Comment fonctionne une boule plasma?

[invitea451ee22]

boujours
voila tout est dans le titre merci
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[invite7ce6aa19]

boujours
voila tout est dans le titre merci

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qu'entends-tu par boule plasma? Foudre en boule?

[invitea451ee22]

non je parle des boule vendu dans le commerce je connait un peu le principe mais j'aimerai avoir des détaille svp

[invite7ce6aa19]

non je parle des boule vendu dans le commerce je connait un peu le principe mais j'aimerai avoir des détaille svp

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.Je ne sais pas ce qu'est une boule plasma, mais si tu me dis ce qu'elle fait je devrais pouvoir expliquer (moi ou d'autres) comment çà marche.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Hello

Le globe de verre est rempli d'un mélange de gaz rares (Xenon Krypton, Helium, etc) choisis pour la lumière émise lors de l'ionisation et leur bas potentiel d'ionisation. De plus la pression interne est d'une fraction de la pression atmosphérique, ce qui contribue aussi à réduire la tension d'ionisation.
L'électrode centrale est excitée en haute fréquence (qques dizaines de KHz) et haute tension (qques KV).
Dans ces conditions, le potentiel disruptif est atteint pour l'électrode centrale, et si un doigt est approché de la surface de verre, le couplage capacitif attire le streamer (arc) vers cet endroit.
L'aspect cinétique du phénomène (torsion, mouvement) dépend de la dynamique du plasma: convection etc.
A+

[SunnySky]

Merci Tropique! Tu sembles bien maîtriser ce sujet. Malheureusement, mon niveau en physique ne me permet pas d'apprécier toute la valeur de ta réponse...

J'ai bien compris l'effet capacitif, mais pour m'aider à mieux comprendre, quelqu'un pourrait-il répondre à ces interrogations: l'électrode centrale émet-elle du courant vers la sphère extérieure? Celle-ci est-elle conductrice? Quelle est l'importance de la fréquence?


Merci d'avance...

[invitec336fcef]

l'électrode centrale émet-elle du courant vers la sphère extérieure? Celle-ci est-elle conductrice? Quelle est l'importance de la fréquence?

Merci d'avance...

Concernant l'électrode centrale, la question est mal posée. Elle n'émet pas de courant, elle crée une densité de courant non nul dans le gaz rare, courant d'électrons qui en entrant en collision avec ses molécules, engendrent un filament lumineux (streamer en décharge lumineuse). Ce courant est collecté par l'électrode centrale.

Maintenant, il me semble que la sphère extérieure n'a pas nécessairement besoin d'être conductrice. Certaines le sont, et tu crées un condensateur sphérique (j'ai une boule TRES VIEILLE dont la surface interne est recouverte d'alumine), mais il me semble que si le champ est suffisament intense sur l'électrode centrale, le streamer est induit par le champ électrique de cette seule électrode.
J'ai eu des cours là dessus, je te confirmerai cela plus tard.

Enfin, pour la fréquence, cela augmente l'efficacité d'excitation des atomes de gaz rares, puisque les électrons suivent les variations du champ électrique ; Tu pourrais utiliser un condensateur alimenté en continu, mais les conditions d'obtention des streamers sont différentes.

[Tropique]

J'ai bien compris l'effet capacitif, mais pour m'aider à mieux comprendre, quelqu'un pourrait-il répondre à ces interrogations: l'électrode centrale émet-elle du courant vers la sphère extérieure? Celle-ci est-elle conductrice? Quelle est l'importance de la fréquence?


Merci d'avance...

Il y a effectivement du courant: le rayon de la sphère interne est suffisament faible pour que le champ disruptif dans le gaz soit atteint; cela signifie que des atomes de gaz sont ionisés, et sont donc disponibles pour assurer la conduction: pendant l'alternance positive, ce sont les électrons et les ions négatifs qui vont aller vers la sphère centrale, et pendant l'alternance négative, ce seront les ions positifs. L'ensemble du gaz, ionisé ou ionisable peut donc être vu comme une masse conductrice qui constitue un condensateur sphérique. Ce condensateur, très faible, est en série avec un autre condensateur, le verre, de valeur nettement plus élevée.
Pour obtenir un effet significatif, ie avoir un courant assez élevé pour produire une ionisation bien visible, il faut que la fréquence soit suffisante pour faire passer un courant adéquat dans le minuscule condensateur que constitue le dispositif.
A+

[invitea451ee22]

quel est la temperature de l'arc éléctrique crée?

