Kula pełna błędnych ogników, które jak zaczarowane poruszają się za naszym palcem. Ale uwaga osoby z rozrusznikiem serca: lepiej się nie zbliżać!

Świecący gaz w kuli to zwykłe powietrze tylko nieco rozrzedzone. A tańczące włókienka to sznury plazmy - prądu elektrycznego przepływającego w gazie. Coś w rodzaju burzowego pioruna, tylko pod zmniejszonym ciśnieniem.

Ale dokąd ten prąd płynie? To proste - do nikąd. Lub raczej: ze środka kuli gdzieś w siną dal. Jak podstawisz palec, to płynie do Twojego palca. Nie bój się, nie jest on silny, ale rozrusznikowi serca może zaszkodzić.

Co więcej, ten prąd (lub raczej pole elektryczne) rozchodzi się i poza kulą - zobacz jak świeci neonówka w pobliżu kuli. Fale elektromagnetyczne przenikają przez papier, ale nie przez folię metalową lub rękę - dlatego też twoja "komórka" kiepsko odbiera w tunelu.

Lampa plazmowa przypomina rurę neonową. Ta też jarzyłaby się siną poświatą, gdyby nie miała na ściankach ochronnego ekranu, który świeci na biało.

Kula plazmowa składa się ze sferycznej szklanej bańki wypełnionej rozrzedzonym gazem (1-10 mm Hg) oraz centralnej elektrody. Cokół lampy w miejscu, gdzie osadzona jest kula zawiera elektryczny obwód oscylacyjny, który zasila wewnętrzną elektrodę wysokim napięciem ok. 10 000 V ze zmienną polaryzacją o częstotliwości ok. 35 000 Hz. Pole elektryczne rozchodzi się radialnie, a włókienka plazmy mniej więcej za nim podążają.

Po podłączeniu urządzenia do sieci elektrycznej, ze środka kuli wyłania się wiele "świecących włókienek". Dzięki kuli plazmowej możemy zaobserwować cały szereg interesujących zjawisk, np.:
a) powolne unoszenie się włókienek,
b) zbliżając do kuli palec, włókienka zagęszczają się w jego kierunku i przemieszczają się w ślad za palcem jeśli nim poruszymy,
c) zbliżając do kuli energooszczędną świetlówkę można zaobserwować jej świecenie.

Nazwa tej zabawki bierze się stąd, iż faktycznie w bańce powstaje plazma. Plazma to silnie zjonizowany gaz; jony, które w normalnych warunkach obecne są we wszystkich gazach za sprawą zjawisk naturalnej promieniotwórczości, we wnętrzu sferycznej bańki wprawiane są w przepływ przez pole elektryczne. Jeśli średnia odległość (średnia droga swobodna) pomiędzy cząsteczkami nie jest zbyt mała, cząsteczki zyskują wystarczającą ilość energii aby zjonizować i wzbudzić inne poprzez zderzenia. Wzbudzone molekuły tracą energię wypromieniowując ją w formie fal elektromagnetycznych, również w ich widzialnym zakresie.

Włókienka zdążają ku górze ponieważ ich temperatura jest dość wysoka a ich gęstość mniejsza niż pozostałego gazu wewnątrz kuli. Włókienka zagęszczają się w kierunku palca, ponieważ posiada on potencjał ziemi równy 0 V: różnica potencjałów pomiędzy centralną elektrodą i palcem jest dużo większa niż między centralną elektrodą a jakimkolwiek punktem w kuli. Zagęszczenie włókienek ma miejsce w punkcie przyłożenia palca, gdyż pole elektryczne ma tam większe natężenie, co w konsekwencji daje większą ilość aktów jonizacji. Wokół kuli wytwarzane jest zmienne pole elektromagnetyczne, które powoduje wzbudzenie cząsteczek gazu w żarówce energooszczędnej i jej świecenie.

W "normalnej" lampie neonowej ciśnienie gazu jest niskie, tak więc plazma zajmuje cały przekrój rury. Ciśnienie w kuli plazmowej jest nieco wyższe (dziesiąta część ciśnienia atmosferycznego) a pole elektryczne nie ma dostatecznej mocy (gęstości na jednostkę objętości) aby wytworzyć plazmę w całym przekroju. Plazma tworzy więc pasemka, podobnie jak wyładowanie atmosferyczne.

KS16