plasma + magnétisme = éclair

[Clemgon]

Bonjour à tous!!
Je vous propose d'expliquer une expérience dont j'ai déjà parlé dans le fil "video marrante" dans "science ludique". Je récapitule tout ici:
on prend un aimant classique (même matériaux que ceux qui servent à fermer les placards): le mien est en forme d'arc de cercle et fait une dizaine centimètres de long, donc il est plus puissant que ceux qu'on trouve habituellement, mais ce n'est pas non plus un électro-aimant surpuissant.
Bref, je le pose en équilibre sur le verre d'une lampe plasma (photo 2).
J'allume la lampe, et, si je place mon doigt ou un fil de fer (ou quelque chose de métallique, mais ça ne marche pas avec le plastique) juste au-dessus (genre 1 ou 2 mm) de l'aimant mais sans le toucher, on peut voir apparaître un éclair (photo 3, sous la forme d'un point mauve/blanc), minuscule (distance doigt/aimant), et on se prend une (petite) décharge électrique si on le fait avec le doigt. Ce phénomène peut fonctionner même si on touche parallèlement le verre de la lampe, mais pas si on touche parallèlement l'aimant. Les photos, vous le constaterez, sont de très mauvaise qualité, mais vous pouvez les voir sur ce lien,
http://forums.futura-sciences.com/thread138961-4.html, avec leur description.
En espérant que quelqu'un trouve...
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[invite39606136]

Pour qu'il y ait un éclair il faut que le champs entre le doigt et l'aimant dépasse le champs disruptif de l'air don il faut une forte différence de potentiel entre ton doigt et l'aimant ( ce qui explique que si tu touche l'aimant il ne se produise rien puisque tu te place au meme potentiel ).

maintenant il faut comprendre comment l'aimant acquiert une telle ddp...

[Tropique]

Hello

Il n'est pas nécéssaire d'utiliser un aimant: tout corps plus ou moins conducteur produira le même effet (qui est dû au couplage capacitif avec le plasma). Essaye en posant une calotte de papier alu sur ton globe, tu m'en diras des nouvelles (tu vas péter le feu, littéralement).
A+

[invite39606136]

Tropique si j'en croit ce que tu dit c'est le couplage capacitif (terme à expliciter pour moi ) qui charge le conducteur d'où la ddp et la décharge lorque l'on est sufisament près.

cependant je comprend mal comment on peut charger le conducteur car le verre de la lampe semble isolant ( si l'on touche la vitre il se produit la même chose).

si quelqun pouvait m'expliquer le couplage capacitif j'en serait très reconnaissant, et puis si dans la foulée on pouvait expliquer le fonctionnement de la lampe je serait comblé.

selon moi le boule au centre de la lampe est fortement chargée alors que le verre est neutre d'ou un champs electrique important et ionisation du gaz...
je me demande aussi si une basse pression favorise l'ionisation ou bien l'inverse??

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Le contenu de la sphère peut globalement être considéré comme conducteur vis-à-vis du signal d'excitation; lorsqu'on met qque chose contre le verre, on forme un condensateur dont le verre est le diélectrique. Si la surface est faible (bout d'un doigt), la capacité est faible et l'effet minimal; avec une grande surface, la capa, et donc le courant collecté est plus important ---> effets visibles.
Quant à l'effet de la pression, il n'y a pas de relation simple et directe: lorsqu'on descend sous la pression atmosphérique, la tension disruptive diminue, mais seulement jusqu' à un certain point au-delà duquel elle réaugmente. En plus ça dépend du gaz considéré; il me semble que c'est principalement de l'hélium dans ces lampes. Le sujet a déjà été abordé:
http://forums.futura-sciences.com/sh...ghlight=plasma
A+

[Clemgon]

merci, mais vous pouvez me réexpliquer ce qui provoque la ddp???
tropique-> si j'ai bien compris, avec une feuille de papier alu, je fais exploser la lampe???

[invite39606136]

Si j'ai bien compris ton expèrience peut se résume dans le schéma electrique ci-joint. lorsque tu raproche ton doigt tu ferme l'interrupteur et tu prend une décharge le courant i traverse la mince couche d'air.

[mamono666]

en gros tu formes un condensateur qui se charge.... c'est bien cela?

[invite39606136]

oui apparement

[Clemgon]

je n'arrive pas à voir la pièce jointe (dsl) mais ta description a l'air de correspondre... sinon c'est quoi un condensateur? Je veux dire, en techno j'en ai vu et soudé mais je ne connais pas sa fonction...

[mamono666]

ici tu as la réponse: http://fr.wikipedia.org/wiki/Condens...ctricit%C3%A9)

[invite39606136]

en gros un condensateur c'est 2 armatures métaliques séparées par un isolant, quand tu charge une armature l'autre acquiert une charge oposée

[Clemgon]

Donc en gros mon doigt et l'aimant forment un condensateur qui se décharge brutalement??

