Anweisungen

Bestimmen Sie den Rollentyp, den Sie herstellen möchten. Abhängig von den Einsatzbedingungen und der Ausführung der Spule Induktivität unterteilt in Niederfrequenz und Hochfrequenz. Für eine Niederfrequenzspule müssen Sie einen Magnetkreis (Kern) aus Stahlplatten herstellen. Bei Hochfrequenzspulen wird der Kern entweder gar nicht verwendet oder er besteht aus nichtmagnetischem Material. Mit einem solchen Kern können Sie seine Induktivität ändern, ohne die Windungen der Spule zu ändern.

Wählen Sie den Draht zum Wickeln der Spule aus. In der Regel werden bei beiden Spulentypen Kupferdrähte unterschiedlichen Querschnitts verwendet (Kupfer hat einen geringen Widerstand). Wählen Sie je nach Spule einen Draht mit geeigneter Isolierung (am häufigsten sollte eine Emaille-Isolierung bevorzugt werden). Spulen, die im Hochfrequenzteil des Kurzwellenbereichs eingesetzt werden, werden zur Reduzierung von Verlusten mit blankem Draht gewickelt. Zum Wickeln werden hochwertige Spulen verwendet, die beispielsweise in Schmalbandfiltern verwendet werden Litzendraht, bestehend aus mehreren miteinander verdrillten Drähten mit Emaille-Isolierung.

Bestimmen Sie den Durchmesser des Drahtes, um die Möglichkeit seiner Verwendung in der Spule zu beurteilen. Wenn Sie kein Mikrometer haben, wickeln Sie mehrere Dutzend Drahtwindungen auf oder auf einen anderen geeigneten Stab (fest, Drehung um Drehung) und messen Sie dann mit einem Lineal Gesamtlänge Wicklung und dividiere durch die Anzahl der Windungen. Je mehr Windungen und je enger die Wicklung, desto genauer ist das Messergebnis.

Machen Sie einen Spulenrahmen. Beim Bau selbstgebauter Geräte kann der Rahmen aus Papier, Bio-Karton oder Pappe bestehen. Machen Sie kleine Rahmen aus Fotofilmen, von denen zunächst die Emulsion entfernt werden muss. Verwenden Sie für die Steifigkeit mehrere Folienschichten. Machen Sie Rahmenwangen aus derselben Folie und kleben Sie sie mit Zelluloidkleber zusammen.

Den Draht aufwickeln Spule Tun Sie dies manuell oder auf einer speziellen Wickelmaschine (abhängig von der Art des Rahmens und des Kerns). Die auf einem Ferritring gefertigte Spule ist mit gewickelt spezielles Gerät(pendeln).

Wenn es erforderlich ist, Lackdraht zu löten, entfernen Sie ihn zuerst. Das geht ganz einfach, indem man den Draht in die Flamme eines brennenden Streichholzes hält und abisoliert scharfes Messer oder indem Sie den Draht mit in Aceton getränkter Watte abwischen.

Video zum Thema

Quellen:

• Spulen und Transformatoren
• Herstellung von Induktoren

Die Tesla-Spule, auch Tesla-Transformator genannt, ist ein einzigartiges Gerät, das gewöhnlichen Transformatoren, deren Betriebszustand Selbstinduktion ist, überhaupt nicht ähnelt. Beim Tesla-Transformator ist es genau umgekehrt: Je geringer die Selbstinduktion, desto besser. Bei seiner Arbeit treten sehr interessante und unerklärliche Effekte auf. Aber trotz aller Geheimnisse ist es nicht schwer, es zu Hause selbst zusammenzubauen.

Du wirst brauchen

• Kupferdrähte, Kunststoffrohr, Quelle Hochspannung, Kondensator.

Anweisungen

Nehmen Sie einen etwa 10 Millimeter dicken Kupferdraht.

Nehmen Sie als nächstes ein Stück Plastik mit einem Durchmesser von etwa 50 Millimetern und wickeln Sie eine Spule mit einem Draht von 0,01 Millimetern Windung für Windung darauf. Die Windungszahl kann zwischen 700 und 1000 liegen. Dies ist die Sekundärwicklung des Transformators, sie wird in der Primärwicklung platziert. Um das Gerät zu starten, ist es notwendig, Hochspannung in Form von Impulsen an die Primärwicklung des Transformators anzulegen.

Wenn Spannung angelegt wird, beginnt sich der Kondensator aufzuladen, und wenn sich die Spannung an seinen Platten ansammelt, steigt sie an, bis es zu einem Durchschlag in der Funkenstrecke kommt, dann steigt die Spannung stark an und der Kondensator beginnt erneut aufzuladen. Dies ist ein Zyklus zur Erzeugung eines Impulses, der der Primärwicklung des Transformators zugeführt wird.

beachten Sie

An die Primärwicklung wird eine Spannung in der Größenordnung von mehreren tausend Volt angelegt. Vergessen Sie nicht, dass dies gefährlich ist.

