Расчет страховой премии КАСКО 8-926-187-79-27 auto-insure.ru.
АВТО страхование +




Катушка тесла схема


Катушка Тесла своими руками. Схема, принцип работы

Катушка Тесла представляет две катушки L1 и L2, которая посылает большой импульс тока в катушку L1. У катушек Тесла нет сердечника. На первичной обмотке наматывают более 10 витков. Вторичная обмотка тысячу витков. Еще добавляют конденсатор, чтобы минимизировать потери на искровой разряд.

 

 

Катушка Тесла выдает большой коэффициент трансформации. Он превышает отношение числа витков второй катушки к первой. Выходная разность потенциалов катушки Тесла бывает больше нескольких млн вольт. Это создает такие разряды электрического тока, что эффект получается зрелищным. Разряды бывают длины в несколько метров.

Принцип катушки Тесла

Чтобы понять, как работает катушка Тесла, нужно запомнить правило по электронике: лучше раз увидеть, чем сто услышать. Схема катушки Тесла простая. Это простейшее устройство катушки Тесла создает стримеры.

Из высоковольтного конца катушки Тесла вылетает стример фиолетового цвета. Вокруг нее есть странное поле, которое заставляет светиться люминесцентную лампу, которая не подключена и находится в этом поле.

Стример – это потери энергии в катушке Тесла. Никола Тесла старался избавляться от стримеров за счет того, чтобы подсоединить его к конденсатору. Без конденсатора стримера нет, а лампа горит ярче.

Катушку Тесла можно назвать игрушкой, кто показывает интересный эффект. Она поражает людей своими мощными искрами. Конструировать трансформатор – дело интересное. В одном устройстве совмещаются разные эффекты физики. Люди не понимают, как функционирует катушка.

Катушка Тесла имеет две обмотки. На первую подходит напряжение переменного тока, создающее поле потока. Энергия переходит во вторую катушку. Похожее действие у трансформатора.

 

 

Вторая катушка и Cs образуют дают колебания, суммирующие заряд. Некоторое время энергия держится в разности потенциалов. Чем больше вложим энергии, на выходе будет больше разности потенциалов.

 

 

Главные свойства катушки Тесла:

  • Частота второго контура.
  • Коэффициент обеих катушек.
  • Добротность.

Коэффициент связи обуславливает быстроту передачи энергии из одной обмотки во вторичную. Добротность дает время сохранения энергии  контуром.

Подобие с качелями

Для лучшего понимания накапливания, большой разности потенциалов контуром, представьте качели, раскачивающиеся оператором. Тот же контур колебания, а человек служит первичной катушкой. Ход качели – это электрический ток во второй обмотке, а подъем – разность потенциалов.

Оператор раскачивает, передает энергию. За несколько раз они сильно разогнались и поднимаются очень высоко, они сконцентрировали в себе много энергии. Такой же эффект происходит с катушкой Тесла, наступает переизбыток энергии, случается пробивание и виден красивый стример.

Раскачивать колебания качелей нужно в соответствии с тактом. Частота резонанса – число колебаний в сек.

Длину траектории качели обуславливает коэффициент связи. Если раскачивать качели, то они быстро раскачаются, отойдут ровно на длину руки человека. Этот коэффициент единица. В нашем случае катушка Тесла с повышенным коэффициентом – тот же трансформатор.

Человек толкает качели, но не держит, то коэффициент связи малый, качели отходят еще дальше. Раскачивать их дольше, но для этого не требуется сила. Коэффициент связи больше, чем быстрее в контуре накапливается энергия. Разность потенциалов на выходе меньше.

Добротность – противоположно трению на примере качелей. Когда трение большое, то добротность маленькая. Значит, добротность и коэффициент согласовываются для наибольшей высоты качели, или наибольшего стримера. В трансформаторе второй обмотки катушки Тесла добротность – значение переменное. Два значения сложно согласовать, его подбирают в результате опытов.

Главные катушки Тесла

Тесла изготовил катушку одного вида, с разрядником. База элементов намного улучшилась, возникло много видов катушек, по подобию их также называют катушками Тесла. Виды называют и по-английски, аббревиатурами. Их называют аббревиатурами по-русски, не переводя.

  • Катушка Тесла, имеющая в составе разрядник. Это начальная обычная конструкция. С малой мощностью это два провода. С большой мощностью – разрядники с вращением, сложные. Эти трансформаторы хороши, если необходим мощный стример.
  • Трансформатор на радиолампе. Он работает бесперебойно и дает утолщенные стримеры. Такие катушки применяют для Тесла высокой частоты, они по виду похожи на факелы.
  • Катушка на полупроводниковых приборах. Это транзисторы. Трансформаторы действуют постоянно. Вид бывает различным. Этой катушкой легко управлять.
  • Катушки резонанса в количестве двух штук. Ключами являются полупроводники. Эти катушки самые сложные для настройки. Длина стримеров меньше, чем с разрядником, они хуже управляются.

Чтобы иметь возможность управлять видом, создали прерыватель. Этим устройством тормозили, чтобы было время на заряд конденсаторов, снизить температуру терминала. Так увеличивали длину разрядов. В настоящее время имеются другие опции (играет музыка).

Главные элементы катушки Тесла

В разных конструкциях основные черты и детали общие.

  • Тороид – имеет 3 опции.Первая – снижение резонанса.
    Вторая – скапливание энергии разряда. Чем больше тороид, тем содержится больше энергии. Тороид выделяет энергию, повышает его. Это явление будет выгодным, если применять прерыватель.
    Третья – создание поля со статическим электричеством, отталкивающим от второй обмотки катушки. Эта опция выполняется самой второй катушкой. Тороид ей помогает. Из-за отталкивания стримера полем, он не бьет по короткому пути на вторую обмотку. От применения тороида несут пользу катушки с накачкой импульсами, с прерывателями. Значение наружного диаметра тороида в два раза больше второй обмотки.
    Тороиды можно изготовить из гофры и других материалов.
  • Вторичная катушка – базовая составляющая Тесла.
    Длина в пять раз больше диаметра мотки.
    Диаметр провода рассчитывают, на второй обмотке влезало 1000 витков, витки наматывают плотно.
    Катушку покрывают лаком, чтобы защитить от повреждений. Можно покрывать тонким слоем.
    Каркас делают из труб ПВХ для канализации, которые продаются в магазинах для строительства.
  • Кольцо защиты – служит для попадания стримера в первую обмотку, не повреждая. Кольцо ставится на катушку Тесла, стример по длине больше второй обмотки. Он похож на виток провода из меди, толще провода первой обмотки, заземляется кабелем к земле.
  • Обмотка первичная – создается из медной трубки, использующейся в кондиционерах. Она имеет низкое сопротивление, чтобы большой ток шел по ней легко. Толщину трубы не рассчитывают, берут примерно 5-6 мм. Провод для первичной обмотки применяют с большим размером сечения.
    Расстояние от вторичной обмотки выбирается из расчета наличия необходимого коэффициента связи.
    Обмотка является подстраиваемой тогда, когда первый контур определен. Место, перемещая ее регулирует значение частоты первички.
    Эти обмотки изготавливают в виде цилиндра, конуса.

 

  • Заземление – это важная составляющая часть.
    Стримеры бьют в заземление, замыкают ток.
    Будет недостаточное заземление, то стримеры будут ударять в катушку.

Катушки подключены к питанию через землю.

Есть вариант подключения питания от другого трансформатора. Этот способ называется «магниферным».

Биполярные катушки Тесла производят разряд между концами вторичной обмотки. Это обуславливает замыкание тока без заземления.

 

 

Для трансформатора в качестве заземления применяют заземление большим предметом, проводящим электрический ток – это противовес. Таких конструкций немного, они опасны, так как имеет место высокая разность потенциалов между землей. Емкость от противовеса и окружающих вещей отрицательно влияет на них.

Это правило действует для вторичных обмоток, у которых длина больше диаметра в 5 раз, и мощностью до 20 кВА.

Катушка Тесла своими руками

Как изготовить что-то эффектное по изобретениям Тесла? Увидев его идеи и изобретения, будет сделана катушка Тесла своими руками.

Это трансформатор, создающий высокое напряжение. Вы можете трогать искру, зажигать лампочки.

Для изготовления нам нужен медный провод в эмали диаметром 0,15 мм. Подойдет любой от 0,1 до 0,3 мм. Вам нужно порядка двухсот метров. Его можно достать из различных приборов, допустим, из трансформаторов, либо купить на рынке, это будет лучше. Еще вам понадобится несколько каркасов. Во-первых, это каркас для вторичной обмотки. Идеальный вариант – это 5 метровая канализационная труба, но, подойдет что угодно диаметром от 4 до 7 см, длиной 15-30 см.

Для первичной катушки вам понадобится каркас на пару сантиметров больше первого. Также понадобится несколько радиодеталей. Это транзистор D13007, либо его аналоги, небольшая плата, несколько резисторов, 5, 75 килоом 0,25 Вт.

Проволоку мотаем на каркас около 1000 витков без перехлестов, без больших промежутков, аккуратно. Можно управиться за 2 часа. Когда намотка закончена, намазываем обмотку лаком в несколько слоев, либо другим материалом, чтобы она не пришла в негодность.

Намотаем первую катушку. Она мотается на каркасе больше и мотается проводом порядка 1 мм. Здесь подойдет провод, порядка 10 витков.

Если изготавливать трансформатор простого типа, то состав его – это две катушки без сердечника. На первой обмотке около десяти витков толстого провода, на второй – не менее тысячи витков. При изготовлении, катушка Тесла своими руками имеет коэффициент в десятки раз больше, чем число витков второй и первой обмоток.

 

 

Выходное напряжение трансформатора будет достигать миллионы вольт. Это дает красивое зрелище в несколько метров.

Сложно намотать катушку Тесла своими руками. Еще труднее создать облик катушке для привлечения зрителей.

Сначала необходимо определиться с питанием в несколько киловольт, закрепить к конденсатору. При лишней емкости изменяется значение параметров диодного моста. Далее, подбирается промежуток искры для создания эффекта.

  • Два провода скрепляются, оголенные концы были повернуты в сторону.
  • Выставляется зазор из расчета пробивания немного большем напряжении данной разности потенциалов. Для переменного тока разность потенциалов будет выше определенного.
  • Подключается питание катушке Тесла своими руками.
  • Наматывается вторичная обмотка 200 витков на трубу из изоляционного материала. Если все изготовлено по правилам, то разряд будет хороший, с ветвями.
  • Заземление второй катушки.

Получается катушка Тесла своими руками, которую можно изготовить дома, владея элементарными познаниями в электричестве.

Безопасность

Вторичная обмотка находится под напряжением, способным убить человека. Ток пробивания достигает сотен ампер. Человек может выжить до 10 ампер, поэтому не нужно забывать о мерах защиты.

Расчет катушки Тесла

Без расчетов можно изготовить слишком большой трансформатор, но разряды искры сильно разогревают воздух, создают гром. Электрическое поле выводит из строя электрические приборы, поэтому трансформатор необходимо располагать подальше.

Для расчета длины дуги и мощности расстояние между проводами электродов в см делится на 4,25, далее производится в квадрат, получается мощность (Вт).

Для определения расстояния корень квадратный от мощности умножается на 4,25. Обмотка, создающая разряд дуги в 1,5 метра, должна получать мощность1246 ватт. Обмотка с питанием в 1 кВт создает искру в 1,37 м длины.

Бифилярная катушка Тесла

 

 

Такой метод намотки провода распределяет емкость больше, чем при стандартной намотке.

Такие катушки обуславливают приближения витков. Градиент конусообразный, а не плоский, в середине катушки, или с провалом.

Емкость тока не изменяется. Из-за сближения участков разность потенциалов между витков во время колебаний повышается. Следовательно, сопротивление емкости при большой частоте в несколько раз снижается, а емкость увеличивается.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Похожее

Навигация по записям

Делаем простой тесла генератор , катушка Теслы своими руками

 Сегодня я собираюсь показать вам, как я построить простую катушку Тесла! Вы могли видеть такую катушку в каком то магическом шоу или телевизионном фильме . Если мы будем игнорировать мистическую составляющую  вокруг катушки Тесла, это просто высоковольтный резонансный трансформатор который работает без сердечника. Так, чтобы не заскучать от скачка теории давайте перейдем к практике.

Схема данного устройства очень простая - показана на рисунке .

Для создания нам нужны следующие компоненты :

- источник питания, 9-21V , это может быть любой блок питания 

- маленький радиатор

- транзистор 13009 или 13007, или почти любые транзисторы NPN с аналогичными параметрами

- переменный резистор 50kohm

- 180Ohm резистор

- катушка с проводом  0,1-0,3, я использовал 0.19mm,, около 200 метров.

Для намотки нужен  каркас , это может быть любой диэлектический материал -  цилиндр примерно 5 см и длиной 20 см. В моем случае это часть 1-1 / 2 дюйма ПВХ трубы из строительного магазина .

Начнем с самой сложной части - вторичной обмотки. Он имеет 500-1500 мотков катушки , мой около 1000 оборотов. Закрепить начало провода с выводом и начать наматывать основной слой - для ускорения процесса можно это делать шуруповертом .Так же желательно вспрыснуть уже намотаную катушку лаком .

Первичная катушка намного проще, я положил бумажную ленту липкой стороной наружу, в случае, чтобы сохранить способность передвигать позицию  и намотайте ее на 10 витков провода.

Вся схема собрана на макетной плате. Будьте осторожны при пайке переменного резистора! 9/10 катушки не работает из-за неправильно припаянного резистора . Подключение первичных и вторичных обмоток тоже не легкий процесс ,  т.к изоляция последних имеет специальное покрытие , которое должно быть зачищено перед пайкой .

Таким образом, мы сделали катушку Теслы . Перед тем, как включить питание в первый раз, поместите переменный резистор в среднем положении и поставите лампочку вблизи катушки, и тогда вы сможете увидеть эффект беспроводной передачи энергии . Включите питание, и медленно поворачивайте переменный резистор. Это довольно слабая катушка, но каким-либо образом бытдьте осторожны и не размещайте  рядом  электронные устройства: такие как сотовые телефоны, компьютеры и т.д.  с рабочей зоной  катушки .

Спасибо за внимание 

Так же не забываем о экономии при покупке товаров на Алиєкспресс с помощью кэшбэка 

Для веб администраторов и владельцев пабликов  главная страница ePN

Для пользователей покупающих на Алиэкспресс с быстрым выводом % главная страница ePN Cashback

Удобный плагин кэшбеэка браузерный плагин ePN Cashback

Схема трансформатора Тесла. Трансформатор Тесла

Катушка Тесла – это резонансный трансформатор, который создает высокое напряжение высокой частоты. Изобретен Теслой в 1896 году. Работа этого устройства вызывает очень красивые эффекты, подобные управляемой молнии, а их размеры и сила зависят от питаемого напряжения и электрической схемы.

В домашних условиях сделать катушку Тесла несложно, при этом эффекты ее очень красивые. Готовые и мощные такие приборы продаются в этом китайском магазине .

Не используя провода, с помощью предлагаемого высокочастотного трансформатора можно поддерживать свечение газонаполненных ламп (к примеру лампы дневного света). Кроме того, на конце обмотки формируется красивая высоковольтная искра, к которой можно прикасаться руками. Вследствие того, что входное напряжение на представленном генераторе будет невысоким, он относительно безопасен.

Техника безопасности при работе представленной схемы катушки Тесла

Помните, что нельзя включать это устройство около телефонов, компьютеров и других электронных аппаратов, так как они могут выйти из строя под действием его излучения.

Простая схема генератора Теслы

Для сборки схемы необходимы:

1. Медный эмалированный провод толщиной 0,1-0,3 мм, длиной 200 м.

2. Пластиковая труба диаметром 4-7 cм, длиной 15 см для каркаса вторичной обмотки.

3. Пластиковая труба диаметром 7-10 cм, длиной 3-5 см для каркаса первичной обмотки.

4. Радиодетали: транзистор D13007 и охлаждающий радиатор для него; переменный резистор на 50 кОм; постоянный резистор на 75 Ом и 0,25 вт; блок питания напряжением на выходе 12-18 вольт и током 0,5 ампера;
5. Паяльник, оловянный припой и канифоль.

Подобрав нужные детали, начните с намотки катушки. Наматывать следует на каркас виток к витку без перехлёстов и заметных пробелов, примерно 1000 витков, но не менее 600. После этого нужно обеспечить изоляцию и закрепить намотку, лучше всего для этого использовать лак, которым покрыть обмотку в несколько слоёв.

Для первичной обмотки (L1) используется более толстый провод диаметром 0,6 мм и более, обмотка 5-12 витков, каркас для неё подбирается хотя бы на 5мм толще вторичной обмотки.

Далее соберите схему, как на рисунке выше. Транзистор подойдет любой NPN, можно и PNP, но в этом случае необходимо поменять полярность питания, автор схемы использовал BUT11AF, из отечественных, которые ничем не уступают, хорошо подходят КТ819, КТ805.
Для питания качера – любой блок питания 12-30В с током от 0,3 А.

Параметры авторской обмотки Тесла

Вторичная – 700 витков проводом толщиной 0,15 мм на каркасе 4 см.
Первичная – 5 витков проводом 1,5мм на каркасе 5 см.
Питание – 12-24 В с током до 1 А.

Видео канала “How-todo”.

Катушка Тесла представляет собой высокочастотный резонансный трансформатор без ферромагнитного сердечника, с помощью которого можно получить высокое напряжение на вторичной обмотке. Под действием высокого напряжения в воздухе происходит электрический пробой, подобно разряду молнии. Устройство изобретено Николой Теслой, и носит его имя.

По типу коммутирующего элемента первичного контура, катушки Тесла подразделяются на искровые (SGTC – Spark gap Tesla coil), транзисторные (SSTC – Solid state Tesla coil, DRSSTC – Dual resonant solid state Tesla coil). Я буду рассматривать только искровые катушки, являющиеся самыми простыми и распространенными. По способу заряда контурного конденсатора, искровые катушки делятся на 2 типа: ACSGTC – Spark gap Tesla coil, а также DCSGTC – Spark gap Tesla coil. В первом варианте, заряд конденсатора осуществляется переменным напряжением, во втором используется резонансный заряд с подведением постоянного напряжения.


Сама катушка представляет собой конструкцию из двух обмоток и тора. Вторичная обмотка цилиндрическая, наматывается на диэлектрической трубе медным обмоточным проводом, в один слой виток к витку, и имеет обычно 500-1500 витков. Оптимальное соотношение диаметра и длины обмотки равно 1:3,5 – 1:6. Для увеличения электрической и механической прочности, обмотку покрывают эпоксидным клеем или полиуретановым лаком. Обычно размеры вторичной обмотки определяют исходя из мощности источника питания, то есть высоковольтного трансформатора. Определив диаметр обмотки, из оптимального соотношения находят длину. Далее подбирают диаметр обмоточного провода, так чтобы количество витков примерно равнялось общепринятому значению. В качестве диэлектрической трубы обычно применяют канализационные пластиковые трубы, но можно изготовить и самодельную трубу, при помощи листов чертежного ватмана и эпоксидного клея. Здесь и далее речь идет о средних катушках, мощностью от 1 кВт и диаметром вторичной обмотки от 10 см.

На верхний конец трубы вторичной обмотки устанавливают полый проводящий тор, обычно выполненный из алюминиевой гофрированной трубы для отвода горячих газов. В основном диаметр трубы подбирают равным диаметру вторичной обмотки. Диаметр тора обычно составляет 0,5-0,9 от длины вторичной обмотки. Тор имеет электрическую емкость, которая определяется его геометрическими размерами, и выступает в роли конденсатора.

Первичная обмотка располагается у нижнего основания вторичной обмотки, и имеет спиральную плоскую или коническую форму. Обычно состоит из 5-20 витков толстого медного или алюминиевого провода. В обмотке протекают высокочастотные токи, вследствие чего скин-эффект может иметь значительное влияние. Из-за высокой частоты ток распределяется преимущественно в поверхностном слое проводника, тем самым уменьшается эффективная площадь поперечного сечения проводника, что приводит к увеличению активного сопротивления и уменьшению амплитуды электромагнитных колебаний. Поэтому лучшим вариантом для изготовления первичной обмотки будет полая медная трубка, или плоская широкая лента. Над первичной обмоткой по внешнему диаметру иногда устанавливают незамкнутое защитное кольцо (Strike Ring) из того же проводника, и заземляют. Кольцо предназначено для предотвращения попадания разрядов в первичную обмотку. Разрыв необходим для исключения протекания тока по кольцу, иначе магнитное поле, созданное индукционным током, будет ослаблять магнитное поле первичной и вторичной обмотки. От защитного кольца можно отказаться, если заземлить один конец первичной обмотки, при этом попадание разряда не причинит вреда компонентам катушки.

Коэффициент связи между обмотками зависит от их взаимного расположения, чем они ближе, тем больше коэффициент. Для искровых катушек типичное значение коэффициента равно K=0,1-0,3. От него зависит напряжение на вторичной обмотке, чем больше коэффициент связи, тем больше напряжение. Но увеличивать коэффициент связи выше нормы не рекомендуется, так как между обмотками начнут проскакивать разряды, повреждающие вторичную обмотку.


На схеме представлен простейший вариант катушки Тесла типа ACSGTC.
Принцип действия катушки Тесла основан на явлении резонанса двух индуктивно связанных колебательных контуров. Первичный колебательный контур состоит из конденсатора С1, первичной обмотки L1, и коммутируется разрядником, в результате чего образуется замкнутый контур. Вторичный колебательный контур образован вторичной обмоткой L2 и конденсатором С2 (тор обладающий емкостью), нижний конец обмотки обязательно заземляется. При совпадении собственной частоты первичного колебательного контура с частотой вторичного колебательного контура, происходит резкое возрастание амплитуды напряжения и тока во вторичной цепи. При достаточно высоком напряжении происходит электрический пробой воздуха в виде разряда, исходящего из тора. При этом важно понимать, что представляет собой замкнутый вторичный контур. Ток вторичного контура течет по вторичной обмотке L2 и конденсатору С2 (тор), далее по воздуху и земле (так как обмотка заземлена), замкнутый контур можно описать следующим образом: земля-обмотка-тор-разряд-земля. Таким образом, захватывающие электрические разряды представляют собой часть контурного тока. При большом сопротивлении заземления разряды, исходящие из тора будут бить прямо по вторичной обмотке, что не есть хорошо, поэтому нужно делать качественное заземление.

После того как размеры вторичной обмотки и тора определены, можно посчитать собственную частоту колебаний вторичного контура. Здесь надо учитывать, что вторичная обмотка кроме индуктивности обладает некоторой емкостью из-за немалых размеров, которую надо учитывать при расчете, емкость обмотки необходимо сложить с емкостью тора. Далее надо прикинуть параметры катушки L1и конденсатора C1первичного контура, так чтобы собственная частота первичного контура была близка к частоте вторичного контура. Емкость конденсатора первичного контура обычно составляет 25-100 нФ, исходя из этого, рассчитывают количество витков первичной обмотки, в среднем должно получиться 5-20 витков. При изготовлении обмотки необходимо увеличить количество витков, по сравнению с расчетным значением, для последующей настройки катушки в резонанс. Рассчитать все эти параметры можно по стандартным формулам из учебника физики, также в сети есть книги по расчету индуктивности различных катушек. Существуют и специальные программы калькуляторы для расчета всех параметров будущей катушки Тесла.

Настройка осуществляется путем изменения индуктивности первичной обмотки, то есть один конец обмотки подсоединен к схеме, а другой никуда не подключается. Второй контакт выполняют в виде зажима, который можно перекидывать с одного витка на другой, тем самым используется не вся обмотка, а только ее часть, соответственно меняется индуктивность, и собственная частота первичного контура. Настройку выполняют во время предварительных запусков катушки, о резонансе судят по длине выдаваемых разрядов. Существует также метод холодной настройки резонанса при помощи ВЧ генератора и осциллографа или ВЧ вольтметра, при этом катушку запускать не надо. Необходимо взять на заметку, что электрический разряд обладает емкостью, вследствие чего собственная частота вторичного контура может немного уменьшаться во время работы катушки. Заземление также может оказывать небольшое влияние на частоту вторичного контура.

Разрядник является коммутирующим элементом в первичном колебательном контуре. При электрическом пробое разрядника под действием высокого напряжения, в нем образуется дуга, которая замыкает цепь первичного контура, и в нем возникают высокочастотные затухающие колебания, в течение которых напряжение на конденсаторе С1 постепенно уменьшается. После того как дуга гаснет, контурный конденсатор С1 вновь начинает заряжаться от источника питания, при следующем пробое разрядника начинается новый цикл колебаний.

Разрядник подразделяется на два типа: статический и вращающийся. Статический разрядник представляет собой два близко расположенных электрода, расстояние между которыми регулируют так чтобы электрический пробой между ними происходил в то время, когда конденсатор С1 заряжен до наибольшего напряжения, или немного меньше максимума. Ориентировочное расстояние между электродами определяют исходя из электрической прочности воздуха, которая составляет около 3 кВ/мм при стандартных условиях окружающей среды, а также зависит от формы электродов. Для переменного сетевого напряжения, частота срабатываний статического разрядника (BPS – beats per second) составит 100Гц.

Вращающийся разрядник (RSG – Rotary spark gap) выполняется на основе электродвигателя, на вал которого насажен диск с электродами, с каждой стороны диска устанавливаются статические электроды, таким образом, при вращении диска, между статическими электродами будут пролетать все электроды диска. Расстояние между электродами делают минимальным. В таком варианте можно регулировать частоту коммутаций в широких пределах управляя электродвигателем, что дает больше возможностей по настройке и управлению катушкой. Корпус двигателя необходимо заземлить, для защиты обмотки двигателя от пробоя, при попадании высоковольтного разряда.

В качестве контурного конденсатора С1 применяют конденсаторные сборки (MMC – Multi Mini Capacitor) из последовательно и параллельно соединенных высоковольтных высокочастотных конденсаторов. Обычно применяют керамические конденсаторы типа КВИ-3, а также пленочные К78-2. В последнее время намечен переход на бумажные конденсаторы типа К75-25, которые неплохо показали себя в работе. Номинальное напряжение конденсаторной сборки для надежности должно быть в 1,5-2 раза больше амплитудного напряжения источника питания. Для защиты конденсаторов от перенапряжения (высокочастотные импульсы) устанавливают воздушный разрядник параллельно всей сборке. Разрядник может представлять собой два небольших электрода.

В качестве источника питания для зарядки конденсаторов используется высоковольтный трансформатор Т1, или несколько последовательно или параллельно соединенных трансформаторов. В основном начинающие тесластроители используют трансформатор из микроволновой печи (MOT – Microwave Oven Transformer), выходное переменное напряжение которого составляет ~2,2 кВ, мощность около 800 Вт. В зависимости от номинального напряжения контурного конденсатора, МОТы соединяют последовательно от 2 до 4 штук. Применение только одного трансформатора не целесообразно, так как из-за небольшого выходного напряжения зазор в разряднике будет очень малым, итогом будут нестабильные результаты работы катушки. Моты имеют недостатки в виде слабой электропрочности, не рассчитаны для работы в длительном режиме, сильно греются при большой нагрузке, поэтому часто выходят из строя. Более разумно использовать специальные масляные трансформаторы типа ОМ, ОМП, ОМГ, которые имеют выходное напряжение 6,3 кВ, 10 кВ, и мощность 4 кВт, 10 кВт. Можно также изготовить самодельный высоковольтный трансформатор. При работе с высоковольтными трансформаторами не следует забывать о технике безопасности, высокое напряжение опасно для жизни, корпус трансформатора необходимо заземлить. При необходимости последовательно с первичной обмоткой трансформатора можно установить автотрансформатор, для регулировки напряжения зарядки контурного конденсатора. Мощность автотрансформатора должна быть не меньше мощности трансформатора T1.

Дроссель Lд в цепи питания необходим для ограничения тока короткого замыкания трансформатора при пробое разрядника. Чаще всего дроссель находится в цепи вторичной обмотки трансформатора T1. Вследствие высокого напряжения, необходимая индуктивность дросселя может принимать большие значения от единиц до десятков Генри. В таком варианте он должен обладать достаточной электропрочностью. С таким же успехом дроссель можно установить последовательно с первичной обмоткой трансформатора, соответственно здесь не требуется высокая электропрочность, необходимая индуктивность на порядок ниже, и составляет десятки, сотни миллигенри. Диаметр обмоточного провода должен быть не меньше диаметра провода первичной обмотки трансформатора. Индуктивность дросселя рассчитывают из формулы зависимости индуктивного сопротивления от частоты переменного тока.

Фильтр низких частот (ФНЧ) предназначен для исключения проникновения высокочастотных импульсов первичного контура в цепь дросселя и вторичной обмотки трансформатора, то есть для их защиты. Фильтр может быть Г-образным или П-образным. Частоту среза фильтра выбирают на порядок меньше резонансной частоты колебательных контуров катушки, но при этом частота среза должна быть намного больше частоты срабатывания разрядника.


