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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Indicateurs au néon. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radioamateur débutant Une lampe au néon appartient à la classe des appareils à décharge luminescente. Il s'agit d'un cylindre de verre (Fig. 1), à l'intérieur duquel sont placées deux électrodes métalliques. Les électrodes peuvent être plates, cylindriques ou sous forme de tiges droites ou courbes. La bouteille est remplie d'un gaz inerte (néon, argon ou un mélange de ceux-ci avec de l'hélium) sous basse pression (plusieurs mm de mercure).
L’une des électrodes de la lampe est la cathode, l’autre est l’anode. Pour les lampes conçues pour fonctionner en courant alternatif, chaque électrode est alternativement une anode et une cathode. Assemblons une installation simple conformément au schéma illustré à la Fig. 2, à partir d'une source d'alimentation, d'un potentiomètre R1 et d'un voltmètre avec une limite de mesure de 150 V, connectés en parallèle avec la lampe au néon L1.
Comme source d'alimentation, vous pouvez utiliser une batterie ou un redresseur de faible puissance fournissant une tension constante d'au moins 80 V. Même si la tension aux électrodes de la lampe est faible, l’espace gazeux entre les électrodes constitue un isolant. À mesure que le curseur du potentiomètre se déplace vers la gauche (selon le schéma), la tension sur les électrodes de la lampe augmente progressivement. À une certaine tension pour une lampe donnée, une décharge luminescente s'y produit, tandis que la résistance interne de la lampe diminue fortement et le courant qui la traverse augmente. La tension à laquelle une décharge luminescente se produit dans la lampe est appelée tension d'allumage. Sa valeur dépend de la composition et de la pression du gaz dans la lampe, du matériau et de la forme des électrodes, ainsi que de la distance entre les électrodes. L’apparition d’une décharge luminescente peut s’expliquer comme suit. Dans un gaz, même à des températures ordinaires, certaines molécules seront ionisées, c'est-à-dire que dans le gaz, parmi les molécules neutres, il y aura des électrons et des ions positifs - des molécules de gaz qui ont perdu une partie de leurs électrons. Lorsqu'une tension constante est appliquée aux électrodes de la lampe, un champ électrique se crée entre elles. Les électrons se déplacent dans ce champ vers l'électrode positive - l'anode, et les ions positifs se déplacent vers l'électrode négative - la cathode. Si l'intensité du champ électrique entre les électrodes de la lampe est suffisamment élevée, les électrons acquièrent une vitesse telle que lorsqu'ils entrent en collision avec une molécule de gaz, ils l'ionisent ; à leur tour, les non, bombardant la cathode, en éliminent de nouveaux électrons. À la suite de l'ionisation, le gaz devient électriquement conducteur, mais contrairement aux métaux, où le courant est créé par des électrons, ici les électrons et les ions participent à la création du courant. En raison du fait que les molécules de gaz, à la fois pendant l'ionisation et pendant la recombinaison (réduction d'un ion en une molécule neutre à la suite de la capture d'électrons), peuvent émettre de la lumière, le gaz près de la cathode commence à briller. La couleur de la lueur peut être rouge ou rouge-orange selon la composition du gaz. Lorsqu'un courant alternatif traverse une lampe au néon, une lueur est observée au niveau des deux électrodes. La zone de lueur dépend du courant traversant la lampe. À mesure que le courant augmente, de plus en plus de sections de la cathode sont allumées et la zone lumineuse s'agrandit. La tension aux électrodes de la lampe reste presque constante jusqu'à ce que toute la cathode soit éclairée. Lampe au néon - un indicateur de l'électrification du corps. Vous pouvez déterminer si un corps est chargé non seulement avec un électromètre, mais aussi avec une lampe au néon. Lorsque la borne de l'électrode d'une lampe au néon s'approche d'un corps électrifié, par exemple une tige de verre ou d'ébonite électrisée par friction, une décharge luminescente se produit dans la lampe. La lampe doit être maintenue par la borne de la deuxième électrode. À l'aide