[invitec336fcef]

Je rectifie : on ne parle pas d'arc ici mais de streamers (filaments caractéristiques des décharges haute pression), car le terme arc est utilisé dans les plasmas thermiques. Les streamers sont peu chauds, ce qui se constate facilement lorsque vous touchez la boule, c'est tiède !

[inviteca0aee8d]

bonjour

petite expérience amusante :

Quand on approche la boule de plasma d'un néon, celui-si s'allume !

[Pio2001]

Pourquoi parle-t-on de décharge haute pression, alors que le boule est sous basse pression ?

[invitec336fcef]

Autant pour moi : ordre de grandeur de la pression : 100 Pa. Je pensais qu'on était pas loin de la pression atmosphérique car les décahrges filamentaires sont typiques de cette gamme de pression.

[Pio2001]

On est loin des 200 atmosphères des ampoules UHP pour vidéoprojecteurs

[invitecc350741]

Enfin ça fait plaisir de trouver des gens qui répondent a ce sujet tout en s'y connaissant...
Je suis en maths sup et pour mon tipe ( une sorte d'exposé de 20 minutes a passer lors des concours ), jai prévu de détailler le mécanisme et de travailler sur ce magnifique et intrigant appareil qu'est la boule plasma..
Jaimerais donc savoir si vous connaissez des moyens pour se renseigner sur les phénomènes qui se déroulent a lintérieur de la boule ... ( particulièrement pour Tropique et Ketchupi , comment savez vous tout ça ? )

Merci d'avance.
Aymyo

[invitec336fcef]

Personnellement, je suis ingénieur physicien des plasmas. J'ai du voir cela en cours !! Qu'entends tu exactement par "Jaimerais donc savoir si vous connaissez des moyens pour se renseigner sur les phénomènes" ? Tu souhaiterais des cours sur les plasmas ? Sur les décharges en couronne ?

[invitecc350741]

Bha en gros il faut que je connaisse bien tout le mécanisme , et que je centre mon sujet sur une partie de celui-ci en voyant si je peux faire des expériences ( javais pensé essayer de déterminer les gaz présents a l'intérieur en utilisant leur spectre dabsorption ...) ou des modélisations ( peut être pouvoir schématiser ce qu'il se passe au niveau électrique notamment avec la décharge qui se passe comme si on avait un condensateur)...
Donc tout ce qui vous a renseigné sur les boules plasmas m'intéresse ( et si vous avez des idées n'hésitez pas lol ), mais vu que les examinateurs n'aiment pas trop les exposés trop théoriques, il faut pas non plus que je me contente de détailler de manière " livresque ( jsais pas si ce mot existe ...) le phénomène ...

[invitecc350741]

Ketchupi, étant donné que tu as eu des cours sur les boules plasma, aurais-tu modélisé le fonctionnement de la lampe au niveau électrique par un schéma d'électricité courant ?

[invitec59f072a]

Bonsoir, pour rebondir sur ce sujet, j'aimerais savoir ce qui se passe quand peau entre en contact avec la sphere : est-ce qu'on devient conducteur d'un courant électrique ?

[invite6dffde4c]

Bonsoir, pour rebondir sur ce sujet, j'aimerais savoir ce qui se passe quand peau entre en contact avec la sphere : est-ce qu'on devient conducteur d'un courant électrique ?

Bonjour.
Vous ne devenez pas conducteur. Vous l’êtes depuis avant votre naissance. Vous êtes un volume d’électrolytes dans une outre de cuir cru (plus ou moins sec). C’est la raison pour laquelle vous prenez une châtaigne si vous touchez le 230 V.
Et, aux fréquences utilisés dans ce type de gadget, vous êtes même un condensateur (de piètre qualité, il faut reconnaître). Vous avez une capacité de quelques centaines de pF (picofarads) par rapport à la terre
Vous conduisez donc, pas trop mal, les courants de la surface de la sphère vers la terre.
Au revoir.

[invitec59f072a]

Merci pour la réponse, Maître Modérateur. Du fait, quelle serait l'intensité du courant electrique que je reçois quand mon doigt touche la sphere ?

[invite6dffde4c]

Merci pour la réponse, Maître Modérateur. Du fait, quelle serait l'intensité du courant electrique que je reçois quand mon doigt touche la sphere ?

Re.
Je n’ai pas les chiffres. Mais « au pif », ça doit être quelques µA (pas plus de 10 ou 20 µA) à quelques dizaines de kHz.
A+