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Le
lampade a gas neon
La
lampada al neon, in particolare la lampada spia montata nei circuiti
elettronici, viene indicata con un simbolo elettrico, riportato in
figura 1a, che è disegnato in modo tale da
evidenziare chiaramente la composizione reale del componente: due
elettrodi racchiusi in un involucro, di vetro o di plastica, contenente
il gas neon. Attualmente esistono in commercio
moltissimi tipi di lampade al neon, di grandezze e forme diverse;
alcune vengono costruite in vetro, altre in plastica, con o senza lente
concentrica, con elettrodi sagomati in diverse forme, con attacchi a
vite o a saldatura, ecc. In figura 1b sono
mostrati due tipi più comuni di lampade-spia al
neon utilizzate dai principianti.
Fig.
1 - simbolo elettrico (a) e modelli diversi (b), per forma
e grandezza, delle lampade al neon
Funzionamento elettrico
Il comportamento elettrico di una lampada al neon può essere
chiaramente evidenziato e facilmente interpretato attraverso il
diagramma di figura 2.
Fig. 2 - curva caratteristica tensione - corrente di una
lampada al neon
Alcune zone tipiche sono
diversamente indicate entro la linea nera della curva caratteristica
tensione-corrente (la scala dei valori delle correnti è di tipo a
variazione logaritmica). Nel grafico si possono distinguere tre zone di
funzionamento: normale, anormale e zona di scarica
distruttiva.
Finche la tensione non raggiunge un determinato valore detto d'innesco,
la corrente rimane costante e pressoché nulla. Il valore della tensione
di innesco e' ben definita e costante per ogni tipo di lampada: nel
diagramma dì figura 6 vale 90 V circa. Superato questo valore, la
lampada entra nella zona di funzionamento normale. Il gas
contenuto nella lampada al neon diviene conduttore e rimane tale anche
se la tensione scende al valore di 80 V, ossia diventa leggermente più
bassa di quella di ínnesco. Contemporaneamente la resistenza dinamica
della lampada (ovvero quella che dipende dalla variazione della
tensione ai capi della lampada) è nulla o quasi. Si noti infatti
nel grafico nella parte relativo al funzionamento normale, che per
variazioni di corrente comprese tra 0,1 e 10 mA la tensione rimane
costante. Quindi per far funzionare normalmente la lampada al neon
bisogna limitare, mediante il collegamento esterno di una resistenza,
la corrente nell'intervallo di funzionamento normale dichiarato dal
costruttore della lampada. La zona di
funzionamento normale della lampada al neon viene sfruttata, oltre che
per l'illuminazione, anche per la stabilizzazione di tensioni superiori
ai 70 V, sino ai 200 - 300 V ed oltre, collegando in serie vari
elementi.Questo tipo di applicazione delle lampade al neon è
particolarmente adatto là dove i diodi zener sono difficilmente
utilizzabili.
Se la corrente di lavoro della lampada supera i
10 mA si passa nella zona di funzionamento anormale della
lampada al neon, caratterizzata da una forte ionizzazione del gas. In
questa zona si ritorna ad un andamento « positivo » della
caratteristica tensione-corrente, dato che agli aumenti di corrente
corrispondono aumenti sia pur lievi, della tensione sui terminali della
lampadina.
Un ulteriore aumento della corrente conduce la lampada nella zona
dì scarica, in cui si forma un arco voltaico tra i due elettrodi.
che distrugge, quasi istantaneamente, la lampada al neon.
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