При резонансном заряде контурного конденсатора (тип катушки – DCSGTC), используют постоянное напряжение, в отличии от ACSGTC. Напряжение вторичной обмотки трансформатора T1 выпрямляют с помощью диодного моста и сглаживают конденсатором Св. Емкость конденсатора должна быть на порядок больше емкости контурного конденсатора С1, для уменьшения пульсаций постоянного напряжения. Величина емкости обычно составляет 1-5 мкФ, номинальное напряжение для надежности выбирают в 1,5-2 раза больше амплитудного выпрямленного напряжения. Вместо одного конденсатора можно использовать конденсаторные сборки, желательно не забывая про выравнивающие резисторы при последовательном соединении нескольких конденсаторов.

В качестве диодов моста применяют последовательно соединенные высоковольтные диодные столбы типа КЦ201 и др. Номинальный ток диодных столбов должен быть больше номинального тока вторичной обмотки трансформатора. Обратное напряжение диодных столбов зависит от схемы выпрямления, по соображениям надежности обратное напряжение диодов должно быть в 2 раза больше амплитудного значения напряжения. Возможно изготовление самодельных диодных столбов путем последовательного соединения обычных выпрямительных диодов (например 1N5408, Uобр = 1000 В, Iном = 3 А), с применением выравнивающих резисторов.
Вместо стандартной схемы выпрямления и сглаживания можно собрать удвоитель напряжения из двух диодных столбов и двух конденсаторов.

Принцип работы схемы резонансного заряда основан на явлении самоиндукции дросселя Lд, а также применения диода отсечки VDо. В момент времени, когда конденсатор C1 разряжен, через дроссель начинает течь ток, возрастая по синусоидальному закону, при этом в дросселе накапливается энергия в виде магнитного поля, а конденсатор при этом заряжается, накапливая энергию в виде электрического поля. Напряжение на конденсаторе возрастает до напряжения источника питания, при этом через дроссель течет максимальный ток, и падение напряжения на нем равно нулю. При этом ток не может прекратиться мгновенно, и продолжает течь в том же направлении из-за наличия самоиндукции дросселя. Зарядка конденсатора продолжается до удвоенного значения напряжения источника питания. Диод отсечки необходим для предотвращения перетекания энергии от конденсатора обратно в источник питания, так как между конденсатором и источником питания появляется разность потенциалов равная напряжению источника питания. На самом деле напряжение на конденсаторе не достигает удвоенного значения, из-за наличия падения напряжения на диодном столбе.

Применение резонансного заряда позволяет более эффективно и равномерно передавать энергию на первичный контур, при этом для получения одинакового результата (по длине разряда), для DCSGTC требуется меньшая мощность источника питания (трансформатор Т1), чем для ACSGTC. Разряды приобретают характерный плавный изгиб, вследствие стабильного питающего напряжения, в отличии от ACSGTC, где очередное сближение электродов в RSG может приходиться по времени на любой участок синусоидального напряжения, включая попадание на нулевое или низкое напряжение и как следствие переменная длина разряда (рваный разряд).

Ниже на картинке представлены формулы для расчета параметров катушки Тесла:

Предлагаю ознакомиться с моим опытом постройки .

Знаменитый изобретатель Никола Тесла имеет немало заслуг перед наукой и техникой, но только одно изобретение носит его имя. Это резонансный трансформатор, известный также как« катушка Теслы».

Трансформатор Теслы состоит из первичной и вторичной обмоток, схемы, обеспечивающей питание первичной обмотки на резонансной частоте вторичной, и, опционально, дополнительной емкости на высоковольтном выходе вторичной обмотки. Острие, укрепленное на дополнительной емкости, повышает напряженность электрического поля, облегчая пробой воздуха. Дополнительная емкость снижает рабочую частоту, уменьшая нагрузку на транзисторы, и, по некоторым данным, повышает длину разрядов. В качестве каркаса вторичной обмотки используется кусок канализационной ПВХ-трубы. Вторичная обмотка состоит примерно из 810 витков эмалированного провода диаметром 0,45 мм. Первичная обмотка состоит из восьми витков провода сечением 6 мм2. Схема питания основана на принципе автоколебаний и построена на силовых транзисторах.

Суть изобретения Теслы проста. Если питать трансформатор током с частотой, равной резонансной для его вторичной обмотки, напряжение на выходе возрастает в десятки и даже сотни раз. Фактически оно ограничено электрической прочностью окружающего воздуха (или иной среды) и самого трансформатора, а также потерями на излучение радиоволн. Наиболее известна катушка в области шоу-бизнеса: она способна метать молнии!

Форма и содержание

Трансформатор выглядит весьма необычно — он словно специально сконструирован для шоу-бизнеса. Вместо привычного массивного железного сердечника с толстыми обмотками — длинная полая труба из диэлектрика, на которую провод намотан всего в один слой. Такой странный вид вызван необходимостью обеспечить максимальную электрическую прочность конструкции.

Кроме необычного внешнего вида, трансформатор Теслы имеет еще одну особенность: в нем обязательно есть некая система, создающая в первичной обмотке ток именно на резонансной частоте вторичной. Сам Тесла использовал так называемую искровую схему (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Ее принцип заключается в зарядке конденсатора от источника питания с последующим подключением его к первичной обмотке. Вместе они создают колебательный контур.

Емкость конденсатора и индуктивность обмотки подбираются так, чтобы частота колебаний в этом контуре совпадала с необходимой. Коммутация осуществляется с помощью искрового промежутка: как только напряжение на конденсаторе достигает определенного значения, в промежутке возникает искра, замыкающая контур. Часто можно увидеть утверждения, что «искра содержит полный спектр частот, так что там всегда есть и резонансная, за счет чего и работает трансформатор». Но это не так — без правильного подбора емкости и индуктивности действительно высокого напряжения на выходе не получить.

Решив сделать свой трансформатор Теслы, мы остановились на более прогрессивной схеме — транзисторной. Транзисторные генераторы потенциально позволяют получить любую форму и частоту сигнала в первичной обмотке.

Выбранная нами схема состоит из микросхемы драйвера силовых транзисторов, маленького трансформатора для развязки этого драйвера от питающего напряжения 220 В и полумоста из двух силовых транзисторов и двух пленочных конденсаторов. Трансформатор мотается на кольце из феррита с рабочей частотой не менее 500 кГц, на нем делается три обмотки по 10−15 витков провода. Очень важно подключить транзисторы к обмоткам трансформатора так, чтобы они работали в противофазе: когда один открыт, другой закрыт.

Нужная частота возникает за счет обратной связи со вторичной обмоткой (схема основана на автоколебаниях). Обратная связь может осуществляться двумя способами: с помощью или трансформатора тока из 50−80 витков провода на таком же ферритовом кольце, как и разделительный трансформатор, через которое проходит провод заземления нижней части вторичной обмотки, или… просто кусочка проволоки, которая выполняет роль антенны, улавливающей испускаемые вторичной обмоткой радиоволны.

Мотаем на ус

В качестве каркаса первичной обмотки мы взяли канализационную трубу из ПВХ диаметром 9 см и длиной 50 см. Для намотки используем эмалированный медный провод диаметром 0,45 мм. Каркас и катушку обмоточного провода размещаем на двух параллельных осях. В качестве оси каркаса выступал кусок ПВХ-трубы меньшего диаметра, а роль оси катушки с проводом выполнила завалявшаяся в редакции стрела от лука.

Существуют три варианта первичной обмотки: плоская спираль, короткая винтовая и коническая обмотка. Первая обеспечивает максимальную электрическую прочность, но в ущерб силе индуктивной связи. Вторая, напротив, создает наилучшую связь, но чем она выше — тем больше шансов, что произойдет пробой между нею и вторичной обмоткой. Коническая обмотка — промежуточный вариант, позволяющий получить наилучший баланс между индуктивной связью и электрической прочностью. Рекордные напряжения мы получить не рассчитывали, так что выбор пал на винтовую обмотку: она позволяет добиться максимального КПД и проста в изготовлении.

В качестве проводника взяли провод питания аудиоаппаратуры с сечением 6 мм², восемь витков которого намотали на отрезок ПВХ-трубы большего диаметра, чем у каркаса вторичной обмотки, и закрепили обычной изолентой. Такой вариант нельзя считать идеальным, ведь ток высокой частоты течет лишь по поверхности проводников (скин-эффект), так что правильнее делать первичную обмотку из медной трубы. Но наш способ прост в изготовлении и при не слишком больших мощностях вполне работает.

Управление

Для обратной связи мы изначально планировали использовать трансформатор тока. Но он оказался неэффективным при малых мощностях катушки. А в случае антенны сложнее обеспечить первоначальный импульс, который запустит колебания (в случае трансформатора через его кольцо можно пропустить еще один провод, на который на долю секунды замыкать обычную батарейку). В итоге у нас получилась смешанная система: один выход трансформатора был подключен к входу микросхемы, а провод второго не был ни к чему подключен и служил антенной.

Короткие замыкания, пробитие транзисторов и прочие неприятности изначально предполагались очень даже возможными, так что дополнительно был изготовлен пульт управления с амперметром переменного тока на 10 А, автоматическим предохранителем на 10 А и парой «неонок»: одна показывает, есть ли напряжение на входе в пульт, а другая — идет ли ток к катушке. Такой пульт позволяет удобно включать и выключать катушку, отслеживать основные параметры, а также дает возможность многократно снизить частоту походов к щитку для включения «выбитых» автоматов.

Последняя опциональная деталь трансформатора — дополнительная емкость в виде проводящего шара или тора на высоковольтном выходе вторичной обмотки. Во многих статьях можно прочесть, что она способна существенно удлинить разряд (кстати, это широкое поле для экспериментов). Мы сделали такую емкость на 7 пФ, собрав вместе две стальные чашки-полусферы (из магазина IKEA).

Сборка

Когда все компоненты изготовлены, конечная сборка трансформатора не составляет никакой проблемы. Единственная тонкость — заземление нижнего конца вторичной обмотки. Увы, не во всех отечественных домах есть розетки с отдельными контактами земли. А там, где есть, эти контакты не всегда реально подключены (проверить это можно с помощью мультиметра: между контактом и проводом фазы должно быть около 220 В, а между ним и нулевым проводом — почти нуль).

Если у вас такие розетки есть (у нас в редакции нашлись), то заземлять нужно именно с их помощью, используя для подключения катушки соответствующую вилку. Часто советуют заземлять на батарею центрального отопления, но это категорически не рекомендуется, поскольку в некоторых случаях может привести к тому, что батареи в доме будут бить током ни о чем не подозревающих соседей.

Но вот наступает ответственный момент включения… И сразу же появляется первая жертва молнии — транзистор схемы питания. После замены выясняется, что схема в принципе вполне работоспособна, хотя и на небольших мощностях (200−500 Вт). При выходе на проектную мощность (порядка 1−2 кВт) транзисторы взрываются с эффектной вспышкой. И хотя эти взрывы не представляют опасности, режим «секунда работы — 15 минут замены транзистора» не является удовлетворительным. Тем не менее с помощью этого трансформатора вполне можно почувствовать себя в роли Зевса-громовержца.

Благородные цели

Хотя в наше время трансформатор Теслы, по крайней мере в его исходном виде, чаще всего находит применение в разнообразных шоу, сам Никола Тесла создавал его для куда более важных целей. Трансформатор является мощным источником радиоволн с частотой от сотни килогерц до нескольких мегагерц. На основе мощных трансформаторов Теслы планировалось создание системы радиовещания, беспроводного телеграфа и беспроводной телефонии.

Но наиболее грандиозный проект Теслы, связанный с использованием его трансформатора, — создание глобальной системы беспроводного энергоснабжения. Как он считал, достаточно мощный трансформатор или система трансформаторов сможет в глобальном масштабе менять заряд Земли и верхних слоев атмосферы.

В такой ситуации установленный в любой точке планеты трансформатор, имеющий такую же резонансную частоту, как и передающий, будет источником тока, и линии электропередач станут не нужны.

Именно стремление создать систему беспроводной передачи энергии погубило знаменитый проект Wardenclyff. Инвесторы были заинтересованы в появлении только окупаемой системы связи. А передатчик энергии, которую мог бы неконтролируемо принимать любой желающий по всему миру, напротив, грозил убытками электрическим компаниям и производителям проводов. А один из основных инвесторов был акционером Ниагарской ГЭС и заводов по производству меди…

Катушка тесла

Разряды с провода на терминале

Трансформа́тор Те́сла - единственное из изобретений Николы Тесла , носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор , производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. «Трансформатор Тесла» также известен под названием «катушка Теслы» (англ. Tesla coil ). В России часто используют следующие сокращения: ТС (от Tesla coil ), КТ (катушка Тесла), просто тесла и даже ласкательно - катька. Прибор был заявлен патентом № 568176 от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Описание конструкции

Схема простейшего трансформатора Теслы

В элементарной форме трансформатор Теслы состоит из двух катушек , первичной и вторичной, и обвязки, состоящей из разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант Spark Gap), конденсатора , тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).

Первичная катушка построена из 5-30 (для VTTC - катушки Теслы на лампе - число витков может достигать 60) витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от многих других трансформаторов , здесь нет никакого ферромагнитного сердечника. Таким образом, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у обычных трансформаторов с ферромагнитным сердечником. У данного трансформатора также практически отсутствует магнитный гистерезис , явления задержки изменения магнитной индукции относительно изменения тока и другие недостатки, вносимые присутствием в поле трансформатора ферромагнетика.

Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур , в который включён нелинейный элемент - разрядник (искровой промежуток). Разрядник, в простейшем случае, обыкновенный газовый; выполненный обычно из массивных электродов (иногда с радиаторами), что сделано для большей износостойкости при протекании больших токов через электрическую дугу между ними.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора выполняет ёмкостная связь между тороидом, оконечным устройством, витками самой катушки и другими электропроводящими элементами контура с Землей. Оконечное устройство (терминал) может быть выполнено в виде диска, заточенного штыря или сферы. Терминал предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Геометрия и взаимное положение частей трансформатора Теслы сильно влияет на его работоспособность, что аналогично проблематике проектирования любых высоковольтных и высокочастотных устройств.

Функционирование

Трансформатор Теслы рассматриваемой простейшей конструкции, показанной на схеме, работает в импульсном режиме. Первая фаза - это заряд конденсатора до напряжения пробоя разрядника. Вторая фаза - генерация высокочастотных колебаний.

Заряд

Заряд конденсатора производится внешним источником высокого напряжения, защищённым дросселями и построенным обычно на базе повышающего низкочастотного трансформатора. Так как часть электрической энергии, накопленной в конденсаторе, уйдёт на генерацию высокочастотных колебаний, то ёмкость и максимальное напряжение на конденсаторе пытаются максимизировать. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму. Типовое максимальное напряжение заряда конденсатора - 2-20 киловольт. Знак напряжения для заряда обычно не важен, так как в высокочастотных колебательных контурах электролитические конденсаторы не применяются. Более того, во многих конструкциях знак заряда меняется с частотой бытовой сети электроснабжения ( или Гц).

Генерация

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. После разряда конденсатора напряжение пробоя разрядника резко уменьшается из-за оставшихся в газе носителей заряда. Практически, цепь колебательного контура первичной катушки остаётся замкнутой через разрядник, до тех пор, пока ток создаёт достаточное количество носителей заряда для поддержания напряжения пробоя существенно меньшего, чем амплитуда напряжения колебаний в LC контуре. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряднике и ухода электромагнитной энергии на вторичную катушку. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высоковольтного высокочастотного напряжения !

В качестве генератора ВЧ напряжения, в современных трансформаторах Теслы используют ламповые (VTTC - Vacuum Tube Tesla Coil) и транзисторные (SSTC - Solid State Tesla Coil, DRSSTC - Dual Resonance SSTC) генераторы. Это даёт возможность уменьшить габариты установки, повысить управляемость, снизить уровень шума и избавиться от искрового промежутка. Также существует разновидность трансформаторов Теслы, питаемая постоянным током. В аббревиатурах названий таких катушек присутствуют буквы DC, например DC DRSSTC. В отдельную категорию также относят магниферные катушки Теслы.

Многие разработчики в качестве прерывателя (разрядника) используют управляемые электронные компоненты, такие как транзисторы, модули на MOSFET транзисторах, электронные лампы , тиристоры .

Использование трансформатора Теслы

Разряд трансформатора Теслы

Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт . Это напряжение в резонансной частоте способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Теслы используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии . В начале XX века трансформатор Теслы также нашёл популярное использование в медицине . Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые протекая по тонкому слою поверхности кожи не причиняют вреда внутренним органам (см. Скин-эффект), оказывая при этом тонизирующее и оздоравливающее влияние. Последние исследования механизма воздействия мощных ВЧ токов на живой организм показали негативность их влияния.

В наши дни трансформатор Теслы не имеет широкого практического применения. Он изготовляется многими любителями высоковольтной техники и сопровождающих её работу эффектов. Также он иногда используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Трансформатор Теслы используется военными для быстрого уничтожения всей электроники в здании,танке,корабле.Создается на доли секунды мощный электромагнитный импульс в радиусе нескольких десятков метров.В результате перегорают все микросхемы и транзисторы,полупроводниковая электроника.Данное устройство работает совершенно бесшумно.В прессе появилось сообщение, что частота тока при этом достигает 1 Терагерц.

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Теслы

Во время работы катушка Теслы создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов . Многие люди собирают трансформаторы Теслы ради того, чтобы посмотреть на эти впечатляющие, красивые явления. В целом катушка Теслы производит 4 вида разрядов:

  1. Стримеры (от англ. Streamer ) - тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны. Протекает от терминала (или от наиболее острых, искривлённых ВВ-частей) катушки прямо в воздух, не уходя в землю, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда через воздух в землю. Стример - это, по сути дела, видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая ВВ-полем трансформатора.
  2. Спарк (от англ. Spark ) - это искровой разряд . Идёт с терминала (или с наиболее острых, искривлённых ВВ частей) непосредственно в землю или в заземлённый предмет. Представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвлённых полосок - искровых каналов. Также имеет место быть особый вид искрового разряда - скользящий искровой разряд.
  3. Коронный разряд - свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.
  4. Дуговой разряд - образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние). Особенно это свойственно ламповым катушкам Теслы. Если катушка недостаточно мощна и надёжна, то спровоцированный дуговой разряд может повредить её компоненты.

Часто можно наблюдать (особенно вблизи мощных катушек), как разряды идут не только от самой катушки (её терминала и т. д.), но и в её сторону от заземлённых предметов. Также на таких предметах может возникать и коронный разряд . Редко можно наблюдать также тлеющий разряд . Интересно заметить, что разные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, натрий меняет обычный окрас спарка на оранжевый, а бром - на зелёный.

Работа резонансного трансформатора сопровождается характерным электрическим треском. Появление этого явления связано с превращением стримеров в искровые каналы (см. статью искровой разряд), который сопровождается резким возрастанием силы тока и количества энергии, выделяющегося в них. Каждый канал быстро расширяется, в нём скачкообразно повышается давление, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как «треск» искры.

Неизвестные эффекты трансформатора Теслы

Многие люди считают, что катушки Теслы - это особенные артефакты с исключительными свойствами. Существует мнение, что трансформатор Теслы может быть генератором свободной энергии и является вечным двигателем, исходя из того, что сам Тесла считал, что его генератор берёт энергию из эфира (особой невидимой материи в которой распространяются электромагнитные волны) через искровой промежуток. Иногда можно услышать, что с помощью «Катушки Теслы» можно создать антигравитацию и эффективно передавать электроэнергию на большие расстояния без проводов. Данные свойства пока никак не проверены и не подтверждены наукой. Однако, сам Тесла говорил о том, что такие способности скоро будут доступны человечеству с помощью его изобретений. Но впоследствии посчитал, что люди не готовы к этому.

Также очень распространён тезис о том, что разряды, испускаемые трансформаторами Теслы, полностью безопасны, и их можно трогать руками. Это не совсем так. В медицине также используют «катушки Теслы» для оздоровления кожи. Это лечение имеет положительные плоды и благотворно действует на кожу, но конструкция медицинских трансформаторов сильно разнится с конструкцией обычных. Лечебные генераторы отличает очень высокая частота выходного тока, при которой толщина скин-слоя (см. Скин-эффект) безопасно мала, и крайне малая мощность. А толщина скин-слоя для среднестатистической катушки Теслы составляет от 1 мм до 5 мм и её мощности хватит для того, чтобы разогреть этот слой кожи, нарушить естественные химические процессы. При долгом воздействии подобных токов могут развиться серьёзные хронические заболевания, злокачественные опухоли и другие негативные последствия. Кроме того, надо отметить, что нахождение в ВЧ ВВ поле катушки (даже без непосредственного контакта с током) может негативно влиять на здоровье. Важно отметить, что нервная система человека не воспринимает высокочастотный ток и боль не чувствуется, но тем не менее это может положить начало губительным для человека процессам. Также существует опасность отравления газами, образующимися во время работы трансформатора в закрытом помещении без притока свежего воздуха. Плюс ко всему, можно обжечься, так как температуры разряда обычно достаточно для небольшого ожога (а иногда и для большого), и если человек всё же захочет «поймать» разряд, то это следует делать через какой-нибудь проводник (например, металлический прут). В этом случае непосредственного контакта горячего разряда с кожей не будет, и ток сначала потечет через проводник и только потом через тело.

Трансформатор Теслы в культуре

В фильме Джима Джармуша «Кофе и сигареты » один из эпизодов строится на демонстрации трансформатора Теслы. По сюжету, Джек Уайт , гитарист и вокалист группы «The White Stripes » рассказывает Мег Уайт, барабанщице группы о том, что земля является проводником акустического резонанса (теория электромагнитного резонанса - идея, которая занимала ум Теслы многие годы), а затем «Джек демонстрирует Мэг машину Теслы».

В игре Command & Conquer: Red Alert советская сторона может строить оборонительное сооружение в виде башни со спиралевидным проводом, которая поражает противника мощными электрическими разрядами. Еще в игре присутствуют танки и пехотинцы, использующие эту технологию. Tesla coil (в одном из переводов - башня Тесла ) является в игре исключительно точным, мощным и дальнобойным оружием, однако потребляет относительно высокое количество энергии. Для увеличения мощности и дальности поражения можно "заряжать" башни. Для этого отдайте приказ Воину Тесла (это пехотинец) подойти и постоять рядом с башней. Когда воин дойдет до места, он начнет зарядку башни. При этом анимация будет как при атаке, но молнии из его рук будут желтого цвета.

Каждый человек, вероятнее всего, слышал о том, что такое трансформатор Тесла, который также зачастую называется катушкой Тесла. Эту катушку можно увидеть во многих фильмах, компьютерных играх и телевизионных передачах. Однако мало слышать о том, что существует нечто подобное. Если вас спросят, что именно делает трансформатор Тесла, сможете ли вы дать на этот вопрос ответ? Скорее всего, нет, а если и сможете, то вряд ли вы сумеете рассказать достаточно подробностей. Именно поэтому и существует данная статья. С ее помощью вы сможете узнать все о трансформаторе Тесла, о том, как он устроен, для чего используется, как функционирует и так далее. Естественно, если вы учились по физической специализации, то для вас эти данные не будут новостью, однако большинство людей все же не в курсе деталей, касающихся катушки Тесла. А ведь это очень интересные данные, которые позволят вам расширить кругозор. Как легко можно догадаться, изобретателем этого устройства стал великий ученый Никола Тесла, который запатентовал свое изобретение в 1896 году, описав его как устройство, предназначенное для производства электрических токов высокой частоты. По сути, именно этим катушка Тесла и является, и об этом вы, вероятнее всего, уже знали. Поэтому стоит взглянуть на более интересные и менее известные данные.

В чем суть?

Для начала необходимо объяснить суть работы катушки Тесла. Она может выглядеть по-разному, однако многие люди отмечают, что, так или иначе, она смотрится очень эффектно даже в режиме спокойствия. Что уж говорить о том, когда она приводится в действие, и вокруг нее образуются видимые разряды электричества. Но как именно это происходит? Трансформатор Тесла работает за счет резонансных электромагнитных волн, образующихся в двух обмотках катушки, первичной и вторичной. Первичная обмотка представляет собой часть искрового колебательного центра. Что касается вторичной, то ее роль исполняет уже прямая катушка провода. Когда частота колебаний первичного и вторичного контура совпадает, между концами катушки появляется высокое переменное напряжение, которое вы можете увидеть невооруженным взглядом. Если вам не очень понятно то, как работает трансформатор Тесла, то для примера можно взять обычные качели. С их помощью объяснить работу будет гораздо проще. Если вы раскачиваете качели с помощью принудительных колебаний, то амплитуда будет пропорциональна вашему усилию. Если же вы решите раскачивать качели в режиме свободных колебаний, каждый раз подталкивая качели в необходимый момент, то амплитуда возрастет в несколько раз. То же самое происходит и с катушкой Тесла: при резонансе колебаний двух обмоток возникает гораздо более сильный ток.

Конструкция трансформатора

Второй момент, который необходимо принять во внимание, когда рассматривается трансформатор Тесла, - схема. Как именно устроена катушка? На самом деле устройство этого трансформатора может быть самым разнообразным, поэтому сейчас вы узнаете о том, как устроена его простейшая версия, которую вы затем можете совершенствовать так, как вам будет этого хотеться. Итак, простейший трансформатор Тесла состоит из нескольких элементов, а именно из входного трансформатора, катушки индуктивности, включающей в себя первичную и вторичную обмотку, а также из разрядника, конденсатора и терминала. Собственно говоря, ток начинает свое движение от входного трансформатора, являющегося источником питания, откуда через разрядник и конденсатор попадает на катушку индуктивности, а оттуда передается на терминал уже в умноженном размере. Причем терминал зачастую выбирается таким, чтобы он лучше всего мог передать подобное напряжение, например, он может быть в форме шара или диска. Как вы понимаете, это самый простой трансформатор Тесла - схема является подтверждением этого. В катушке Тесла может быть больше элементов. Там может присутствовать, например, тороид, который не описан в этой схеме, так как он не является ключевым элементом. Что касается основных элементов, то они все были указаны.

Функционирование

Итак, теперь вы знаете, как устроен трансформатор Тесла. Принцип работы его вам также понятен в целом, но можно и углубиться в детали. Как именно он функционирует? Оказывается, он работает в импульсном режиме. Что это означает? Это значит, что сначала происходит заряд конденсатора до того момента, когда совершится пробой разрядника, и электричество пройдет на катушку индуктивности. Тогда начинается вторая фаза, в ходе которой генерируются высокочастотные колебания. Обратите внимание, что разрядник должен располагаться параллельно источнику питания, благодаря чему он замыкает цепь, когда на катушку поступает ток, тем самым исключая источник питания из цепи. Зачем это нужно? Если остается частью цепи, это может значительно снижать напряжение на выходе из трансформатора. Естественно, результат все равно будет, однако он при этом окажется далеко не самым впечатляющим. Вот так функционирует трансформатор Тесла. Принцип работы вам теперь полностью понятен, однако все еще остаются некоторые детали, которые могут вас заинтересовать.

Заряд для трансформатора

Как вы уже могли заметить, если вы планируете создать мощный трансформатор Тесла, то для этого потребуется учесть абсолютно все детали, так как любые отклонения от нормы будут приводить к тому, что выходное напряжение будет недостаточно высоким, из-за чего эффект будет менее впечатляющим. И особое внимание необходимо уделить стартовому заряду, то есть подбору источника питания. Именно в данном случае нужно подобрать правильный конденсатор, чтобы выходное напряжение было идеальным, а конденсатор себя не «закорачивал». Существует даже трансформатор Тесла с самозапиткой, так что разнообразию конструкций нет пределов. Так что вам стоит помнить, что в данном случае рассматривается самая простая конструкция катушки Тесла.

Генерация

Ну и последнее, на что стоит взглянуть более детально - это непосредственно сам процесс генерации высокочастотного тока. Итак, питание трансформатора Тесла происходит за счет выбранного источника питания, который передает заряд в конденсатор, где он накапливается до того момента, как происходит пробой, в результате которого конденсатор через разрядник разряжается на первичную катушку. Так как напряжение разрядника резко снижается, цепь замыкается, и, как уже было сказано выше, источник питания исключается из цепи. В это время на первичной катушке возникают высокочастотные колебания, которые затем передаются на вторичную катушку, из-за чего колебания становятся резонансными, и на терминале возникает ток высокого напряжения. Вот так работает самый простой трансформатор Тесла, однако существует большое количество самых разнообразных его модификаций.