d'une lampe au néon, vous pouvez vous assurer que pendant le fonctionnement de la machine électrophore scolaire, seuls les secteurs de poudre d'aluminium appliqués sur les disques sont électrifiés - pour ce faire, vous devez amener la lampe sur le secteur du disque. Si la lampe est rapprochée du disque entre les secteurs, la lampe ne s'allumera pas. Lampe néon - indicateur de polarité. Profitant du fait que la lueur se produit au niveau de la cathode, c'est-à-dire l'électrode à un potentiel négatif, vous pouvez utiliser une lampe au néon pour déterminer la polarité d'une source de courant continu. Pour ce faire, connectez la lampe aux bornes de la source de courant et déterminez quelle électrode de la lampe s'allume. Tout d'abord, lors de la connexion d'une lampe au néon à une source de courant continu dont la polarité est connue, vous devez établir exactement comment les électrodes de la lampe sont connectées à la base. Lampe néon - indicateur de fil de phase. Deux fils électriques sont amenés dans l'appartement. L’un d’eux est relié à la terre, on l’appelle le fil neutre. Il est sécuritaire de le toucher. L'autre fil, appelé fil de phase, est à pleine tension par rapport à la terre et le toucher peut mettre la vie en danger. Vous pouvez distinguer ces fils les uns des autres à l'aide d'une sonde munie d'une lampe au néon (Fig. 3).
La sonde peut être montée dans un manche de tournevis en plastique transparent, tandis qu'une électrode de la lampe est connectée à la lame du tournevis via la résistance R1, et l'autre électrode est connectée à un anneau métallique placé sur le manche du tournevis. Toucher le fil neutre avec la lame d'un tournevis ne provoque pas l'allumage de la lampe ; si vous touchez le fil de phase, la lampe s'allumera. Le tournevis doit être tenu de manière à assurer le contact entre la main et l'anneau métallique. Lampe au néon - dispositif de signalisation de fusion de fusible. Lorsqu'un fusible, la « fiche », saute, il faut dévisser tous les fusibles un à un de leurs supports à la recherche de celui qui a grillé. Si vous allumez une lampe au néon et une résistance R1 en parallèle avec chaque fusible (Fig. 4), alors lorsque le fusible grille, la tension du secteur à travers les appareils électriques allumés et la résistance R1 sera appliquée à la lampe au néon, la provoquant s'enflammer.
Lampe néon - indicateur de tension secteur. Au cours de la journée, la tension du réseau électrique varie généralement dans certaines limites. Le soir, lorsque le nombre total d'appareils électriques connectés au réseau augmente, la tension baisse légèrement. Pendant la journée, lorsque la charge du réseau est faible, la tension devient normale ou légèrement supérieure à la normale. Pour certains appareils, par exemple un téléviseur ou une radio, la variation de tension secteur ne doit pas dépasser certaines valeurs afin d'éviter leur panne. Vous pouvez surveiller la tension du réseau à l'aide d'un voltmètre, mais il est préférable de le faire à l'aide d'un indicateur de tension réalisé sur des lampes au néon. Le schéma d'indicateur est illustré à la fig. 5.
Un réseau alternatif avec une tension de 220 V comprend deux diviseurs de tension constitués de résistances R1, R2 et R3, R4. Les lampes au néon L1 et L2 de type MH-3 sont connectées en parallèle avec les résistances R1 et R3. Les résistances des résistances R1 et R2 sont choisies de manière à ce que la chute de tension aux bornes de la résistance R1 soit suffisante pour allumer la lampe L1 lorsque la tension du réseau est égale au minimum admissible (200 V). La chute de tension aux bornes de la résistance R3 doit être égale à la tension d'allumage de la lampe L2 lorsque la tension du réseau augmente jusqu'au maximum autorisé (230 V). Par conséquent, si la tension du réseau se situe dans des limites acceptables, une lampe L1 s'allume. Si aucune des lampes n'est allumée, cela signifie que la tension du réseau est insuffisante pour le fonctionnement normal du téléviseur, tandis que la combustion des deux lampes indique une augmentation de la tension au-dessus des limites établies, dans les deux cas, le téléviseur doit être déconnecté du réseau. . Auteur : V. Shilov
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