Doutnavka

3. květen 2010 | 06.00 |

Patrně si vybavujete světýlka svítící pod některými druhy například schodišťových vypínačů, která vám ve tmě pomáhají zmiňovaný vypínač nalézt. Jsou také často signalizačními vypínači starších přístrojů. Jde o malé výbojky s nepatrnou spotřebou elektrické energie. Prochází jí proudy řádově v miliampérech. Svůj název získaly z doutnavého výboje, který v nich probíhá. Doutnavý výboj je samostatný výboj v plynu a vzniká ve výbojových trubicích, v nichž je tlak plynu výrazně nižší než okolní atmosférický tlak. Doutnavka má ve své skleněné baňce nejčastěji neon, ale plní se i dusíkem, argonem, či heliem. Tlak plynu bývá řádově od 100 do 1000 Pascalů. V doutnavce jsou dvě elektrody, mezi nimiž vzniká výboj nezávislý na polaritě přiloženého napětí.

Na videu vidíme vznik napětí na malém piezoelektrickém měniči při mechanickém zatížení pomocí malé doutnavky ze schodišťového vypínače. Všimněte si, jak se mění polarita napětí při zatížení a uvolnění tlaku - v doutnavce září jen jedna z elektrod, ta která je právě polarizovaná jako kladná anoda. Napětí na doutnavce přitom musí být nejméně 80 V, aby došlo k vzniku výboje.

V doutnavce probíhá přenos elektrického náboje v plynu. Plyn se vlivem ionizačního záření ionizuje  - vzniknou elektrony a kladné ionty, které se mohou působením elektrického pole pohybovat mezi anodou a katodou. Když k doutnavce připojíme zdroj střídavého napětí, pak  svítí obě elektrody, u stejnosměrného zdroje jen elektroda připojená na zápornou svorku - katoda. Toho se často využívá k rozlišení polarity a indikaci stejnosměrného a střídavého napětí.

Po zapálení doutnavky se zvýší protékající proud, který by nadále rostl a doutnavý výboj by přešel do obloukového. Do série s doutnavkou se proto většinou předřazuje rezistor na omezení protékajícího proudu. Ten bývá umístěn do patice doutnavky. Při překročení dovoleného proudu doutnavkou může dojít k jejímu rychlejšímu opotřebení, rozprášení elektrod nebo tepelnému přetížení a destrukci baňky.

Doutnavka může zářit různými barvami, záleží to na její plynové náplni. Používá se tzv. Penningova  směs tvořená z 99,5% neonem a 0,5% argonem,  která má výhodnější vlastnosti než čistý neon. Mnohé barvy se vytvářejí směsí několika plynů. Signální doutnavky mohou být i bílé. Na skleněných stěnách doutnavky bývá používán luminofor, který pak může vznikající UV záření měnit na viditelné bílé světlo, případně svou barvou mění bílé světlo na barevné.

Doutnavka se  rozsvítí nejdříve po dosažení zápalného napětí. Proto se používala jako indikátor nabitého kondenzátoru ve starších fotoblescích. Rozsvícení při vyšším napětí než je zápalné, bývá využíváno ve zkoušečkách napětí (fázovky), kde se doutnavka rozsvítí až při napětí, které bývá považováno za nebezpečné. Pro světlo doutnavky stačí nepatrný proud, který může bez výrazného pocitového vjemu procházet lidským tělem. Ve zkoušečce je obvykle doutnavka se zápalným napětím kolem 70V v sérii s rezistorem vysoké hodnoty (2 megaohmy), který by měl být ve speciálním bezpečném provedení. Obvykle bývá jeden pól doutnavky spojen se zkušebním hrotem a druhý přes předřazený rezistor s dotekovou ploškou. Pokud se někdo dotýká dotykové plošky, proud se uzavírá tělem a pokud je rozdíl potenciálů dostatečně velký, doutnavka svítí.

Doutnavky je možné použít jako ochranu proti přepětí. Používá se buď oblast kolem zápalného napětí (malé proudy), nebo až po oblast, kde přechází doutnavý výboj do obloukového. Používaly se na ochranu citlivých polovodičových součástek. Použití je obdobné jako u bleskojistek. Jejich použití v této oblasti je v současnosti malé, byly vytlačeny používáním výhodnějších způsobů ochrany.

Dnes mají své místo doutnavky v dekoračním a signalizačním osvětlení. Doutnavý výboj  vyvolává někdy i iluzi plápolajícího plamínku svíčky, z doutnavek bývají sestavovány nejrůznější části svítících nápisů či reklam

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 1.44 (9x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře