Słynny wynalazca Nikola Tesla ma wiele zasług dla nauki i technologii, ale tylko jeden wynalazek nosi jego imię. Jest to transformator rezonansowy, znany również jako cewka Tesli.
Transformator Tesli składa się z uzwojenia pierwotnego i wtórnego, obwodu dostarczającego energię do uzwojenia pierwotnego przy częstotliwości rezonansowej uzwojenia wtórnego i opcjonalnie dodatkowej pojemności na wyjściu wysokiego napięcia uzwojenia wtórnego. Końcówka zamontowana na dodatkowym pojemniku zwiększa napięcie pole elektryczne, ułatwiając rozkład powietrza. Dodatkowa pojemność zmniejsza częstotliwość roboczą, zmniejszając obciążenie tranzystorów i, według niektórych danych, zwiększa długość wyładowań. Kawałek rura kanalizacyjna PCV. Uzwojenie wtórne składa się z około 810 zwojów emaliowanego drutu o średnicy 0,45 mm. Uzwojenie pierwotne składa się z ośmiu zwojów drutu o przekroju 6 mm2. Obwód mocy opiera się na zasadzie samooscylacji i zbudowany jest na tranzystorach mocy.
Istota wynalazku Tesli jest prosta. Jeżeli transformator zasilany jest prądem o częstotliwości równej częstotliwości rezonansowej jego uzwojenia wtórnego, napięcie wyjściowe wzrasta dziesiątki, a nawet setki razy. W rzeczywistości jest on ograniczony wytrzymałością elektryczną otaczającego powietrza (lub innego medium) i samego transformatora, a także stratami spowodowanymi promieniowaniem fal radiowych. Kołowrotek jest najbardziej znany w showbiznesie: potrafi rzucać piorunami!
Forma i treść
Transformator wygląda bardzo nietypowo – wydaje się, że został specjalnie zaprojektowany dla show-biznesu. Zamiast zwykłego, masywnego żelaznego rdzenia z grubymi uzwojeniami, zastosowano długą pustą rurkę wykonaną z dielektryka, na którą nawinięty jest drut w tylko jednej warstwie. Ten dziwny wygląd wynika z konieczności zapewnienia maksymalnej wytrzymałości elektrycznej konstrukcji.
Oprócz tego, co niezwykłe wygląd, transformator Tesli ma jeszcze jedną cechę: koniecznie ma pewien system, który wytwarza prąd w uzwojeniu pierwotnym dokładnie przy częstotliwości rezonansowej uzwojenia wtórnego. Sam Tesla zastosował tzw. obwód iskrowy (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Jego zasada polega na ładowaniu kondensatora ze źródła prądu, a następnie podłączaniu go do uzwojenia pierwotnego. Razem tworzą obwód oscylacyjny.
Pojemność kondensatora i indukcyjność uzwojenia dobiera się tak, aby częstotliwość oscylacji w tym obwodzie pokrywała się z wymaganą. Przełączanie odbywa się za pomocą iskiernika: gdy tylko napięcie na kondensatorze osiągnie określoną wartość, w szczelinie pojawia się iskra, zamykając obwód. Często można spotkać się ze stwierdzeniami, że „iskra zawiera pełne spektrum częstotliwości, więc zawsze jest tam jakaś rezonansowa, tak właśnie działa transformator”. Ale tak nie jest - bez prawidłowy wybór pojemność i indukcyjność nie mogą wytworzyć naprawdę wysokiego napięcia wyjściowego.
Decydując się na wykonanie własnego transformatora Tesli, zdecydowaliśmy się na bardziej postępowy obwód - tranzystorowy. Generatory tranzystorowe potencjalnie pozwalają na uzyskanie dowolnego kształtu i częstotliwości sygnału w uzwojeniu pierwotnym.
Wybrany przez nas obwód składa się z układu sterownika tranzystora mocy, mały transformator do oddzielenia tego sterownika od napięcia zasilania 220 V oraz półmostek złożony z dwóch tranzystorów mocy i dwóch kondensatorów foliowych. Transformator jest nawinięty na pierścień ferrytowy o częstotliwości roboczej co najmniej 500 kHz; wykonane są na nim trzy zwoje po 10-15 zwojów drutu. Bardzo ważne jest podłączenie tranzystorów do uzwojeń transformatora tak, aby działały w przeciwfazie: gdy jeden jest otwarty, drugi jest zamknięty.
Wymagana częstotliwość występuje z powodu informacja zwrotna z uzwojeniem wtórnym (obwód opiera się na samooscylacjach). Sprzężenie zwrotne można przeprowadzić na dwa sposoby: albo stosując przekładnik prądowy o 50-80 zwojach drutu na tym samym pierścieniu ferrytowym, co transformator izolujący, przez który przechodzi przewód uziemiający dolnej części uzwojenia wtórnego, lub... po prostu kawałek drutu pełniący funkcję anteny, wychwytujący fale radiowe emitowane przez uzwojenie wtórne.
Zaszalejmy
Jako ramę uzwojenia pierwotnego wzięliśmy rura kanalizacyjna wykonane z PCV o średnicy 9 cm i długości 50 cm. Do nawinięcia używamy emaliowanego drutu miedzianego o średnicy 0,45 mm. Ramę i cewkę drutu nawojowego umieszczamy na dwóch równoległych osiach. Osią ramy był kawałek rury PCV o mniejszej średnicy, a rolę osi cewki z drutem pełniła leżąca w redakcji łukowa strzała.
Istnieją trzy podstawowe opcje uzwojenia: płaska spirala, krótka spirala i stożkowe uzwojenie. Pierwszy zapewnia maksymalną wytrzymałość elektryczną, ale kosztem siły sprzężenia indukcyjnego. Przeciwnie, drugi tworzy najlepsze połączenie, ale im wyższy, tym większa szansa, że nastąpi awaria między nim a uzwojeniem wtórnym. Uzwojenie stożkowe jest opcją pośrednią, która zapewnia najlepszą równowagę pomiędzy sprzężeniem indukcyjnym a wytrzymałością dielektryczną. Nie spodziewaliśmy się rekordowych napięć, więc wybór padł na uzwojenie śrubowe: to nam pozwala osiągnąć maksymalna wydajność i łatwe do wykonania.
Jako przewodnik wzięliśmy kabel zasilający sprzęt audio o przekroju 6 mm², którego osiem zwojów nawinęliśmy na kawałku rury PCV większa średnica niż rama uzwojenia wtórnego i zabezpieczona zwykłą taśmą elektryczną. Opcji tej nie można uznać za idealną, ponieważ prąd wysoka częstotliwość płynie tylko po powierzchni przewodów (efekt naskórkowości), dlatego bardziej poprawne jest wykonanie uzwojenia pierwotnego z rury miedzianej. Ale nasza metoda jest łatwa w produkcji i działa całkiem dobrze, jeśli moc nie jest zbyt duża.
Kontrola
Aby uzyskać informację zwrotną, początkowo planowaliśmy zastosować przekładnik prądowy. Okazało się jednak, że jest nieskuteczne przy niskich mocach cewek. Natomiast w przypadku anteny trudniej jest podać początkowy impuls, który zainicjuje oscylacje (w przypadku transformatora przez jego pierścień można przeprowadzić kolejny przewód, do którego można zewrzeć zwykłą baterię ułamek sekundy). W rezultacie otrzymaliśmy układ mieszany: jedno wyjście transformatora zostało podłączone do wejścia mikroukładu, a przewód drugiego nie był do niczego podłączony i służył jako antena.
Zwarcia, początkowo założono, że awaria tranzystorów i inne problemy są bardzo możliwe, dlatego wykonano dodatkową tablicę sterowniczą z amperomierzem AC 10 A, automatyczny bezpiecznik 10 A i para „neonów”: jeden pokazuje, czy na wejściu do pilota jest napięcie, a drugi pokazuje, czy do cewki płynie prąd. Taki pilot pozwala wygodnie włączać i wyłączać cewkę, monitorować główne parametry, a także pozwala znacznie zmniejszyć częstotliwość wycieczek do panelu sterowania w celu włączenia „wybitych” maszyn.
Ostatnią opcjonalną częścią transformatora jest dodatkowa pojemność w postaci przewodzącej kuli lub torusa na wyjściu wysokiego napięcia uzwojenia wtórnego. W wielu artykułach można przeczytać, że może znacznie wydłużyć wyładowanie (swoją drogą, to szerokie pole do eksperymentów). Zrobiliśmy taką pojemność 7 pF, łącząc ze sobą dwie stalowe półkuliste miseczki (z IKEA).
Montaż
Po wyprodukowaniu wszystkich komponentów końcowy montaż transformatora jest bardzo prosty. Jedyną subtelnością jest uziemienie dolnego końca uzwojenia wtórnego. Niestety, nie wszystkie domy domowe mają gniazda z oddzielnymi stykami uziemiającymi. A tam, gdzie są, to nie zawsze te styki są faktycznie podłączone (można to sprawdzić multimetrem: między stykiem a przewodem fazowym i między nim a przewodem fazowym powinno być około 220 V przewód neutralny- prawie zero).
Jeśli posiadasz takie gniazda (znaleźliśmy je w naszej redakcji), to należy je za ich pomocą uziemić, wykorzystując odpowiednią wtyczkę do podłączenia cewki. Często zaleca się uziemienie akumulatora centralne ogrzewanie, ale nie jest to absolutnie zalecane, ponieważ w niektórych przypadkach może to prowadzić do tego, że baterie w domu zszokują niczego niepodejrzewających sąsiadów.
Ale potem nadchodzi kluczowy moment włączenia... I od razu pojawia się pierwsza ofiara pioruna - tranzystor obwodu mocy. Po wymianie okazuje się, że obwód jest w zasadzie całkiem funkcjonalny, choć przy małych mocach (200-500 W). Po osiągnięciu mocy projektowej (około 1-2 kW) tranzystory eksplodują spektakularnym błyskiem. I choć eksplozje te nie stwarzają zagrożenia, to tryb „jedna sekunda działania – 15 minut wymiany tranzystora” nie jest zadowalający. Niemniej jednak za pomocą tego transformatora możesz poczuć się w roli Zeusa Gromowładnego.
