.

L'odierno dispositivo fu invece perfezionato soltanto nel [[1970]] dallo studente Bill Parker, presso il [[Massachusetts Institute of Technology]] degli [[Stati Uniti]], quindi destinato principalmente a scopi didattici ed estetici, attraverso l'attuale moderno design che troviamo oggi in commercio presso i laboratori e/o negozi di giochi educativi e scientifici specializzati.

==Funzionamento==

Le lampade decorative al plasma sono disponibili in diverse forme, ad esempio cilindriche o, molto più spesso, sferiche, di solito costituite da [[vetro]] sottile e trasparente, con un [[elettrodo]] a sua volta sferico al centro, il tutto posto su una stabile base di supporto isolata elettricamente dal suolo, di solito in semplice plastica.

La tecnologia necessaria per creare la mistura di gas usata nelle sfere al plasma odierne, principalmente una combinazione di [[gas nobili]] di alta purezza, solitamente [[argon]], ma anche [[xeno]], [[kripton]] o [[neon]], non era pressoché accessibile ai tempi di Tesla. Queste misture di gas, le forme del vetro ed i [[Circuito elettronico|circuiti elettronici]] integrati di pilotaggio dell'[[elettrodo]] centrale furono tutti ideati, brevettati e perfezionati dallo stesso Bill Parker, negli [[anni 1980|anni ottanta]] e nei successivi [[anni 1990|anni novanta]] del [[XX secolo]].

L'[[elettrodo]] al centro della sfera è, a sua volta, una piccola sfera in lega di acciaio e di [[grafite]], per resistere alla temperatura in aumento durante la generazione del [[campo elettrico]]. Esso è a sua volta connesso al finale di un piccolo circuito elettronico oscillante, solitamente a onda quadra [[Corrente alternata|alternata]] dimensionato per generare una frequenza di circa {{M|35|ul=kHz}} ed una [[Differenza di potenziale elettrico|tensione]] elettrica di {{M|12|ul=V}}, innalzata da un piccolo [[trasformatore]] fino a circa 10&nbsp;kV. Essendo l'intensità di corrente elettrica molto bassa (circa {{M|3|ul=mA}}), il rischio di una scossa elettrica nociva sarà minimo. <br>

L'alta [[Differenza di potenziale elettrico|tensione]] elettrica quindi, ionizza il gas inerte contenuto nel bulbo di vetro, per generare dei sottili archi voltaici costituiti principalmente da [[Plasma (fisica)|plasma]] (il quarto stato fisico della materia, in sintesi, del gas altamente ionizzato), il quale si manifesta attraverso suggestivi e sottili filamenti di scariche elettriche visibili e luminose. In prossimità dell'elettrodo sferico centrale invece, si manifesterà un sottile alone luminoso, causato principalmente da un fenomeno elettrico detto [[effetto corona]] (spesso volgarmente conosciuto anche in [[ottica]] e [[fotografia]] del passato come [[effetto Kirlian]]).

La tipica colorazione di luce viola-blu è dovuta principalmente alla presenza di [[argon]], un gas nobile che, durante il ritorno in atomi elettricamente neutri rilascia radiazioni e bagliori proprio su questa specifica [[spettro elettromagnetico|frequenza elettromagnetica]] dello [[spettro visibile|spettro di luce visibile]], oltre che una piccola parte di [[radiazione ultravioletta]].<br>

Verso l'esterno, le scariche elettriche si scontrano semplicemente sulla parete interna del vetro, essendo questa a [[Differenza di potenziale elettrico|potenziale elettrico]] nullo, oppure direttamente a [[Massa (elettronica)|massa/terra]] (sempre a [[Differenza di potenziale elettrico|potenziale elettrico]] nullo) se, ad esempio, si sfiora la sfera con altri oggetti collegati a [[Massa (elettronica)|massa]] o, ad esempio, con le dita della mano. In questo ultimo caso, una buona parte dell'energia delle scariche elettriche si concentreranno sulla via puntiforme e più breve verso la [[Massa (elettronica)|massa a terra]], ed attraversando, quindi, tutto il corpo; come già detto, essendo l'intensità di corrente elettrica bassissima, questo non comporterà danni per la salute fisica.<br>

Se invece si rompe la sfera di vetro, il suggestivo effetto delle scariche viola-blu non si manifesterà più, in quanto la pressione e i gas saranno semplicemente quelli atmosferici, ed il campo elettrico riuscirà a generare soltanto una scarica elettrica visibile bianco-gialla, ma solo a pochissimi millimetri dall'[[elettrodo]] centrale.

==Precauzioni==

L'[[ozono]],In che è nocivo per l'uomo, potrebbe accumularsi al di fuoriprossimità della superficie dellasferica sferaesterna didel vetro, dopo pochiqualche minutiminuto di funzionamento continuo. Esso si accumula ad un tasso accelerato sesvilupperà una manopiccolissima opercentuale oggettodi metallico[[ozono]], vieneun agas contattorelativamente col[[nocivo]] vetroper l'uomo. ÈOccorre inoltre opportuno prestare attenzione ai dispositivi elettronici ([[Telefono cellulare|cellulari]], [[Computer palmare|palmari]], ecc.) che, venendo in contatto con la sfera, potrebbero essere danneggiati dadalla unastessa [[Ionizzazione dei gas|scarica elettrica]], così come porre dei comuni e sottili oggetti metallici. È altresì importante, per chi possiede un [[pacemaker]], non toccare il dispositivo, poiché potrebbe causare il danneggiamento dell'apparecchio medico.

== Note ==

<references/>

==Voci correlate==

*[[Ionizzazione dei gas]]

*[[Bobina di Tesla]]

*[[Lampada al neon]]

*[[Effetto corona]]

*[[en:PlasmaLava lamp]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto}}

{{lampadina}}

[[Categoria:Illuminotecnica]]

{{Portale|ingegneria}}

[[Categoria:IlluminotecnicaLampade]]

[[cs:Plazmová lampa]]

[[Categoria:Soprammobili]]

[[de:Plasmalampe]]

[[en:Plasma lamp]]

[[es:Lámpara de plasma]]

[[fi:Plasmapallo]]

[[fr:Lampe à plasma]]

[[id:Lampu plasma]]

[[ko:플라스마 램프]]

[[nl:Tesla-bol]]

[[pl:Kula plazmowa]]

[[pt:Globo de plasma]]

[[ru:Плазменная лампа]]

[[tr:Plazma lambası]]