[invitec053041c]

Clemgon, tu as bien fait de poster ta question ici , il y a plus de monde .
Comment va ton doigt cramé?

[Clemgon]

lol merci il va bien (ça par vite le bout de peau cramé )

[invite39606136]

Donc en gros mon doigt et l'aimant forment un condensateur qui se décharge brutalement??

pas exactement, le plasma et le métal forment un condensateur qui se charge et lorque tu approche ton doigt il se décharge à travers l'air et toi...
sa doit etre sa...

[mamono666]

ouais, ca doit etre ca. Essaye avec l'aluminium et tiens nous au courant

[Clemgon]

Eh... désolé je suis pas chez moi donc j'ai pas de lampe plasma mais si quelqu'un en a une il (ou elle après tout) peut essayer... et,
docRusty-> quand tu dis métal, tu veux dire ce qu'on peut mettre pour remplacer l'aimant? parce que si c'est ça je comprend, si c'est pas ça je ne sais pas de quoi tu parles...

[invite39606136]

oui c'est bien sa

[Clemgon]

Ok... et l'éclair ne se produit que si je place un matériaux plus ou moins conducteur (comme mon doigt ou qq chose de metallique), et il ne se produit pas si je place un matériaux non conducteur (comme le plastique).
Bon, j'ai donc, grâce à vous bien sûr, compris pourquoi l'éclair se déclenche.
Mais pourquoi le métal (ou aimant) se charge avec la lampe plasma??

[mamono666]

Dans la sphere tu as une de boule au centre. C'est une electrode, la seconde electrode est le gaz. Il y a une certaine ddp qui se cree. Il y a donc un champ electrique qui circule entre les deux electrodes. En placant un metal, cela va le charger (par l'intermédiaire de ce champ electrique)...d'ou l'arc electrique...

je pense que c'est ce qui se passe, j'espere pas dire de bétise???

[invite39606136]

Si j'ai bien compris et si mon schéma est exacte, la boule centrale est alimentée par une tension sinusodale et isolée par du verre, lorsque son potentiel est positif les electrons du gaz vont vers le centre et inversement, on a donc un courrant alternatif à l'intèrieure de la sphère et accumulation de charges sur la surface de la vitre. c'est le principe de la lampe

lorsque la surface de la vitre extèrieure est chargée, le conducteur que tu place de l'autre coté se charge aussi avec le signe opposé (c'est un résultat d'électrostatique que l'on voit en spé: le principe des élements correspondants ), tu forme un condensateur.
Je pense que normalment le conducteur se charge en échangeant des électrons avec l'air environant à moins qu'une inomogénéité de charge ne se crée au sein même du conducteur (accumilation d'électrons sur la surface par exemple) car on est pas vraiment en électrostatique.
Mais quand tu approche ton doigt, le conducteur préfère échanger des e- avec toi car c'est plus facile, d'où l'éclair!

[Clemgon]

wouah j'aurais jamais imaginé ça... mais je n'aurais jamais imaginé quoi que ce soit jusqu'à ce que je fasse prépa...
Mais comme tu n'es pas sûr, est-ce qqun (Tropique?) pourrait donner son avis??

[Tropique]

Hello

Il est inutile de compliquer plus que nécéssaire: l'électrode métallique que l'on met contre le verre sert de "relais", et permet d'augmenter le courant AC qui passe vers l'extérieur. Il n'y a pas d'accumulation de charges ou de charge de condensateur, ici on travaille en AC à quelques dizaines ou centaines de KHz.
On obtiendrait un résultat analogue en touchant directement la sortie du générateur HF de 1 ou 2KV qui alimente l'électrode centrale.
A+

[Clemgon]

ah ok... c'est plus simple en tout cas.
et merci!

[invite39606136]

ha, je ne pensait pas que du courant passait par la vitre...
J'ai souvent tendance à conpliquer les problèmes qu'on me pose, même en cours

[obi76]

Tiens maintenant qu'on est dans ce domaine, question bête et méchante : comment ça marche ?

[Tropique]

Tiens maintenant qu'on est dans ce domaine, question bête et méchante : comment ça marche ?

Wikipedia est un bon commencement:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_lamp
Et pour plus de détails:
http://www.powerlabs.org/plasmaglobes.htm
Et le brevet:
http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-P...&RS=PN/4754199

[mamono666]

en fait, avec une fréquence pareil, ca n'a pas le temps de ce charger comme on le disait. Si j'ai bien compris, c'est juste que le champ electrique va un peu plus loin grace au doigt ou l'objet metallique?