Hilfreicher Rat

Durch Anpassen der Kapazität können Sie die Impulsfrequenz anpassen, denn je kleiner die Kapazität, desto schneller lädt sie sich auf, und durch Anpassen der Lücke in der Funkenstrecke ändert sich die Spannung.

Quellen:

• Tesla, wie man es macht

Spule Induktivität ist ein gewickelter Leiter, der magnetische Energie in Form speichert Magnetfeld. Ohne dieses Element ist es unmöglich, einen Funksender oder einen Funkempfänger für kabelgebundene Kommunikationsgeräte zu bauen. Und der Fernseher, an den viele von uns so gewöhnt sind, ohne Spule Induktivität undenkbar.

Du wirst brauchen

• Drähte verschiedener Querschnitte, Papier, Kleber, Kunststoffzylinder, Messer, Schere

Anweisungen

Magnetkerne bündeln das Magnetfeld der Spule und erhöhen dadurch deren Induktivität. Gleichzeitig kann die Anzahl der Windungen der Spule reduziert werden, was eine Verringerung ihrer Größe und der Abmessungen des Funkgeräts zur Folge hat.

Quellen:

• Induktor

Für die Herstellung einiger Geräte ist der Einsatz von Geräten erforderlich, die Ströme und Wechselspannungen umwandeln – Transformatoren. Neben Abwärtstransformatoren können auch leistungsstarke Aufwärtstransformatoren erforderlich sein. Eines dieser Transformationsgeräte ist eine Induktionsspule – eine Ruhmkorff-Spule. Wicklung Kern Eine Induktionsspule ist eine durchaus machbare Aufgabe und erfordert keine besonderen Kenntnisse oder Ausrüstung.

Du wirst brauchen

• - Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,5 mm mit doppelter Isolierung;
• - Fäden;
• - Paraffin;
• - Pappe oder dünne Fasern;
• - PShO- oder PE-Draht mit einem Durchmesser von 0,1 mm;
• - Paraffinpapier;
• - Isolierband;
• - Draht;
• - Alkohollack

Anweisungen

Machen Sie einen Kern. Für diese Zwecke eignet sich Eisendraht. Erhitzen Sie den Draht, bis er dunkelrot ist, legen Sie ihn dann in die heiße Asche und lassen Sie ihn abkühlen. Reinigen Sie das glühende Material sorgfältig und bestreichen Sie es sorgfältig mit Alkohollack. Machen Sie ein Kabelbündel und wickeln Sie es fest mit Isolierband um. Wickeln Sie mehrere Lagen Paraffinpapier ein.

Beim Aufziehen Kern Sie sollten zuerst die Primärwicklung und dann die sekundäre Aufwärtswicklung herstellen. Nehmen Sie Kupferdraht. Messen Sie 10 cm ab und lassen Sie dieses Ende frei. Befestigen Sie den Draht mit einem Faden im Abstand von 4 cm vom Ende am Kern.

Beginnen Sie, den Draht im Uhrzeigersinn aufzuwickeln. Versuchen Sie, die Spule so eng wie möglich an die Spule zu legen. Umwickeln Sie den Kern vollständig mit einer Lage Draht.

Machen Sie eine Schleife. Die Länge der Schlaufe sollte 10 cm betragen. Sichern Sie den Draht mit einem Faden. Wickeln Sie die zweite Drahtlage in die gleiche Richtung. Befestigen Sie das Ende der Wicklung fest mit . Füllen Sie die gesamte Wicklung mit heißem Paraffin.

Nehmen Sie eine dünne Faser. Wenn Sie dieses Material nicht haben, reicht auch Pappe. Die Dicke des Kartonbogens sollte 1 mm betragen. Um die Isoliereigenschaften zu verbessern, ist es notwendig, das Material in Paraffin vorzukochen.

Machen Sie 10 Spulen. Der Durchmesser des Innenlochs der Spulen muss dem Durchmesser entsprechen Kern mit Primärwicklung.

Nehmen Sie isolierten Draht PShO oder PE. Wickeln Sie die Sekundärwicklungsabschnitte vorsichtig auf. Alle Abschnitte sollten in die gleiche Richtung gewickelt werden. Die Wicklung jedes Abschnitts muss in einem Abstand von 5 mm von der Oberseite abgeschlossen sein. Machen Sie an dieser Stelle einen kleinen Einstich in die Wange der Rolle. Befestigen Sie den Draht und lassen Sie das Ende 6–7 cm frei.

Decken Sie die Wicklung vorsichtig mit mehreren Lagen Paraffinpapier und anschließend mit Isolierband ab.