Szlachetne cele
Chociaż dziś transformator Tesli, przynajmniej w swojej pierwotnej formie, jest najczęściej używany w najróżniejszych przedstawieniach, sam Nikola Tesla stworzył go do znacznie ważniejszych celów. Transformator jest potężnym źródłem fal radiowych o częstotliwości od setek kiloherców do kilku megaherców. W oparciu o potężne transformatory Tesli planowano stworzyć system radiofonii, telegrafu bezprzewodowego i telefonii bezprzewodowej.
Ale najbardziej ambitnym projektem Tesli, polegającym na wykorzystaniu jego transformatora, jest stworzenie globalnego bezprzewodowego systemu zasilania. Wierzył, że wystarczająco mocny transformator lub układ transformatorów będzie w stanie zmienić ładunek Ziemi w skali globalnej i górne warstwy atmosfera.
W takiej sytuacji transformator zainstalowany w dowolnym miejscu na Ziemi, mający tę samą częstotliwość rezonansową co transformator nadawczy, będzie źródłem prądu, a linie energetyczne nie będą już potrzebne.
To właśnie chęć stworzenia bezprzewodowego systemu przesyłu energii zrujnowała słynny projekt Wardenclyffa. Inwestorów interesowało pojawienie się jedynie systemu komunikacji, który będzie się opłacał. Natomiast przekaźnik energii, który mógłby zostać w niekontrolowany sposób odebrany przez każdego na świecie, wręcz przeciwnie, groził stratami firmy elektryczne i producentów drutu. A jednym z głównych inwestorów był udziałowiec elektrowni wodnej Niagara i zakładów produkujących miedź...
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych wynalazków Nikoli Tesli jest transformator Tesli. Działanie tego urządzenia opiera się na działaniu rezonansowych elektromagnetycznych fal stojących w cewkach. Zasada ta stała się podstawą wielu nowoczesnych rzeczy: kineskopów telewizyjnych, urządzeń do ładowania na odległość. Ze względu na zjawisko rezonansu, w momencie, gdy częstotliwość drgań obwodu uzwojenia pierwotnego pokrywa się z częstotliwością drgań fal stojących uzwojenia wtórnego, pomiędzy końcami cewki przeskakuje łuk.
Pomimo pozornej złożoności tego generatora, możesz go wykonać samodzielnie. Technologia wykonania cewki Tesli własnymi rękami znajduje się poniżej.
Komponenty i zasada działania
Transformator Tesli składa się z cewki pierwotnej, wtórnej i osprzętu składającego się z iskiernika lub wyłącznika, kondensatora i zacisku służącego jako wyjście.
Uzwojenie pierwotne składa się z duża liczba obraca się drut miedziany duży przekrój lub rura miedziana. Może być poziomy (płaski), pionowy (cylindryczny) lub stożkowy. Uzwojenie wtórne składa się z dużej liczby zwojów o mniejszym przekroju i jest najważniejszym elementem konstrukcji. Jego stosunek długości do średnicy powinien wynosić 4:1, a u podstawy powinien znajdować się uziemiony pierścień ochronny z drutu miedzianego, mający na celu zabezpieczenie elektroniki instalacji.
Ponieważ transformator Tesli działa w trybie impulsowym, jego konstrukcję charakteryzuje się tym, że nie zawiera rdzenia ferromagnetycznego. Pozwala to na zmniejszenie wzajemnej indukcji pomiędzy uzwojeniami. Kondensator współpracujący z cewką pierwotną tworzy obwód oscylacyjny z zawartym w nim iskiernikiem w tym przypadku gaz. Iskiernik zbudowany jest z masywnych elektrod, a dla większej odporności na zużycie jest dodatkowo wyposażony w grzejniki.
Zasada działania cewki Tesli jest następująca. Kondensator jest ładowany przez cewkę indukcyjną z transformatora. Prędkość ładowania zależy bezpośrednio od wartości indukcyjności. Po naładowaniu do poziomu krytycznego spowoduje to przebicie iskiernika. Następnie w obwodzie pierwotnym generowane są oscylacje o wysokiej częstotliwości. Jednocześnie aktywowany jest ogranicznik, usuwający transformator z obwodu ogólnego, zamykając go.
Jeśli tak się nie stanie, mogą wystąpić straty w obwodzie pierwotnym, negatywnie wpływając na jego działanie. W standardowy schemat Równolegle ze źródłem prądu instalowany jest ogranicznik gazu.
Zatem cewka Tesli może wytwarzać napięcie kilku milionów woltów. W wyniku takiego napięcia w powietrzu powstają wyładowania elektryczne w postaci wyładowań wieńcowych i strumieni.
Niezwykle ważne jest, aby pamiętać, że produkty te generują prądy o wysokim potencjale i są śmiertelne. Nawet urządzenia małej mocy mogą powodować poważne oparzenia oraz uszkodzenia zakończeń nerwowych, tkanki mięśniowej i więzadeł. Może spowodować zatrzymanie akcji serca.
