Uno de los caprichos frikis que me permití como estudiante en Valencia fue comprarme una bola de plasma (o lámpara de plasma que le llaman algunos). Como la mayoría de gente, la primera vez que las vi fue en un museo de la ciencia (en el de Barcelona para más señas) y me fascinaron.
El funcionamiento básico de estas bolas es bastante sencillo de entender, pero comprender todos los detalles se vuelve mucho más complicado, y de hecho, yo no lo entiendo bien, así que se aceptan respuestas alternativas, que así también aprenderé yo.
Las bolas de plasma tienen en su interior un transformador que aplica un voltaje alterno (típicamente a pocas decenas de KHz) de varios kilovoltios entre la pequeña esfera central y el cristal (o plástico) que la rodea. El cristal contiene un gas (normalmente un gas noble) a muy baja presión. Dado el enorme voltaje que se aplica, las moléculas de gas se ionizan formando un plasma conductor por el que circulan electrones. Los electrones de cada molécula suben a niveles altos de energía y al caer emiten luz. Mientras los electrones circulan el gas se calienta, y se generan corrientes de convección que hacen que el plasma ascienda y con ello el camino que siguen los electrones. Este es el mismo funcionamiento que observamos en el post de
interruptores for engineers, y que básicamente es lo mismo que le ocurre cuando en un condensador se aumenta demasiado el voltaje hasta que se produce un arco voltaico, con la diferencia de que el cristal exterior no es un buen conductor (y esto será importante para el siguiente punto).
¿Qué ocurre entonces cuando acercamos el dedo? pues, si no me equivoco, la razón por la que la corriente se dirige hacia él es que nuestro dedo forma una especie de condensador con el cristal exterior y esto le da un camino de menor intensidad a la corriente alterna ya que el cristal es muy mal conductor. Así que como la corriente busca el camino de menor resistencia, se dirige hacia nosotros.
¿Y por qué cuando acercamos una moneda cogida por los dedos hasta que este lo bastante cerca como para que salte un arco voltaico desde el cristal duele? (sí, lo se por experiencia propia) pues no estoy muy seguro, pero creo de tiene que ver con el hecho de que la moneda sí es un buen conductor, y se debe acumular bastante carga que salta de golpe con el arco voltaico produciendo una corriente transitoria importante (no alterna), pero para mi es complicado de explicar.
¿Y por qué cuando dos personas que están tocando la bola se tocan entre sí con la misma mano, a menudo hay una descarga? Creo que esto se debe a que al estar tocando la bola en puntos diferentes las dos personas de alguna forma se cargan a potenciales distintos, y al tocarse los potenciales deben igualarse con lo que de nuevo se genera una corriente transitoria no alterna que produce el shock.
Finalmente, entre las cosas más bonitas que se puede hacer con estas bolas es fotografiarlas en larga exposición. En la
colección de fotos hay algunas que sirven para tener unos wallpapers chulísimos.