Модификации

Для начала вам стоит узнать о том, что классический вариант катушки Тесла, который был описан выше, обозначается следующим образом - SGTC. Последние две буквы расшифровываются как Tesla Coil, что переводится непосредственно как «катушка Тесла». Эти две буквы будут присутствовать в каждом из сокращений, а меняются только первые две. В данном случае SG обозначает Spark Gap, то есть эта катушка Тесла работает на искровом промежутке, создаваемом разрядником. Однако далеко не всегда дела обстоят именно так, поэтому необходимо рассмотреть различные варианты, такие как трансформатор Тесла на транзисторах или на полупроводниках. Первая модификация, на которую можно обратить внимание - это RSGTC, то есть катушка, которая работает на роторном искровом промежутке. В данном случае для питания используется электродвигатель, который вращает диск с электродами. Есть также VTTC, которая известна как ламповая катушка Тесла, работающая за счет электронных ламп. Этот вариант не требует высокого напряжения, а также отличается тишиной работы. Следующий вариант - это SSTC, то есть катушка Тесла, которая работает за счет генератора, основанного на полупроводниках. Эта модификация является одной из самых интересных в плане эффектности, так как с помощью силовых ключей вы можете изменять форму разряда. Модификацией этой версии катушки Тесла является DRSSTC. В данном случае используется двойной резонанс, что дает гораздо более внушительные размеры разряда. Отдельно стоит взглянуть на QCW DRSSTC - эта катушка Тесла характеризуется «плавной накачкой», то есть плавным, а не резким нарастанием всех параметров. В каждом из этих случаев расчет трансформатора Тесла будет отличаться, точно так же, как и его конструкций и, соответственно, его схема.

Использование катушки Тесла

Но как же может быть использована энергия трансформатора Тесла? Этот вопрос задает себе каждый человек, который впервые видит работу этого устройства. Собственно говоря, любование невероятными разрядами, которые имеют огромные размеры и выглядят очень впечатляюще, и является одним из самых главных и популярных способов использования. Этот трансформатор позволяет устроить настоящее шоу, которое способно очаровать любого человека, ведь это не магия, а чистейшая наука. Так что смело можно сказать, что одна из главных ролей трансформатора Тесла является декорация и развлечение. Однако оказывается, что существуют и другие способы использования этой технологии. Например, изначально катушки Тесла использовались для радиоуправления, беспроводной передачи данные и для передачи энергии. Естественно, со временем появлялись более эффективные способы выполнения каждой из этих функций, поэтому постепенно использование катушки Тесла становилось все менее и менее актуальным. Также стоит отметить, что ее использовали в медицине. Дело в том, что высокочастотный разряд, когда его пропускали по коже, не оказывал негативного влияния на внутренние органы человека, но при этом тонизировал кожу человека. В современном мире катушка Тесла уже фактически не используется с практической точки зрения из-за трудностей поддержания постоянной ее работы. Иногда она используется для поджига газоразрядных ламп или же в вакуумных системах, где трансформатор помогает найти течи. Таким образом, применение трансформатора Тесла в современном мире все же в большинстве случаев является декоративным, развлекательным и познавательным.

Эффекты

Вы уже представляете себе устройство трансформатора Тесла, потому на эту тему нет смысла говорить что-то еще. Однако это не значит, что сама по себе тема катушки Тесла исчерпала себя. Например, можно взглянуть на то, какие именно разряды создаются в результате ее деятельности. Оказывается, они не являются случайными: всего выделяют четыре основных вида. Во-первых, вы можете увидеть стримеры, которые представляют собой тусклые разветвленные каналы, которые уходят от терминала в воздух. По сути, они представляют собой визуализацию ионизации воздуха. Во-вторых, вы можете заметить спарки - это искровые разряды, которые уходят с терминала прямо в землю. Отличить их можно за счет того, что они очень сильно выделяются внешне - это пучок ярких искровых каналов. В-третьих, существует коронный разряд - так называется свечение ионов непосредственно в поле высокого напряжения. Ну и, наконец, имеется еще и дуговой разряд, который возникает, если к трансформатору поднести какой-либо заземленный предмет. Этот прием используют многие, когда катушка Тесла применяется для развлекательных мероприятий.

Влияние на здоровье

Выше было указано, что после изобретения катушки Тесла ее использовали в медицинских целях, однако многие источники сообщают, что трансформатор Тесла является смертельно опасным. Кто же прав, а кто обманывает? В большинстве случаев высокое напряжение является для человека смертельным, так как оно ведет к образованию ожогов, а также к остановке сердца. Однако некоторые типы трансформаторов Тесла обладают так называемым скин-эффектом, который позволяет электричеству воздействовать лишь на поверхность предмета, а в данном случае - на кожу человека. Как уже было сказано выше, это тонизирует кожу и омолаживает ее. Опять же, медицинских подтверждений этого факта нет, однако об этом очень много писали в свое время.

Катушка Тесла как часть культуры

Даже если вы не увлекаетесь наукой, все равно, вероятнее всего, уже видели катушку Тесла, так как она используется в самых разнообразных сферах развлечений. В первую очередь ее можно увидеть во многих фильмах, которые выходили на экраны кинотеатров в самые разные годы. Одним из самых известных фильмов, в которых очень важную роль отыграл трансформатор Тесла, стала экранизация одноименного романа «Престиж». Также очень часто катушку Тесла можно встретить в компьютерных играх, где она чаще всего выступает в роли мощного оружия. Более того, вы можете встретить трансформаторы Тесла даже в музыкальном искусстве. Оказывается, вы можете изменять звучание электрического разряда, увеличивая и уменьшая частоту тока. И некоторые исполнители и музыкальные группы используют это, чтобы записывать музыку. А тот, кто не хочет все усложнять, прибегает к помощи катушки Тесла, чтобы создать реалистичные звуки разрядов молний, как это сделала, например, известная певица Бьорк. Таким образом, в современном мире трансформаторы Тесла используются очень широко, однако нельзя сказать, что они применяются по назначению. Свое время в качестве функционального устройства катушка Тесла уже отжила, и она, по сути, должна была кануть в Лету, как и большинство старых устройств. Однако благодаря визуальным эффектам, которые она создает, катушка Тесла смогла дожить до сегодняшнего дня, и ее продолжают использовать постоянно, пусть и в качестве предмета развлечения. Стоит также отметить, что она используется и в обучающих целях, так как именно на ней можно наглядно продемонстрировать начинающим физикам, как выглядит электрический разряд, как он себя ведет и так далее. Проще говоря, трансформатор Тесла - это устройство, которое просуществовало сто лет и не потеряло своей актуальности даже в двадцать первом веке, который всем известен своим невероятным прогрессом в области высоких технологий.

Катушки тесла - Самоделкин - сделай сам своими руками

Главная » Катушки тесла



Раздел сайта "электроника схемы" содержит большое количество схем приборов, собранных на возможных открытых источниках интернета. Приборы, которые непременно будут вам полезны, приборы на все случаи жизни и для каждого, их можно сделать своими руками. В инструкциях по сборке подробно описан монтаж, приведены схемы, фотографии. Прочитав инструкции, вам будет намного проще собирать те или иные приборы. В этом разделе вы найдете схемы раций, блоков питания, преобразователей напряжения 12в 220в, инверторы, автомобильны, радио-технические, и другие полезные схемы. Все что вам потребуется для сбора устройств - это паяльник и немного терпения.



      

Тесла-пушка своими руками




 Просмотров: [9309] | Рейтинг: 4.5/4

      


Транзисторы можно использовать в общем то абсолютно любые силовые и не самые низкочастотные. КТ805, КТ819, да даже pnp можно прикрутить, только поменяйте полярности питания и электролитического конденсатора.
Подстроечники ставьте в среднее положение, потом настроим если лениво не будет.
Эмиттер желательно кинуть на землю. Так длинна стримеров и факела будет больше.
Катушка: первичка имеет изначально 5 витков(будем уменьшать когда девайс будет работать) пров ... Читать дальше »



 Просмотров: [7008] | Рейтинг: 3.7/7

       Трансформатор Тесла на одном транзисторе или качер Бровина, о том как его сделать и экспериментах Познакомимся с таким HV прибором как транзисторный трансформатор Тесла иначе говоря качером Бровина, существуют мифы что даже настольный вариант может выдать больше энергии чем потребляет, может повредить цифровую аппаратуру и поразить человека своими разрядами при соприкосновении с ними..... всё это бред! 


 Просмотров: [10919] | Рейтинг: 4.3/13

      

Установка рабочей частоты интегральным таймером - это легко и практично. В данной схеме 555 таймер включен по стандартной схеме включения. В ней используется два резистора и конденсатор для установки частоты и один тока ограничительный резистор, его оптимальное значение надо подобрать экспериментально. Я использовал R1 - 1K, R2 - 2.2K, и С - 10nF. С такими значениями элементов схема запустилась ... Читать дальше »



 Просмотров: [10546] | Рейтинг: 5.0/2

      

Очень большой интерес к высоковольтной технике проявляют начинающие радиолюбители. Сегодня мы коснемся темы одного такого прибора, всем хорошо известный - качер.
Качер предназначен  для получения высокочастотного напряжения, может служить основой для интересных радиолюбительских устройств. С готовым качером можно проводить ряд познавательных опытов, например ионный дв ... Читать дальше »



 Просмотров: [5576] | Рейтинг: 4.5/4

      

Краткое описание и предназначение устройства.

Качер Бровина - это генератор электромагнитных колебаний. Мною была собрана и проверена схема мощного качера на 4-х транзисторах. Предназнача ... Читать дальше »



 Просмотров: [17065] | Рейтинг: 5.0/6

      

Идея доработать известную многим схему качера Бровина возникла у меня после того, как некоторые из моих знакомых не могли запустить качер из-за отсутствия источника питания с напряжением 12 Вольт и выше, которое указано на стандартной схеме. Чтобы обойти это препятствие, я решил совместить схему качера и блокинг-генератора, что позволило мне понизить напряжение питания до 5-6 Вольт (можно подн ... Читать дальше »



 Просмотров: [6506] | Рейтинг: 5.0/3

      

Трансформатор Тесла

Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, позволяющим получить сверхвысокое напряжение сверхвысокой частоты. Прибор был заявлен патентом США № 568176 от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

... Читать дальше »


 Просмотров: [10315] | Рейтинг: 4.3/3

Катушка Тесла своими руками - Makezilla

Катушка Тесла своими руками

Здравствуйте! В этой статье рассматривается самостоятельная сборка катушки Тесла, или, как еще называют эту схему, Качера.

Что такое катушка Тесла

Это устройство создаёт вокруг себя высокочастотное высоковольтное поле, которое способно зажигать на расстоянии газоразрядные лампы (энергосберегающие, лампы дневного света и т.д.).

 

Также на конце вторичной обмотки катушки Тесла образуется характерная и очень красивая искра. Ее можно трогать рукой, не боясь удара током.

Как построить катушку Тесла самостоятельно

Итак, с самого начала нужно провести подготовку. Нам нужна труба диаметром от 3 до 10 см. Рекомендуется использовать пластиковую канализационную трубу – она не проводит электричество и может найтись практически в любом доме. Далее необходимо взять медный лакированный провод сечением 0,1-0,3 мм. Его можно достать из различных радиоустройств, купить на рынке или добыть из старого дискового электросчетчика.

 

Из проволоки и отрезка трубы мы создаем катушку L2. Она будет высоковольтной. Для этого  наматываем проволоку виток к витку. Избегайте нахлестов и пробелов!

 

Тщательно накрутив примерно 700-1000 витков можно приступать к изоляции катушки. Это можно сделать скотчем или изолентой. Но на вид такое решение не слишком красивое, поэтому лучше нанести несколько слоев лака на обмотку.

Далее берем более толстую проволоку. Ее сечение должно быть не менее 0,6 мм. Из этой проволоки мы делаем катушку L1 в 5-12 витков. В качестве каркаса мы подбираем основу на 5 мм больше каркаса вторичной обмотки. 

 

Далее собираем простую электрическую схему. Для этого применяем любой NPN транзистор. Можно также взять и PNP, но для его полноценной работы нужно поменять полярности питания. В нашем случае это был импортный BUT11AF, из русских же хорошо подойдут транзисторы КТ819 и КТ805.

 

В качестве источника питания можно использовать любой блок питания, который выдает ток напряжением от 12 В до 30 В и силой тока от 0,3 А.

Итак, средние параметры полученной катушки Тесла будут такими:

Вторичная обмотка – примерно 700 витков медной проволокой сечением 0,15 мм на трубе диаметром в 4 сантиметра.

Первичная обмотка – 5 витков медной проволоки сечением 1,5 мм на трубе диаметром 5 сантиметров.

Источник питания – регулируемый блок питания 1,2-24 В и силой тока до 1 А.

Как настроить катушку Тесла

Собрав схему и присоединив ее к катушкам, можно приступать к настройке катушки Тесла. Для этого нужно положить на нее газоразрядную лампочку, включить в сеть блок питания и начать выкручивать резисторы со среднего положения на базу. Если при этом ничего не происходит, то нужно поменять местами подключенные выводы на первичной обмотке. Обычно проблемы возникают именно из-за неправильной полярности. Далее попробуйте растянуть или сжать витки первичной обмотки, изменить их количество. Таким образом у Вас должно получится настроить катушку Тесла.

 

Обязательно нужно помнить, что катушка Тесла генерирует очень мощное магнитное поле, которое может легко повредить электронные устройства (компьютеры, телефоны и т.д.).

Успехов!

Источник: how-todo.ru

Читайте также: Электронная декоративная свеча своими руками 

Следующая статья >

Сборка катушки тесла в домашних условиях. Генератор Тесла – идеальный источник энергии

Работа кинескопных телевизоров, люминесцентных и энергосберегающих лампочек, дистанционная зарядка аккумуляторов обеспечивается специальным устройством - трансформатором (катушкой) Тесла. Для создания эффектных световых зарядов фиолетового цвета, напоминающих молнию, также применяется катушка Тесла. Схема на 220 В позволяет понять устройство этого прибора и при необходимости сделать его своими руками.

Механизм работы

Катушка Тесла представляет собой электроаппарат, способный в несколько раз увеличивать напряжение и токовую частоту. Во время её работы образуется магнитное поле, которое может влиять на электротехнику и состояние человека. Попадающие в воздух разряды способствуют выделению озона. Конструкция трансформатора состоит из следующих элементов:

  • Первичной катушки. Имеет в среднем 5−7 витков провода с диаметром сечения не меньше 6 мм².
  • Вторичной катушки. Состоит из 70−100 витков диэлектрика с диаметром не более 0,3 мм.
  • Конденсатора.
  • Разрядника.
  • Излучателя искрового свечения.

Трансформатор, созданный и запатентованный Николой Тесла в 1896 году, не имеет ферросплавов, которые в других аналогичных приборах используются для сердечников. Мощность катушки ограничивается электрической прочностью воздуха и не зависит от мощности источника напряжения.

При попадании напряжения на первичный контур на нём генерируются высокочастотные колебания. Благодаря им на вторичной катушке возникают резонансные колебания, результатом которых является электрический ток, характеризующийся большим напряжением и высокой частотой. Прохождение этого тока через воздух приводит к возникновению стримера - фиолетового разряда, напоминающего молнию.

Колебания контуров, возникающие в процессе работы катушки Тесла, могут быть сгенерированы разными способами. Чаще всего это происходит с помощью разрядника, лампы или транзистора. Наиболее мощными являются устройства, в которых используются генераторы двойного резонанса.

Исходные материалы

Человеку, обладающему основными знаниями в области физики и электрики, собрать трансформатор Тесла своими руками не составит труда. Необходимо лишь приготовить набор основных деталей:

Обязательным элементом первичной катушки является охлаждающий радиатор, размер которого напрямую влияет на эффективность охлаждения оборудования. В качестве обмотки может быть использована трубка из меди или провод диаметром 5−10 мм.

Вторичная катушка требует обязательной изоляции в виде обработки краской, лаком или другим диэлектриком. Дополнительной деталью этого контура является последовательно подключённый терминал. Его использование целесообразно только при мощных разрядах, при небольших стримерах достаточно вывести конец обмотки вверх на 0,5−5 см.

Схема подключения

Трансформатор Тесла собирается и подключается в соответствии с электрической схемой. Монтаж маломощного устройства следует проводить в несколько этапов:

Сборка более мощного трансформатора происходит по аналогичной схеме. Чтобы добиться большой мощности, потребуется :

Максимальная мощность, которую может достигать правильно собранный трансформатор Тесла, доходит до 4,5 кВт. Такой показатель может быть достигнут с помощью уравнивания частот обоих контуров.

Собранную своими руками катушку Тесла обязательно необходимо проверить. Во время проверочного подключения следует:

  1. Установить переменный резистор в среднюю позицию.
  2. Отследить наличие разряда. При его отсутствии нужно поднести к катушке люминесцентную лампу или лампу накаливания. Её свечение будет свидетельствовать о наличии электромагнитного поля и о работоспособности трансформатора. Также исправность прибора можно определить по самостоятельно зажигающимся радиолампам и вспышкам на конце излучателя.

Первый запуск прибора должен осуществляться при отслеживании температуры. При сильном нагревании требуется подключить дополнительное охлаждение.

Применение трансформатора

Катушка может создавать разные виды зарядов. Чаще всего при её работе возникает заряд в форме дуги.

Свечение воздушных ионов в электрическом поле с повышенным напряжением называют коронным разрядом. Он представляет собой голубоватое излучение, образующееся вокруг деталей катушки, имеющих значительную кривизну поверхности.

Искровой разряд или спарк проходит от терминала трансформатора до поверхности земли либо до заземлённого предмета в виде пучка быстро меняющих форму и гаснущих ярких полос.

Стример выглядит как тонкий слабо светящийся световой канал, имеющий множество разветвлений и состоящий из свободных электронов и ионизированных частиц газа, не уходящих в землю, а протекающих по воздуху.

Создание разного рода электроразрядов при помощи катушки Тесла происходит при большом увеличении тока и энергии, вызывающем треск. Расширение каналов некоторых разрядов провоцирует увеличение давления и образование ударной волны. Совокупность ударных волн по звуку напоминает треск искр при горении пламени.

Эффект от трансформатора такого рода ранее использовали в медицине для лечения заболеваний. Высокочастотный ток, протекая по коже человека, давал оздоровительный и тонизирующий эффект. Он оказывался полезным только при условии невысокой мощности. При возрастании мощности до больших значений получался обратный результат, негативно влияющий на организм.

С помощью такого электроприбора разжигают газоразрядные лампы и обнаруживают течь в вакуумном пространстве. Также его успешно применяют в военной сфере с целью быстрого уничтожения электрооборудования на кораблях, танках или в зданиях. Мощный импульс, генерируемый катушкой за очень короткий период, выводит из строя микросхемы, транзисторы и прочие аппараты, находящиеся в радиусе десятков метров. Процесс уничтожения техники происходит бесшумно.

Самой зрелищной сферой применения являются показательные световые шоу . Все эффекты создаются благодаря формированию мощных воздушных зарядов, длина которых измеряется несколькими метрами. Это свойство позволяет широко применять трансформатор при съёмках фильмов и создании компьютерных игр.

При разработке этого устройства Никола Тесла планировал использовать его для передачи энергии в глобальном масштабе. Идея учёного базировалась на применении двух сильных трансформаторов, располагающихся на разных концах Земли и функционирующих с равной резонансной частотой.

В случае успешного использования такой системы энергопередачи необходимость в электростанциях, медных кабелях и поставщиках электричества полностью бы отпала. Каждый житель планеты смог бы использовать электроэнергию в любом месте абсолютно безвозмездно. Однако в силу экономической нерентабельности замысел знаменитого физика до сих пор не был (и вряд ли когда-то будет) реализован.

Мы можем увидеть и приобрести в магазин миниатюрную катушку Тесла в виде игрушки или декоративного светильника. Принцип действия такой же как у самого Тесла. Не чем не отличается, кроме масштабов и напряжения.

Давайте попробуем сделать катушку Тесла в домашних условиях.

— это резонансный трансформатор. В основном это LC схемы, настроенные на одну резонансную частоту.

Высоковольтный трансформатор используется для зарядки конденсатора.

Как только конденсатор достигает достаточного уровня заряда, он разряжается на разрядник и там проскакивает искра. Происходит короткое замыкание первичной обмотки трансформатора и в ней начинаются колебания.

Поскольку ёмкость конденсатора фиксирована, схема настраивается путем изменения сопротивления первичной обмотки, изменяя точку подключения к ней. При правильной настройке, очень высокое напряжение будет в верхней части вторичной обмотки, что приведет к впечатляющим разрядам в воздухе. В отличие от традиционных трансформаторов, соотношение витков между первичной и вторичной обмотками практически не влияет на напряжение.

Этапы строительства

Спроектировать и построить катушку Тесла довольно легко. Для новичка это кажется сложной задачей (мне это тоже казалось сложным), но можно получить рабочую катушку, следуя инструкциям в этой статье и проделав небольшие расчеты. Конечно, если вы хотите очень мощную катушку, нет никакого способа кроме изучения теории и проведения множества расчетов.

Вот основные шаги, с которых следует начать:

  1. Выбор источника питания. Трансформаторы которые используются в неоновых вывесках, вероятно, лучше всего подойдут для начинающих, так как они относительно дешевые. Я рекомендую трансформаторы с выходным напряжением не меньше чем 4кВ.
  2. Изготовление разрядника. Это могут быть просто два винта, вкрученных в паре миллиметров друг от друга, но я рекомендую приложить немного больше усилий. Качество разрядника сильно влияет на производительность катушки.
  3. Расчет ёмкости конденсатора. Используя формулу ниже, рассчитайте резонансную емкость для трансформатора. Значение конденсатора должно быть примерно в 1,5 раза больше этого значения. Вероятно, лучшим и наиболее эффективным решение будет сборка конденсаторов. Если вы не хотите тратить деньги, можете попробовать изготовить конденсатор сами, но он может не работать, а его емкость трудно определить.
  4. Изготовление вторичной обмотки. Используйте 900-1000 витков эмалированной медной проволоки 0,3-0,6мм. Высота катушки обычно равна 5 её диаметрам. Водосточная труба из ПВХ, возможно, не самый лучший, но доступный материал для катушки. Полый металлический шар прицеплен к верхней части вторичной обмотки, а её нижняя часть заземлена. Для этого желательно использовать отдельное заземление, т.к. при использовании общедомового заземления есть шанс испортить другие электроприборы.
  5. Изготовление первичной обмотки. Первичная обмотка может быть сделана из толстого кабеля, или ещё лучше из медной трубки. Чем толще трубка, тем меньше резистивных потерь. 6 миллиметровой трубы вполне достаточно для большинства катушек. Помните, что толстые трубы намного сложнее сгибать и медь трескается при многочисленных перегибах. В зависимости от размера вторичной обмотки, от 5 до 15 витков с шагом от 3 до 5 мм должно хватить.
  6. Соедините все компоненты, настройте катушку, и все готово!

Перед тем как начать делать катушку Тесла настоятельно рекомендуется ознакомиться с правилами ТБ и работы с высокими напряжениями!

Также обратите внимание, что не были упомянуты схемы защиты трансформатора. Они не были использованы, и пока проблем нет. Ключевое слово здесь — пока.

Катушка делалась в основном из тех деталей, которые были в наличии.
Это были:
4кВ 35mA трансформатор от неоновой вывески.
0.3мм медная проволока.
0.33μF 275V конденсаторы.
Пришлось докупить 75мм водосточную трубу ПВХ и 5 метров 6мм медной трубки.

Вторичная обмотка


Вторичная обмотка сверху и снизу покрыта пластиковой изоляцией, для предотвращения пробоя

Вторичная обмотка была первым изготовленным компонентом. Я намотал около 900 витков провода вокруг сливной трубы высотой около 37см. Длина использованного провода была примерно 209 метров.

Индуктивности и емкости вторичной обмотки и металлической сферы (либо тороида) можно рассчитать по формулам которые можно найти на других сайтах. Имея эти данные можно рассчитать резонансную частоту вторичной обмотки:
L = [(2πf) 2 C] -1

При использовании сферы диаметром 14см, резонансная частота катушки равна примерно 452 кГц.

Металлическая сфера или тороид

Первой попыткой было изготовление металлической сферы путем обвертывания пластикового шара фольгой. Я не смог разгладить фольгу на шаре достаточно хорошо, и решил изготовит тороид. Я сделал небольшой тороид, обмотав алюминиевой лентой гофрированную трубу, свернутую в круг. Я не смог получить очень гладкий тороид, но он работает лучше, чем сфера из-за своей формы и за счет большего размера. Для поддержки тороида под него был подложен фанерный диск.

Первичная обмотка

Первичная обмотка состоит из медных трубок диаметром 6 мм, намотанных по спирали вокруг вторичной. Внутренний диаметр обмотки 17см, внешний 29см. Первичная обмотка содержит 6 витков с расстоянием 3 мм между ними. Из-за большого расстояния между первичной и вторичной обмоткой, они могут быть слабо связаны между собой.
Первичная обмотка вместе с конденсатором является LC генератором. Необходимая индуктивность может быть рассчитана по следующей формуле:
L = [(2πf) 2 C] -1
С — емкость конденсаторов, F-резонансная частота вторичной обмотки.

Но эта формула и калькуляторы основанные на ней дают лишь приблизительное значение. Правильный размер катушки должен быть подобран экспериментально, поэтому лучше сделать её слишком большой, чем слишком маленькой. Моя катушка состоит из 6 витков и подключена на 4 витке.

Конденсаторы

Сборка из 24 конденсаторов с гасящим резистором 10МОм на каждом

Так как у меня было большое количество мелких конденсаторов, я решил собрать их в один большой. Значение конденсаторов может быть рассчитано по следующей формуле:
C = I ⁄ (2πfU)

Значение конденсатора для моего трансформатора 27.8 нФ. Фактическое значение должно быть немного больше или меньше этого, так как быстрый рост напряжения в связи с резонансом может привести к поломке трансформатора и / или конденсаторов. Небольшую защиту от этого обеспечивают гасящие резисторы.

Моя сборка конденсаторов состоит из трех сборок с 24 конденсаторами в каждой. Напряжение в каждой сборке 6600 В, общая ёмкость всех сборок 41.3нФ.

Каждый конденсатор имеет свой 10 МОм гасящий резистор. Это важно, так как отдельные конденсаторы могут сохранять заряд в течение очень долгого времени после того, как питание было отключено. Как видно из рисунка ниже, номинальное напряжение конденсатора является слишком низким, даже для 4 кВ трансформатора. Чтобы хорошо и безопасно работать оно должно быть по крайней мере, 8 или 12 кВ.

Разрядник

Мой разрядник это просто два винта с металлическим шариком в середине.
Расстояние регулируется таким образом, что разрядник будет искрить только тогда, когда он является единственным подключенным к трансформатору. Увеличение расстояния между ними теоретически может увеличить длину искры, но есть риск разрушения трансформатора. Для большей катушки необходимо строить разрядник с воздушным охлаждением.

Характеристики

Колебательный контур
Трансформатор NST 4кВ 35мА
Конденсатор 3 × 24 275VAC 0.33μF
Разрядник: два шурупа и металлический шар

Первичная обмотка
Внутренний диаметр 17см
Диаметр трубки обмотки 6 мм
Расстояние между витками 3 мм
Длина трубки первичной обмотки 5м
Витки 6

Вторичная обмотка
Диаметр 7,5 см
Высота 37 см
Проволока 0.3мм
Длина провода около 209m
Витки: около 900

В начале ХХ века электротехника развивалась бешеными темпами. Промышленность и быт получили такое количество электрических технических инноваций, что этого им хватило для дальнейшего развития еще на двести лет вперед. И если постараться выяснить, кому мы обязаны таким революционным рывком в области приручения электрической энергии, то учебники физики назовут десяток имен, безусловно, повлиявших на ход эволюции. Но ни один из учебников не может толком объяснить, почему до сих пор умалчиваются достижения Николы Теслы и кем был на самом деле этот загадочный человек.

Кто вы, мистер Тесла?

Тесла - это новая цивилизация. Ученый был невыгоден правящей элите, невыгоден и сейчас. Он настолько опередил свое время, что до сих пор его изобретения и эксперименты не всегда находят объяснение с точки зрения современнейшей науки. Он заставлял светиться ночное небо над всем Нью-Йорком, над Атлантическим океаном и над Антарктидой, он превращал ночь в белый день, в это время волосы и кончики пальцев у прохожих светились необычным плазменным светом, из-под копыт лошадей высекались метровые искры.

Теслу боялись, он мог запросто поставить крест на монополии по продаже энергии, а если бы захотел, то мог бы сдвинуть с трона всех Рокфеллеров и Ротшильдов вместе взятых. Но он упрямо продолжал эксперименты, до тех пор, пока не погиб при таинственных обстоятельствах, а его архивы были выкрадены и местонахождение их до сих пор неизвестно.

Принцип действия аппарата

О гении Николы Тесла современные ученые могут судить только по десятку изобретений, не попавших под масонскую инквизицию. Если вдуматься в суть его экспериментов, то можно только представить, какой массой энергии мог запросто управлять этот человек. Все современные электростанции вместе взятые не способны выдать такой электрический потенциал, которым владел один единственный ученый, имея в распоряжении самые примитивные устройства, одно из которых мы соберем сегодня.

