Neonanzeigen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Eine Neonlampe gehört zur Klasse der Glimmentladungsgeräte. Es handelt sich um einen Glaszylinder (Abb. 1), in dessen Inneren zwei Metallelektroden angebracht sind. Elektroden können flach, zylindrisch oder in Form von geraden oder gebogenen Stäben sein. Der Zylinder ist mit einem Inertgas (Neon, Argon oder einer Mischung davon mit Helium) unter niedrigem Druck (mehrere mm Quecksilbersäule) gefüllt.

Fig. 1

Eine der Lampenelektroden ist die Kathode, die andere die Anode. Bei Lampen, die für den Betrieb mit Wechselstrom ausgelegt sind, ist jede Elektrode abwechselnd Anode und Kathode.

Lassen Sie uns eine einfache Installation gemäß dem in Abb. gezeigten Diagramm zusammenstellen. 2, aus einer Stromquelle, Potentiometer R1 und einem Voltmeter mit einer Messgrenze von 150 V, parallel zur Neonlampe L1 geschaltet.

Fig. 2

Als Stromquelle können Sie eine Batterie oder einen Gleichrichter mit geringer Leistung verwenden, der eine konstante Spannung von mindestens 80 V liefert.

Während die Spannung an den Lampenelektroden niedrig ist, dient der Gasspalt zwischen den Elektroden als Isolator. Wenn sich der Potentiometer-Schieber nach links bewegt (gemäß Diagramm), erhöht sich die Spannung an den Lampenelektroden allmählich. Bei einer bestimmten Spannung für eine bestimmte Lampe kommt es in ihr zu einer Glimmentladung, während der Innenwiderstand der Lampe stark abnimmt und der Strom durch sie zunimmt. Die Spannung, bei der in der Lampe eine Glimmentladung auftritt, wird Zündspannung genannt. Sein Wert hängt von der Zusammensetzung und dem Druck des Gases in der Lampe, dem Material und der Form der Elektroden sowie dem Abstand zwischen den Elektroden ab.

Das Auftreten einer Glimmentladung lässt sich wie folgt erklären. In einem Gas sind selbst bei normalen Temperaturen einige der Moleküle ionisiert, das heißt, im Gas befinden sich unter den neutralen Molekülen Elektronen und positive Ionen – Gasmoleküle, die einen Teil ihrer Elektronen verloren haben.

Wenn an die Elektroden der Lampe eine konstante Spannung angelegt wird, entsteht zwischen ihnen ein elektrisches Feld. Elektronen bewegen sich in diesem Feld zur positiven Elektrode – der Anode, und positive Ionen bewegen sich zur negativen Elektrode – der Kathode. Wenn die elektrische Feldstärke zwischen den Elektroden der Lampe hoch genug ist, erreichen die Elektronen eine solche Geschwindigkeit, dass sie beim Zusammenstoß mit einem Gasmolekül dieses ionisieren; Im Gegenzug schlagen die Nonen, die die Kathode bombardieren, neue Elektronen aus ihr heraus. Durch die Ionisierung wird das Gas elektrisch leitfähig, doch im Gegensatz zu Metallen, bei denen der Strom durch Elektronen erzeugt wird, sind hier sowohl Elektronen als auch Ionen an der Stromerzeugung beteiligt.

Da Gasmoleküle sowohl bei der Ionisierung als auch bei der Rekombination (Reduktion eines Ions in ein neutrales Molekül durch Elektroneneinfang) Licht emittieren können, beginnt das Gas in der Nähe der Kathode zu leuchten. Die Farbe des Glühens kann je nach Zusammensetzung des Gases rot oder rot-orange sein.

Wenn Wechselstrom durch eine Neonlampe fließt, ist an beiden Elektroden ein Leuchten zu beobachten.

Der Leuchtbereich hängt vom Strom durch die Lampe ab. Mit steigendem Strom werden immer mehr Abschnitte der Kathode eingeschaltet und der Glimmbereich vergrößert sich. Die Spannung an den Lampenelektroden bleibt nahezu konstant, bis die gesamte Kathode beleuchtet ist.

Neonlampe - ein Indikator für die Elektrifizierung des Körpers. Ob ein Körper aufgeladen ist, lässt sich nicht nur mit einem Elektrometer, sondern auch mit einer Neonlampe feststellen. Wenn sich der Elektrodenanschluss einer Neonlampe einem elektrifizierten Körper nähert, beispielsweise einem durch Reibung elektrifizierten Glas- oder Ebonitstab, kommt es in der Lampe zu einer Glimmentladung. Die Lampe sollte am Anschluss der zweiten Elektrode gehalten werden.

