Никола Тесла е легендарна фигура, а значението на някои от неговите изобретения е оспорвано и до днес. Няма да навлизаме в мистицизъм, а по-скоро ще говорим как да направим нещо грандиозно по „рецептите на Тесла“. Това е намотка на Тесла. Виждайки я веднъж, никога няма да забравите тази невероятна и невероятна гледка!
Обща информация
Ако говорим за най-простия такъв трансформатор (намотка), тогава той се състои от две намотки, които нямат общо ядро. На първичната намотка трябва да има поне дузина завъртания от дебела тел. Поне 1000 оборота вече са навити на вторичната. Моля, имайте предвид, че бобината на Tesla има коефициент на трансформация, който е 10-50 пъти по-голям от съотношението на броя на завоите на втората намотка към първата.
Изходното напрежение на такъв трансформатор може да надхвърли няколко милиона волта. Именно това обстоятелство осигурява появата на зрелищни изхвърляния, чиято дължина може да достигне няколко метра наведнъж.
Когато възможностите на трансформатора бяха първидемонстриран на обществеността?
В град Колорадо Спрингс веднъж напълно изгоря генератор в местна електроцентрала. Причината беше, че токът от него отиваше за захранване на първичната намотка на изобретението на Никола Тесла. По време на този гениален експеримент ученият доказа на общността за първи път, че съществуването на стояща електромагнитна вълна е реалност. Ако мечтата ви е бобина на Tesla, най-трудното нещо, което можете да направите със собствените си ръце, е първичната намотка.
Всъщност да го направите сами не е толкова трудно, но е много по-трудно да придадете на готовия продукт визуално атрактивен вид.
Прост трансформатор
Първо, ще трябва да намерите някъде източник на високо напрежение и поне 1,5 kV. Най-добре е обаче веднага да разчитате на 5 kV. След това прикрепяме всичко към подходящ кондензатор. Ако капацитетът му е твърде голям, можете да експериментирате малко с диодни мостове. След това правите така наречената искрова междина, за ефекта на която се създава цялата бобина на Tesla.
Улеснете го: вземете няколко проводника и след това ги усучете с електрическа лента, така че голите краища да изглеждат в една посока. Ние много внимателно регулираме пролуката между тях, така че разбивката да е при напрежение малко по-високо от това за източника на захранване. Не се притеснявайте, тъй като токът е AC, пиковото напрежение винаги ще бъде малко по-високо от посоченото. След това цялата конструкция може да бъде свързана към първичната намотка.
В този случай, за производството на вторичния, можете да навиете само 150-200 оборотавсякакъв картонен ръкав. Ако направите всичко правилно, ще получите добър разряд, както и забележимо разклоняване. Много е важно да заземите изхода от втората бобина.
Ето как се оказа най-простата намотка на Tesla. Всеки, който има поне минимални познания по електричество, може да го направи със собствените си ръце.
Проектиране на по-сериозно устройство
Всичко това е добре, но как работи един трансформатор, който не е срамно да се покаже дори на някое изложение? Напълно възможно е да се направи по-мощно устройство, но това ще изисква много повече работа. Първо, предупреждаваме ви, че за да провеждате такива експерименти, трябва да имате много надеждно окабеляване, в противен случай проблемите не могат да бъдат избегнати! И така, какво трябва да се вземе предвид? Намотките на Tesla, както казахме, се нуждаят от наистина високо напрежение.
Трябва да е поне 6 kV, в противен случай няма да видите красиви разряди и настройките постоянно ще се заблуждават. Освен това запалителната свещ трябва да бъде направена само от твърди парчета мед и за вашата собствена безопасност те трябва да бъдат фиксирани възможно най-здраво в една позиция. Мощността на цялото "домакинство" трябва да бъде най-малко 60 вата, но е по-добре да вземете 100 или повече. Ако тази стойност е по-ниска, тогава определено няма да получите наистина зрелищна намотка на Tesla.
Много важно! И кондензаторът, и първичната намотка трябва в крайна сметка да образуват специфична осцилаторна верига, влизаща в състояние на резонанс с вторичната намотка.
