"откуда в лампе берутся свободные электроны? "

Какое-то количество ионов, а значит и электронов, всегда присутствует в воздухе.

"Т.е. будет ли на концах лампы 10 Вольт?"

Попробуйте, посчитайте. Должно быть, раз светится.

Напряжения хватает! Линия на фото электропередач на фото 110-500тыс. вольт. Высота подвеса провода 10-15м. Длина лампы 1,5м. Поле как и в плоском конденсаторе грубо можно считать равномерным. От 10киловольт до 30 на влажной земле гарантирую. Когда в советских дросселях для таких ламп сердечник был выполнен из кровельного железа было много предложений по поджигу ламп без предварительного разогрева спиралей на конце. Работали даже перегоревшие лампы. Но на качественные радиодетали для бытовки надо было специальное разрешение.

Всякие ионы, а значит и свободные электроны всегда в воздухе есть, по тысячи ста одной причине, в том числе по указанным вами. Даже в вакууме, в трубке лампы молекул газа в куб. см штук под миллион. Для старта процесса достаточно одного электрона, а от чего он возбудился- трудный вопрос. Это всё равно, что подать помеху из радио приёмника на анализатор частот и пытаться выяснить, откуда помеха. Да от грозы в тихом океане, до потенциала на крыльях мухи летающей в Вашей лаборатории!

Другое дело, так ярко может светится лампа от 20 до 80 ватт. А ток через человека 0,1а смертелен. У экспериментатора волосы должны стоять дыбом! А почему его нет на снимке? Уже увезли в скорой помощи?

Там, кстати, не только электроны разгоняются, но и ионы ртути. А электроны появляются не только из паров ртути но и из электродов, откуда, возможно их выбить легче разогнаным ионом.

Я однажды под такой линией на велосипеде ехал, ночью в дождь. Спать хотелось, зевал... Но очень быстро проснулся, когда из руки, лежащей на резиновой рукоядке руля в раму ударила искра. Вроде не сильно и стукнуло, как электростатический разряд от шерсяного светера, но скорость я прибавил сильно, и пригнулся на всякий случай. Напугался сильно. До сих пор вспоминается характерный электрический треск, исходящий от работающей линии.

Ещё интресный эффект обранужил. Если приложить руку к изолированой гладкой поверхности, под которой есть слой метала и меняя нажим повести ладонью в доль поверхности. И если на металле или на руке есть переменное напряжение. То при определенном нажиме движение вдоль рождает вибрацию и слабый звук, немного похожий на крип, с основной частотой 50Гц.

Каждый может проверить, в незаземленных бытовых холодильниках и не заземленных стиральных машинах на корпусе примерно 100-200 вольт. Это так устроена схема подавдения помех. Если замкнуть корпус на землю ток полечет не большой около 5мА. Так вот, стоя на изолированной поверхности, осторожно проведите по поверхности холодильника рукой - сразу почувствуете это напряжение в виде видрации.

А под ЛЕП если провести рукой по эмали автомобиля этот эффект в 100 раз ярче выражен. Если коснутся нежной кожей тыльной стороны ладони металической детали машины - ударит током. _Навреное, это опастно_, хотя ЛЕП находится над автомобильной трассой и по идее убивать там никого не должно.

Откуда берется этот звук? Может быть, немного меняется электростатическое притяжение между поверхностями и меняется сила трения?