Трансформатор Тесла своими руками простейшая схема и ошеломляющий эффект от его применения, только даст понятие о том, какими методиками манипулировал ученый и, если честно, в очередной раз поставит в тупик современную науку. С точки зрения электротехники в нашем примитивном понимании, трансформатор Теслы - это первичная и вторичная обмотка, простейшая схема, которая обеспечивает питание первички на резонансной частоте вторичной обмотки, но выходное напряжение возрастает в сотни раз. В это сложно поверить, но каждый может убедиться в этом сам.

Аппарат для получения токов высокой частоты и высокого потенциала был запатентован Теслой в 1896 году. Устройство выглядит невероятно просто и состоит из:

  • первичной катушки, выполненной из провода сечением не менее 6 мм², около 5-7 витков;
  • вторичной катушки, намотанной на диэлектрик, это провод диаметром до 0,3 мм, 700-1000 витков;
  • разрядника;
  • конденсатора;
  • излучателя искрового свечения.

Главное отличие трансформатора Теслы от всех остальных приборов - в нем не применяются ферросплавы в качестве сердечника, а мощность прибора, независимо от мощности источника питания, ограничена только электрической прочностью воздуха. Суть и принцип действия прибора в создании колебательного контура, который может реализовываться несколькими методами:


Мы же соберем прибор для получения энергии эфира самым простым способом - на полупроводниковых транзисторах. Для этого нам будет необходимо запастись простейшим комплектом материалов и инструментов:


Схемы трансформатора Тесла

Устройство собирается по одной из прилагаемых схем, номиналы могут меняться, поскольку от них зависит эффективность работы устройства. Сперва наматывается около тысячи витков эмалированного тонкого провода на пластиковый сердечник, получаем вторичную обмотку. Витки лакируются или покрываются скотчем. Количество витков первичной обмотки подбирается опытным путем, но в среднем, это 5-7 витков. Далее устройство подключается согласно схеме.

Для получения эффектных разрядов достаточно поэкспериментировать с формой терминала, излучателя искрового свечения, а о том, что устройство при включении уже работает, можно судить по светящимся неоновым лампам, находящихся в радиусе полуметра от прибора, по самостоятельно включающихся радиолампах и, конечно, по плазменным вспышкам и молниям на конце излучателя.

Игрушка? Ничего подобного. По этому принципу Тесла собирался построить глобальную систему беспроводной передачи энергии, использующую энергию эфира. Для реализации такой схемы необходимо два мощных трансформатора, установленных в разных концах Земли, работающих с одинаковой резонансной частотой.

В этом случае полностью отпадает необходимость в медных проводах, электростанциях, счетах об оплате услуг монопольных поставщиков электроэнергии, поскольку любой человек в любой точке планеты мог бы пользоваться электричеством совершенно беспрепятственно и бесплатно. Естественно, что такая система не окупится никогда, поскольку платить за электричество не нужно. А раз так, то и инвесторы не спешат становиться в очередь на реализацию патента Николы Теслы № 645 576.

Трансформатор Тесла изобрел знаменитый изобретатель, инженер, физик, Никола Тесла. Прибор является резонансным трансформатором, вырабатывающим высокое напряжение высокой частоты. В 1896 году, 22 сентября Никола Тесла запатентовал свое изобретение как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала». С помощью этого устройства он пытался передавать электрическую энергию без проводов на большие расстояния. В 1891 году Никола Тесла продемонстрировал миру наглядные эксперименты по передаче энергии от одной катушки к другой. Его устройство извергало молнии и заставляло светиться люминесцентные лампы в руках удивленных зрителей. Посредством передачи тока высокого напряжения высокой частоты ученый мечтал обеспечить бесплатной электроэнергией любое здание, частный дом и прочие объекты. Но, к сожалению, из-за большого потребления энергии и низкой эффективности, широкого применения катушка Тесла так и не нашла. Не смотря на это, радиолюбители из разных уголков планеты собирают небольшие катушки Тесла для развлечений и экспериментов.

Также катушки Тесла используют для проведения развлекательных мероприятий и Тесла шоу. В 1987 году советский радиоинженер Владимир Ильич Бровин изобрел генератор электромагнитных колебаний, названный в его честь «качер Бровина», используемый в качестве элемента электромагнитного компаса, работающего на одном транзисторе. Предлагаю вам собрать действующую модель катушки Тесла или качер Бровина своими руками из подручных материалов.

Список радиодеталей для сборки Катушки Тесла:

  • Провод эмалированный ПЭТВ-2 диаметр 0,2 мм
  • Провод медный в полихлорвиниловой изоляции диаметр 2,2 мм
  • Туба от силиконового герметика
  • Фольгированный текстолит 200х110 мм
  • Резисторы 2,2К, 500R
  • Конденсатор 1mF
  • Светодиоды 3-х вольтовые 2 шт
  • Радиатор 100х60х10 мм
  • Регулятор напряжения L7812CV или КР142ЕН8Б
  • Вентилятор 12 вольтовый от компьютера
  • Коннектор Banana 2 шт
  • Труба медная диаметр 8 мм 130 см
  • Транзистор MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и аналогичные

Катушка Тесла состоит из двух обмоток. Первичная обмотка L1 содержит 2,5 витка медного провода в полихлорвиниловой изоляции диаметром 2,2 мм. Вторичная обмотка L2 содержит 350 витков в лаковой изоляции диаметром 0,2 мм.

Каркасом для вторичной обмотки L2 служит туба от силиконового герметика. Предварительно удалив остатки герметика, отрежьте часть тубы длиною 110 мм. Отступив по 20 мм от нижней и верхней части, намотайте 350 витков медного провода диаметром 0,2 мм. Провод можно добыть из первичной обмотки любого старого малогабаритного трансформатора на 220В, например, от китайского радиоприемника. Катушка мотается в один слой виток к витку, как можно плотнее. Концы провода следует пропустить во внутрь каркаса через предварительно просверленные отверстия. Готовую катушку для надежности покройте пару раз нитролаком. В поршень вставьте остро заточенный металлический стержень, подпаяйте к нему верхний вывод обмотки и закрепите термоклеем. После чего вставьте поршень в каркас катушки. От носика отрежьте колечко с резьбой, получится гайка, с помощью которой вы легко закрепите катушку на текстолитовой плате, накрутив получившуюся гайку на резьбу выходного отверстия тубы. В дне каркаса просверлите отверстие для светодиода и второго вывода обмотки.

В своей катушке я использовал транзистор MJE13009. Также подойдут Транзисторы MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и другие аналогичные. Транзистор обязательно разместите на радиаторе, в процессе работы он будет очень сильно греться и по этому предлагаю установить вентилятор и немного усовершенствовать схему.

Поскольку, для питания катушки требуется напряжение более 12 вольт. Максимальную мощность катушка Тесла развивает при напряжении питания в 30 вольт. А так, как вентилятор рассчитан на 12 вольт, то в схему следует добавить регулятор напряжения L7812CV или советский аналог КР142ЕН8Б. Ну, а чтобы катушка выглядела более современной и привлекала внимание, добавим пару светодиодов синего цвета. Один светодиод подсвечивает катушку изнутри, а второй подсвечивает катушку снизу. Схема будет выглядеть так.

Все компоненты катушки Тесла разместите на печатной плате. Если вы не хотите изготавливать печатную плату, просто разместите все детали катушки Тесла на кусочке МДФ или рифленого картона от бумажной коробки и соедините между собой методом навесного монтажа.

Готовая печатная плата будет выглядеть так. Один светодиод припаивается в центре, он подсвечивает пространство под печатной платой. Ножки сделайте из четырех глухих гаек, накрученных на винты.

Второй светодиод припаивается под катушкой, он будет подсвечивать ее изнутри.

Транзистор и регулятор напряжения обязательно намажьте термопастой и разместите на радиаторе размером 100х60х10 мм. Регулятор напряжения следует .

Первичную обмотку следует мотать в том же направлении, что и вторичную. То есть, если катушку L2 наматывали по часовой стрелке, значит катушку L1 тоже надо мотать по часовой стрелке. Частота катушки L1 должна совпадать с частотой катушки L2. Чтобы добиться резонанса, катушку L1 надо немного настроить. Делаем так, на каркасе диаметром 80 мм наматываем 5 витков оголенного медного провода диаметром 2,2 мм. К нижнему выводу катушки L1 припаиваем гибкий провод, к верхнему выводу прикручиваем гибкий провод, так чтобы его можно было перемещать.

Включаем питание, подносим неоновую лампу к катушке. Если она не светится, значит надо поменять местами выводы катушки L1. Далее опытным путем подбираем положение катушки L1 по вертикали и количество витков. Перемещаем провод прикрученный к верхнему выводу катушки вниз, добиваемся максимального расстояния на котором будет зажигаться неоновая лампа, это будет оптимальный радиус действия катушки Тесла. В итоге у вас должно получиться, как у меня 2,5 витка. После экспериментов изготавливаем катушку L1 из провода в полихлорвиниловой изоляции и припаиваем на место.

Наслаждаемся результатами своих трудов… После включения питания, появляется стример длиною 15 мм, неоновая лампочка начинает светиться в руках.

Так, снимали сагу Звездные войны… Вот он, секрет меча Джидая…

В автомобильной лампе появляется небольшая плазма исходящая от нити накаливания к стеклянной колбе лампы.

Чтобы значительно увеличить мощность катушки Тесла рекомендую изготовить торроид из медной трубки диаметром 8 мм. Диаметр кольца 130 мм. В качестве торроида можно использовать аллюминиевую фольгу скомканную в шарик, металлическую баночку, радиатор от компьютера и другие не нужные, объемные предметы.

После установки торроида мощность катушки значительно увеличилась. Из медной проволоки находящейся рядом с торроидом, появляется стример длиною 15 мм.

И даже светодиодные…

А это плазма возникающая в автомобильной лампочке при нахождении рядом с торроидом.

Делать торроид или нет, решать вам. Я всего лишь показал и рассказал вам о том, как я сделал катушку Тесла или качер Бровина на одном транзисторе, своими руками и о том, что у меня получилось. Моя катушка производит ток высокого напряжения высокой частоты, согласно законам физики. Спасибо Николе Тесла и Владимиру Ильичу Бровину за огромный вклад в науку!

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Катушка тесла

Разряды с провода на терминале

Трансформа́тор Те́сла - единственное из изобретений Николы Тесла , носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор , производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. «Трансформатор Тесла» также известен под названием «катушка Теслы» (англ. Tesla coil ). В России часто используют следующие сокращения: ТС (от Tesla coil ), КТ (катушка Тесла), просто тесла и даже ласкательно - катька. Прибор был заявлен патентом № 568176 от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Описание конструкции

Схема простейшего трансформатора Теслы

В элементарной форме трансформатор Теслы состоит из двух катушек , первичной и вторичной, и обвязки, состоящей из разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант Spark Gap), конденсатора , тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).

Первичная катушка построена из 5-30 (для VTTC - катушки Теслы на лампе - число витков может достигать 60) витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от многих других трансформаторов , здесь нет никакого ферромагнитного сердечника. Таким образом, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у обычных трансформаторов с ферромагнитным сердечником. У данного трансформатора также практически отсутствует магнитный гистерезис , явления задержки изменения магнитной индукции относительно изменения тока и другие недостатки, вносимые присутствием в поле трансформатора ферромагнетика.

Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур , в который включён нелинейный элемент - разрядник (искровой промежуток). Разрядник, в простейшем случае, обыкновенный газовый; выполненный обычно из массивных электродов (иногда с радиаторами), что сделано для большей износостойкости при протекании больших токов через электрическую дугу между ними.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора выполняет ёмкостная связь между тороидом, оконечным устройством, витками самой катушки и другими электропроводящими элементами контура с Землей. Оконечное устройство (терминал) может быть выполнено в виде диска, заточенного штыря или сферы. Терминал предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Геометрия и взаимное положение частей трансформатора Теслы сильно влияет на его работоспособность, что аналогично проблематике проектирования любых высоковольтных и высокочастотных устройств.

Функционирование

Трансформатор Теслы рассматриваемой простейшей конструкции, показанной на схеме, работает в импульсном режиме. Первая фаза - это заряд конденсатора до напряжения пробоя разрядника. Вторая фаза - генерация высокочастотных колебаний.

Заряд

Заряд конденсатора производится внешним источником высокого напряжения, защищённым дросселями и построенным обычно на базе повышающего низкочастотного трансформатора. Так как часть электрической энергии, накопленной в конденсаторе, уйдёт на генерацию высокочастотных колебаний, то ёмкость и максимальное напряжение на конденсаторе пытаются максимизировать. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму. Типовое максимальное напряжение заряда конденсатора - 2-20 киловольт. Знак напряжения для заряда обычно не важен, так как в высокочастотных колебательных контурах электролитические конденсаторы не применяются. Более того, во многих конструкциях знак заряда меняется с частотой бытовой сети электроснабжения ( или Гц).

Генерация

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. После разряда конденсатора напряжение пробоя разрядника резко уменьшается из-за оставшихся в газе носителей заряда. Практически, цепь колебательного контура первичной катушки остаётся замкнутой через разрядник, до тех пор, пока ток создаёт достаточное количество носителей заряда для поддержания напряжения пробоя существенно меньшего, чем амплитуда напряжения колебаний в LC контуре. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряднике и ухода электромагнитной энергии на вторичную катушку. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высоковольтного высокочастотного напряжения !

В качестве генератора ВЧ напряжения, в современных трансформаторах Теслы используют ламповые (VTTC - Vacuum Tube Tesla Coil) и транзисторные (SSTC - Solid State Tesla Coil, DRSSTC - Dual Resonance SSTC) генераторы. Это даёт возможность уменьшить габариты установки, повысить управляемость, снизить уровень шума и избавиться от искрового промежутка. Также существует разновидность трансформаторов Теслы, питаемая постоянным током. В аббревиатурах названий таких катушек присутствуют буквы DC, например DC DRSSTC. В отдельную категорию также относят магниферные катушки Теслы.

Многие разработчики в качестве прерывателя (разрядника) используют управляемые электронные компоненты, такие как транзисторы, модули на MOSFET транзисторах, электронные лампы , тиристоры .

Использование трансформатора Теслы

Разряд трансформатора Теслы

Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт . Это напряжение в резонансной частоте способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Теслы используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии . В начале XX века трансформатор Теслы также нашёл популярное использование в медицине . Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые протекая по тонкому слою поверхности кожи не причиняют вреда внутренним органам (см. Скин-эффект), оказывая при этом тонизирующее и оздоравливающее влияние. Последние исследования механизма воздействия мощных ВЧ токов на живой организм показали негативность их влияния.

В наши дни трансформатор Теслы не имеет широкого практического применения. Он изготовляется многими любителями высоковольтной техники и сопровождающих её работу эффектов. Также он иногда используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Трансформатор Теслы используется военными для быстрого уничтожения всей электроники в здании,танке,корабле.Создается на доли секунды мощный электромагнитный импульс в радиусе нескольких десятков метров.В результате перегорают все микросхемы и транзисторы,полупроводниковая электроника.Данное устройство работает совершенно бесшумно.В прессе появилось сообщение, что частота тока при этом достигает 1 Терагерц.

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Теслы

Во время работы катушка Теслы создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов . Многие люди собирают трансформаторы Теслы ради того, чтобы посмотреть на эти впечатляющие, красивые явления. В целом катушка Теслы производит 4 вида разрядов:

  1. Стримеры (от англ. Streamer ) - тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны. Протекает от терминала (или от наиболее острых, искривлённых ВВ-частей) катушки прямо в воздух, не уходя в землю, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда через воздух в землю. Стример - это, по сути дела, видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая ВВ-полем трансформатора.
  2. Спарк (от англ. Spark ) - это искровой разряд . Идёт с терминала (или с наиболее острых, искривлённых ВВ частей) непосредственно в землю или в заземлённый предмет. Представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвлённых полосок - искровых каналов. Также имеет место быть особый вид искрового разряда - скользящий искровой разряд.
  3. Коронный разряд - свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.
  4. Дуговой разряд - образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние). Особенно это свойственно ламповым катушкам Теслы. Если катушка недостаточно мощна и надёжна, то спровоцированный дуговой разряд может повредить её компоненты.

Часто можно наблюдать (особенно вблизи мощных катушек), как разряды идут не только от самой катушки (её терминала и т. д.), но и в её сторону от заземлённых предметов. Также на таких предметах может возникать и коронный разряд . Редко можно наблюдать также тлеющий разряд . Интересно заметить, что разные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, натрий меняет обычный окрас спарка на оранжевый, а бром - на зелёный.

Работа резонансного трансформатора сопровождается характерным электрическим треском. Появление этого явления связано с превращением стримеров в искровые каналы (см. статью искровой разряд), который сопровождается резким возрастанием силы тока и количества энергии, выделяющегося в них. Каждый канал быстро расширяется, в нём скачкообразно повышается давление, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как «треск» искры.

Неизвестные эффекты трансформатора Теслы

Многие люди считают, что катушки Теслы - это особенные артефакты с исключительными свойствами. Существует мнение, что трансформатор Теслы может быть генератором свободной энергии и является вечным двигателем, исходя из того, что сам Тесла считал, что его генератор берёт энергию из эфира (особой невидимой материи в которой распространяются электромагнитные волны) через искровой промежуток. Иногда можно услышать, что с помощью «Катушки Теслы» можно создать антигравитацию и эффективно передавать электроэнергию на большие расстояния без проводов. Данные свойства пока никак не проверены и не подтверждены наукой. Однако, сам Тесла говорил о том, что такие способности скоро будут доступны человечеству с помощью его изобретений. Но впоследствии посчитал, что люди не готовы к этому.

Также очень распространён тезис о том, что разряды, испускаемые трансформаторами Теслы, полностью безопасны, и их можно трогать руками. Это не совсем так. В медицине также используют «катушки Теслы» для оздоровления кожи. Это лечение имеет положительные плоды и благотворно действует на кожу, но конструкция медицинских трансформаторов сильно разнится с конструкцией обычных. Лечебные генераторы отличает очень высокая частота выходного тока, при которой толщина скин-слоя (см. Скин-эффект) безопасно мала, и крайне малая мощность. А толщина скин-слоя для среднестатистической катушки Теслы составляет от 1 мм до 5 мм и её мощности хватит для того, чтобы разогреть этот слой кожи, нарушить естественные химические процессы. При долгом воздействии подобных токов могут развиться серьёзные хронические заболевания, злокачественные опухоли и другие негативные последствия. Кроме того, надо отметить, что нахождение в ВЧ ВВ поле катушки (даже без непосредственного контакта с током) может негативно влиять на здоровье. Важно отметить, что нервная система человека не воспринимает высокочастотный ток и боль не чувствуется, но тем не менее это может положить начало губительным для человека процессам. Также существует опасность отравления газами, образующимися во время работы трансформатора в закрытом помещении без притока свежего воздуха. Плюс ко всему, можно обжечься, так как температуры разряда обычно достаточно для небольшого ожога (а иногда и для большого), и если человек всё же захочет «поймать» разряд, то это следует делать через какой-нибудь проводник (например, металлический прут). В этом случае непосредственного контакта горячего разряда с кожей не будет, и ток сначала потечет через проводник и только потом через тело.

Трансформатор Теслы в культуре

В фильме Джима Джармуша «Кофе и сигареты » один из эпизодов строится на демонстрации трансформатора Теслы. По сюжету, Джек Уайт , гитарист и вокалист группы «The White Stripes » рассказывает Мег Уайт, барабанщице группы о том, что земля является проводником акустического резонанса (теория электромагнитного резонанса - идея, которая занимала ум Теслы многие годы), а затем «Джек демонстрирует Мэг машину Теслы».

В игре Command & Conquer: Red Alert советская сторона может строить оборонительное сооружение в виде башни со спиралевидным проводом, которая поражает противника мощными электрическими разрядами. Еще в игре присутствуют танки и пехотинцы, использующие эту технологию. Tesla coil (в одном из переводов - башня Тесла ) является в игре исключительно точным, мощным и дальнобойным оружием, однако потребляет относительно высокое количество энергии. Для увеличения мощности и дальности поражения можно "заряжать" башни. Для этого отдайте приказ Воину Тесла (это пехотинец) подойти и постоять рядом с башней. Когда воин дойдет до места, он начнет зарядку башни. При этом анимация будет как при атаке, но молнии из его рук будут желтого цвета.

Тесла или 220 вольт из ничего / Блог им. Nikolay / Блоги по электронике

Главная > Генераторы > Генератор Тесла – идеальный источник энергии

Идея получения «бестопливного» электричества в домашних условиях чрезвычайно интересна. Любое упоминание о действующей технологии мгновенно приковывает внимание людей, желающих безвозмездно получить в свое распоряжение упоительные возможности энергетической независимости. Чтобы сделать правильные выводы по данной тематике, необходимо изучить теорию и практику.


Генератор собрать можно без больших затруднений, в любом гараже

Описание прибора

Если очень коротко, то катушка Тесла (КТ) – это резонансный трансформатор, создающий высокочастотный ток. Есть информация, что в своих экспериментах военные довели катушку до мощности в 1 Тгц.


Огромная катушка Тесла

Тут стоит затронуть такой вопрос – зачем Тесла ее изобрел? Согласно записям ученый работал над технологией беспроводной передачи электроэнергии. Вопрос крайне актуальный для всего человечества. В теории с помощью эфира две мощные КТ, размещенные в паре километров друг от друга, смогут передавать электричество. Для этого они должны быть настроены на одинаковую частоту. Также есть мнение, что КТ может стать своего рода вечным двигателем.

Внедрение данной технологии сделает все имеющиеся сегодня АЭС, ТЭС, ГЭС и прочие просто ненужными. Человечеству не придется сжигать твердые ископаемые, подвергаться риску радиационного заражения, перекрывать русла рек. Но ответ на вопрос, почему никто не развивает данную технологию, остается за конспирологами.


Настольная катушка Тесла, продающаяся сегодня в качестве сувенира

Схема прерывателя на UC3843

Надумал вернуться к дубовым и надежным, но малофункциональным 555. Решил начать с burst interrupter. Суть прерывателя заключается в том, что он прерывает сам себя. Одна микросхема (U1) задает частоту, другая (2) длительность, а третья (U3) время работы первых двух. Все бы ничего, если бы не маленькая длительность импульса с U2. Этот прерыватель заточен под DRSSTC и может работать с SSTC но мне это не понравилось- разряды тоненькие, но пушистые. Далее было несколько попыток увеличить длительность, но они не увенчались успехом.



Принцип работы

Сегодня многие домашние электрики пытаются собрать КТ, при этом не всегда понимая принцип работы трансформатора Тесла, из-за чего терпят фиаско. На самом деле КТ недалеко ушла от обычного трансформатора.

Есть две обмотки – первичная и вторичная. Когда к первичной обмотке подводят переменное напряжение от внешнего источника, вокруг нее создается магнитное поле или, как его еще называют, колебательный контур. Когда заряд пробьет разрядник, через магнитное поле энергия начнет перетекать к вторичной обмотке, где будет образовываться второй колебательный контур. Часть накапливаемой в контуре энергии будет представлена напряжением. Ее величина будет прямо пропорциональна времени образования контура.

Таким образом, в КТ имеется два связанных между собой колебательных контура, что и является определяющей характеристикой при сравнении с обычными трансформаторами. Их взаимодействие создает ионизирующий эффект, из-за чего мы видим стримеры (разряды молний).


Очевидные выводы и важные дополнения

Несмотря на то что простое решение пока не предъявлено общественности, нельзя утверждать, что электромагнитный генератор великого изобретателя Тесла не существует. Теорию эфира не признает современная наука. Нынешние системы экономики, производства, политики будут уничтожены бесплатными или очень дешевыми источниками энергии. Разумеется, есть много противников их появления.


Этот человек смог создать действующий генератор

Устройство катушки

Трансформатор Тесла, схема которого будет представлена ниже, состоит из двух катушек, тороида, защитного кольца и, конечно, заземления.


Эскиз настольной КТ

Необходимо рассмотреть каждый элемент в отдельности:

  • первичная катушка располагается в самом низу. К ней подводится питание. Она обязательно заземляется. Делается из металла с малым сопротивлением;
  • вторичная катушка. Для обмотки используют эмалированную медную проволоку примерно на 800 витков. Таким образом витки не расплетутся и не поцарапаются;
  • тороид. Данный элемент уменьшает резонансную частоту, накапливает энергию и увеличивает рабочее поле.
  • защитное кольцо. Представляет из себя незамкнутый виток медного провода. Устанавливается, если длина стримера больше длины вторичной обмотки;
  • заземление. Если включить незаземленную катушку, стримеры (разряды тока) не будут бить в воздух, а создадут замкнутое кольцо.


Чертеж КТ

Генератор прямоугольных импульсов — схема

Следущий прерыватель был собран на UC3843 очень часто встречается в ИИП, особенно АТХ, оттуда, собственно, его и взял. Схема тоже неплохая и не уступает TL494 по параметрам. Здесь возможна регулировка частоты от 0 до 1кГц и скважность от 0 до 100%. Меня это тоже устраивало. Но опять эти наводки с катушки все испортили. Здесь даже экранирование нисколько не помогло. Пришлось отказаться, хотя собрал добротно на плате…

Самостоятельное изготовление

Итак, простейший способ изготовления катушки Теслы для чайников своими руками. Часто в интернете можно увидеть суммы, превышающие стоимость неплохого смартфона, но на деле трансформатор на 12V, который даст возможность насладиться включением светильника без использования розетки, можно собрать из кучи гаражного хлама.


Что должно получиться в итоге

Понадобится медная эмалированная проволока. Если эмалированной не найти, тогда дополнительно понадобится обычный лак для ногтей. Диаметр провода может быть от 0.1 до 0.3 мм. Чтобы соблюсти количество витков понадобиться около 200 метров. Намотать можно на обычную ПВХ-трубу диаметром от 4 до 7 см. Высота от 15 до 30 см. Также придется прикупить транзистор, например, D13007, пара резисторов и проводов. Неплохо было бы обзавестись кулером от компьютера, который будет охлаждать транзистор.

Теперь можно приступить к сборке:

  1. отрезать 30 см трубы;
  2. намотать на нее проволоку. Витки должны быть как можно плотнее друг к другу. Если проволока не покрыта эмалью, покрыть в конце лаком. Сверху трубы конец провода продеть через стенку и вывести наверх так, чтобы он торчал на 2 см выше поставленной трубы.;
  3. изготовить платформу. Подойдет обычная плита из ДСП;
  4. можно делать первую катушку. Нужно взять медную трубу 6 мм, выгнуть ее в три с половиной витка и закрепить на каркасе. Если диаметр трубки меньше, то витков должно быть больше. Ее диаметр должен быть на 3 см больше второй катушки. Закрепить на каркасе. Тут же закрепить вторую катушку;
  5. способов изготовления тороида довольно много. Можно использовать медные трубки. Но проще взять обычную алюминиевую гофру и металлическую перекладину для крепления на выпирающем конце проволоки. Если проволока слишком хлипкая, чтобы удержать тороид, можно использовать гвоздь, как на картинке ниже;
  6. не стоит забывать про защитное кольцо. Хотя если один конец первичного контура заземлить, от него можно отказаться;
  7. когда конструкция готова, транзистор соединяется по схеме, крепится к радиатору или кулеру, далее нужно подвести питание и монтаж окончен.


Первую катушку можно сделать плоской, как на картинке

В качестве питания установки многие используют обычную крону Дюрасель.


Трансформатор Тесла своими руками, простейшая схема

Схемы генераторов на 555

Тогда решил изменить принципиально схему и сделать независимую длительность на конденсаторе, диоде и резисторе. Возможно многие посчитают эту схему абсурдной и глупой, но это работает. Принцип такой: сигнал на драйвер идет до тех пор пока конденсатор не зарядится (с этим думаю никто не поспорит). NE555 генерирует сигнал, он идет через резистор и конденсатор, при этом если сопротивление резистора 0 Ом, то идет только через конденсатор и длительность максимальна (на сколько хватает емкости) не зависимо от скважности генератора. Резистор ограничивает время заряда, т.е. чем больше сопротивление, тем меньшей времени будет идти импульс. На драйвер идет сигнал меньшей длительностью, но тоже частоты. Разряжается конденсатор быстро через резистор (который на массу идет 1к) и диод.

Расчет катушки

Расчет КТ обычно производится при изготовлении трансформатора промышленной величины. Для домашних экспериментов достаточно использовать приведенные выше рекомендации.

Сам расчет подскажет оптимальное количество витков для вторичной катушки в зависимости от витков первой, индуктивность каждой катушки, емкость контуров и, самое важное, необходимую рабочую частоту трансформатора и емкость конденсатора.


Пример расчета КТ

Плюсы и минусы

Плюсы: независимая от частоты регулировка скважности, SSTC никогда не уйдет в CW режим, если подгорит прерыватель.

Минусы: скважность нельзя увеличивать «бесконечно много», как например на UC3843, она ограничена емкостью конденсатора и скважностью самого генератора (не может быть больше скважности генератора). Ток через конденсатор идет плавно.

