Lampada al plasma: differenze tra le versioni

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[[File:Plasma-lamp 2globe 60th.jpg|thumb|EsempioVista dall'alto di lampadauna sfera al plasma]]

{{F|fisica|ottobre 2010}}

[[File:Plasma-lamp 2.jpg|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]] nel corso delle sue sperimentazione su correnti ad alta frequenza in [[tubo a vuoto|tubi a vuoto]] in vetro, finalizzate allo studio di fenomeni alle [[alta tensione|alte tensioni]]. Tesla chiamò questa sua invenzione "tubo a scarica 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 decorative al plasma sono disponibili in diverse forme, ad esempio sferiche o cilindriche. Anche se ne esistono molte varianti, una lampada al plasma è di solito fatta di [[vetro]] chiaro, riempito con una miscela di vari gas a bassa pressione, con un [[elettrodo]] al suo centro.

== Precauzioni ==

Al di fuori della superficie sferica di vetro, già dopo pochi minuti di funzionamento continuo, si crea [[ozono]], un gas nocivo per l'uomo. È comunque opportuno prestare attenzione ai dispositivi elettronici (cellulari, palmari, ecc.) che, venendo in contatto con la sfera, potrebbero essere danneggiati da una [[scarica elettrica]]. È molto importante, poi, per chi possiede un [[pacemaker]], non toccare assolutamente il dispositivo, poiché potrebbe causare lo spegnimento dell'apparecchio medico.

== 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.

[[File:Plasmaball vid2.ogg|thumb|Una lampada al plasma in azione]]

[[File:Plazmová koule.ogg|thumb|left|Il comportamento di una lampada al plasma]]

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.

Nel [[brevetto]] [[USA]] 0514170 ("''Luce Incandescente Elettrica''", 6 febbraio [[1894]]), [[Nikola Tesla]] descrive una lampada al plasma. Questo brevetto è per una delle prime lampade ad alta intensità di scarica. Tesla prese un globo di una lampada a incandescenza con l'elemento conduttivo sospeso e lo eccitò ad alta tensione con una [[bobina di Tesla]], creando così l'emanazione a scarica diffusa. Egli ottenne il brevetto su una particolare forma di lampada in cui la luce è emanata da un piccolo corpo o bottone di un materiale refrattario e supportato da un conduttore o ricevitore contenuto in un globo sottovuoto spinto.

==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 eed i [[Circuito elettronico|circuiti elettronici]] integrati di pilotaggio, usatidell'[[elettrodo]] percentrale crearefurono itutti colori viviideati, la quantità di movimentibrevettati e iperfezionati complessidallo percorsi che si vedono nelle sfere al plasma odierne, furono tutti ideati e brevettati dastesso Bill Parker, negli [[anni 1980|anni ottanta]] e nei successivi [[anni 1990|anni novanta]]. La lampada, in genere, contienedel [[xeno]],XX [[kripton (elemento)|kriptonsecolo]] e/o [[neon]], sebbene si possano usare anche altri gas.

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 ==

AlIn di fuoriprossimità della superficie sferica diesterna del vetro, già dopo pochiqualche minutiminuto di funzionamento continuo, si creasvilupperà una piccolissima percentuale di [[ozono]], un gas relativamente [[nocivo]] per l'uomo. È comunqueOccorre opportunoinoltre 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 moltoaltresì importante, poi, per chi possiede un [[pacemaker]], non toccare assolutamente il dispositivo, poiché potrebbe causare loil spegnimentodanneggiamento dell'apparecchio medico.

== Note ==

Il prodotto popolarmente conosciuto e venduto oggi in tutto il mondo fu inventato da [[Bill Parker]], uno studente del [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] nel [[1970]].

<references/>

==Voci correlate==

La tecnologia necessaria per creare la mistura di gas usata nelle sfere al plasma odierne, principalmente una combinazione di [[gas nobili]] di alta purezza, non era accessibile ai tempi di Tesla. Queste misture di gas, le forme del vetro e i circuiti elettronici integrati di pilotaggio, usati per creare i colori vivi, la quantità di movimenti e i complessi percorsi che si vedono nelle sfere al plasma odierne, furono tutti ideati e brevettati da Bill Parker negli [[anni 1980|anni ottanta]] e [[anni 1990|novanta]]. La lampada, in genere, contiene [[xeno]], [[kripton (elemento)|kripton]] e/o [[neon]], sebbene si possano usare anche altri gas.

*[[Ionizzazione dei gas]]

*[[Bobina di Tesla]]

*[[Lampada al neon]]

*[[Effetto corona]]

*[[Lava lamp]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto|commons=Plasma lamp}}

{{lampadina}}

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[[Categoria:Lampade]]

[[Categoria:Giochi]]

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