Имайте предвид, че намотката може да резонирав няколко различни диапазона наведнъж. Експериментите показват, че честотата е 200, 400, 800 или 1200 kHz. Като правило всичко зависи от състоянието и местоположението на първичната намотка. Ако нямате честотен генератор, тогава ще трябва да експериментирате с капацитета на кондензатора, както и да промените броя на завоите на намотката.
Още веднъж ви напомняме, че обсъждаме бифиларна намотка на Tesla (с две намотки). Така че въпросът с навиването трябва да се вземе сериозно, защото в противен случай от идеята няма да излезе нищо разумно.
Малко информация за кондензатори
По-добре е да вземете самия кондензатор с не твърде изключителен капацитет (за да има време да натрупа заряд навреме) или да използвате диоден мост, предназначен да коригира променлив ток. Веднага отбелязваме, че използването на мост е по-оправдано, тъй като могат да се използват кондензатори с почти всякакъв капацитет, но ще трябва да вземете специален резистор, за да разредите конструкцията. Токът от него бие много (!) силно.
Обърнете внимание, че бобината на Tesla на транзистора не се разглежда от нас. В крайна сметка просто няма да намерите транзистори с желаните характеристики.
Важно
Като цяло ви напомняме още веднъж: преди да сглобите бобината на Tesla, проверете състоянието на цялото окабеляване в къщата или апартамента, погрижете се за наличието на висококачествено заземяване! Това може да изглежда като скучно предупреждение, но такова напрежение не е за шега!
Наложително е да изолирате намотките много надеждно една от друга, в противен случай ще пробиетегарантирано. На вторичната намотка е желателно да се направи изолация между слоевете на завои, тъй като всяка повече или по-малко дълбока драскотина по жицата ще бъде украсена с малка, но изключително опасна разрядна корона. Сега се заемете с работата!
Първи стъпки
Както виждате, няма да имате нужда от толкова много елементи за сглобяване. Просто трябва да запомните, че за да работи устройството правилно, трябва не само да го сглобите правилно, но и да го конфигурирате правилно! Обаче първо първо.
Трансформаторите (MOT) могат да бъдат демонтирани от всяка стара микровълнова фурна. Това е почти стандартен захранващ трансформатор, но има една важна разлика: ядрото му почти винаги работи в режим на насищане. По този начин едно много компактно и просто устройство може да достави до 1,5 kV. За съжаление, те имат и специфични недостатъци.
И така, стойността на тока на празен ход е приблизително три до четири ампера, а отоплението дори на празен ход е много голямо. В средна микровълнова фурна, MOT произвежда около 2-2,3 kV, а силата на тока е приблизително 500-850 mA.
Характеристики на MOTs
Внимание! При тези трансформатори първичната намотка започва отдолу, докато вторичната намотка е разположена отгоре. Този дизайн осигурява по-добра изолация за всички намотки. По правило на "вторичното" има намотка с нишка от магнетрона (приблизително 3,6 волта). Между два слоя метал, внимателен майстор може да забележи няколко някакви метални джъмпери. Това са магнитни шънтове. Закакво им трябва?
Факт е, че те затварят в себе си част от магнитното поле, което създава първичната намотка. Това се прави за стабилизиране на полето и самия ток на втората намотка. Ако ги няма, тогава при най-малкото късо съединение целият товар отива към „първичния“, а съпротивлението му е много малко. Така тези малки части предпазват трансформатора и вас, тъй като предотвратяват много неприятни последици. Колкото и да е странно, все пак е по-добре да ги премахнете? Защо?
Не забравяйте, че в микровълнова фурна проблемът с прегряването на това важно устройство се решава чрез инсталиране на мощни вентилатори. Ако имате трансформатор, който няма шунтове, тогава неговата мощност и разсейване на топлина са много по-високи. За всички вносни микровълнови фурни те най-често се пълнят старателно с епоксидна смола. Така че защо трябва да бъдат премахнати? Факт е, че в този случай "изтичането" на тока под натоварване е значително намалено, което е много важно за нашите цели. Ами прегряването? Препоръчваме да поставите ILO в трансформаторно масло.