На последнее не знаю как драйвер реагирует (плавную зарядку). С одной стороны драйвер также плавно может открывать транзисторы и они будут сильнее греться. С другой стороны UCC27425 — цифровая микросхема. Для нее существует только лог. 0 и лог. 1. Значит пока напряжение выше порогового — UCC работает, как только опустилось ниже минимального — не работает. В этом случае все работает в штатном режиме, и транзисторы открываются полностью.

Меры безопасности

Собрав КТ, перед запуском нужно принять некоторые меры предосторожности. Во-первых, нужно проверить проводку в помещении, где планируется подключение трансформатора. Во-вторых, проверить изоляцию обмоток.

Также стоит помнить, о простейших мерах предосторожности. Напряжение вторичной обмотки в среднем равняется 700А, 15А для человека уже смертельно. Дополнительно стоит подальше убрать все электроприборы, попав в зону работы катушки, они с большой вероятностью сгорят.

КТ ­– это революционное открытие своего времени, недооцененное в наши дни. Сегодня трансформатор Тесла служит лишь для развлечения домашних электриков и в световых представлениях. Сделать катушку можно самостоятельно из подручных средств. Понадобятся ПВХ труба, несколько сотен метров медного провода, пара метров медных труб, транзистор и пара резисторов.

Перейдем от теории к практике

Собирал генератор Тесла в корпус от АТХ. Конденсатор по питанию 1000 мкф 400в. Диодный мост из того же АТХ на 8А 600В. Перед мостом поставил резистор 10 Вт 4,7 Ом. Это обеспечивает плавный заряд конденсатора. Для питания драйвера поставил трансформатор 220-12В и еще стабилизатор с конденсатором 1800 мкФ.

Диодные мосты прикрутил на радиатор для удобства и для отвода тепла, хотя они почти не греются.

Прерыватель собрал почти навесом, взял кусок текстолита и канцелярским ножом вырезал дорожки.

Силовая была собрана на небольшом радиаторе с вентилятором, позже выяснилось, что этого радиатора вполне достаточно для охлаждения. Драйвер смонтировал над силовой через толстый кусок картона. Ниже фото почти собранной конструкции генератора Тесла, но находящейся на проверке, измерял температуру силовой при различных режимах (видно обычный комнатный термометр, прилепленный к силовой на термопласту).

Тороид катушки собран из гофрированной пластиковой трубы диаметром 50 мм и обклеенным алюминиевым скотчем. Сама вторичная обмотка намотана на 110 мм трубе высотой 20 см проводом 0,22 мм около 1000 витков. Первичная обмотка содержит аж 12 витков, сделал с запасом, дабы уменьшить ток через силовую часть. Делал с 6 витками в начале, результат почти одинаков, но думаю не стОит рисковать транзисторами ради пары лишних сантиметров разряда. Каркасом первички служит обычный цветочный горшок. С начала думал что не будет пробивать если вторичку обмотать скотчем, а первичку поверх скотча. Но увы, пробивало… В горшке конечно тоже пробивало, но здесь скотч помог решить проблему. В общем готовая конструкция выглядит так:

Ну и несколько фоток с разрядом

Теперь вроде бы все.

Ещё несколько советов: не пытайтесь сразу воткнуть в сеть катушку, не факт что она сразу заработает. Постоянно следите за температурой силовой, при перегреве может бабахнуть. Не мотайте слишком высокочастотные вторички, транзисторы 50b60 могут работать максимум на 150 кГц по даташиту, на самом деле немного больше. Проверяйте прерыватели, от них зависит жизнь катушки. Найдите максимальную частоту и скважность, при которой температура силовой стабильная длительное время. Слишком большой тороид может тоже вывести из строя силовую.

Технические возможности генератора

Способы получения электричества, предложенные изобретателем Николой Тесла, значительно обогнали свое время. Даже сейчас эта тема широко не обсуждается, а если и рассматривается, то лишь в теоретической плоскости, без возможности практического использования.

Среди них особое место занимает бестопливный генератор Тесла, получивший в названии имя самого изобретателя, оформившего патент на устройство. Изначально существовало несколько вариантов его использования, но затем его основной функцией стало получение электрической энергии высокого напряжения и высокой частоты. Следует отметить, что в ходе экспериментов выходное напряжение нередко доходило до нескольких миллионов вольт. В результате, в воздушном пространстве возникали электрические разряды большой мощности, длина которых могла доходить до нескольких десятков метров.

С помощью этого устройства стало возможно создавать и распространять электрические колебания, управлять аппаратурой без проводов, путем телеуправления. Прибор использовался и при создании беспроводной радиосвязи, а также для передачи энергии на расстояние.

Практическое применение в начале прошлого века генератор получил в области медицины. Больные подвергались обработке потоками высокочастотной энергии, обладающими тонизирующим и лечебным действием. Проводились и эксперименты по переработке отходов мусорных свалок в электричество, создавая принцип работы устройства. Газ, выделяемый при сжигании мусора, служит универсальным источником тока для генератора, обладающего высоким КПД. Для того чтобы понять, как такое возможно, нужно знать устройство и принцип действия прибора.

Альтернативный источник электроэнергии

Данное изобретение можно смело отнести к альтернативным источникам электроэнергии. Благодаря своим возможностям, генератор Тесла является возможной заменой солнечным батареям. Он отличается простой конструкцией, которая легко собирается и минимальным количеством используемых материалов. Соответственно, и финансовые затраты тоже незначительные. Отдельно взятое устройство конечно не сравнится с аналогичной солнечной панелью, но если соединить в одно целое сразу несколько единиц, то может вполне получиться приемлемый результат.

Многие ученые до сих пор ведут споры об использовании действия свободной энергии при создании такого устройства. Однако, большинство современных технических достижений в самом начале их открытия, тоже считались недосягаемыми для практической реализации. До настоящего времени остались неисследованными многие сферы, связанные с энергией и физическими полями. Хорошо изучены лишь те виды, которые поддаются исследованиям, измерениям и прочим ощущениям. Тем не менее, существуют явления, не поддающиеся каким-либо замерам, поскольку отсутствуют даже приборы для этих целей.

В категорию неисследованного попал и трансформатор Тесла, поскольку принципы его работы расходятся с общепринятыми теориями, связанными с производством электроэнергии. Многим ученым он кажется своеобразным вечным двигателем, не требующим энергии для своей работы, да еще и способным производить другие виды энергии – электрическую или тепловую. Эти утверждения связаны с использованием генератором свободной энергии, происхождение которой до сих пор никак теоретически не обосновано. То есть, на основе известных законов, понятий и определений делается вывод, что такая конструкция на практике не будет работать, поскольку она идет вразрез с законом сохранения энергии и не соблюдает его принцип.

Пока ученые спорят, некоторые домашние умельцы создают вполне работоспособные модели, подтверждающие на практике теоретические предположения. Для более глубокого понимания процессов, следует внимательно изучить конструкцию и принцип действия этих устройств.

Карманный трансформатор Тесла своими руками

Карманный трансформатор Тесла своими руками

В этой статье я расскажу о собранном мной устройстве-трансформаторе Тесла и об интересных эффектах, которые в нём наблюдались в процессе его работы.

Сразу хочу расставить точки над «и», данное устройство работает с высокими напряжениями, поэтому соблюдение элементарных правил техники безопасности ОБЯЗАТЕЛЬНО! Несоблюдение правил ведет к серьёзным травмам, помните это! Еще хочу отметить, что основную опасность в этом устройстве представляет ИСКРОВИК (разрядник), который в ходе своей работы является источником излучений широкого спектра в том числе и рентгеновского, помните об этом! Начнём. Расскажу кратко о конструкции «моего» трансформатора Тесла, в простонародье «катушка тесла». Это устройство выполнено на простой элементной базе, доступной каждому желающему, Блок схема устройства приведена ниже.


Как видите я не стал изобретать велосипед и решил придерживаться классической схемы трансформатора Тесла, единственное что добавлено в классическую схему -это электронный преобразователь напряжения -роль которого повысить напряжение с 12 Вольт до 10 тысяч вольт! Кстати данный преобразователь напряжения может собрать и домохозяйка. В высоковольтной части схемы применяются следующие элементы: Диод VD является высоковольтным марки 5ГЕ200АФ- он имеет высокое сопротивление-это очень важно! Конденсаторы С1 и С2 имеют номинал 2200пФ каждый рассчитан на напряжение 5 кВ в итоге мы получаем суммарную ёмкость 1100пФ и напряжение накапливаемое 10 кВ, что очень для нас хорошо! Хочу заметить что емкость подбирается опытным путём, от неё зависит время длительности импульса в первичной катушки, ну и конечно от самой катушки. Время импульса должно быть меньше времени жизни электронных пар в проводнике первичной катушки трансформатора «Тесла», иначе мы будем иметь низкий эффект и энергия импульса будет тратится на нагрев катушки- что нам не нужно! Ниже показана собранная конструкция устройства.


Особого внимания заслуживает конструкция разрядника «искровика» , большинство современных схем трансформатора тесла имеют особую конструкцию искровика с приводом электродвигателя, где частота разрядов регулируется скоростью вращения, но я решил не придерживаться этой тенденции, так как там есть много отрицательных моментов. Я пошел по классической схеме разрядника. Технический рисунок разрядника приведён ниже.


Дешевый и практичный вариант не шумит и не светится, объясню почему. Данный разрядник выполнен из пластин меди толщиной 2-3 мм размерами 30х30 мм (для выполнения роли радиатора, так как дуга является источником тепла) с резьбой под болты в каждой пластине. Для устранения раскручивания болта при разряде и осуществления хорошего контакта необходимо применить пружину между болтом и пластиной. Для гашения шума при разряде сделаем специальную камеру, где будет происходить горение дуги, у меня камера сделана из куска трубы полиэтиленовой водопроводной (которая не содержит армировку) кусок трубы зажимается плотно межу двумя пластинами и желательно использовать герметизацию, например у меня специальный двусторонний скотч для утепления. Регулировка зазора выполняется вкручиванием и выкручиванием болта, позже объясню для чего. Первичная катушка устройства. Первичная катушка устройства выполнена и медного провода типа ПВ 2,5мм.кв и тут возникает вопрос: «Для чего такой толстый провод?» Объясняю. Трансформатор Тесла это особое устройств, можно сказать аномальное, которое не относится по типу к обычных трансформаторам, где совсем другие законы. У обычного силового трансформатора важным значением в его работе является самоиндукция (противо ЭДС) которая компенсирует часть тока, при нагрузке обычного силового трансформатора противо ЭДС понижается и соответственно повышается ток, если мы уберем противо ЭДС с обычных трансформаторов, то они вспыхнут как свечки. А в трансформаторе Тесла всё наоборот- самоиндукция-наш враг! Поэтому что бы бороться с этим недугом — мы применяем толстый провод у которого маленькая индуктивность, а соответственно маленькая самоиндукция. Нам нужен мощный электромагнитный импульс и мы его получаем применяя данный тип катушки. Первичная катушка выполнена в виде спирали Архимеда в одной плоскости в количестве 6 витков, максимальный диаметр большого витка в моей конструкции 60 мм. Вторичная катушка устройства- обычная катушка намотанная на полимерной водопроводной трубе (без армировки) диаметром 15 мм. Намотка катушки осуществляется эмаль проводом 0.01мм.кв виток в витку, в моём устройстве количество витков составляет 980 шт. Намотка вторичной катушки требует терпения и выдержки, у меня на это ушло около 4х часов. Итак, устройство собрано! Теперь немного о регулировки устройства, устройство представляет собой два LC контура — первичный и вторичный! Для правильной работы устройства -необходимо ввести систему в резонанс, а именно в резонанс контуры LC. Фактически система вводится в резонанс автоматически, из-за широкого спектра частот электрической дуги, некоторые из которых совпадают с импедансом системы, так что нам остаётся сделать так, что бы оптимизировать дугу и выровнять частоты по мощности в ней- делается это очень просто — регулируем зазор разрядника. Регулировку разрядника нужно производить до появления наилучших результатов в виде длинны дуги. Изображение работающего устройства расположено ниже.

Итак устройство собрали и запустили- теперь оно у нас работает! Теперь мы можем производить свои наблюдения и изучать их. Хочу сразу предупредить: хоть токи высокой частоты являются безвредными для организма человека (в плане трансформатора Тесла), но световые эффекты вызванные ими могут влиять на роговицу глаза и вы рискуете получить ожог роговицы, так как спектр излучаемого света смещен в сторону ультрафиолетового излучения. Еще одна опасность, которая подстерегает при использовании трансформатора Тесла — это переизбыток озона в крови, которая может повлечь за собой головные боли, так как при работе устройство производятся большие порции этого газа, помните это! Приступим к наблюдению за работающей катушкой Тесла. Наблюдения лучше всего производить в полной темноте, так вы более всего ощутите красоту всех эффектов которые просто поразят необычностью и таинственностью. Я производил наблюдения в полной темноте, ночью и часами мог любоваться свечением, которое производило устройство, за что и поплатился на следующее утро: у меня болели глаза как после ожога от электросварки, но это мелочи, как говориться: «наука требует жертв». Как только я в первый раз включил устройство я заметил красивое явление- это светящийся фиолетовый шар который находился посередине катушки, в процессе регулировки искрового промежутка я заметил что шар смещается в верх или в низ в зависимости от длинны промежутка, единственное на данный момент моё объяснение явление импеданса во вторичной катушке, что и вызывает данный эффект. Шар состоял из множества фиолетовых микро дуг, который выходили из одной области катушки и входили в другую, образовывая при этом сферу. Так как вторичная катушка устройства не заземлена , то наблюдался интересный эффект- фиолетовые свечения по обоим концам катушки. Я решил проверить как себя ведёт устройство при замкнутой вторичной катушке и заметил еще одну интересную вещь: усиление свечения и увеличение дуги происходящей от катушки во время прикосновения к ней — эффект усиления на лицо. Повторение эксперимента Теслы, в котором светятся газоразрядные лампы в поле трансформатора. При вводе обычной энергосберегающей газоразрядной лампы в поле трансформатора -она начинает светится, яркость свечение составляет примерно 45% от полной её мощности это примерно 8 Вт, при этом потребляемая мощность всей системы составляет 6 Вт. Для заметки: вокруг работающего устройства возникает высокочастотное электрическое поле которое имеет потенциал примерно 4кВ/см.кв. Так же наблюдается интересный эффект:так называемый щеточный разряд, светящийся фиолетовый разряд в виде густой щётки с частыми иглами размером до 20мм, напоминающие пушистый хвост животного. Этот эффект вызван высокочастотными колебаниями молекул газа в поле проводника, в процессе высокочастотных колебаний происходит разрушение молекул газа и образование озона, а остаточная энергия проявляется в виде свечения в ультрафиолетовом диапазоне. Наиболее яркое проявлением эффекта щетки возникает при использовании колбы с инертным газом, в моём случае использовал колбу от газоразрядной лампы ДНАТ, в которой содержится Натрий (Na) в газообразном состоянии, при этом возникает яркий эффект щетки, который похож на горение фитиля только при очень частых образованиях искр, данный эффект очень красив. Результаты проведённой работы: Работа устройства сопровождается различными интересными и красивыми эффектами, которые в свою очередь заслуживают более тчательного изучения, известно что устройство генерирует электрическое поле высокой частоты, что является причиной образования большого количества озона, как побочный продукт ультрафиолетовое свечение. Особая конфигурация устройства даёт повод задуматься о принципах его работы, есть только догадки и теории о работе данного устройства, но объективной информации так и не было выдвинуто, так же как и не было досконального изучения данного устройства. В настоящий момент трансформатор Тесла собирается энтузиастами и используется лишь для развлечения по большей части, хотя устройство по моему мнению является ключем для понимания фундаментальной основы вселенной, которую знал и понимал Тесла. Использование трансформатора Тесла для развлечения — это все равно что забивать гвозди микроскопом… Сверх единичный эффект устройства..? возможно…, но у меня пока нет нужного оборудования для определения данного факта.

Автор статьи: Черепанов В.Г.

04.04.2014

Смотрите также:

  • Калюжин Ю.В. — Дневники охотника за «синей птицей». Часть 1 (2014)
  • Трансформатор Тесла на качере Бровина своими руками и съем энергии. Радиантная энергия. Беспроводная передача энергии
  • Бестопливный генератор Теслы (однофазный, Устройство от Dr Energie) своими руками
  • Как работает бифилярная катушка Теслы
  • Теоретические основы теслатехники. Практическое руководство по устройствам свободной энергии. Глава 5 (русский)

Оценить самоделку, мастер-класс, идею. Комментарии

Что это такое

Фактически, безтопливный электрический генератор — это вечный двигатель, для работы которого не нужны дополнительные ресурсы. Получение свободной энергии — мечта человечества, которая станет толчком для переустройства общественных отношений общества, приведёт к эволюционному скачку развития.


Эфир Тесла

Реализовать идею получения альтернативной энергии мог бы стать генератор Тесла, который черпает энергию из эфира.

Важно. Много ходят споров, существует ли эфир. По мнению Н. Тесла — это легчайший газ, из почти неуловимо малых частиц. Они движутся с невообразимой скоростью. Н. Тесла считал, что каждый вид волны работает на своей частоте и в определённой среде. Эфир — среда для почти мгновенной передачи электромагнитных волн. Его поле способно переносить на громадные расстояния электромагнитные, гравитационные волны.

Принцип действия безтопливного генератора

Эфир — источник неограниченной энергии. Электромагнитные волны пронизывает окружающую нас атмосферу. У земли низкий энергетический потенциал, у света, солнечных лучей — высокий. Если установить улавливатель между положительно заряженными частицами света и отрицательно заряженным потенциалом земли, то можно получать электрический ток. В эту цепочку нужно вставить накопитель конденсатор, к примеру, литиевую батарейку. Она будет улавливать и накапливать энергию. В момент подключения к конденсатору источника питания, произойдёт разрядка накопителя.

Основные звенья безтопливного генератора Н. Тесла состоят:

  1. Расположенного над землёй приёмника.
  2. Накопителя-конденсатора.
  3. Заземление.

Обратите внимание! Безтопливный электрогенератор базируется на получении электрического тока из эфира. Используют два разно заряженных потенциала. Земля — ресурс отрицательных электронов, световая волна, в том числе от солнца — положительных. Один из электродов заземляется, другой — выводится на экранированный экран. В качестве накопителя в цепи устанавливают конденсатор, который аккумулирует энергию.


Схема, как сделать безтопливный генератор Тесла своими руками

Подобие с качелями

Для лучшего понимания накапливания, большой разности потенциалов контуром, представьте качели, раскачивающиеся оператором. Тот же контур колебания, а человек служит первичной катушкой. Ход качели – это электрический ток во второй обмотке, а подъем – разность потенциалов.

Оператор раскачивает, передает энергию. За несколько раз они сильно разогнались и поднимаются очень высоко, они сконцентрировали в себе много энергии. Такой же эффект происходит с катушкой Тесла, наступает переизбыток энергии, случается пробивание и виден красивый стример.

Раскачивать колебания качелей нужно в соответствии с тактом. Частота резонанса – число колебаний в сек.

Длину траектории качели обуславливает коэффициент связи. Если раскачивать качели, то они быстро раскачаются, отойдут ровно на длину руки человека. Этот коэффициент единица. В нашем случае катушка Тесла с повышенным коэффициентом – тот же трансформатор.

Человек толкает качели, но не держит, то коэффициент связи малый, качели отходят еще дальше. Раскачивать их дольше, но для этого не требуется сила. Коэффициент связи больше, чем быстрее в контуре накапливается энергия. Разность потенциалов на выходе меньше.

Добротность – противоположно трению на примере качелей. Когда трение большое, то добротность маленькая. Значит, добротность и коэффициент согласовываются для наибольшей высоты качели, или наибольшего стримера. В трансформаторе второй обмотки катушки Тесла добротность – значение переменное. Два значения сложно согласовать, его подбирают в результате опытов.

Виды эффектов от катушки Тесла

  • Дуговой разряд – возникает во многих случаях. Он характерен ламповым трансформаторам. Коронный разряд является свечением воздушных ионов в электрическом поле повышенного напряжения, образует голубоватое красивое свечение вокруг элементов устройства с высоким напряжением, а также имеющим большую кривизну поверхности.
  • Спарк по-другому называют искровым разрядом. Он протекает от терминала на землю, либо на заземленный предмет, в виде пучка ярких разветвленных полосок, быстро исчезающих или меняющихся.
  • Стримеры – это тонкие слабо светящиеся разветвляющиеся каналы, содержащие ионизированные атомы газа и свободные электроны. Они не уходят в землю, а протекают в воздух. Стримером называют ионизацию воздуха, образуемую полем трансформатора высокого напряжения.

Действие катушки Тесла сопровождается треском электрического тока. Стримеры могут превращаться в искровые каналы. Это сопровождается большим увеличением тока и энергии. Канал стримера быстро расширяется, давление резко повышается, поэтому образуется ударная волна. Совокупность таких волн подобен треску искр.

Некоторые сведения о конденсаторах


Сам конденсатор лучше брать не слишком выдающейся емкости (чтобы он успевал вовремя накопить заряд) или же использовать диодный мост, предназначенный для выпрямления переменного тока. Сразу заметим, что использование моста более оправдано, так как можно применять конденсаторы практически любой емкости, но при этом придется брать специальный резистор для разрядки конструкции. Током от него бьет очень (!) сильно.
Заметим, что катушка Тесла на транзисторе нами не рассматривается. Ведь вы попросту не найдете транзисторов с нужными характеристиками.

Некоторые сведения об искровике

Искровик предназначен для возбуждения колебаний в контуре. Если его в схеме не будет, то питание пойдет, а вот резонанс — нет. Кроме того, блок питания начинает «пробивать» через первичную обмотку, что практически гарантированно приводит к короткому замыканию! Если искровик не замкнут, высоковольтные конденсаторы не могут заряжаться. Как только происходит его замыкание, в контуре начинаются колебания. Именно для предотвращения некоторых проблем используют дросселя. Когда искровик замыкается, дроссель предотвращает утечку тока от блока питания, а уж потом, когда контур будет разомкнут, начинается ускоренная зарядка конденсаторов.

Что такое катушка Тесла: принципиальная схема, работа и ее применение

Мир беспроводных технологий уже здесь! Бесчисленные беспроводные приложения, такие как беспроводное освещение, умные беспроводные дома, беспроводные зарядные устройства и т. д., стали возможными благодаря беспроводной технологии. В 1891 году изобретатель Никола Тесла изобрел самое известное открытие — катушку Теслы. Тесла был одержим идеей беспроводной передачи энергии, что привело к изобретению катушки Теслы.Эта катушка не требует сложной схемы, поэтому она является частью нашей повседневной жизни, как пульт дистанционного управления, смартфоны, компьютеры, рентгеновские лучи, неоновые и флуоресцентные лампы и так далее.



Что такое катушка Тесла?

Определение: Катушка Тесла представляет собой радиочастотный генератор, который приводит в действие резонансный трансформатор с воздушным сердечником с двойной настройкой для получения высокого напряжения при малых токах.


Катушка Тесла


Чтобы лучше понять, давайте определим, что такое радиочастотный генератор.Прежде всего, мы понимаем, что электронный осциллятор — это устройство, которое производит электрические сигналы синусоидальной или прямоугольной формы. Этот электронный генератор генерирует сигналы в диапазоне радиочастот от 20 кГц до 100 ГГц и называется радиочастотным генератором.

Принцип работы катушки Теслы

Эта катушка может генерировать выходное напряжение до нескольких миллионов вольт в зависимости от размера катушки. Катушка Тесла работает по принципу достижения состояния, известного как резонанс.Здесь первичная катушка излучает огромное количество тока во вторичную катушку, чтобы управлять вторичной цепью с максимальной энергией. Точно настроенная схема помогает пропускать ток из первичной во вторичную цепь с настроенной резонансной частотой.



Схема катушки Тесла

Эта катушка состоит из двух основных частей: первичной и вторичной, причем каждая катушка имеет собственный конденсатор. Искровой разрядник соединяет катушки и конденсаторы.Искровой разрядник предназначен для создания искры, которая возбуждает систему.

Схема катушки Тесла

Tesla Coil Works

В этой катушке используется специальный трансформатор, называемый резонансным трансформатором, радиочастотным трансформатором или колебательным трансформатором.

Первичная обмотка подключена к источнику питания, а вторичная обмотка трансформатора слабо связана для обеспечения резонанса. Конденсатор, подключенный параллельно цепи трансформатора, действует как схема настройки или LC-цепь для генерации сигналов определенной частоты.

Первичная часть трансформатора, также известная как резонансный трансформатор, поднимается вверх, создавая очень высокие уровни напряжения в диапазоне от 2 кВ до 30 кВ, которые, в свою очередь, заряжают конденсатор. Когда в конденсаторе накапливается огромное количество заряда, он в конечном итоге разрывает воздух в искровом промежутке. Конденсатор пропускает огромное количество тока через катушку Тесла (L1, L2), что в свою очередь генерирует высокое напряжение на выходе.

Частота колебаний

Комбинация конденсатора и первичной обмотки "L1" образует настроенную цепь.Эта настроенная схема гарантирует, что как первичная, так и вторичная цепи точно настроены на резонирование на одной и той же частоте. Резонансные частоты первичных цепей «f1» и вторичных цепей «f2» определяются по формуле:

f1 = 1/2π L1C1 и f2 = 1/2 √ 9001 L2C2

Поскольку вторичный контур не регулируется, подвижный отвод «L1» используется для настройки первичного контура до тех пор, пока оба контура не будут резонировать на одной частоте.Поэтому частота первички такая же, как и у вторичной.

F = 1 / 2π√l1C1 = 1/2π = 1/2π L2C2

Условие для первичного и вторичного резонанса на той же частоте:

L1C1 = L2C2

Резонансное напряжение в трансформатора не зависит от коэффициента числа витков, как в обычном трансформаторе. Как только цикл начинается и лонжерон позиционируется, энергия первичной цепи накапливается в первичном конденсаторе «C1», а напряжение, при котором пробивается искра, равно «V1».

W1 = 1/2C1V1 два

Аналогично, энергия вторичной обмотки определяется по формуле

W2 = 1/2C2V2 два = W П1. Упрощая приведенное выше уравнение, мы получаем

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

В приведенном выше уравнении пиковое напряжение может быть достигнуто, когда нет перебоев с подачей воздуха. Пиковое напряжение — это напряжение, при котором воздух разрушается и становится проводящим.

Преимущества/недостатки катушки Тесла

Преимущества

  • Позволяет равномерно распределить напряжение в катушках обмотки.
  • Медленно увеличивает напряжение, чтобы не повредить.
  • Отличная производительность.
  • Использование трехфазных выпрямителей для более высоких мощностей может обеспечить огромное распределение нагрузки.

Недостатки:

  • Катушка Тесла представляет несколько рисков для здоровья из-за излучения высоковольтных радиоволн, включая ожоги кожи, повреждение нервной системы и сердца.
  • Имеет высокую стоимость приобретения большого сглаживающего конденсатора постоянного тока.
  • Создание схемы требует много времени, так как она должна быть идеальной, чтобы резонировать

Применение катушек Теслы

Сегодня эти катушки не требуют больших сложных цепей для генерации высокого напряжения. Тем не менее, маленькие катушки Теслы находят применение во многих сферах.

  • Сварка алюминия
  • Эти катушки используются в автомобилях для зажигания свечей зажигания
  • Созданы вентиляторы с катушками Тесла, используемые для создания искусственного освещения, звуков, напоминающих музыку Катушки Тесла в индустрии развлечений и образования используются в качестве аттракционов на выставках электроники и науки музеи 90 110
  • Высоковакуумные системы и дуговые зажигалки
  • Детекторы утечек вакуумных систем

Часто задаваемые вопросы

1).Что делают катушки Тесла?

Эта катушка представляет собой радиочастотный генератор, который приводит в действие резонансный трансформатор для получения высокого напряжения при малом токе.

2). Может ли катушка Теслы заряжать телефон?

В настоящее время выпускаются смартфоны со встроенной беспроводной зарядкой, использующей принцип катушки Теслы.

3). Опасна ли катушка Тесла?

Катушка и ее аксессуары очень опасны, поскольку они генерируют очень высокие напряжения и токи, которые человеческое тело не может обеспечить

4).Почему катушки Теслы создают музыку?

В целом, эта катушка превращает воздух вокруг себя в плазму, которая меняет объем и распространяет волны во всех направлениях, создавая звук/музыку. Это происходит на высокой частоте от 20 до 100 кГц.

5). Как Тесла передал электричество по беспроводной сети?

Искровой разрядник используется для соединения конденсаторов и двух катушек. Мощность, подаваемая трансформатором, создает необходимый ток и питает всю цепь.

Итак, речь идет об обзоре катушки Тесла, которую можно использовать для выработки электричества высокого напряжения, слабого тока и высокой частоты. Катушка Теслы обладает способностью беспроводной передачи электроэнергии на расстояние до нескольких километров. Мы позаботились о том, чтобы эта статья дала читателю представление о работе катушки Тесла, ее преимуществах и недостатках, а также об использовании. Действительно, его изобретение беспроводной передачи электричества изменило способ общения в мире.

