【機械王の休日】テスラコイルと放電:電球でプラズマを確認する

機械工作と科学装置
電球内部にプラズマ発生
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初出:2019/06/18 Vol.333 機械王の休日:プラズマ放電用に使える電球

POKA
POKA

さあ、今日はテスラコイルを用意したぞ! 雷を受けてみたい奴は前に出るが良い!

Joker
Joker

POKA先生、今回はプラズマの観測が目的じゃありませんでしたか?

POKA
POKA

そういう細かい事は後でやれば良いのだ。放電も観測も演奏も一通りやるぞ!

Joker
Joker

放電を受けるの、結構痛いので、お願いですから出力は加減してくださいよ・・・

POKA
POKA

その辺は抜かりないぞ! 最大出力のテストはもう終わらせてあるからな!

Joker
Joker

あ、アフロフォックス・・・

くられ
くられ

(・・・・・・ちーん)

機械王の休日、第52回をお送りします。今回は、毎度おなじみPOKA先生の得意分野、テスラコイルと放電について、発生したプラズマを見てみよう、という話です。

そう、動画でデモンストレーションを見た事がある方もいると思いますが、蛍光灯を光らせたりするアレです。今回は中が透明な電球を用いてプラズマを観測する実験となります。

テスラコイルとプラズマ

テスラコイルなどの、高周波高電圧電源に、真空引きされたガラス管などを近づけると、内部に放電が起こり、プラズマが見える事があります。

そもそもプラズマというと、こう、何となくイメージとして「あのバリバリ〜〜ってする奴」だと思われる方もいらっしゃるでしょうし、だいたいそんなもんな訳ですが・・・

自然現象としての雷やオーロラなんかもそうですし、身近なところでは蛍光灯やネオンサインなんかがそうです。蛍光灯の場合は水銀が、ネオンサインはアルゴンやキセノンなどがプラズマ状態になって発光しています。

【科学】遅れてきた助手の反応がいつもよりいい件について

テスラコイルによって内部放電が起き、蛍光灯が光る現象は、科学動画でも紹介しました。この動画に登場するテスラコイルは、自分が制作したものです。

まあ学校の授業とかではないので、細かい原理などはこの際省きますが、今回はテスラコイルによって引き起こされる内部の放電、発生するプラズマを、透明な電球を使って観測してみました。

蛍光灯を使うと動画などでは画面映えする訳ですが、テスラコイルによって発生するプラズマを見るのには、中が透明な電球の方が良いです。

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大型透明電球でプラズマを観測する

というわけで、プラズマを観測するのに最適な、大型の透明電球を用意しましょう。

電球は、40W、60W、100Wなど、W数によって種類がいくつかあります。しかし、ことプラズマの観測についていえば、W数はあまり関係ありません。どの電球でも、放電そのものは同じようなものになります。この辺の理由は後述。

今回は40Wのものを選択しましたが、そういう訳なので、透明な電球であれば何でもOKです。

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テスラコイルに近づける

では、テスラコイルに近づけてみましょう。

バリバリ光っているのがわかるでしょうか? やはりテスラコイルはいいな!

今回は小型の、小出力のテスラコイルを使っており、電球内部に鮮やかな放電が確認できました。

ちなみに、このプラズマの色に関しては、封入されているガスの励起波長によって変わります。ネオンサインは封入されるガスの種類を変える事で、色を変えている訳ですね。

電球に封入されているのは、クリプトンなどの希ガスです。このため、W数が違っていても、封入されているガスに変化がないので「電球ならば何でも良い」という訳です。

テスラコイルはいいぞ、諸君!

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