Іонофон: плазмовий динамік

плазмовий динамік

Після підключення джерела електричного звукового сигналу (до смартфону) і правильного регулювання налаштувань акустичної системи щоб отримати стабільне полум’я і гарна якість звуку, можна включити мелодію. Обрана пісня чутна безпосередньо з електричної дуги! Різноманітні звуки грають в плазмі між електродами!

Звичайно це не гучний динамік великої потужності, тому що музика, яка виходить з полум’я, має гучність порівнянну з тією що відтворюється зі слабкого мобільного телефону. Крім того грається музика не має басів, їй не вистачає низьких частот. Це пов’язано з тим, що мембрана в даному випадку представляє собою невелике полум’яне полум’я і не здатна відтворювати звуки вимагають великих рухів діафрагми (переміщення великої кількості повітря). Плазмовий гучномовець відтворює прекрасно високі тони, тому що він характеризується низькою інерцією мембрани: полум’я легко передає швидкі вібрації в повітря.

Плазма виробляє звук завдяки своїй модуляції. Генератор ШІМ, в залежності від вхідного електричного аудіосигналу, скорочує або подовжує параметри вихідного сигналу на постійній частоті і, отже, викликає концентрацію або витончення плазми, що призводить до ущільнення і розведення повітря. Таким чином створюється акустична хвиля, яка за визначенням є структурою щільності і тиску в пружною середовищі (повітрі). Ця хвиля досягаючи наших вух і дозволяє чути музику, відтворену з телефону.

Плазма і вогонь

Продовжуючи досліди, які не відключаючи мобільний телефон або не змінюючи параметри електричної дуги, помістимо свічку в плазму. Вона швидко загоряється і згоряє. Залишається лише коротка електрична дуга, яка подає напругу від електродів до полум’я. Полум’я свічки здається яскравіше. Музика продовжує відтворюватися, на цей раз головним чином через полум’я свічки.

Миттєве запалювання гніту свічки відбувається тому, що плазма має дуже високу температуру — близько кількох тисяч градусів Цельсія. Освітлення полум’я викликано додатковим нагріванням атомів вуглецю за рахунок дуже високої температури плазми. З цього можна зробити висновок, що нормальне полум’я горіння має властивості подібні плазмі, і те, що воно проводить електрику. Воно також може бути модулювати, що дозволяє відтворювати звук.

Вогонь має багато спільних рис з плазмою і схильний до тих же явищ, однак ми не можемо остаточно розглядати його як плазму, тому що він занадто холодний. (Це спірне питання — різні фізики займають різні позиції).

Взаємодія плазми з магнітом

Щоб вивчити іншу властивість плазми, потрібна стабільна електрична дуга: для цього вимикаємо стабільний звуковий сигнал з генератора. Потім прихопивши феритовий магніт плоскогубцями, повільно наближаємо його до полум’я плазми і спостерігаємо реакцію плазми на наявність магнітного поля різної полярності. Кожен раз, незалежно від полюса який наближаємо до електричної дузі, воно гнеться до магніту, щоб бути якомога ближче до магнітного поля.

Це говорить про те, що плазма складається з частинок сприйнятливих до магнітних взаємодій і в той же час проводять електрику. З цього можна зробити висновок, що плазма являє собою хмару, що складається з електронів та іонів. Ці заряди, що генерують власне електромагнітне поле, притягуються магнітним полем і згинають полум’я вздовж лінії його поля.

Плазма і іонізація газу в лампі

Спостерігаючи полум’яне полум’я ми бачимо, що воно випромінює фіолетовий світло і генерує багато тепла — електричні розрядники горять. Щоб дізнатися про іонізацію інших газів за допомогою високої напруги, до електродів плазмового динаміка приєднуємо спіраль з флуоресцентної лампочки.

Коли електрична дуга з’єднується з кінцями спіралі, видно білий світ з теплим або холоднішим спектром, ідентичним нормальному функціонуванню лампи.

Іонізація газу в люмінесцентної лампи переконує в тому, що різні гази можуть випромінювати різний світло. Це дозволяє зробити висновок про те що плазма, що виникає в різних умовах, може мати інші властивості, серед іншого, кольору світла, що випускається, температури або області виникнення.

Плазма і сходи Якова

Під час роботи плазмового динаміка видно, що електрична дуга зігнута. Щоб дізнатися про наступне властивості плазми, потрібно з’єднати два дроти, утворені разом в формі V, але розділені на кілька міліметрів один від одного. Потім задайте правильні параметри дуги без відтворення музики. Після правильної активації нових електродів на їх кінцях з’являється невелика дуга яка швидко переміщається вгору і збільшується по довжині, а потім ламається. Ситуація повторюється багато разів.

Аналізуючи це явище робимо висновок, що плазма піддається явищу конвекції, т. Е. Переміщує теплі маси повітря, викликані різницею щільності. Плазма як і раніше веде себе як газ і володіє іншими властивостями одночасно. Вона може проводити електрику і містить багато енергії, яку дає навколишньому середовищу по-різному. Всі спостереження підтверджують, що плазма являє собою сильно іонізований газ.

Після тривалої роботи іонофона можна відчути запах повітря, як після грози. Це явище характерне для озону, створюваного електричною дугою. Плазма, в залежності від навколишнього середовища в якій вона присутня, може викликати різні хімічні реакції.

В аеробного середовищі вона виконує синтез кисню в озон, відповідно до рівняння 3O2 > 2O3. Це дозволяє дізнатися про ще одну незвичайну властивість четвертого стану агрегації.

Ссылка на основную публикацию