Décharge électrique dans les gaz. Electrical shock in the gas.

Décharge électrique dans les gaz.
Air, tube fluorescent, néon.
I. Matériels.
1) 1 alimentation en courant continu de 4 à 6 V.
2) 4 grands fils de connexion avec pinces.
3) 1 bobine de Ruhmkorff avec son interrupteur-trembleur.
4) 1 plaque avec des disques de cuivre régulièrement espacés et isolés entre eux.
5) 1 tube fluorescent et un tube de verre rempli de gaz néon Ne incolore.
II. Action.
1) On fait le branchement électrique entre le générateur en courant continu et l’interrupteur-trembleur de la bobine HT haute tension.
2) On relie, par 2 fils, les électrodes HT à l’entrée et à la sortie de la série de disques en cuivre.
3) On recommence avec l’autre série de disques, puis avec le tube fluorescent blanc.
4) Pour le tube en verre au néon, on utilise un générateur HT piézo-électrique du type « allume gaz ».
5) On génère les impulsions électriques de haute tension en appuyant rapidement sur le bouton poussoir.
III. Que s’est–il passé ?

1) Une étincelle de un centimètre de long dans l’air correspond à environ 32 000 V entre les électrodes de la bobine de Ruhmkorff.
2) L’interrupteur-trembleur a haché le courant continu provocant l’apparition d’une haute tension HT de 100000 volts environ entre les 2 électrodes. Le générateur piézo-électrique génère aussi une haute tension suffisante pour allumer le vrai tube néon.
3) Dans l’air, les étincelles sont bleues ; dans le gaz néon, la décharge est d’un rouge caractéristique.
4) Dans le tube fluorescent blanc, des électrons viennent exciter des atomes de mercure qui se désexcitent en émettant des rayons ultraviolets UV. Ces rayons UV excitent la poudre blanche interne au tube qui renvoie de la lumière proche de celle du soleil.
5) Une odeur caractéristique se fait sentir, c’est celle de l’ozone O3 produite lors des décharges dans l’air.
IV. Précautions.
1) S’éloigner de la haute tension (Danger d’électrocution).
2) Eviter de trop respirer l’ozone. On s’en sert pour désinfecter l’eau potable.



Electrical shock in the gas.
Air, fluorescent lamp, neon.
1. Equipment.
1) One 4-6V DC supply.
2) 4 electrical wires with grippers.
3) 1 Ruhmkorff induction coil with a switch.
4) 1plate sheet with copper sheets spaced and insulated from each others.
5) 1 fluorescent lamp and a glass tube filled with colorless neon gas (Ne).
2. Actions.
6) Connect the DC supply to the switch of the HV coil.
7) Connect the HV electrodes to the copper sheets.
8) Start again with another set of sheets, and then with white fluorescent lamp.
9) Use the specific piezoelectric generator for the neon glass lamp.
10) High voltage electric pulses are generated by quickly pressing the button.
3. What happened ?

11) The electrical current in the coil's primary winding is broken periodically by the vibrating contact of the switch. Both the "make" and "break" of the current induce pulses of voltage in the secondary. The current change is much more abrupt on "break", and this generates the 100,000 V pulses produced by the coil.
12) When a 30 kV is applied, a spark will bridge 1 cm gap, ionising the gas .
13) The piezoelectric generator produces a voltage high enough to light the neon lamp.
14) In the air, sparks are blue. In neon gas, sparks are red.
15) In the visible fluorescent lamp, electrons collide Hg atoms emiting UV rays.
16) Ultraviolet photons are absorbed by the atoms from the fluorescent coating and produces visible light.
17) Electrique shocks produce ozone gas (O3) ,releasing a specific smell.
4. Precautions.
18) Move away from the high voltage (shock hazard).
19) Avoid breathing ozone gas. Ozone is used in the drinking water purification process.