.Полупроводниковая катушка

Тесла с двойным резонансом

Конструктор трансформатора Тесла - Никола Тесла из Сербии. Изобретение предназначалось для беспроводной передачи энергии. Это трансформатор с воздушным сердечником, работа которого основана на явлении резонанса и генерирует напряжение в миллионы вольт. Каждый электрический разряд в воздухе связан с образованием канала ионизированного газа. Источником акустической волны является значительное повышение температуры и давления в канале разряда.Это также проявляется в эффективном освещении. Конструктором трансформатора Теслы является Никола Тесла из Сербии. Изобретение предназначалось для беспроводной передачи энергии. Это трансформатор с воздушным сердечником, работа которого основана на явлении резонанса и генерирует напряжение в миллионы вольт. Каждый электрический разряд в воздухе связан с образованием канала ионизированного газа. Источником акустической волны является значительное повышение температуры и давления в канале разряда.Это также проявляется в эффективном освещении.

Классический трансформатор состоит из: высоковольтного источника питания, разрядника, конденсатора, первичной обмотки, вторичной обмотки и тороида. В двойной резонансной твердотельной катушке Тесла (DRSSTC Dual Resonant Solid State Coil Tesla) искровой разрядник заменен электронной схемой, так что для работы не требуется высокое напряжение. Это главная особенность, которая отличает сделанную мной катушку от других.Благодаря использованию инвертора и специального контроллера можно регулировать и контролировать рабочие параметры, такие как значения тока и напряжения в цепи, количество потребляемой мощности или частота и наполнение сигналом. Изменение частоты и продолжительности разрядов вызывает изменение высоты звука, генерируемого разрядом, благодаря чему возможно воспроизведение отдельных звуков разной высоты и громкости, а также составленных из них мелодий. В ближайшее время планирую адаптировать систему для воспроизведения музыки на катушке Теслы.

Фото 1. Трансформатор Тесла запущен, длина разряда достигает 50 см

Двухрезонансная полупроводниковая катушка Теслы — еще один вариант трансформатора. Как следует из названия, есть два резонансных контура. Первая представляет собой LC-схему, управляемую модулями IGBT. Вторая схема — классическая вторичная обмотка и тор. Условием работы DRS-STC является то, что обе цепи должны работать на одной или близкой резонансной частоте. Если это условие выполняется, энергия эффективно передается между цепями.Хотя потребляемый устройством ток из сети невелик, в первичной цепи он может достигать даже нескольких сотен ампер. Ограничением является мощность транзисторов и конденсаторов. Представленная катушка вырабатывает напряжение до 2 миллионов вольт, эффект от ее работы показан на фото 1.

Конструкция и работа устройства

Блок-схема устройства представлена ​​на рисунке 2. Конструкцию можно разделить на 8 блоков.

Рисунок 2. Блок-схема

1.Мощность

Контроллеру требуется питание постоянного тока 5 В, 15 В и –15 В. На промежуточный мост подается напряжение 40 В. Все необходимые напряжения были получены благодаря использованию тороидального трансформатора (фото 3). В первичную цепь подается выпрямленное сетевое напряжение. На этапе тестирования я использовал автотрансформатор, который позволял постепенно увеличивать напряжение питания инвертора. Потребляемая мощность при разряде длиной 50 см не превышала 1000 Вт.

Фото 3.Системы управления трансформаторным питанием

2. Прерыватель

Цепь, запускающая DRSSTC, является прерывателем. Он имеет контроль частоты и заполнения, который управляет катушкой. Он синхронизируется с первичной цепью с помощью специального триггера. Прерыватель — это отдельный элемент устройства (фото 4), он позволяет управлять работой катушки. Я соединил прерыватель с контроллером коаксиальным кабелем, но намерен заменить его оптоволоконным.Я также планирую построить музыкальный прерыватель, который позволит вам управлять трансформатором Теслы с помощью музыки. Его основной задачей будет чтение MIDI-файлов и генерация соответствующего управляющего сигнала. Схема прерывателя показана на рисунке 5.

Фото 4. Прерыватель - модуль управления параметрами работы катушки

Рисунок 5. Схема подключения прерывателя

3. Контроллер

Создатель и первый автор этой раскладки Финн Хаммер.Принцип работы регулятора основан на использовании сигнала обратной связи. Трансформатор тока с соотношением сторон 1:100, размещенный на одном из проводников первичной цепи, генерирует сигнал, который затем преобразуется в импульсы и используется для управления модулями IGBT. Контроллер также выполняет функцию ограничения тока, используя тот же трансформатор, что и в случае с обратной связью. На этот раз сигнал выпрямляется и подается на вход компаратора.Опорное напряжение подается на второй вход компаратора. Эта система используется для блокировки работы катушки при превышении заданного значения тока. Схема контроллера показана на рисунке 6, а собранная плата контроллера – на фото 7.

Рисунок 6. Электрическая схема контроллера

Фото 7. Внешний вид собранной платы драйвера

IGBT должны переключаться с нулевыми значениями тока - это операция ZCS (Zero Current Switching).В противном случае IGBT будут повреждены при более высоком напряжении питания. Для достижения этой цели была использована схема опережения напряжения к току. Время опережения можно точно настроить, чтобы точно установить переключение в моменты нулевого тока.H-мост управляется управляющим трансформатором GDT, а затем промежуточным мостом, тем самым обеспечивая гальваническую развязку контроллера от силовой цепи. Трансформатор управления ГДТ и трансформаторы тока намотаны на тороидальных сердечниках из материала 3Э25.

Рисунок 8. Схема подключения промежуточного моста

4. Промежуточная перемычка

Сигнал, формируемый контроллером и управляющим трансформатором ГДТ, поступает на промежуточный мост. Это типичная полная мостовая схема с МОП-транзисторами, используемыми для максимально возможного сокращения времени нарастания и спада сигнала. Задача этой части — усилить сигнал, управляющий главным инвертором, и таким образом разгрузить контроллер. Схема промежуточного моста показана на рисунке 8, а собранная плата на фото 9.

Фото 9. Вид собранной промежуточной плиты моста

Рисунок 10. Схема подключения инвертора

5. Инвертор

Схема инвертора представлена ​​на фото 10, представляет собой Н-мост, построенный с применением IGBT транзисторов SKM200GB128D, максимальное рабочее напряжение которых 1200 В и максимальный длительный ток 300 А. В состав моста также включены фильтрующие конденсаторы - a всего 13,6 мФ 450 В. При переключении транзисторов возникают значительные перенапряжения.Это связано с коммутацией больших токов. Для их устранения я применил соответствующие управляющие и снабберные конденсаторы на 2 мФ, значительно снижающие импульсы напряжения, и диоды защиты TVS, задачей которых является короткое замыкание отрицательных импульсов напряжения. На фото 11 представлена ​​осциллограмма формы тока в первичной цепи (максимальное значение до 300 А), а на фотографии 12 – осциллограмма напряжения в этой цепи.

Фото 11.Осциллограмма формы тока в первичной цепи, максимальный ток около 300 А

Фото 12. Осциллограмма формы напряжения в первичной цепи катушки

Соединения между транзисторами и конденсаторами фильтра должны иметь наименьшую индуктивность, так как это увеличивает энергию импульсов напряжения. Чтобы предотвратить это, для соединений использовалась арматура из толстого медного листа. Идея инвертора заключается в том, чтобы переключать транзисторы точно при нулевом токе (ZCS).Весь инвертор смонтирован на большом радиаторе, но благодаря режиму ZCS он остается холодным даже после более длительной работы катушки. На фото 13 и 14 показан инвертор в собранном виде.

Фото 13. Вид инвертора

в собранном виде

Фото 14. Способ монтажа медных шин

6. Первичный резонансный контур

В качестве резонансного конденсатора я использовал батарею из 4 конденсаторов ПМБ 0,56 мФ 4 кВ. Они были выбраны для выдерживания высоких токов и напряжений.Первичная обмотка выполнена из медной трубки диаметром 10 мм, намотанной на специально вырезанные опоры из оргстекла. Общая длина трубы около 10 м. Конструкция первичного резонансного контура показана на фото 15 и 16.

Фото 15. Конструкция первичной обмотки

Фото 16. Элементы базы первичной обмотки

7. Вторичный резонансный контур

Вторичная обмотка намотана на канализационной трубе 160 мм проводом 0,3 мм на длине 56 см, что составляет примерно 1800 витков (фото 17).Для правильного выполнения этой части требуется терпение и большие ручные навыки. После намотки покрасил их эпоксидной смолой, что предотвращает рассыпание провода. Тор был построен путем намотки спиротрубы на прессованные деревянные крышки, выравнивания поверхности шпаклевкой и покрытия всей поверхности алюминиевой лентой. Резонансная частота вторичных обмоток и тора составляет примерно 70 кГц.

Фото 17. Строительство вторичного контура

8.База

Основа всего устройства изготовлена ​​из вспененных пластин ПВХ. Для их соединения я использовал алюминиевые ножки (фото 18). Для обеспечения подвижности всей конструкции было установлено 4 опорных катка. Основание пришлось делать очень аккуратно из-за того, что оно несет на себе большой вес всех остальных элементов.

Фото 18. Основание с прикрепленными аксессуарами

Резюме

При сборке устройства я столкнулся с несколькими проблемами.Одним из них было удивительно большое влияние расположения объектов в непосредственной близости от трансформатора на его параметры. Каждое изменение приводило к снятию системы с охраны. Другой проблемой была токовая емкость резонансного конденсатора. В первичной цепи текут очень большие токи в сотни ампер. Я решил это с помощью конденсаторных батарей, параметры которых были учтены с большим запасом.

Катушку, которую я построил, можно использовать:

  • Во время высоковольтных шоу, концертов, фестивалей, специальных мероприятий;
  • В электротехнической лаборатории и физическом классе в качестве учебного пособия для изучения, в том числев резонансные явления;
  • Для беспроводной передачи энергии;
  • Для ионизации газов;
  • Для проверки прочности кузова автомобилей, самолетов и лабораторных испытаний.

Безопасность

Хорошее заземление является основным условием безопасного использования трансформатора Тесла. Электронное заземление, все металлические детали, нижний конец вторичной обмотки и катушка защиты должны быть подключены к нему.Заземление катушки безопасности гарантирует, что первичная цепь защищена от высокого напряжения. Человек, управляющий катушкой, должен находиться на безопасном расстоянии (несколько метров) от устройства. Само устройство защищено предохранителями. Они также должны быть подключены к электрической системе с установленным устройством защитного отключения. Для запуска катушки лучше всего использовать автотрансформатор, который позволяет постепенно увеличивать напряжение питания инвертора.

Якуб Енджеевский 90 120 90 121 [email protected]

Библиография:

  1. http://bit.ly/2JncXRR
  2. http://bit.ly/2okvfMo
  3. http://bit.ly/32RlvIC
  4. http://bit.ly/340cLzY
  5. Видео: http://bit.ly/2MP0o4a

Благодарности
Особую благодарность заслуживают: д-р Павел Собчак (научный руководитель), Дамиан Пала (выпускник химической технологии Университета науки и технологии AGH).Станислава Сташич в Кракове), Доминик Идзиняк (студент электротехники в Жешувском технологическом университете). Я благодарен этим людям за все их время и усилия, чтобы найти ответы на мои вопросы. г-н мгр. англ. Анджей Гаевский, спасибо за существенную помощь в подготовке к конкурсу "Электроник". 90 120 Якуб Енджеевский 9000 3

.

Электроника








Трансформатор Теслы

Трансформатор Теслы — работа великого (хотя и забытого) сербского ученого Николы Теслы. Это устройство было разработано более 100 лет назад в лаборатории Теслы в Колорадо-Спрингс. Трансформатор Тесла представляет собой трансформатор без сердечника (т. е. с воздушным сердечником), который работает за счет электромагнитного резонанса.Принцип его работы аналогичен радио. Это устройство состоит из двух LC-контуров (имеющих емкость и индуктивность). Значение емкости и индуктивности определяет рабочую частоту. Один LC (первичный) контур создает и излучает электромагнитное поле определенной частоты, а другой (вторичный LC контур), колеблясь на той же частоте, поглощает это поле (т.е. энергию, излучаемую первичным), преобразуя ее обратно в электромагнитное поле. электрический ток. Трансформаторы Тесла обычно работают на частоте от 100 кГц до 1 МГц (ток, питающий такой трансформатор, имеет частоту сети, т.е. 50 Гц в Польше, 60 Гц в США).Как уже было сказано, LC-контур состоит из катушки с определенной индукцией и конденсатора с определенной емкостью.

Рабочая частота трансформатора Теслы зависит от этих двух элементов. Первичная катушка состоит всего из нескольких витков (3-15). Конденсатор, с другой стороны, имеет емкость порядка нанофарадов. Основным элементом за вторичной цепью является катушка с несколькими витками (300-1200), намотанная только в один слой. Сама такая катушка имеет емкость в несколько пикофарад, но для получения соответствующей частоты и длинных искр добавляется тороид.Емкость такого тороида зависит от его размеров и составляет 10-50 пФ. Для максимально эффективной передачи энергии требуется, чтобы обе LC-цепи (первичная и вторичная) работали на одной частоте. Две цепи должны располагаться как можно ближе друг к другу. Обычно диаметр первичной катушки примерно в 2 раза больше диаметра вторичной катушки, поэтому вторичная катушка вставляется в первичную.


АВТОР СТРАНИЦЫ
Автор: Дариуш Межеевский






.

Тесла трансформатор

устройство, принцип работы и схема

Каждый человек, скорее всего, слышал о том, что трансформатор Тесла часто называют катушкой Тесла. Этот барабан можно увидеть во многих фильмах, компьютерных играх и сериалах. Однако недостаточно услышать, что есть что-то подобное. Если вас спросят, что именно делает трансформатор Теслы, сможете ли вы ответить на этот вопрос? Скорее всего нет, а если можешь, то не можешь сказать достаточно подробностей.Вот почему эта статья. С его помощью можно узнать все о трансформаторе Тесла, как он работает, для чего используется, как работает и так далее. Конечно, если вы учились по физической специализации, то эти данные не будут для вас новыми, но большинство людей до сих пор не знают подробностей о Катушке Теслы. А ведь это очень интересные данные, которые позволят вам расширить кругозор. Как нетрудно догадаться, великий ученый Никола Тесла, запатентовавший свое изобретение в 1896 году, описывал его как устройство, предназначенное для выработки электрических токов высокой частоты.По сути, это и есть катушка Тесла, и вы наверняка уже это знаете. Поэтому стоит взглянуть на более интересные и менее известные данные.

Что это?

Сначала нужно объяснить суть Катушки Теслы. Это может выглядеть по-разному, но многие люди говорят, что это выглядит впечатляюще, так или иначе, даже в спокойном режиме. Что уж говорить о том, когда он активируется и вокруг него образуются видимые свалки электричества. Но как именно это происходит? Трансформатор Тесла работает за счет резонанса электромагнитных волн, образующихся в двух обмотках катушки, первичной и вторичной.Первичная обмотка является частью центра колебаний искры. Что касается вторички, то ее роль уже играет простая проволочная катушка. При совпадении частот колебаний первичной и вторичной цепей между концами катушки возникает высокое переменное напряжение, которое видно невооруженным глазом. Если вы не очень понимаете, как работает трансформатор Тесла, то, например, можете сделать обычные качели. С их помощью уточнить работу будет намного проще. Если вы делаете качание с принудительной вибрацией, амплитуда будет пропорциональна вашему усилию.Если вы выберете качание в режиме без вибрации каждый раз, когда вы перемещаете качели в нужный момент, амплитуда увеличится в несколько раз. То же самое происходит и с катушкой Теслы: когда два витка колеблются вместе, создается гораздо более сильный ток.

Конструкция трансформатора

Вторым моментом, который необходимо учитывать при выборе трансформатора Тесла, является схема. Как именно работает катушка? На самом деле устройство этого трансформатора может быть самым разнообразным, поэтому сейчас вы узнаете, как устроен его простейший вариант, который потом можно корректировать по своему усмотрению.Итак, простейший трансформатор Тесла состоит из нескольких компонентов, а именно входного трансформатора, катушки индуктивности, включающей в себя первичную и вторичную обмотки, а также разрядника, конденсатора и вывода. Фактически ток начинает двигаться от входного трансформатора, являющегося источником питания, откуда он проходит через ограничитель и конденсатор в дроссель, а оттуда в умноженном количестве направляется на клемму. Кроме того, клемму часто выбирают так, чтобы она могла выдерживать одинаковое напряжение, например, она может иметь форму шара или диска.Как вы понимаете, это простейший трансформатор Тесла - схема тому подтверждение. В катушке Теслы может быть больше элементов. Например, может быть тор, который не описан на этой схеме, потому что он не является ключевым компонентом. Что касается основных элементов, то все они были указаны.

Эксплуатация

Теперь вы знаете, как работает трансформатор Теслы. Принцип его работы вам тоже понятен, но можно и вдаваться в подробности.Как именно это работает? Оказывается, он работает в импульсном режиме. Что это значит? Это означает, что конденсатор заряжается в первый раз до тех пор, пока разрядка не завершится и электрическая энергия не будет передана катушке индуктивности. Затем начинается вторая фаза, во время которой генерируются высокочастотные колебания. Обратите внимание, что ограничитель должен быть расположен параллельно источнику питания, чтобы он замыкал цепь при подаче тока на катушку, тем самым исключая источник питания из цепи.зачем вам это? Если источник питания останется частью схемы, это может значительно снизить напряжение на выходе трансформатора. Конечно, результат все равно будет, но при этом он будет не самым впечатляющим. Так работает трансформатор Теслы. Принцип работы теперь вам полностью ясен, но есть еще некоторые детали, которые могут вас заинтересовать.

Трансформаторная нагрузка

Как вы уже могли заметить, если вы планируете построить мощный трансформатор Тесла, для этого потребуется продумать абсолютно все детали, так как любое отклонение от нормы приведет к выходному напряжению недостаточно высока, поэтому эффект будет менее впечатляющим.Особое внимание следует уделить первоначальному взносу, то есть выбору источника питания. В этом случае нужно правильно подобрать конденсатор, чтобы выходное напряжение было идеальным, а конденсатор не «связывался сам по себе». Есть даже трансформатор Тесла с автоблокировкой, поэтому разнообразию конструкций нет предела. Итак, следует помнить, что в данном случае рассматривается простейшая конструкция катушки Тесла.

Поколение

Ну и последнее, на что стоит обратить внимание, это сам процесс генерации тока высокой частоты.Таким образом, трансформатор Тесла питается от выбранного источника питания, передающего заряд конденсатору, где он накапливается до тех пор, пока не произойдет отказ, в результате чего конденсатор разряжается через разряд на первичную обмотку. При резком падении напряжения на ограничителе цепь замыкается и, как было сказано выше, источник питания отключается от цепи. В этот момент на первичной обмотке возникает высокочастотная вибрация, которая затем передается на вторичную обмотку, в результате чего вибрация становится резонансной, и на клемме генерируется ток высокого напряжения.Так работает простейший трансформатор Тесла, но существует множество его самых разнообразных модификаций.

Модификации

В первую очередь следует знать, что классическая версия катушки Тесла, о которой было рассказано выше, обозначается так - SGTC. Последние две буквы расшифровываются как Tesla Coil, что напрямую переводится как «катушка Тесла». Эти две буквы будут присутствовать в каждой из аббревиатур, а изменятся только первые две.В этом случае SG означает Spark Gap, что означает, что эта катушка Тесла работает на искровом промежутке, образованном искровым промежутком. Однако это не всегда так, поэтому необходимо рассматривать различные варианты, например, трансформатор Тесла на транзисторах или полупроводниках. Первая модификация, на которую можно обратить внимание, это РСГТЦ, представляющая собой катушку, работающую на вращающемся разряднике. В этом случае для питания используется электродвигатель, который вращает диск с электродами. Существует также VTTC, называемая катушкой Теслы, работающая от вакуумных ламп.Этот вариант не требует высокого напряжения, а также отличается бесшумной работой. Следующим вариантом является SSTC, то есть катушка Теслы, которая питается от полупроводникового генератора. Эта модификация одна из самых интересных по выразительности, ведь с помощью силовых выключателей можно менять форму разряда. Модификацией этой версии катушки Тесла является DRSSTC. При этом используется двойной резонанс, что дает гораздо более внушительный размер разряда. Отдельно стоит посмотреть на QCW DRSSTC - для этой катушки Тесла характерна "плавная подкачка", то есть плавный, а не резкий рост всех параметров.В каждом из этих случаев расчет трансформатора Тесла будет отличаться так же, как и его конструкция и, соответственно, его схема.

Использование катушки Тесла

Но как использовать энергию трансформатора Тесла? Этим вопросом задается каждый человек, который впервые видит работу этого устройства. Строго говоря, любование потрясающими разрядами, огромными и впечатляющими на вид, — одно из самых важных и популярных применений.Этот трансформер позволяет устроить настоящее шоу, способное очаровать любого человека, ведь это не магия, а чистейшая наука. Так что можно с уверенностью сказать, что одна из главных ролей трансформатора Теслы – это украшение и развлечение. Однако оказывается, что есть и другие способы использования этой технологии. Например, изначально катушки Тесла использовались для радиоуправления, беспроводной передачи данных и для передачи энергии. Конечно, с течением времени появлялись более эффективные способы выполнения каждой из этих функций, поэтому постепенное использование катушки Теслы становилось все менее и менее важным.Также стоит отметить, что его использовали в медицине. Дело в том, что высокочастотный разряд при прохождении через кожу не оказывал негативного воздействия на внутренние органы человека, но при этом тонизировал кожу человека. В современном мире катушка Тесла не используется должным образом с практической точки зрения из-за сложности поддержания ее постоянной работы. Иногда он используется для зажигания газоразрядных ламп или в вакуумных системах, где трансформатор помогает обнаруживать утечки.Таким образом, использование трансформатора Теслы в современном мире по-прежнему носит, в большинстве случаев, декоративный, развлекательный и познавательный характер.

Эффекты

Представьте себе уже трансформатор Теслы, поэтому нет смысла говорить о нем что-то еще. Однако это не означает, что тема самой катушки Тесла исчерпана. Например, вы можете проверить, какие типы снимков создаются в результате его действий. Оказывается, они не случайны: есть четыре основных типа. Во-первых, вы можете увидеть стримеры — скучные разветвленные каналы, идущие от терминала в эфир.На самом деле это визуализация ионизации воздуха. Во-вторых, можно заметить искры — это искровые разряды, попадающие на клемму прямо на землю. Отличить их можно благодаря тому, что они очень сильно выделяются внешне – это пучок ярких сверкающих каналов. В-третьих, коронный разряд — так называемое свечение ионов непосредственно в высоковольтном поле. И, наконец, существует также дуговой разряд, возникающий, если вставить в трансформатор заземленный предмет.Этот метод используется многими, когда катушка Тесла используется для развлекательных мероприятий.

Воздействие на здоровье

Выше было сказано, что после изобретения катушки Теслы она использовалась в медицинских целях, однако многие источники утверждают, что трансформатор Теслы смертелен. Кто прав, а кто лукавит? В большинстве случаев высокое напряжение смертельно опасно для человека, так как приводит к ожогам, а также к остановке сердца. Однако некоторые типы трансформаторов Тесла имеют так называемыеСкин-эффект, позволяющий электричеству воздействовать только на поверхность объекта, в данном случае на кожу человека. Как было сказано выше, он тонизирует кожу и омолаживает ее. Медицинских подтверждений этому опять же нет, но об этом своевременно написано много.

Катушка Теслы как элемент культуры

Даже если вы не любите науку, скорее всего, вы уже видели катушку Теслы, так как она используется в различных сферах развлечений. Во-первых, вы можете увидеть это во многих фильмах, которые появлялись в кинотеатрах в разные годы.Одним из самых известных фильмов, в котором трансформатор Теслы сыграл очень важную роль, стала экранизация одноименного романа «Престиж». Очень часто катушку Теслы можно встретить в компьютерных играх, где она чаще всего выступает в роли мощного оружия. Более того, трансформаторы Теслы можно встретить даже в музыкальном искусстве. Оказывается, можно изменить звук электрического разряда, увеличивая и уменьшая частоту тока. Некоторые артисты и группы используют его для записи музыки.А тот, кто не хочет все усложнять, прибегает к использованию катушки Тесла для создания реалистичных звуков молнии, как, например, у известной певицы Бьорк. Итак, в современном мире трансформаторы Тесла используются очень широко, но нельзя сказать, что они используются по прямому назначению. Его время в качестве функционального устройства с катушкой Тесла уже выжило и фактически забыто, как и большинство старых устройств. Однако благодаря создаваемым им визуальным эффектам катушка Теслы сохранилась до наших дней и до сих пор используется постоянно, хотя и как тема для развлечения.Также стоит отметить, что он используется и в образовательных целях, ведь здесь можно наглядно показать начинающим физикам, как выглядит электрический разряд, как он себя ведет и так далее. Проще говоря, трансформатор Теслы – это устройство, существующее уже сто лет и не потерявшее своей актуальности даже в двадцать первом веке, известное всем своим невероятным прогрессом в области передовых технологий.

.

Как сделать простую катушку тесла в домашних условиях. Катушка Hozmag tesla

19 июня 2014 г., 4:41

Имея патологическую тягу к сантехнике, не могу приучить себя пользоваться ею по назначению. Всегда есть идеи, что сделать с трубами, фитингами и переходниками, чтобы никогда не использовать их в сантехнике. Это случилось на этот раз. Производим высоковольтный генератор Тесла на сантехнике.

Почему такой выбор? Это очень просто.Я сторонник элегантных и повторяемых технических решений. Минимальный монтажник, отделка, надстройки, заглушки. Жизнь должна наслаждаться легкостью решения и изяществом формы.

Что вам нужно?

Магазин поменял все что есть в наличии и покупка заняла всего несколько минут.

Изображение — это все, что нужно. Я цитирую оригинальные названия с этикеток магазинов.
1. Труба 40х0,25м
2. Переходное кольцо на трубу 40 мм
3.Лак высоковольтный (был в арсенале)
4. Переход муфты на гладкий конец чугунной трубы 50 мм
5. Манжета резиновая 50 мм
6. Провод медный 0,14 мм ПЭВ-2 (из старого запаса)

стоимость всех аксессуаров примерно 200 руб. При покупке лучше выбирать магазин покрупнее, чтобы не объяснять рейнджерам и менеджерам, зачем вы собираете несоответствующие вещи и как вам помочь найти то, что вам нужно. Также нам понадобятся несколько недорогих запчастей, которые придут чуть позже.Но сначала немного отвлечемся…

Катушки Тесла и так далее.

О Тесле было сказано много разных вещей, но большинство людей (включая меня) согласны с тем, что Тесла много сделал для развития науки и техники в свое время. Многие из его патентов были защищены, некоторые из них до сих пор за пределами понимания. Но главным достоинством Теслы можно считать изучение природы электричества. Особенно высокое напряжение. Тесла поразил своих друзей и коллег удивительными экспериментами, в которых он легко и со страхом запускал высоковольтные генераторы, производившие сотни тысяч, а иногда и миллионы вольт.В этой статье я опишу изготовление миниатюрного генератора Тесла, теория которого изучена достаточно хорошо и подробно. Теперь к делу!

Что у нас должно получиться
Наконец, нам нужно собрать наше устройство как показано на картинке:

Шаг 1. Намотка высоковольтной катушки

Основную катушку высокого напряжения наматываем на трубку проводом толщиной 0,1-0,15 мм. У меня была проволока 0,14мм. Это, пожалуй, самое скучное.Намотка должна производиться максимально аккуратно, виток к витку. Можно использовать оснастку, но я наматывал витки вручную. Кстати, я всегда делаю что-то минимум с двумя копиями. Почему? Первый навык. Второй товар оказывается просто сладкоежкой, и всегда найдется человек, который начнет выпрашивать аппарат (подарить, продать, дать попользоваться и т.д.). Первый дарю, второй остается в наборе, глаз радуется, растет дружба, растет гармония в мире.

Шаг 2.Изоляция катушки высокого напряжения 9000 9
Следующим важным этапом является изоляция высоковольтной катушки. Не скажу, что надо 20 раз окунать катушку в воск, обматывать лакотканью или наносить травление в масле. Все это близко к Колчаку. Мы люди современные, поэтому используем лаки высокого напряжения (см. первое фото. Марку лака не указываю, можно погуглить) и широкую усадку. Лак покрывают в два-три слоя.Сушим слой не менее 20-30 минут. Лак ложится идеально. Результат отличный! Катушка становится вечной! Стоимость лака не велика. Воздушный шар триста рублей. Думаю хватит с десяток таких устройств. НО !!!