Projekt i montaż
Transformator Tesli został opatentowany w 1896 roku i ma prostą konstrukcję. Obejmuje:
- Cewka pierwotna z uzwojeniem z rdzeniem miedzianym o przekroju 6 mm², wystarczająca na 5-7 zwojów.
- Cewka wtórna wykonana z materiału dielektrycznego i drutu o średnicy do 0,5 mm i długości wystarczającej na 800-1000 zwojów.
- Półkule ogranicznika.
- Kondensatory.
- Pierścień ochronny wykonany z rdzenia miedzianego, taki jak na uzwojeniu pierwotnym transformatora.
Osobliwością urządzenia jest to, że jego moc nie zależy od mocy źródła zasilania. Ważniejsze właściwości fizyczne powietrze. Urządzenie może tworzyć obwody oscylacyjne różnymi metodami:
- zastosowanie iskiernika;
- za pomocą tranzystorowego generatora oscylacji;
- na lampach.
Aby zrobić transformator Tesli własnymi rękami, będziesz potrzebować:
- Do uzwojenia pierwotnego - 3 m cienkiej rurki miedzianej o średnicy 6 mm lub rdzeń miedziany o tej samej średnicy i długości.
- Do montażu uzwojenia wtórnego potrzebna jest rura PCV o średnicy 5 cm i długości około 50 cm oraz złączka gwintowana z PCV. Będziesz także potrzebował drutu miedzianego pokrytego lakierem lub emalią o średnicy 0,5 mm i długości 90 m.
- Kołnierz metalowy o średnicy wewnętrznej 5 cm.
- Różne nakrętki, podkładki i śruby.
- Aresztownik.
- Gładka półkula końcówki.
- Możesz sam zrobić kondensator. Będzie wymagało 6 szklanych butelek, sól kuchenna, olej rzepakowy lub wazelinowy, folia aluminiowa.
- Wymagany będzie zasilacz zdolny dostarczyć napięcie 9 kV przy 30 mA.
Tesla jest łatwa do wdrożenia. Z transformatora wychodzą 2 przewody z podłączonym iskiernikiem. Kondensatory są podłączone do jednego z przewodów. Na końcu znajduje się uzwojenie pierwotne. Cewka wtórna z zaciskiem i uziemionym pierścieniem ochronnym znajduje się osobno.
Opis montażu cewki Tesli w domu:
- Uzwojenie wtórne wykonuje się, mocując najpierw krawędź drutu do końca rury. Należy go nawinąć równomiernie, nie dopuszczając do zerwania drutu. Pomiędzy zwojami nie powinno być przerw.
- Po zakończeniu owiń górę i dół opakowania taśmą maskującą. Następnie pokryj uzwojenie lakierem lub żywicą epoksydową.
- Przygotuj 2 panele na dolną i górną podstawę. Zrobi to dowolny materiał dielektryczny, arkusz sklejki lub plastiku. Umieść metalowy kołnierz na środku dolnej podstawy i zabezpiecz go śrubami, tak aby pomiędzy dolną i górną podstawą pozostała przestrzeń.
- Przygotuj uzwojenie pierwotne, skręcając je w spiralę i mocując do górnej podstawy. Po wywierceniu w nim 2 otworów, włóż w nie końce rurki. Należy go zabezpieczyć w taki sposób, aby zapobiec stykaniu się uzwojeń, zachowując jednocześnie odległość między nimi 1 cm.
- Aby zrobić iskiernik, należy umieścić 2 śruby naprzeciwko siebie drewniana rama. Obliczono, że podczas ruchu będą pełnić rolę regulatora.
- Kondensatory są produkowane w następujący sposób. Butelki szklane zawiń w folię i wlej do nich słona woda. Jego skład powinien być taki sam dla wszystkich butelek – 360 g na 1 litr wody. Przebijają osłony i wkładają do nich przewody. Kondensatory są gotowe.
- Wszystkie węzły są połączone zgodnie ze schematem opisanym powyżej. Pamiętaj o uziemieniu uzwojenia wtórnego.
- Całkowita liczba w uzwojeniu pierwotnym powinna wynosić 6,5 zwoju, w uzwojeniu wtórnym - 600 zwojów.
Opisana sekwencja działań daje wyobrażenie o tym, jak samodzielnie wykonać transformator Tesli.
Włączanie, sprawdzanie i regulacja
Zaleca się przeprowadzenie pierwszego uruchomienia na świeżym powietrzu, należy także usunąć wszystkie urządzenia gospodarstwa domowego, aby zapobiec ich awariom. Pamiętaj o środkach bezpieczeństwa! Aby rozpocząć, wykonaj następujące kroki:
- Przechodzą przez cały łańcuch przewodów i sprawdzają, czy gołe styki nigdzie nie dotykają i czy wszystkie węzły są bezpiecznie zamocowane. W ograniczniku pomiędzy śrubami pozostaje niewielka szczelina.