Между другото, плоската намотка на Тесла обикновено се справя без феромагнитно ядро и трансформатор, но се нуждае от още по-високо напрежение. Поради това изживяването на нещо подобно у дома е силно обезкуражено.
Още за безопасността
Малко допълнение: напрежението на вторичната намотка е такова, че токов удар по време на нейната повреда ще доведе до гарантирана смърт. Не забравяйте, че веригата на бобината на Tesla приема сила на тока от 500-850 A. Максималната стойност на тази стойност, която все още оставя шанс заоцеляването е равно на… 10 A. Така че не забравяйте най-простите предпазни мерки по време на работа!
Къде и колко да купуват компоненти?
Уви, има някои лоши новини: първо, приличен МОТ струва най-малко две хиляди рубли. Второ, почти невъзможно е да го намерите на рафтовете дори в специализирани магазини. Има само надежда за колапса и "битпазарите", които ще трябва да тичат много в търсене на това, което търсите.
Ако е възможно, не забравяйте да използвате MOT от старата съветска микровълнова фурна на Електроника. Той не е толкова компактен, колкото вносните аналози, но също така работи в режим на конвенционален трансформатор. Промишленото му обозначение е TV-11-3-220-50. Той има мощност приблизително 1,5 kW, произвежда около 2200 волта на изхода, а силата на тока е 800 mA. Накратко, параметрите са много прилични дори за нашето време. Освен това има допълнителна 12V намотка, идеална като източник на захранване за вентилатор, който ще охлади искрата на Tesla.
Какво друго да използвам?
Висококачествени високоволтови керамични кондензатори от серията K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Намирането им е трудно, така че е по-добре да имате професионални електротехници като добри приятели. Какво ще кажете за високочестотния филтър? Ще ви трябват две намотки, които могат надеждно да филтрират високите честоти. Всеки от тях трябва да има най-малко 140 навивки висококачествен меден проводник (лакиран).
Малко информация за запалителната свещ
Искровикпредназначени да възбуждат трептения във веригата. Ако не е във веригата, тогава мощността ще отиде, но резонансът няма. Освен това захранването започва да "пробива" през първичната намотка, което почти гарантирано ще доведе до късо съединение! Ако свещта не е затворена, високоволтовите кондензатори не могат да бъдат заредени. Веднага след като се затвори, във веригата започват трептения. За да предотвратят някои проблеми, те използват дросел. Когато искрата се затвори, индукторът предотвратява изтичането на ток от захранването и едва тогава, когато веригата е отворена, започва ускорено зареждане на кондензаторите.
Функция на устройството
Накрая ще кажем още няколко думи за самия трансформатор на Tesla: за първичната намотка е малко вероятно да намерите меден проводник с необходимия диаметър, така че е по-лесно да използвате медни тръби от хладилно оборудване. Броят на завоите е от седем до девет. На "вторичното" трябва да навиете най-малко 400 (до 800) оборота. Невъзможно е да се определи точното количество, така че ще трябва да се направят експерименти. Единият изход е свързан към TOR (мълния излъчвател), а вторият е много (!) надеждно заземен.
Какво да направим излъчвателя? За това използвайте обикновена вентилационна гофра. Преди да направите намотка на Tesla, снимката на която е тук, не забравяйте да помислите как да я проектирате по-оригинално. По-долу са някои съвети.
Финализиране…
Уви, но това грандиозно устройство няма практическо приложение и до днес. някой показваексперименти в институти, някой печели от това, подреждайки паркове на „чудеса на електричеството“. В Америка един много прекрасен приятел преди няколко години напълно построи намотка на Tesla … коледно дърво!
За да я направи по-красива, той нанесе различни вещества върху излъчвателя на мълнии. Имайте предвид: борната киселина прави дървото зелено, манганът прави дървото синьо, а литият го прави пурпурен. Досега има спорове за истинската цел на изобретението на блестящ учен, но днес това е обикновена атракция.
Ето как да направите намотка на Tesla.