Лак оказался ОЧЕНЬ ТОКСИЧНЫМ! Буквально через минуту у меня заболела голова и кошку начало рвать. Работу пришлось остановить. Помещение срочно проветривается, нанесение лака прекращается. Ему срочно пришлось бежать в магазин. Покупаю пива и молочного кота, чтобы вылечиться от отравления:

Хороший лак нужно сделать под капотом, но (спасая себя и кота) я делала на улице.В хорошую погоду не было ветра и пыли и не лил дождь. Затем нужно надеть широкую термоусадку и усадить катушку с помощью термофена. Делать это нужно аккуратно, от центра к краю. Он должен быть плотным и гладким.

Шаг 3. Изготовьте индуктор и соберите всю конструкцию

Пожалуй, самая важная часть генератора. Я проанализировал множество конструкций подобных устройств, и многие авторы допускают одну и ту же ошибку. Во-первых, используется достаточно тонкий провод, во-вторых, отсутствует равномерный и значительный (не менее 1 см) зазор с высоковольтной катушкой, применяется многовитковость.Это абсолютно не нужно. Изрядно 2,4-х витков на первую треть высоковольтной катушки. Для катушки индуктивности мы используем полую медную трубку диаметром 8 мм, что обеспечивает минимальную индуктивность и просто идеальные характеристики генератора во время работы. Три витка намотаны на резиновую манжету в пазах. Чтобы трубка не перекручивалась, плотно заполните ее мелким песком. После аккуратно насыпать песок. После того, как вся конструкция собрана, все должно выглядеть как на картинке:

Медная трубка, пожалуй, самый дорогой элемент в этой самоделке.Уже 150 руб. Тоже купил в хозмаге.

Некоторые тонкости...

Тонкости конструкции контактов дросселя. Они изготовлены из отожженной медной полосы и дают усадку. Это обеспечивает минимальную индуктивность конструкции, что очень важно. Контакты спрятаны внутри муфты. Все соединения должны быть как можно короче и выполнены широкими медными жилами, что снижает различные потери. В верхней части устройства несем переходное кольцо, которое прижимает медный круглый наконечник, на который припаян верхний штырь высоковольтной катушки.Рисунок сверху покрыт жидкой резиной. Посередине выведен мини-джек.

Шаг 4. Подключить и проверить генератор

Существует около 2 миллионов способов питания такого устройства. Рассмотрим самый простой - по схеме, представленной на этом рисунке:

Вам понадобится пара резисторов, конденсатор, транзистор, не забудьте поставить радиатор. Указаны рейтинги. Ресурс схемы, думаю, не велик, но учитывая дешевизну транзисторов и срочность желающих увидеть результат, это уже не в счет.


Если все правильно собрать, то схема заработает сразу. Если генерации нет, переключаем контакты индуктора наоборот. Это сработало сразу. Генерация начинается с 5-7 вольт. Уже при 6 вольтах генерация стабильная, при 12 вольтах все горит. На фото видно, что вентилятор продувает всю конструкцию, так как транзистор достаточно горячий, хоть и стоит на радиаторе. Удивительно, но схема очень надежная. При 12 вольтах он работает часами и очень стабилен.Когда свет выключен и "мертвая" лампочка светит ярко. Источник тока для катушки лучше взять поплотнее (с выходным током не менее 2-3 ампер).

Видео устройства можно посмотреть

Изобретенная в 1891 году Николой Теслой катушка Теслы была разработана с целью проведения экспериментов с исследованиями разряда высокого напряжения. Это устройство состоит из источника питания, конденсатора, двух катушек, между которыми циркулирует заряд, и двух электродов, между которыми он будет разряжаться.Катушку Теслы, находящую применение в самых разных устройствах (от ускорителей частиц и телевидения до детских игрушек), можно изготовить в домашних условиях из радиодеталей.

шагов

Часть 1

Конструкция катушки Тесла

    Перед началом работы выберите размер и расположение катушки Теслы. Вы можете сделать катушку Теслы настолько большой, насколько позволяет ваш бюджет; но обратите внимание, что катушка генерируемой искры выпускает воздух, который значительно расширяется (и производит гром).Электромагнитное поле, создаваемое катушкой, может вывести из строя электроприборы, поэтому лучше всего размещать их в удаленном месте, например в гараже или мастерской.

  • Чтобы узнать, какую длину дуги можно получить или какая мощность потребуется блоку питания, разделите расстояние между электродами в сантиметрах на 4,25 и возведите в квадрат - получите требуемую мощность. Следовательно, чтобы найти расстояние между электродами, умножьте квадратный корень из мощности на 4,25.Катушка Тесла, способная образовать дугу длиной 1,5 метра, потребует 1246 Вт. Катушка мощностью 1 кВт может произвести искру длиной 1,37 метра.
  • Ознакомьтесь с терминологией. Создание катушки Теслы потребует понимания некоторых научных терминов и знания единиц измерения. Вы должны понимать их значение и важность, чтобы сделать все правильно. Вот некоторая полезная информация:

    • Электрическая мощность — это способность собирать и удерживать электрический заряд при определенном напряжении.Устройство, предназначенное для накопления электрического заряда, называется конденсатором. Единицей измерения электрического заряда является фарад (обозначен буквой «F»). Фарада может быть выражена как 1 ампер-секунда (кулон), умноженная на вольт. Емкость часто измеряется в долях фарад, таких как микрофарад (мФ) – одна миллионная часть фарада, пикофарад (пкФ) – триллион фарад.
    • Самоиндукция — это явление ЭДС в проводнике при изменении протекающего по нему тока. Высоковольтные кабели, по которым протекает ток малой силы, обладают высокой самоиндукцией.Единицей измерения самоиндукции является генри (сокращенно «Гн»). Один генри соответствует цепи, в которой изменение тока со скоростью один ампер в секунду дает ЭДС 1В. Индуктивность часто измеряется в долях генра: миллигенри («мГн»), тысячная доля генра или микрогена (мГн), одна миллионная часть генра.
    • Резонансная частота – это частота, при которой потери энергии при передаче минимальны. Для катушки Тесла это частота минимальных потерь при передаче энергии между первичной и вторичной обмотками.Частота измеряется в герцах (сокращенно «Гц») и определяется как один цикл в секунду. Резонансную частоту часто измеряют в килогерцах («кГц»), килогерц равен 1000 Гц.
    • 90 133 90 120
    • Соберите все необходимые детали. Вам потребуются: трансформатор, первичный конденсатор большой емкости, разрядник, первичная катушка малой индуктивности, вторичная катушка большой индуктивности, вторичный конденсатор малой емкости и устройство для подавления высокочастотных импульсов, возникающих при высоких напряжениях при работе катушки Тесла. .Для получения дополнительной информации о необходимых деталях см. раздел статьи «Изготовление катушки Тесла».

      • Источник питания должен питать первичный или накопительный колебательный контур через дроссель, который состоит из первичного конденсатора, первичной катушки и разрядника. Первичная катушка должна примыкать к вторичной катушке, входящей во вторичный колебательный контур, но контуры не должны быть соединены проводами. Как только вспомогательный конденсатор накопит достаточный заряд, он будет испускать электрические разряды в воздух.
      • 90 133 90 120
      • Сделать главный конденсатор. Может состоять из множества небольших конденсаторов, соединенных в цепь, сохраняющую равные части заряда первичной цепи. Для этого все конденсаторы должны иметь одинаковую емкость. Такой конденсатор называется составным.

        • Небольшие конденсаторы и нагрузочные резисторы можно приобрести в магазине радиодеталей или снять керамические конденсаторы со старого телевизора. Вы также можете сделать конденсаторы из алюминиевой фольги и пластиковой пленки.
        • Для достижения максимальной мощности основной конденсатор необходимо полностью заряжать каждые полцикла питания. Для источника питания с частотой 60 Гц он должен заряжаться 120 раз в секунду.
        • 90 133 90 120
        • Создайте разделитель. Если вы хотите сделать одиночный разряд, необходимо использовать провод толщиной не менее 6 миллиметров, чтобы электроды выдерживали выделяющееся при разряде тепло. Также можно сделать многоэлектродный разрядник, поворотный разрядник или охладить электроды обдувом воздухом.Для этого можно приспособить старый пылесос.

          Намотать первичную катушку. Сама катушка будет сделана из проволоки, но вам понадобится форма, вокруг которой вы будете оборачивать проволоку. Следует использовать медный лакированный провод, который можно купить в магазине радиодеталей или снять с ненужного электроприбора. Форма, на которую вы будете наматывать провод, должна быть либо цилиндрической, например, картонная или пластиковая трубка, либо конической, например, старый абажур.

          • Длина кабеля определяет индуктивность первичной катушки. Первичная катушка должна иметь малую индуктивность, чтобы состоять из небольшого числа витков. Провод первичной катушки не обязательно должен быть одножильным, можно присоединить секции для регулировки индуктивности сборки.
          • 90 133 90 120
          • Соберите основной конденсатор, разрядник и первичную катушку в одну цепь. Этот контур является основным колебательным контуром.

            90 120
          • Сделать вторичную индуктивность. Что касается первичной катушки, то вам нужна цилиндрическая форма, на которую вы будете наматывать провод. Вторичная катушка должна иметь ту же резонансную частоту, что и первичная, чтобы избежать потерь. Вторичная катушка должна быть длиннее / выше, чем первичная катушка, поскольку она должна иметь более высокую индуктивность и предотвращать разряд вторичной цепи, который может сжечь первичную катушку.

            • Если у вас недостаточно материалов для изготовления вторичной катушки достаточно большого размера, вы можете сделать разрядный электрод для защиты первичной цепи, но это приведет к тому, что большая часть разрядов будет падать на этот электрод и не будет видна.

          Сочетание нескольких физических законов в одном устройстве воспринимается людьми, далекими от физики, как чудо или цель: исходящие грозоподобные разряды, светящиеся возле катушки люминесцентные лампы, не подключенные к обычной электросети и т.д. В этом случае соберите катушку тесла своими руками из стандартных деталей, которые продаются в любом магазине электротехники. Более оправданно передать настройки прибора людям, знакомым с принципами работы с электричеством, или внимательно изучить соответствующую литературу.

          Как Тесла изобрел свою катушку

          Никола Тесла - величайший изобретатель 20 века

          Одним из направлений деятельности Николы Теслы в конце 19 века была передача электричества на большие расстояния без проводов. 20 мая 1891 года на лекции в Колумбийском государственном университете (США) он продемонстрировал удивительное устройство сотрудникам Американского электротехнического института. Принцип его работы лежит в основе современных энергосберегающих люминесцентных ламп.

          В опытах с катушкой Румкорфа по методу Генриха Герца Тесла обнаружил, что стальной сердечник перегревается и плавится изоляция между обмотками при подключении к устройству высокоскоростного генератора переменного тока. Тогда он решил изменить конструкцию, создав воздушный зазор между обмотками и переместив сердечник в разные положения. Он добавил конденсатор в цепь, чтобы предотвратить затухание катушки.

          Принцип действия и применение катушки Тесла

          После достижения соответствующей разности потенциалов избыточная энергия выделяется в виде стримера с фиолетовым свечением.

          Резонансный трансформатор по следующему алгоритму:

          • конденсатор заряжается от высоковольтного трансформатора;
          • при достижении необходимого уровня заряда разряд происходит при прохождении искры;
          • первичная обмотка трансформатора замыкается, вызывая колебания;
          • повернуть точку подключения к виткам первичной обмотки, изменить сопротивление и отрегулировать всю цепь.

          В результате высокое напряжение наверху вторичной обмотки приведет к внушительным разрядам в воздухе.Для большей наглядности принцип устройства сравнивают с качелями, на которых качается человек. Качание — колебательный контур трансформатора, конденсатора и разрядника, лицо — первичная обмотка, качание — движение электрического тока, высота подъема — разность потенциалов. Достаточно несколько раз с некоторым усилием раскачать качели, поскольку они поднимаются на значительную высоту.

          Помимо использования познавательно-эстетических функций (демонстрация разрядов и освещения без подключения светильников к сети), устройство нашло применение в следующих отраслях:

          • радиоуправление;
          • передача данных и энергии без проводов;
          • дарсонвализация в медицине - обработка поверхности кожи слабыми токами высокой частоты с целью тонизирования и заживления; 90 120
          • розжиг газоразрядных ламп; 90 120
          • обнаружение утечек в вакуумных системах и т. д.

          Изготовление катушки Тесла своими руками в домашних условиях

          Спроектировать и создать устройство не составляет труда для людей, знакомых с принципами электротехники и электричества. Однако справиться с этой задачей сможет даже новичок, если произвести правильные расчеты и внимательно следовать пошаговой инструкции. В любом случае перед началом работы ознакомьтесь с правилами техники безопасности при работе с высоким напряжением.

          Схема

          Катушка Тесла состоит из двух катушек без сердечника, которые излучают большой импульс тока.Первичная обмотка состоит из 10 витков, вторичная обмотка 1000 витков.Включением в цепь конденсатора можно минимизировать потери искрового заряда. Разница выходных потенциалов превышает миллионы вольт, что позволяет получать зрелищные и эффектные электрические разряды.

          Прежде чем браться за изготовление катушки своими руками, необходимо изучить схему ее строения

          Инструменты и материалы

          Для сбора и последующей эксплуатации катушки Тесла должны быть следующие материалы и приспособления подготовлено: трансформатор

          • с выходным напряжением от 4 кВ 35 мА;
          • болты и металлический шар для посадки;
          • конденсатор расчетной емкостью не менее 0,33 мкФ 275 В; 90 120
          • Труба ПВХ диаметром 75 мм;
          • провод медный эмалированный 0,3–0,6 мм - пластиковая изоляция предотвращает пробои;
          • полый металлический шар; 90 120
          • толстый кабель или медная труба диаметром 6 мм.

          Пошаговая инструкция по изготовлению катушки

          Блок питания также можно использовать в качестве источника питания.

          Алгоритм изготовления катушки состоит из следующих шагов:

          1. Выбор источника питания. Лучший вариант для новичков - неоновые трансформеры. В любом случае выходное напряжение на них не должно быть ниже 4 кВ. 90 120
          2. Изготовление разгрузчика . Качество этого компонента определяет общую производительность устройства.В простейшем случае это могут быть обычные винты, вкрученные на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга, между которыми вмонтирован металлический шарик. Расстояние выбирают таким, чтобы искра проходила в том случае, если к трансформатору подключен только разрядник.
          3. Расчет емкости конденсатора. Резонансная мощность трансформатора умножается на 1,5 и получается нужное значение. Разумнее приобрести готовый конденсатор с определенными параметрами, так как при отсутствии достаточного опыта сложно самостоятельно собрать этот элемент для его работы.В этом случае могут возникнуть трудности с определением номинальной мощности. Как правило, при отсутствии крупного элемента конденсаторы катушки представляют собой набор из трех рядов по 24 конденсатора в каждом. При этом на каждый конденсатор необходимо установить гасящий резистор номиналом 10 МОм.
          4. Создать вторичную катушку. Высота катушки в пять раз больше диаметра. На эту длину подбирается подходящий доступный материал, например труба из поливинилхлорида. Он обмотан 900-1000 витками медной проволоки, а затем покрыт лаком для сохранения эстетичного вида.Полый металлический шар прикреплен к верхней части, а нижняя часть заземлена. Желательно предусмотреть отдельное заземление, так как при пользовании общим домом есть вероятность выхода из строя других электроприборов. Если металлический шарик отсутствует, его можно заменить другими аналогичными вариантами, изготовленными самостоятельно:
            • пластиковый шарик обернуть фольгой, которую необходимо тщательно разгладить;
            • обмотайте гофрированную трубу свернутой в круг алюминиевой лентой.
            • 90 133 90 120
            • Создать первичную катушку. Толщина трубы предотвращает потери сопротивления, а с увеличением толщины снижается ее деформируемость. Поэтому очень толстый кабель или труба плохо гнется и ломается в местах изгиба. Шаг между витками 3-5 мм, количество витков зависит от габаритных размеров катушки и подбирается опытным путем, а также места подключения устройства к источнику питания.
            • Пробный запуск. После завершения начальной настройки запустите катушку.

          Особенности производства других видов аппаратов

          Используется в основном в оздоровительных целях.

          Для изготовления плоской катушки предварительно подготавливают основу, на которую укладывают два медных провода сечением 1,5 мм параллельно плоскости основы. Сверху кладка покрыта лаком, что увеличивает срок службы. Внешне устройство представляет собой контейнер с двумя спиралевидными пластинами, уложенными друг на друга и подключенными к источнику питания.

          Технология изготовления мини катушки идентична вышеописанному алгоритму для стандартного трансформатора, но в этом случае потребуется меньше расходных материалов и возможно питание от стандартной батареи 9В.

          Видео: как сделать мини катушку тесла

          Подключив катушку к трансформатору, который пропускает ток через высокочастотные музыкальные волны, можно получить устройство, разряд которого меняется в зависимости от такта звучащей музыки. Используется для организации шоу и развлекательных аттракционов.

          Катушка Тесла представляет собой высокочастотный резонансный трансформатор высокого напряжения. Потери энергии при больших разностях потенциалов позволяют получать красивые электрические явления в виде молнии, самовозгорания ламп, разрядов, откликающихся на музыкальный ритм и т.п.Устройство может быть собрано из стандартных электрических компонентов. Однако не следует забывать о мерах предосторожности как при создании, так и при использовании устройства.

          Знаменитый изобретатель Никола Тесла имеет много преимуществ в науке и технике, но только одно изобретение носит его имя. Это резонансный трансформатор, также известный как катушка Тесла.

          Трансформатор Тесла

          состоит из первичной и вторичной обмоток, схемы, подающей питание на первичную обмотку на резонансной частоте вторичной и опционально дополнительной мощности на высоковольтном выходе вторичной обмотки.Наконечник, усиленный дополнительной емкостью, увеличивает электрическое поле, облегчая пробой воздуха. Дополнительная емкость снижает частоту работы, снижает нагрузку на транзисторы и, по некоторым данным, увеличивает продолжительность разрядов. В качестве вторичной обмотки используется канализационная труба из ПВХ. Вторичная обмотка состоит примерно из 810 витков эмалированного провода диаметром 0,45 мм. Первичная обмотка состоит из восьми витков провода сечением 6 мм2. Силовая цепь представляет собой самодействующую схему на силовых транзисторах.

          Суть изобретения Теслы проста. Если на трансформатор подать ток с частотой, равной резонансной частоте его вторичной обмотки, выходное напряжение возрастает в десятки и даже сотни раз. Фактически она ограничена электрической мощностью окружающего воздуха (или другой среды) и самого трансформатора, а также потерями на радиоизлучение. Самая известная катушка в сфере шоу-бизнеса: она может метать молнии!

          Форма и содержание

          Трансформер

          выглядит очень необычно - как будто специально создан для шоу-бизнеса.Вместо обычного массивного железного сердечника с толстыми обмотками здесь длинная полая трубка из диэлектрика, на которую намотан провод только в один слой. Этот странный вид обусловлен необходимостью обеспечения максимальной электрической прочности конструкции.

          Помимо необычного внешнего вида, трансформатор Тесла имеет еще одну особенность: он всегда имеет определенную схему, вырабатывающую ток в первичной обмотке на вторичной резонансной частоте. Сам Тесла использовал так называемый Искровая диаграмма (SGTC, катушка Tesla Spark Gap).Его принцип заключается в зарядке конденсатора от источника питания и последующем подключении его к первичной обмотке. Вместе они образуют колебательный контур.

          Емкость конденсатора и индуктивность обмотки подобраны так, чтобы частота колебаний в этой цепи совпадала с требуемой. Переключение осуществляется с помощью разрядника: как только напряжение на конденсаторе достигает определенного значения, в разряднике возникает искра, замыкающая цепь. Часто можно встретить утверждения, что «искра перекрывает весь диапазон частот, поэтому всегда есть резонанс, поддерживающий работу трансформатора».Но это не так - без правильного выбора емкости и индуктивности действительно высокого напряжения на выходе не получается.

          Определившись с трансформатором Тесла, мы остановились на более совершенной схеме - транзисторе. Транзисторные генераторы потенциально позволяют получить любую форму и частоту сигнала в первичной обмотке.

          Выбранная схема состоит из интегральной схемы для силовых транзисторов, небольшого трансформатора для развязки этого драйвера от напряжения питания 220 В и полумоста между двумя силовыми транзисторами и двумя фольгированными конденсаторами.Трансформатор намотан на ферритовом кольце с рабочей частотой не менее 500 кГц, на нем выполнены три обмотки от 10 до 15 витков провода. Очень важно подключить транзисторы к обмоткам трансформатора так, чтобы они работали в противофазе: когда один открыт, другой закрыт.

          Требуемая частота возникает из-за обратной связи на вторичной обмотке (схема основана на автоколебании). Обратную связь можно осуществить двумя способами: с трансформатором тока на 50-80 витков провода на то же ферритовое кольцо, что и разделительный трансформатор, через которое проходит заземлитель нижней части вторичной обмотки, или... просто кусок провод, выполняющий роль антенны, улавливающей волны, излучаемые вторичной обмоткой.

          Мотаем усы

          В качестве каркаса первичной обмотки мы использовали канализационную трубу ПВХ диаметром 9 см и длиной 50 см, а для обмотки используем медный эмалированный провод диаметром 0,45 мм. Рамка и катушка магнитопровода расположены на двух параллельных осях. В качестве оси рамы выступал кусок ПВХ-трубы меньшего диаметра, а в роли оси катушки с проволокой была сформулирована роль стрелы от носовой части.

          Имеется три варианта первичной обмотки: плоская спираль, короткая спираль и коническая обмотка.Первый обеспечивает максимальную диэлектрическую прочность, но в ущерб прочности индуктивной связи. Второй, наоборот, обеспечивает лучшее соединение, но чем он выше, тем больше вероятность того, что между ним и вторичной обмоткой будет пробой. Коническая обмотка является промежуточным вариантом, обеспечивающим наилучший баланс между индуктивной связью и электрической прочностью. Рекордное напряжение, которого мы не ожидали, поэтому выбор пал на винтовую обмотку: она позволяет добиться максимального КПД и проста в изготовлении.

          В качестве проводника мы взяли силовой кабель аудиоаппаратуры сечением 6 мм², восемь витков которого были намотаны на отрезок ПВХ-трубы большего диаметра, чем на вторичной обмотке, и закреплены обычным скотчем. Этот вариант нельзя считать идеальным, так как ток высокой частоты протекает только по поверхности проводников (скин-эффект), поэтому первичную обмотку целесообразнее сделать из медной трубы. Но наш метод прост в изготовлении и хорошо работает при не очень высоких возможностях.

          Менеджмент

          Для обратной связи мы изначально планировали использовать трансформатор тока. Однако он оказался неэффективным при малых мощностях катушек. А в случае с антенной сложнее обеспечить начальный импульс, запускающий колебания (в случае с трансформатором через его кольцо можно пропустить еще один провод, на который можно за долю секунды замкнуть обычную батарейку). Второй). В итоге у нас получилась смешанная система: один вывод трансформатора был подключен к входу микросхемы, а провод другого ни к чему не присоединен и служил антенной.

          Изначально предполагалось, что очень возможны короткие замыкания, обрыв транзисторов и другие проблемы, поэтому был сделан дополнительный пульт управления с амперметром переменного тока на 10А, автоматическим выключателем на 10А и парой "неоновых носков": один показывает, есть ли напряжение на вход пульта и другой, идет ли ток на катушку. Такой пульт позволяет удобно включать и выключать катушку, отслеживать основные параметры, а также позволяет многократно снижать частоту выездов на цель для включения «выбитых» машин.

          Последней дополнительной частью трансформатора является дополнительная емкость в виде токопроводящего шара или тора на выходе вторичной обмотки высокого напряжения. Во многих статьях можно прочитать, что он позволяет значительно продлить разряд (кстати, это широкое поле для экспериментов). Такую емкость 7 пФ мы создали, соединив две стальные полусферические чашки (из магазина ИКЕА).

          Сборка

          После сборки всех компонентов окончательная сборка трансформатора не составит труда.Единственная тонкость - заземление нижнего конца вторичной обмотки. К сожалению, не во всех домах есть розетки с отдельными заземляющими контактами. А там, где он есть, эти контакты не всегда реально соединены (это можно проверить мультиметром: между контактом и фазным проводом должно быть около 220 В, а между ним и нулевым проводом почти ноль).

          Если у вас есть такие розетки (мы их нашли в редакции), то их необходимо заземлить вместе с ними, используя соответствующую вилку для подключения катушки.Заземление на батареи центрального отопления часто рекомендуется, но не рекомендуется, так как в некоторых случаях это может привести к разряду батарей в доме, откуда этот ток пойдет к ничего не подозревающим соседям.

          Но вот наступает ответственный момент включения... И тут же появляется первая жертва молнии - силовой транзистор. После замены оказывается, что схема на самом деле вполне работоспособна, хоть и при малой мощности (200–500 Вт). После достижения расчетной мощности (порядка 1-2 кВт) транзисторы взрываются с эффектной вспышкой.И если эти выбросы не опасны, то режим "вторая операция - замена транзистора 15 минут" не вызывает нареканий. Тем не менее с помощью этого трансформера можно почувствовать себя в роли Зевса-громовержца.

          Благородные цели

          Хотя в наше время трансформатор Теслы, по крайней мере в его первоначальном виде, чаще всего используется в различных программах, сам Никола Тесла создал его для куда более важных целей. Трансформатор — мощный источник радиоволн с частотой от сотен килогерц до нескольких мегагерц.На базе мощных трансформаторов Теслы планируется создать систему вещания, беспроводной телеграф и беспроводную телефонию.

          Тем не менее, самым амбициозным проектом Tesla по использованию своего трансформатора является создание глобальной беспроводной энергосистемы. Он считал, что достаточно мощный трансформатор или система трансформаторов сможет изменить заряд Земли и верхних слоев атмосферы в глобальном масштабе.

          В этом случае источником электроэнергии будет установленный в любой точке планеты трансформатор, имеющий ту же резонансную частоту, что и передатчик, и никакие линии электропередач не понадобятся.

          Желание создать систему беспроводной передачи энергии разрушило знаменитый проект Уорденклифф. Инвесторов интересовало только появление системы обратной связи. Передатчик энергии, который любой желающий в мире мог бесконтрольно подобрать, напротив, грозил убытком для электрических компаний и производителей проводов. А один крупный инвестор был акционером Ниагарской ГЭС и Медных заводов...

          Никола Тесла — поистине гениальный изобретатель всех времен.Он практически создал весь современный мир. Без его изобретений мы бы давно не знали электрический ток того, что знаем сейчас.
          Одним из ярких и удивительных изобретений Теслы является катушка или трансформатор. Лучшим является передача энергии на расстояние.
          Чтобы поэкспериментировать, чтобы порадовать и удивить своих друзей, вы можете построить простой, но работающий прототип дома. Не требует большого количества редких деталей и много времени.

          Чтобы сделать катушку Теслы, вам понадобятся:

          • Банк компакт-дисков.
          • Кусок полипропиленовой трубы. 90 120
          • Переключение
          • Транзистор 2n2222 (можно отечественного типа кт815, кт817, кт805 и т.д.). 90 120
          • Резистор 20-60 ячеек 90 120
          • Провода. 90 120
          • Проволока 0,08-0,3 мм.
          • Батарея 9В или другой источник 6-15В.

          Инструменты: канцелярский нож, пистолет для горячего клея, шило, ножницы и, пожалуй, еще один инструмент, который есть почти в каждом доме.

          Изготовление катушки Тесла своими руками

          В первую очередь нам нужно отрезать кусок полипропиленовой трубы длиной примерно 12-20 сантиметров.Любой диаметр трубы, берите то, что есть под рукой.


          Возьмите тонкую проволоку. Прикрепляем ленту одним концом и начинаем туго наматывать, скручиваем в изгиб, пока не закроем всю трубочку, оставив 1 сантиметр от края. Как намотать ленту на другой конец провода. Можно горячим клеем, но в этом случае придется немного подождать.


          Снимите кожух с дисков и сделайте три отверстия для провода. Посмотрите на картинку.


          Вырежьте канавку под выключателем, с помощью которого мы будем включать и выключать Катушку Теслы.


          Чтобы она выглядела лучше, я покрасил коробку аэрозольной краской.


          Включите выключатель. Катушку, намотанную на трубку, приклейте горячим клеем в центре банки.


          Нижний конец проволоки проходит через отверстие.


          Более толстая проволока. Из него мы будем делать силовую катушку.


          Оберните проволочную трубку. Мы не замыкаемся на определенном расстоянии. Катушка 4-5 витков.


          Оба конца результирующей катушки, пропустить отверстия.
          Дальше собираем схему:


          Приклеил транзистор на горячий клей к крышке соды, которую предварительно приклеил на горячий клей. Да вообще все компоненты, включая провода и аккумулятор, крепятся этим клеем.


          Затем изготовьте электрод. Возьмите мячик для пинг-понга, мячик для гольфа или любой другой маленький мячик и заверните его в оловянную фольгу. Лишнее обрежьте ножницами.