- Podaj napięcie i obserwuj wygląd streamera. Jeśli go nie ma, do uzwojenia wtórnego doprowadzana jest lampa fluorescencyjna lub żarówka. Wskazane jest przymocowanie ich do dielektryka, wystarczy kawałek Rury PCV. Pojawienie się blasku potwierdza, że transformator Tesli działa.
- Jeśli nie ma żaru, zamień przewody cewki pierwotnej.
Jeśli nie uda się za pierwszym razem, nie rozpaczaj. Spróbuj zmienić liczbę zwojów w uzwojeniu wtórnym i odległość między uzwojeniami. Dokręcić śruby w ograniczniku.
Potężna cewka Tesli
Charakterystyczną cechą takiej cewki jest jej rozmiar, siła powstałego prądu i sposób generowania oscylacji rezonansowych.
Wygląda to tak. Po włączeniu kondensator jest ładowany. Po osiągnięciu maksymalnego poziomu naładowania następuje awaria iskiernika. W następnym etapie powstaje obwód LC - powstaje obwód połączenie sekwencyjne kondensator i obwód pierwotny. Powoduje to powstawanie oscylacji rezonansowych i wysokich napięć mocy w uzwojeniu wtórnym.
Co więcej, coś podobnego można złożyć w domu. Aby to zrobić, powinieneś:
- Zwiększ średnicę cewki i przekrój drutu 1,5-2,5 razy.
- Zrób terminal w kształcie toroidu. Nadaje się do tego aluminiowa falistość o średnicy 100 mm.
- Wymień źródło prądu stałego na źródło prądu przemiennego o napięciu 3–5 kV.
- Wykonaj niezawodne uziemienie.
- Upewnij się, że okablowanie wytrzyma to obciążenie.
Transformatory takie mogą generować moc do 5 kW oraz powodować wyładowania wieńcowe i łukowe. Naraz maksymalny efekt osiąga się, gdy częstotliwości obu obwodów pokrywają się.
Nikola Tesla jest naprawdę genialnym wynalazcą wszechczasów. Praktycznie stworzył wszystko współczesny świat. Bez jego wynalazków byśmy o tym nie wiedzieli prąd elektryczny co wiemy teraz.
Jednym z najjaśniejszych i najbardziej niesamowitych wynalazków Tesli jest jego cewka lub transformator. Co doskonale pokazuje przenoszenie energii na odległość.
Aby przeprowadzić eksperymenty, zadowolić i zaskoczyć znajomych, możesz złożyć prosty, ale całkowicie działający prototyp w domu. Nie potrzebujesz tego do tego duża liczba mało części i dużo czasu.
Do wykonania cewki Tesli potrzebne będą:
- Płyta CD może.
- Kawałek rurki polipropylenowej.
- Przełącznik.
- Tranzystor 2n2222 (można używać domowych, takich jak KT815, KT817, KT805 itp.).
- Rezystor 20-60 KOhm.
- Przewody.
- Drut 0,08-0,3 mm.
- Bateria 9V lub inne źródło 6-15V.
Narzędzia: nóż biurowy, pistolet do klejenia na gorąco, szydło, nożyczki i może jeszcze jedno narzędzie, które można znaleźć w prawie każdym domu.
Wykonywanie cewki Tesli własnymi rękami
Przede wszystkim musimy wyciąć kawałek rurki polipropylenowej o długości około 12-20 centymetrów. Dowolna średnica rury, weź wszystko, co masz pod ręką.
Weźmy cienki drut. Mocujemy jeden koniec taśmą elektryczną i zaczynamy mocno nawijać, obracając się, aż pokryjemy całą rurkę, pozostawiając 1 centymetr od krawędzi. Gdy już go zwiniemy, zabezpieczymy również drugi koniec drutu taśmą izolacyjną. Możesz użyć gorącego kleju, ale w tym przypadku będziesz musiał trochę poczekać.
Bierzemy obudowę dysku i wykonujemy trzy otwory na drut. Zobacz zdjęcie.
Wycinamy rowek pod włącznik, za pomocą którego będziemy włączać i wyłączać naszą cewkę Tesli.
Aby wyglądało lepiej pomalowałem pudełko farbą w sprayu.
Wkładamy przełącznik. Przyklej cewkę nawiniętą na rurkę za pomocą gorącego kleju na środek słoika.
Przełóż dolny koniec drutu przez otwór.
Bierzemy grubszy drut. Zrobimy z niego cewkę zasilającą.
Owijamy drut wokół rurki. Nie robimy tego z bliska, na pewien dystans. Cewka 4-5 zwojów.
Przepuszczamy oba końce powstałej cewki przez otwory.
Następnie składamy diagram:
Przykleiłem tranzystor gorącym klejem do nakrętki od napoju, którą wcześniej przykleiłem gorącym klejem. Ogólnie rzecz biorąc, za pomocą tego kleju mocujemy wszystkie elementy, w tym przewody i akumulatory.
Następnie wykonujemy elektrodę. Weź piłeczkę do ping-ponga, piłeczkę golfową lub inną małą piłeczkę i owiń ją folia aluminiowa. Odetnij nadmiar nożyczkami.
