Эта лампа состоит из стеклянного шара, заполненного инертным газом (обычно аргоном, но даже ксеноном или криптоном) при низком давлении. В центре шара находится сферический электрод, питаемый переменным током высокого напряжения (до 10 кВ) и высокой частоты (около 35 кГц). Таким образом, газ, заполняющий шар, подвергается воздействию сильного электромагнитного поля из-за разрыва напряжения между центральным электродом и внешней оболочкой шара (практически при V = 0).

Первый эффект, который вы могли наблюдать, - это тлеющий разряд, окружающий центральный электрод. Это типичный эффект элементов цепи или электродов высокого напряжения из-за возбуждения и слабой ионизации газа в непосредственной близости от электрода. При таком высоком напряжении промежутка иногда (а это случается довольно часто, как вы можете видеть) между центральным электродом и оболочкой шара через «канал» ионизированного газа (плазмы) возникает электрическая дуга, образуя светящиеся нити.

Проще говоря, энергия накапливается, пока газ не ионизируется, и начинает проводить электричество (в виде электрической дуги) и излучать свет. Синий и фиолетовый цвета излучаемого света обусловлены газом аргоном, который излучает в фиолетовой и синей областях спектра при возвращении в свое нейтральное состояние после возбуждения и ионизации.

Этот механизм чем-то похож на те, что случаются, когда молния ударяет во время шторма, но упрощается за счет более низкого давления и более высокой частоты.



Когда вы касаетесь внешней оболочки кончиком пальца или любым другим предметом, вы, по сути, выполняете заземление с импедансом («версия переменного тока» электрического сопротивления) ниже, чем у воздуха, окружающего лампу. Через ваше тело электрическое поле имеет более легкий способ замкнуть цепь, и почти вся энергия, связанная с электрическим полем, будет течь по более короткому пути к вашему пальцу и, следовательно, к земле, заставляя только одно свечение «светиться». В этой ситуации вы не чувствуете никакого электрического удара, потому что ток, протекающий через ваше тело, составляет порядка нескольких мА и слишком слаб, чтобы его можно было даже почувствовать.