Mit einer Neonlampe können Sie sicherstellen, dass beim Betrieb der Schulelektrophore-Maschine nur Sektoren des auf die Scheiben aufgetragenen Aluminiumpulvers elektrisiert werden – dazu sollten Sie die Lampe an den Scheibensektor bringen. Wenn die Lampe zwischen den Sektoren in die Nähe der Scheibe gebracht wird, leuchtet die Lampe nicht.

Neonlampe - Polaritätsanzeige. Unter Ausnutzung der Tatsache, dass das Leuchten an der Kathode, also der Elektrode auf negativem Potential, erfolgt, kann man mit einer Neonlampe die Polarität einer Gleichstromquelle bestimmen. Schließen Sie dazu die Lampe an die Anschlüsse der Stromquelle an und ermitteln Sie, welche Elektrode der Lampe leuchtet.

Wenn Sie eine Neonlampe an eine Gleichstromquelle mit bekannter Polarität anschließen, müssen Sie zunächst genau feststellen, wie die Lampenelektroden mit dem Sockel verbunden sind.

Neonlampe - Phasendrahtanzeige. Zwei Elektroleitungen werden in die Wohnung geführt. Einer davon ist mit der Erde verbunden, er wird Neutralleiter genannt. Es ist sicher zu berühren. Der andere Draht, der Phasendraht genannt wird, steht im Verhältnis zur Erde unter voller Spannung und eine Berührung kann lebensgefährlich sein. Mithilfe einer Sonde mit einer Neonlampe können Sie diese Drähte voneinander unterscheiden (Abb. 3).

Fig. 3

Die Sonde kann in einem Schraubendrehergriff aus transparentem Kunststoff montiert werden, wobei eine Elektrode der Lampe über den Widerstand R1 mit der Schraubendreherklinge verbunden ist und die andere Elektrode mit einem Metallring am Schraubendrehergriff verbunden ist.

Das Berühren des Neutralleiters mit der Klinge eines Schraubendrehers führt nicht zum Zünden der Lampe; wenn Sie den Phasendraht berühren, leuchtet die Lampe auf. Der Schraubendreher sollte so gehalten werden, dass ein Kontakt zwischen der Hand und dem Metallring gewährleistet ist.

Neonlampe - Signalgerät für durchgebrannte Sicherung. Wenn eine Sicherung, der „Stecker“, durchbrennt, müssen Sie auf der Suche nach der durchgebrannten Sicherung nacheinander alle Sicherungen aus ihren Fassungen herausschrauben. Wenn Sie eine Neonlampe und einen Widerstand R1 parallel zu jeder Sicherung einschalten (Abb. 4), wird beim Durchbrennen der Sicherung die Netzspannung über die eingeschalteten Elektrogeräte und den Widerstand R1 an die Neonlampe angelegt und verursacht diese anzünden.

Fig. 4

Neonlampe - Netzspannungsanzeige. Tagsüber schwankt die Spannung des Stromnetzes meist in gewissen Grenzen. Abends, wenn die Gesamtzahl der an das Netz angeschlossenen Elektrogeräte zunimmt, sinkt die Spannung leicht. Tagsüber, wenn die Netzlast niedrig ist, normalisiert sich die Spannung oder liegt leicht über dem Normalwert.

Bei einigen Geräten, zum Beispiel einem Fernseher oder Radio, sollte die Änderung der Netzspannung bestimmte Werte nicht überschreiten, um deren Ausfall zu vermeiden. Sie können die Netzwerkspannung mit einem Voltmeter überwachen, besser ist es jedoch, einen Spannungsanzeiger aus Neonlampen zu verwenden.

Das Indikatorschema ist in Abb. 5 dargestellt. XNUMX.

Fig. 5

Ein Wechselstromnetz mit einer Spannung von 220 V umfasst zwei Spannungsteiler bestehend aus den Widerständen R1, R2 und R3, R4. Neonlampen L1 und L2 vom Typ MH-3 sind parallel zu den Widerständen R1 und R3 geschaltet. Die Widerstandswerte der Widerstände R1 und R2 sind so gewählt, dass der Spannungsabfall am Widerstand R1 ausreicht, um die Lampe L1 zu zünden, wenn die Netzspannung dem minimal zulässigen Wert (200 V) entspricht. Der Spannungsabfall am Widerstand R3 sollte gleich der Zündspannung der Lampe L2 sein, wenn die Netzspannung auf den maximal zulässigen Wert (230 V) ansteigt.

Liegt die Netzspannung also innerhalb akzeptabler Grenzen, leuchtet eine Lampe L1 auf. Wenn keine der Lampen leuchtet, reicht die Netzspannung für den normalen Betrieb des Fernsehgeräts nicht aus, während das Leuchten beider Lampen auf einen Spannungsanstieg über die festgelegten Grenzwerte hinweist. In beiden Fällen muss das Fernsehgerät vom Netzwerk getrennt werden .

Autor: V. Shilov

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