Aby samodzielnie stworzyć generator Tesli, musisz mieć następujące części:
- kondensator;
- ogranicznik;
- cewka pierwotna, która powinna mieć niską indukcyjność;
- cewka wtórna musi mieć wysoką indukcyjność;
- kondensator jest wtórny i musi mieć małą pojemność;
- drut o różnych średnicach;
- kilka rurek wykonanych z tworzywa sztucznego lub tektury;
- zwykły długopis;
- folia;
- metalowy pierścień;
- pin do uziemienia urządzenia;
- metalowy kołek do chwytania ładunku;
Instrukcja montażu krok po kroku
Aby wynalazek działał prawidłowo i nie stwarzał zagrożenia, należy dokładnie przestrzegać wszystkich instrukcji i zachować szczególną ostrożność.
Postępuj zgodnie z instrukcją, a nie będziesz mieć żadnych problemów:
- Wybierz odpowiedni transformator. Określa rozmiar cewki, którą możesz wykonać. Potrzebujesz takiego, który może generować co najmniej 5-15 watów i prąd 30-100 miliamperów.
- Pierwszy kondensator. Można to stworzyć wykorzystując mniejsze kondensatory połączone w łańcuszek. Będą równomiernie gromadzić energię w obwodzie pierwotnym. Ale w tym celu muszą być takie same. Kondensator można wyjąć z niedziałającego telewizora, kupić w sklepie lub wykonać samodzielnie przy użyciu zwykłej folii i folii aluminiowej. Aby kondensator był tak wydajny, jak to tylko możliwe, musi być stale ładowany. Ładunek należy zastosować co sekundę 120 razy.
- Aresztownik. W przypadku pojedynczego ogranicznika można wziąć drut o grubości większej niż 6 milimetrów. Jest to konieczne, aby elektrody mogły wytrzymać wydzielające się ciepło. Elektrody można chłodzić strumieniem zimnego powietrza, suszarką do włosów, odkurzaczem lub klimatyzatorem.
- Uzwojenie pierwszej cewki. Potrzebujesz specjalnego kształtu do owinięcia drut miedziany. Można go zabrać ze starego niepotrzebnego urządzenie elektryczne lub kup nowy w sklepie. Drut powinien mieć kształt cylindra lub stożka. Indukcyjność cewki zależy bezpośrednio od długości drutu. A pierwotny, jak już napisano powyżej, powinien mieć niską indukcję. Powinno być kilka zwojów, a drut może nie być solidny; czasami do ich połączenia używa się kawałków.
- Powstałe urządzenia można teraz złożyć w jedną całość, łącząc je ze sobą niczym ogniwa w łańcuchu. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, powinni stworzyć pierwotny obwód oscylacyjny, który będą transmitować elektrody.
- Cewka wtórna. Tworzy się go w taki sam sposób jak pierwszy, wokół formy nawija się drut, powinno być więcej zwojów. W końcu druga cewka jest potrzebna znacznie większa i wyższa niż pierwsza. Nie powinien tworzyć obwodu wtórnego, którego obecność mogłaby doprowadzić do spalenia cewki pierwotnej. Nie zapominaj, że cewki te muszą mieć tę samą częstotliwość, aby działały prawidłowo i nie przepalały się po włączeniu urządzenia.
- Kolejny kondensator. Jego kształt może być okrągły lub kulisty. Odbywa się to w taki sam sposób, jak w przypadku cewki pierwotnej.
- Mieszanina. Aby stworzyć obwód wtórny musisz połączyć pozostałą cewkę i kondensator w jeden. Konieczne jest jednak uziemienie obwodu, aby nie uszkodzić urządzeń podłączonych do sieci. Musisz uziemić jak najdalej od przewodów znajdujących się w całym domu. Uziemienie jest bardzo proste - wystarczy wbić szpilkę w ziemię.
- Przepustnica. Należy wykonać dławik, aby nie uszkodzić całej sieci elektrycznej ogranicznikiem. Wykonanie jest proste – owiń drut ciasno wokół długopisu.
- Złóż to wszystko w całość:
- cewki pierwotne i wtórne;
- transformator;
- dławiki;
- Należy umieścić obie cewki w pobliżu i podłącz do nich transformator za pomocą dławików. Jeśli druga cewka okaże się większa od pierwszej, wówczas pierwszą można umieścić w środku.
Urządzenie zacznie działać po podłączeniu transformatora.
Urządzenie
obwód najprostszego transformatora Tesli Urządzenie to składa się z kilku części:
- 2 różne cewki: pierwotna i wtórna;
- ogranicznik;
- kondensator;
- toroid;
- terminal;
Również podstawowa kompozycja obejmuje drut o średnicy większej niż 6 milimetrów i rurkę miedzianą. Najczęściej tworzony jest poziomo, ale może być również pionowy i mieć kształt stożka. W przypadku drugiej cewki stosuje się znacznie więcej drutu, którego średnica jest mniejsza niż pierwsza.