          Фейсбук

          Твиттер

          Вконтакте

          Одноклассники

          Гугл+

          .Схема

          и расчеты. Как сделать катушку Тесла? / Paulturner-Mitchell.com

          Никола Тесла — легендарная личность, и подлинность некоторых его изобретений до сих пор ставится под сомнение. Не будем вдаваться в мистику, а поговорим лучше о том, как сделать что-то эффектное по «рецептам» Теслы. Это катушка Тесла. Увидев его однажды, вы уже никогда не забудете это удивительное и устрашающее зрелище!

          Общая информация

          Если речь идет о простейшем таком трансформаторе (катушке), то он состоит из двух катушек, не имеющих общего сердечника.На первичной обмотке должно быть не менее десяти витков толстого провода. На вторичке уже намотано не менее 1000 витков. Обратите внимание, что катушка Тесла имеет коэффициент трансформации в 10-50 раз больший, чем отношение числа витков второй обмотки к первой.

          Выходное напряжение такого трансформатора может превышать несколько миллионов вольт. Именно это обстоятельство обеспечивает появление эффектных разрядов, длина которых может достигать сразу нескольких метров.

          Когда трансформатор был впервые публично продемонстрирован?

          В городе Колорадо-Спрингс однажды сгорел генератор на местной электростанции. Причина заключалась в том, что ток от него шел на питание обмотки оригинального изобретения Николы Теслы. В ходе этого блестящего эксперимента ученый впервые доказал обществу, что существование стоячей электромагнитной волны — реальность. Если ваша мечта - катушка Тесла, то сложнее всего сделать своими руками первичную обмотку.

          В целом сделать его своими руками не так уж и сложно, но гораздо сложнее придать готовому изделию визуально привлекательный вид.

          Простейший трансформатор

          Для начала нужно где-то найти источник Высокое напряжение и не менее 1,5 кВ. Однако лучше всего рассчитывать сразу на 5 кВ. Затем все это подключаем к соответствующему конденсатору. Если его емкость слишком велика, можно немного поэкспериментировать с диодными мостами. Затем вы выполняете так называемыйразрядник, за счет эффекта которого сделана вся катушка Тесла.

          Сделать это просто: берем несколько проводов и затем скручиваем их изолентой так, чтобы оголенные концы смотрели в одну сторону. Аккуратно подгоняем расстояние между ними, чтобы пробой был при напряжении чуть выше, чем для блока питания. Не беспокойтесь: при колебаниях тока пиковое напряжение всегда будет немного выше заявленного. Затем всю конструкцию можно подключить к первичной обмотке.

          В этом случае на любую картонную гильзу можно намотать для вторичного производства всего 150-200 витков. Если вы все сделаете правильно, то получите хороший разряд, а также заметное ветвление. Очень важно хорошо заземлить провод от второй катушки.

          Простейшая катушка Тесла. Сделать это своими руками сможет любой человек, имеющий хотя бы минимальные знания в области электротехники.

          Проектируем более "серьезный" аппарат

          Все это хорошо, но как работает трансформатор, который не стыдно показать хоть на какой-нибудь выставке? Сделать более мощное устройство вполне возможно, но для этого потребуется гораздо больше работы.Во-первых, предупреждаем, что для проведения подобных опытов необходимо иметь очень надежную проводку, иначе беды не избежать! Итак, что вы должны учитывать? Катушкам Теслы, как мы уже сказали, нужно очень высокое напряжение.

          Оно должно быть не менее 6 кВ, иначе разрядов не увидишь и настройки будут постоянно блуждать. Кроме того, свеча зажигания должна быть изготовлена ​​только из цельных кусков меди, и для вашей же безопасности ее следует как можно прочнее удерживать в одном положении.Мощность всего «хозяйства» должна быть не менее 60 Вт, а лучше брать 100 и больше. Если это значение ниже, вы точно не получите эффектную катушку Теслы.

          Очень важно! И конденсатор, и первичная обмотка должны в итоге образовать определенный колебательный контур, войдя в резонанс со вторичной обмоткой.

          Помните, что обмотка может резонировать в нескольких разных диапазонах одновременно. Опыты показали, что есть частоты 200, 400, 800 или 1200 кГц.Как правило, все зависит от состояния и расположения первичной обмотки. Если у вас нет генератора частоты, то придется поэкспериментировать с емкостью конденсатора, а также изменить количество витков обмотки.

          В очередной раз обсуждаем бифилярную катушку Теслы (с двумя катушками). Так что к вопросу намотки нужно отнестись серьезно, иначе ничего толкового из этой затеи не выйдет.

          Немного информации о конденсаторах

          Сам конденсатор лучше брать не очень выдающейся емкости (чтобы он успевал накапливать заряд со временем) или использовать диодный мост, предназначенный для выпрямления переменного тока.Сразу отметим, что использование моста более оправдано, так как можно использовать конденсаторы практически любой емкости, но для разрядки конструкции придется брать специальный резистор. Удары током от него очень (!) сильные.

          Обратите внимание, катушка Тесла на транзисторе нами не учитывается. Ведь транзисторов с нужными вам свойствами вы просто не найдете.

          Это важно!

          В общем, еще раз напоминаем: перед установкой катушки Тесла проверьте состояние всей проводки в доме или квартире, позаботьтесь о наличии качественного заземления! Это может показаться скучным предостережением, но с таким напряжением нельзя шутить!

          Нужно очень надежно изолировать обмотки друг от друга, иначе прорыв будет гарантирован.На вторичной обмотке желательно сделать изоляцию между слоями витков, так как более-менее глубокие царапины на проводе будут украшены небольшим, но крайне опасным коронным разрядом. А теперь – за работу!

          Начало работы

          Как видите, компонентов для сборки Cito много не потребуется. Нужно только помнить, что для правильной работы устройства его нужно не только правильно собрать, но и правильно настроить! Но сначала самое главное.

          Трансформаторы (МОТ) можно снять с любой старой микроволновой печи.Это практически стандартный силовой трансформатор, но у него есть одно важное отличие: его сердечник почти всегда находится в режиме насыщения. В результате очень компактное и простое устройство легко может обеспечить напряжение до 1,5 кВ. К сожалению, они также имеют определенные недостатки.

          Так вот величина тока холостого хода около трех-четырех ампер, а нагрев даже при простое очень большой. В средней микроволновой печи МОТ выдает порядка 2-2,3 кВ и силу тока около 500-850 мА.

          Характеристики MOP

          Примечание. В этих трансформаторах первичная обмотка начинается снизу, а вторичная обмотка — вверху. Такая конструкция обеспечивает лучшую изоляцию для всех обмоток. Как правило, на «вторичке» находится намотка накала от магнетрона (около 3,6 В). Внимательный мастер может заметить несколько металлических перемычек между двумя слоями металла. Это магнитные шунты. Для чего они нужны?

          Фактом является то, что некоторые части магнитного поля, создаваемого первичной обмоткой, замыкаются сами на себя.Это сделано для того, чтобы стабилизировать поле и сам ток во второй обмотке. Если их нет, то при малейшем коротком замыкании вся нагрузка уходит на «первичку», а ее сопротивление очень низкое. Таким образом, эти мелкие детали защищают трансформатор и вас, так как предотвращают множество неприятных последствий. Странно, а их все же лучше удалить? Почему?

          Помните, что проблема перегрева в микроволновой печи этого важного устройства решается установкой мощных вентиляторов.Если у вас трансформатор без шунтов, то его мощность и тепловыделение намного выше. Во всех импортных микроволновых печах они чаще всего тщательно покрыты эпоксидной смолой. Так зачем их удалять? Дело в том, что в этом случае значительно снижается «выхлопной» ток под нагрузкой, что очень важно для наших целей. А перегрев? Мы рекомендуем помещать МОТ в трансформаторное масло.

          Кстати, плоская катушка Тесла обычно обходится без ферромагнитного сердечника и трансформатора, но требует еще более высокого напряжения питания.По этой причине испытывать что-то подобное дома категорически не рекомендуется.

          Еще раз безопасность

          Небольшое дополнение: напряжение на вторичной обмотке такое, что поражение электрическим током при ее пробое ведет к гарантированной смерти. Помните, что схема катушки Тесла принимает ток в 500-850 А. Максимальное значение этого значения, которое еще дает шанс на выживание, составляет... 10 А. Так что при работе не будем забывать о простейших мерах предосторожности для второй!

          Где и почем купить комплектующие?

          К сожалению, есть и плохие новости: во-первых, приличная швабра стоит не менее двух тысяч рублей.Во-вторых, его практически невозможно найти на полках даже специализированных магазинов. Остается только надежда на обвал и "барахолку", где придется немало побегать, чтобы найти то, что ищешь.

          Если есть возможность, обязательно используйте МОТ от старой советской микроволновки "Электроника". Он не такой компактный, как импортные аналоги, но работает в обычном трансформаторном режиме. Его промышленное обозначение ТВ-11-3-220-50. Он имеет мощность около 1,5 кВт, выдает около 2200 В, ток 800 мА.Словом, параметры вполне приличные даже для нашего времени. Кроме того, он имеет дополнительную обмотку на 12 В, идеально подходящую в качестве источника питания для охлаждающего вентилятора свечей зажигания Tesla.

          Что еще можно использовать?

          Конденсаторы керамические высоковольтные качественные К15У1, К15У2, ТГК, КТК, К15-11, К15-14. Их трудно найти, поэтому лучше иметь профессиональных электриков в качестве хороших друзей. А фильтр верхних частот? Вам понадобятся две катушки, которые надежно отфильтруют высокие частоты.В каждом из них должно быть не менее 140 витков качественного медного провода (лакированного).

          Немного информации об искре

          Свеча зажигания предназначена для вибрации в контуре. Если его нет в схеме, мощность уйдет, а резонанса не будет. Кроме того, блок питания начинает «пробивать» первичную обмотку, что почти наверняка приведет к короткому замыканию! Если искра не замкнута, высоковольтные конденсаторы не могут быть заряжены. Как только он замыкается, цепь начинает колебаться.Это делается для предотвращения некоторых проблем, связанных с использованием реакторов. При замыкании разрядника дроссель предотвращает утечку тока из источника питания и только при разомкнутой цепи начинается ускоренная зарядка конденсаторов.

          Характеристики устройства

          Напоследок скажем еще несколько слов о трансформаторе Тесла: в случае с первичной обмоткой сложно найти медный провод нужного диаметра, поэтому проще использовать медные трубы от холодильного оборудования.Количество витков от семи до девяти. На «вторичке» должно быть намотано минимум 400 (до 800) витков. Точное количество определить невозможно, поэтому придется провести несколько экспериментов. Один выход подключен к ТОРу (излучателю молнии), а другой очень (!) надежно заземлен.

          Из чего сделать излучатель?Используйте для этого обычную вентиляционную волну. Перед тем, как сделать катушку Тесла, фото которой здесь, подумайте, как сконструировать ее более оригинально. Ниже приведены некоторые советы.

          Подводя итог…

          К сожалению, практического применения это не имеет, эффектного устройства нет и по сей день. Кто-то показывает эксперименты в институтах, кто-то зарабатывает, устраивая парки «чудес электричества». В Америке несколько лет назад очень замечательный компаньон даже построил Катушку Теслы из Катушки Тесла… Рождественскую елку!

          Чтобы сделать его более красивым, он использовал различные вещества на излучателе молнии. Имейте в виду, что борная кислота делает дерево зеленым, марганец — синим, а литий — малиновым.До сих пор ведутся споры об истинном предназначении изобретения гениального ученого, но сегодня это всего лишь аттракцион.

          Вот как сделать катушку Тесла.

          .

          Как сделать катушку Тесла? - Pytaj.onet.pl -

          ЧТО ТАКОЕ КАТУШКА ТЕСЛА И КАК ОНА РАБОТАЕТ:

          Трансформатор Теслы — работа великого (но забытого) сербского ученого Николы Теслы. Это устройство было создано более 100 лет назад в лаборатории Теслы в Колорадо-Спрингс. Трансформатор Тесла
          представляет собой трансформатор без сердечника (т.е. с воздушным сердечником), который работает за счет электромагнитного резонанса. Принцип его работы аналогичен радио.Это устройство состоит из двух LC-контуров (имеющих емкость и индуктивность). Значение емкости и индуктивности определяют рабочую частоту. Один LC (первичный) контур генерирует и излучает электромагнитное поле определенной частоты, а другой (вторичный LC контур), колеблясь на той же частоте, поглощает это поле (т.е. энергию, излучаемую первичным) и преобразует ее обратно в электромагнитное поле. электрический ток. Трансформаторы Тесла чаще всего работают на частотах от 100кГц до 1МГц (ток питающий такой трансформатор имеет частоту сети, т.е. 50Гц в Польше, 60Гц в США).
          Как уже было сказано, LC-контур состоит из катушки с определенной индукцией и конденсатора с определенной емкостью. От этих двух элементов зависит рабочая частота трансформатора Теслы. Первичная катушка состоит всего из нескольких витков (3-15). Конденсатор, с другой стороны, имеет емкость нанофарад. Основным элементом вторичной цепи является катушка, имеющая множество витков (300-1200), намотанных только в один слой. Сама такая катушка имеет небольшую емкость в несколько пикофарад, но для получения соответствующей частоты и длинных искр добавляется тороид.Емкость такого тороида зависит от его размера и составляет 10-50 пФ.
          Для максимально возможной эффективности передачи энергии требуется, чтобы обе цепи LC (первичная и вторичная) работали на одной частоте. Обе эти цепи также должны располагаться как можно ближе друг к другу. Обычно диаметр первичной катушки в среднем примерно в 2 раза больше диаметра вторичной катушки, поэтому вторичная катушка вставляется в первичную катушку.

          ЧТО НЕОБХОДИМО ДЛЯ СОЗДАНИЯ КАТУШКИ ТЕСЛА? :

          Чтобы построить трансформатор Тесла в комфортной домашней обстановке, вам необходимо приобрести:

          1.Самый важный элемент - СИЛОВОЙ ТРАНСФОРМАТОР с выходным напряжением (предпочтительно) 10-20кВ и мощностью в зависимости от предполагаемой длины искры (что-то около 30-50 см на киловатт или 1,7*квадратный корень из мощности).
          Было бы лучше, если бы это был один трансформатор (а не несколько вместе взятых). Было бы здорово, если бы у него был частично съемный сердечник (как у большинства сварочных аппаратов). Это позволило бы избежать многих проблем с резкими скачками напряжения при включении трансформатора. Наверное, лучший выбор — неоновый рекламный трансформатор (имеет ограничение по мощности, поэтому может спокойно работать при коротком замыкании).
          Силовой трансформатор довольно трудно достать. Готовый стоит (в зависимости от мощности и т.д.) несколько сотен злотых и составляет основную стоимость всего трансформатора тесла. Предполагая, что других подключений нет, такой трансформатор, скорее всего, придется делать на заказ (самому делать не советую). Для заказа придется либо искать гостя (электрика), который это сделает, либо читать объявления, либо идти на Варшавский Томен (электронный и прочий обмен) в воскресенье, т.е.такое очень людное место на углу улиц Каспровича и Волюмен. Там же можно будет заказать такой трансформатор.

          2. Также потребуется намотать КАТУШКУ ВТОРИЧНОЙ ЦЕПИ (300-1200 витков). Вам понадобится ПВХ (канализационная) ТРУБА примерно в 4 раза меньше ее длины. В зависимости от мощности трансформатора катушки могут быть разных размеров.
          При мощности примерно 0,5-2кВт вам потребуется примерно 200-500м КАТУШКИ диаметром 0,3-1 мм (такой, чтобы ок.10-30 витков, конечно в особых случаях провод может быть другой толщины). Намотка катушки не должна занимать более нескольких часов (если у вас нет намотки, то меньше часа будет достаточно). Свеженамотанную катушку необходимо покрасить каким-либо лаком, желательно несколько раз. Если между витками будут пробои (а это произойдет, если катушка настроена), то обмотка будет разрушена и вам придется перематывать другую обмотку! Стоимость трудно оценить. Тюбик недорогой (несколько - десяток злотых).Провод (диаметр 0,75мм) я получил у знакомого (от паровозной катушки), но можно купить, например, в Volumen или в магазинах электротоваров и т.д. Можно спросить, где прокручиваются двигатели и трансформаторы. Мне кажется, стоит платить 20-30 злотых за килограмм обмоточной проволоки. Такого провода нужно, в зависимости от размера намотки, 0,2-2 кг. Для незнающих напомню, что это должен быть обмоточный провод, т.е. коричневый и не цветной :-)

          3. Для первичной цепи понадобится ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНДЕНСАТОР.
          Купить готовый конденсатор вряд ли получится (если и удастся найти, то он будет стоить на несколько сотен злотых слишком дорого). Есть два способа изготовления такого конденсатора. Первый, более дорогой, но более стабильный, это покупка определенного количества неэлектролитических конденсаторов например (1000В-5кВ) и их последовательное соединение. Второй способ – изготовить конденсатор из полиэтиленовой (садовой) фольги или, например, стекла, омедненных эбонитовых пластин, бутылок с соленой водой. Однако чаще всего используется садовая фольга.Такая фольга выдерживает напряжения макс. около 24кВ на каждый миллиметр толщины, но для исправности конденсатора его нужно сделать на напряжение чуть выше, чем обеспечивает питающий трансформатор. Предполагается, что фольга для конденсаторов Тесла не должна быть тоньше 1 мм на каждые 8,5 кВ питающего переменного напряжения. Также необходимо помнить, что макс. это не среднеквадратичное напряжение. Это означает, что максимальное напряжение примерно в 2 раза больше действующего напряжения (выходного от питающего трансформатора).Например, когда мы берем электричество из розетки 220В, выпрямляем и затем заряжаем этим током конденсатор, получается, что у нас на конденсаторе около 300В. Об этом нужно помнить при сборке собственного конденсатора на высокое напряжение. Вы можете сделать конденсатор двумя способами: это будет либо роликовый конденсатор, либо слойный конденсатор (я не рекомендую бутылки с морской водой, потому что они имеют небольшую емкость). Сначала сделайте рулонный, потому что его быстрее и проще изготовить, хотя слоистый конденсатор более долговечен и проще в ремонте.2. Для монтажа первичной обмотки потребуются отрезки полос или специальные наконечники для крепления труб или кабелей. Все это нужно поставить на подставку, например, из фанеры 30х30 см (тогда трансформатор и конденсатор будут под этой подставкой).
          ТОРОИД может быть изготовлен из гибкой алюминиевой вентиляционной трубы (которую можно согнуть в бублик) или из полистирола (или другой формы), которую затем нужно обернуть алюминиевой фольгой. Последний элемент - СПАРКАР (воздушный зазор).Его можно сделать из толстой медной проволоки (десяток сантиметров), хотя магнето лучше запускать с многократными перерывами, чтобы искре пришлось пересечь несколько воздушных промежутков. У более продвинутых людей может возникнуть соблазн сделать вращающееся магнето, но я не советую этот вариант новичкам. Лучше вместо меди использовать электроды из какого-нибудь более прочного материала, например титана или вольфрама. Иногда может потребоваться вентилятор для охлаждения магнето.

          5. Мы могли бы использовать еще немного КАБЕЛЯ и немного СЕРДЕЧНИКА для дросселей (которые должны быть подключены к выходам силового трансформатора).Также было бы уместно оснастить (хотя бы на время постройки) приличным измерителем для измерения емкости конденсаторов и индуктивности обмоток. Конечно, нельзя забывать и о таких мелочах, как: хороший клей или клеевой пистолет, крепежные элементы и т.д.

          Со всем этим можно начинать строительство.

          КАК СОЗДАТЬ КАТУШКУ ТЕСЛА:

          Если мы знаем, какой конкретный конденсатор нам нужен, и у нас есть нужные материалы, мы можем начать строительство. Для расчетов рекомендую свою программу Capsolve.Я опишу, как сделать роликовый конденсатор, так как это займет меньше времени и его проще сделать. Для нашего конденсатора вам понадобятся две ленты из алюминиевой фольги длиной несколько метров (в зависимости от ваших потребностей) (одного 10-метрового рулона кухонной алюминиевой фольги, безусловно, будет достаточно). Вам также понадобятся полоски полиэтиленовой пленки на 10-15 см длиннее, чем длина алюминиевой фольги. Пластиковая фольга должна быть толщиной 0,5 мм, поэтому, чтобы получить толщину, например, 1,5 мм, нам потребуется целых 3 ленты полиэтиленовой фольги на каждую ленту алюминиевой фольги, то есть всего 6 лент полиэтиленовой фольги и 2 ленты алюминиевой фольги.Количество слоев полиэтиленовой пленки (т.е. расстояние между крышками нашего конденсатора) очевидно зависит от напряжения, до которого будет заряжаться наш конденсатор. Теоретически полиэтилен выдерживает напряжение макс. 24кВ/мм,но надо брать сумму за возможные дефекты фольги.Ленты нужно переплетать,т.е полиэтилен-алюминий-полиэтилен-алюминий,и наматывать на трубу,например,ПВХ (гидравлическую)диаметром,например , 5 см. Способ построения поясню на примере. Предположим, что мы хотим построить конденсатор на напряжение 10 кВ и емкостью ок.14 нФ. Имеем алюминиевую фольгу шириной 30 см, полиэтиленовую фольгу толщиной 0,5 мм (полмиллиметра) (желательно прозрачную) и отрезок трубы ПВХ длиной 35 см и диаметром 50 мм. С помощью программы CapSolve мы можем рассчитать длину алюминиевой фольги (на самом деле предположение, потому что программа считает емкость, а не длину крышек конденсатора. Вам просто нужно ввести некоторые значения и исправить их, пока не получите желаемый результат производительности). Мы знаем, что конденсатор будет намотан на трубку радиусом 25 мм, а алюминиевая фольга имеет ширину 30 см (это то, что вы можете купить в большинстве продуктовых магазинов).Мы знаем, что какой бы ни была длина алюминиевой фольги, длина полиэтиленовой фольги должна быть больше на 0,15 м (или более), а ширина на 5 см больше. При вводе данных в программу принимаем, что длина алюминиевой фольги должна быть 3м. Давая другие известные значения, мы получаем, что емкость составляет около 22 нФ, так что это слишком много (мы хотим 14 нФ). Методом проб и ошибок получаем, что длина алюминиевой фольги должна быть 2м. Отрежьте 2 куска алюминиевой фольги длиной 2 м. Так как длина алюминиевой фольги составляет 2 м, а ширина 30 см, длина ленты из полиэтиленовой фольги должна быть не менее 2 м.2. Разумеется, все расчеты необходимо произвести до покупки полиэтиленовой пленки. Сборку конденсатора следует начинать с промывки полиэтиленовой пленки (она должна быть очищена в основном от пыли и всего ворса). На чистый пол положите три слоя полиэтиленовой фольги (3х0,5 = 1,5 мм), затем поверх нее положите алюминиевую фольгу, затем снова 3 слоя полиэтиленовой фольги и слой алюминиевой фольги. Прикрепите кабели соответствующей длины, например, диаметром 0, к обоим концам обеих алюминиевых фольг.5 мм (итак нужно прикрепить 4 провода, 2 к одной ленте из алюминиевой фольги к обоим концам, с одной стороны, и 2 к другой ленте из алюминиевой фольги к обоим концам, но с противоположной стороны. широкая лента) к наши фольги (по всей ширине) со стороны алюминиевой фольги, т.е. направление намотки будет такое, что алюминиевая фольга будет касаться трубы ПВХ напрямую, а полиэтиленовая фольга снаружи.все время параллельно каждой разное.После того, как мы плотно свернули наш конденсатор, его нужно обмотать изолентой, чтобы не разматывался, а затем все 2-4 (1-2мм) раза обмотать полиэтиленовой пленкой 0,5мм и снова обмотать изолентой, и желательно затянуть с несколькими галстуками. Конденсатор фактически готов. Однако для того, чтобы иметь возможность работать с высоким напряжением, он должен быть погружен в масло. Трансформаторное масло было бы лучше всего, но это также может быть моторное масло (может быть самым дешевым, но оно должно быть неиспользованным). Вам придется поискать контейнер для нашего конденсатора.Это может быть, например, канализационная труба из ПВХ. Внутри конденсатора не должно быть воздуха (для этого используется масло). Если из конденсатора не вытекает масло, значит, его конструкция завершена надлежащим образом (за исключением надлежащей изоляции кабельных вводов). Вот фото примера конденсаторов.

          КОНСТРУКЦИЯ ОБМОТКИ:

          1. Первичная обмотка:
          Несколько метров толстого провода или тонкой медной трубки (до C.О.). Эта обмотка может быть выполнена тремя способами: обычным (вертикальным - соленоидным), коническим и плоским. Коническая обмотка является наиболее эффективной, но большинство конструкторов строят плоские спиральные обмотки, поскольку ее относительно легко изготовить. Сначала нужно прикрепить несколько (лучше 6 или 8) реек к основанию, к которому будет крепиться обмотка. Кабель также должен быть примерно на 10 % длиннее теоретически рассчитанного (чтобы можно было увеличивать или уменьшать индуктивность первичной обмотки без необходимости сближения или удаления витков (которые должны быть жестко прикреплены к полосам, например,дистальный клей или другой твердый клей). К силовому трансформатору (точнее к дросселю, который к нему подключен) подключаем тот конец, который ближе к вторичной обмотке (плоская обмотка) или нижний (в случае соленоидной обмотки). Место подключения другого конца блока питания может меняться (в зависимости от частоты), поэтому на другой стороне первичной обмотки подключение должно быть гибким. Это может быть кабель с зажимом типа «крокодил», который можно перемещать по первичной обмотке, изменяя ее индуктивность.

          2. Вторичная обмотка:
          Изготовление вторичной обмотки достаточно простое (самое сложное это комплектация материалов, т.е. несколько сотен метров кабеля и канализационная труба). Для своей катушки я использовал примерно 420 метров кабеля диаметром 0,75мм и трубу ПВХ диаметром 16см и высотой 80см (проволоку я обмотал вокруг 62см). Труба не обязательно должна быть длиннее длины обмотки, но провис в десяток сантиметров никогда не помешает (так будет проще прикрепить ее к основанию). Обычно количество витков находится в пределах 300-1000 витков и зависит от толщины провода и частоты работы катушки и ее размеров.Проволока не должна быть слишком тонкой (менее 0,2 мм). Это должен быть обмоточный провод в лаковой изоляции, а не пластиковый, т.е. он должен быть коричневым, а не цветным. На трубу нужно намотать ТОЛЬКО один слой. Витки не обязательно должны плотно прилегать друг к другу, но хорошо, чтобы зазоры (если они есть) были равными. После того, как мы намотаем весь кабель (а это займет несколько часов), нашу обмотку нужно несколько раз покрыть лаком (лак дополнительно укрепит и изолирует, иначе обмотка будет разрушена в результате разрядов между витками).Лак может быть любым, но лучшим был специальный трансформерный. Теперь достаточно расположить намотанную катушку вертикально, примерить ее и каким-либо образом (постоянно или временно) зафиксировать. Нижний конец должен быть заземлен, а тороид (или шар) должен быть присоединен к верхнему концу. Емкость самой катушки примерно 6-12пФ (у меня например 11пФ), а емкость тороида 10-50пФ (в зависимости от размера).

          ТОР И ИСКРЫ:

          Тор лучше всего делать из гибкой вентиляционной алюминиевой трубы диаметром напр.10см. Такую трубку можно (без особых усилий) скрутить в тор и тороид теоретически готов, но хороший тороид с длинными искрами должен быть гладким. Таким образом, вы можете покрыть такую ​​трубу гипсовой замазкой или каким-либо другим выравнивающим веществом, а затем обернуть ее алюминиевой фольгой (желательно самоклеящейся).
          Что касается магнето, то новичкам советуют сделать обычный воздушный зазор, состоящий из двух отрезков толстой проволоки. Более продвинутые могут попробовать сделать разрядник из трубки и толстого провода внутри этой трубки.После этих опытов вращающийся разрядник можно запускать. Важно надежно закрепить такой разрядник, потому что он очень сильно нагревается и может расплавить любые крепления, не выдерживающие температуры в несколько сотен градусов.

          По сути, осталось только подключить трансформатор и собрать все по схеме. Конечно, нельзя забывать, что каждый, даже самый короткий провод имеет определенную индуктивность. Такая запрограммированная индуктивность является нежелательным фактором в первичной цепи.Поэтому предлагаю укоротить все кабели до минимума. Включив нашу свежую безделушку в розетку, можно ожидать две реакции, либо ничего не получится, разочаруемся, швыряем все к стенке и ставим на несколько дней, либо (что конечно более вероятно) увидим то, что мы хотим увидеть, и провести следующие несколько дней, улучшая нашу катушку, забывая есть и спать. Все зависит от грамотно сделанных расчетов и правильной настройки одной микросхемы на другую.Вторичную цепь не двигаем, а частоту первичной цепи можно немного изменить, увеличив или уменьшив количество витков (не забывая, что на индуктивность влияют и все питающие провода).

          Получайте удовольствие от сборки собственного трансформатора Теслы. - кроол

          .

          Смотрите также