Aby stworzyć transformator Tesli, nie wykorzystują rdzenia ferromagnetycznego, a tym samym zmniejszają indukcję pomiędzy cewką pierwotną i wtórną. Jeśli zastosujesz rdzeń ferromagnetyczny, wówczas wzajemna indukcja będzie znacznie silniejsza. A to nie nadaje się do tworzenia i normalne funkcjonowanie
Urządzenie Tesli.
Obwód oscylacyjny powstaje dzięki pierwszej cewce i podłączonemu do niej kondensatorowi. Zawiera także jeden element nieliniowy, a mianowicie konwencjonalny iskiernik gazowy. Wtórny tworzy ten sam obwód, ale zamiast kondensatu wykorzystuje się pojemność toroidu i samą przerwę międzyzwojową w cewce. Dodatkowo, aby zapobiec przebiciu elektrycznemu, taka cewka jest osłonięta specjalna ochrona
– żywica epoksydowa. Końcówka jest zwykle używana w postaci dysku, ale może być również wykonana w postaci kuli
. Konieczne jest uzyskanie długich wyładowań z iskier.
Urządzenie to wykorzystuje 2 obwody oscylacyjne, co odróżnia ten wynalazek od wszystkich innych transformatorów, które składają się tylko z jednego. Aby ten transformator działał prawidłowo obwody te muszą mieć tę samą częstotliwość.
Zasada działania Cewki, które utworzyłeś, mają obwód oscylacyjny.
Jeśli do pierwszej cewki zostanie przyłożone napięcie, wytworzy ona własne pole magnetyczne. Za jego pomocą energia jest przenoszona z jednej cewki na drugą.
Jak wspomniano powyżej, aby urządzenie zaczęło działać, należy je podłączyć do transformatora zasilającego. Aby skierować wyładowania wytwarzane przez generator Tesli, należy umieścić w pobliżu metalowy przedmiot. Ale rób to tak, aby się nie dotykały. Jeśli umieścisz obok niego żarówkę, będzie świecić. Ale tylko wtedy, gdy jest wystarczające napięcie.
Aby samodzielnie stworzyć wynalazek Tesli, musisz wykonać obliczenia matematyczne, więc musisz mieć doświadczenie. Możesz też znaleźć inżyniera, który pomoże Ci poprawnie wyprowadzić wzory.
- Jeśli nie masz doświadczenia, wtedy lepiej nie rozpoczynać pracy samodzielnie. Inżynier może Ci pomóc.
- Bądź bardzo ostrożny, ponieważ wyładowania wytwarzane przez generator Tesli mogą się palić.
- Taki wynalazek może uszkodzić wszystkie podłączone urządzenia; lepiej je odłączyć przed włączeniem.
- Wszystkie metalowe przedmioty znajdujące się blisko włączonego urządzenia, mogą się spalić.
Dla nikogo nie jest tajemnicą, kim jest słynny Nikola Tesla. Mistyczne historie, które się o nim opowiadają, nie są dziś omawiane. Przypomnijmy słynne wynalazki, nad którymi do dziś dyskutuje się.
Najważniejsze wynalazki
- Bezprzewodowy przesył energii na duże odległości;
- Fluorescencyjny blask;
- Zegar elektryczny;
- Turbina;
- Piece elektryczne;
- Lampy fluorescencyjne;
- Mikroskop elektronowy.
Po prostu nie sposób wymienić wszystkich jego 800 wynalazków. Za jeden z wynalazków, który zadziwia jasnymi zjawiskami w postaci błysków w kształcie błyskawic, uważa się cewki Tesli o wysokiej częstotliwości. Są transformatorem rezonansowym. To urządzenie Od dziesięcioleci zadziwiająca jest moc dużych wyładowań. Widząc działanie urządzenia, nie będziesz mógł zapomnieć niesamowitego zjawiska, które tworzy jasne efekty świetlne przypominające kontrolowane błyskawice. Używając cewek o średnicy 60 metrów i słupa wykonanego z miedzianej kuli, Tesla umieścił je nad laboratorium i wygenerował wyładowania. Ich długość sięgała ponad czterdziestu metrów.
Takie strzały stworzyły efekty niesamowitej urody, a dźwięk grzmotu (wyzwolona energia) był słyszalny w odległości 25 kilometrów. Unosił się nad wieżą świecąca kulaśrednica, która wynosiła co najmniej 30 metrów. Ludzie byli zdumieni niezwykłym widowiskiem iskier tańczących po ziemi. Ponadto, gdy ktoś próbował otworzyć kran z wodą otrzymał naręcze kolorowych światełek. Podobny eksperymentalny start miał miejsce w 1904 roku.
Jeśli jesteś specjalistą-amatorem, marzysz o powtórzeniu dzieła genialnego wynalazcy, wówczas spróbujemy dowiedzieć się, jak złożyć cewkę Tesli. Pomimo tego, że sama praca nie jest trudna, wielu nie jest w stanie sobie z nią poradzić. Aby wszystko się udało, trzeba znać zasadę działania cewki Tesli. Urządzenie ma kilka nazw, ale wszystkie oznaczają to samo:
- Transformator Tesli (nazwa główna);
- Cewka Tesli;
- Tesli.
Zasada działania cewki Tesli.
Należy pamiętać, że jest to uniwersalna konstrukcja transformatora, która składa się z dwóch uzwojeń, które nie mają wspólnego rdzenia, ponieważ zwiększa to wzajemną indukcję. Jest do niego podłączona pierwsza (pierwotna) cewka napięcie przemienne, który wytwarza pole magnetyczne. Za jego pomocą otrzymana energia cewki pierwotnej jest przekazywana do drugiego uzwojenia. 
Drugi model również tworzy obwód (oscylacyjny), z tą różnicą, że kondensat zastępuje pojemność toroidu. Cała otrzymana energia określony czas jest magazynowany w tym obwodzie w postaci napięcia. Prowadzi to do wniosku: im więcej energii zgromadzimy, tym wyższe będzie powstałe napięcie. Moc wyjściowa wynosi nie mniej niż miliony woltów. Dzięki temu można obserwować niesamowity spektakl wyładowań elektrycznych. Długość impulsu sięga kilku metrów. Aby odtworzyć wynalazek, pierwszym pytaniem, które się pojawia, jest sposób montażu cewki Tesli. Aby to zrobić, będziesz potrzebować:
- Toroid. Spełnia trzy główne funkcje - redukuje częstotliwości rezonansowe, tworzy akumulację energii, formuje pola magnetyczne. Toroidy produkowane są ze stali aluminiowej lub tektury falistej;
- Model cewki wtórnej (część główna) musi mieć znaczną indukcyjność;
- Pierwotna cewka o niskiej indukcyjności. Do użytku produkcyjnego rury miedziane;
- Pierścień ochronny służy do zapobiegania uszkodzeniom elektroniki;
- Obowiązkowe uziemienie;
- Drut metalowy o różnych średnicach;
Po przygotowaniu całego wymaganego materiału przejdź do tworzenie krok po kroku wynalazki.
Praca rozpoczyna się od uzwojenia.
Aby wykonać uzwojenie na pierwszej cewce, przygotuj specjalną formę. Powinien być stożkowy lub cylindryczny. Owiń wokół niego drut ze stopu miedzi. Powinno być co najmniej dziesięć obrotów. Zwoje powinny być wykonane ciasno, ale jednocześnie muszą być kontrolowane, aby nie zachodziły na siebie. Po zakończeniu uzwojenia należy zaizolować i wzmocnić powstałe zwoje lakierem. Pamiętać!!! Długość drutu wpływa na indukcyjność i może być mała tylko na pierwszej cewce. 
Model wtórny tworzony jest w podobny sposób, ale liczba zwojów wzrasta. Powinno ich być co najmniej tysiąc, a współczynnik transformacji jest pięćdziesiąt razy większy w stosunku ilościowym drugiego uzwojenia do pierwotnego. Uzwojenie wtórnej cewki Tesli powinno być mocniejsze. Ale jednocześnie musi mieć częstotliwość równą uzwojeniu pierwotnemu, ponieważ różnica doprowadzi do spalenia pierwszej cewki.
Po zakończeniu pierwszego etapu pracy przystąp do przygotowania transformatora. Należy go dobrać bardzo ostrożnie, musi ściśle odpowiadać wymiarom cewki. Używając małych kondensatorów o jednakowych rozmiarach, połącz je razem w obwód. Zapewni to możliwość równomiernego magazynowania energii w obwodzie pierwotnym. Aby był wystarczająco mocny, powstały kondensator musi być stale ładowany. Po otrzymaniu głównych elementów połącz wszystko za pomocą dławika. Powstałe urządzenie zacznie działać dopiero po podłączeniu transformatora.
Rodzaje otrzymanych zrzutów:
- Streamery to cienkie kanały, które mają dużą liczbę rozgałęzień, wytwarzają słaby blask i zawierają zjonizowane atomy gazu. Wyładowania służą do jonizacji powietrza;
- Iskra jest ślizgającym się wyładowaniem iskier;
- Wyładowanie koronowe to świecenie jonów znajdujących się w polu elektrycznym o wysokim napięciu;
- Wyładowanie łukowe.
Bez użycia przewodów, dzięki temu urządzeniu o wysokiej częstotliwości, będziesz w stanie utrzymać świecenie lamp. Ponadto na krawędzi uzwojenia powstanie jasna, piękna iskra, można ją dotknąć rękami, ponieważ jest to stosunkowo bezpieczne. Ale zgodnie z zaleceniami ekspertów nie należy włączać urządzenia transformatorowego w pobliżu komputerów, telefonów lub obcych osób sprzęt AGD, gdyż mogą się nie udać. Jeśli uda Ci się samodzielnie stworzyć taką cewkę, to przed przystąpieniem do testu powinieneś przestrzegać kilku zasad:
- Urządzenie może uszkodzić wszystkie urządzenia elektryczne znajdujące się w zestawie sieć elektryczna;
- Trzymaj się z daleka od przedmiotów wykonanych z metalu, ponieważ możesz się poparzyć.
Podziel się swoją wiedzą i doświadczeniem w zakresie skutecznego tworzenia cewki Tesli