Wickeln Sie die Primärwicklung mit 2 Lagen Paraffinpapier ein. Sorgfältig beobachtend korrekten Reihenfolge, die Abschnitte der zweiten Wicklung auflegen. Verbinden Sie die Enden der Wicklungsabschnitte in Reihe.

Löten Sie ein 15 cm langes Stück Draht zuerst an den Anfang und dann an das Ende der Sekundärwicklung. Füllen Sie die Spule gründlich mit Paraffin. Stellen Sie sicher, dass zwischen den Abschnitten keine Hohlräume entstehen. Die Induktionsspule ist fertig.

Quellen:

• Ruhmkorff-Rolle im Jahr 2019

Wie schön ist es, früh am Morgen angeln zu gehen! Der frische Duft von Wildblumen, das Zwitschern der Vögel und die ersten Sonnenstrahlen wirken beruhigend auf die menschliche Psyche. Um diesen Geisteszustand aufrechtzuerhalten, müssen Sie jegliche Probleme beim Angeln vermeiden. Und dafür sollte man am Vortag auch auf das richtige Aufziehen achten Kabel auf der Spule einer Angelrolle.

Eine Tesla-Spule ist eine flache Spirale, die neben der Induktivität eine große Eigenkapazität aufweist. Das Patent für die Erfindung wurde im Januar 1894 angemeldet. Der Autor war natürlich Nikola Tesla. Unter diesem Namen ist ein Transformator weithin bekannt; das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf Schwingkreisen.

Krieg der Strömungen

Heute liest es sich wie ein wissenschaftlicher Roman, doch an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert herrschte tatsächlich ein Krieg der Strömungen. Alles begann damit, dass das Unternehmen dem jungen Tesla keinen Cent für die Errichtung eines Generators in Europa zahlte. Obwohl eine beträchtliche Belohnung versprochen wurde. Ohne lange nachzudenken, verlässt Tesla seine Heimat und segelt in die USA. Unterwegs wurde der Entdecker von Rückschlägen geplagt, doch am Ende endete die Reise erfolgreich. Nehmen Sie die Episode, in der das ganze Geld unterwegs verloren geht. Verweigern? Nein!

Tesla gelangt auf wundersame Weise auf das Schiff und verbringt die Hälfte der Reise unter der Schirmherrschaft des Schiffskapitäns, der den Reisenden in seinem eigenen Speisesaal bewirtet. Die Beziehungen kühlten sich ein wenig ab, als der junge Tesla mitten in einer Schlägerei auf dem Deck entdeckt wurde, wo er dank seiner beeindruckenden Größe (bei geringem Gewicht) mit rechts und links zurechtkam. Infolgedessen kam Tesla an Land und konnte am ersten Tag einem örtlichen Händler bei der Reparatur eines Generators helfen und erhielt dafür eine kleine Belohnung.

Mit Empfehlungsschreiben in der Hand sucht Nikola einen Job bei einem Unternehmen an, wo sie Tag und Nacht arbeitet und ihre Schlafzeit auf einer Laborbank verbringt. Edison spielte seinem jungen zukünftigen Kollegen einen schlechten Scherz: Er versprach eine beträchtliche Belohnung für Verbesserungen beim Betrieb elektrischer Geräte. Das Problem war schnell behoben und der Erfinder des Gewindes für den Glühbirnensockel verwies auf eine kommerzielle Fälschung. Tesla hatte die versprochene Belohnung für die Durchführung von Experimenten bereits gedanklich verteilt, und der Witz löste beim Erfinder keine herzliche emotionale Reaktion aus. Ein junger Einwanderer verlässt ein Unternehmen, um ein eigenes Unternehmen zu gründen.

Gleichzeitig hegt Tesla Ideen, wie man den Witzbold bekämpfen könnte. Beim Spaziergang mit einem Freund versteht er plötzlich, wie man Aragos Drehfeldtheorie umsetzt: Es sind zwei Phasen erforderlich Wechselstrom. In den 80er Jahren des 19. Jahrhunderts galt die Idee als wahrhaft revolutionär. Zuvor wurden Motoren, Glühlampen (die derzeit perfektioniert werden) und die meisten Laborexperimente ohne Motoren durchgeführt Gleichstrom. Das hat Georg Ohm getan.

Tesla meldet einen Zweiphasenmotor zum Patent an und behauptet, dass beides möglich sei. komplexe Systeme. Westinghouse interessiert sich für Ideen, es beginnt Lange Geschichte darum, Recht zu haben. Edison hat wie üblich nicht an Geld gespart. Es gibt Geschichten, dass er eine Lichtmaschine nahm und damit Tiere zu Tode quälte. Angeblich wurde der elektrische Stuhl von Edison in Zusammenarbeit mit einer unbekannten Person erfunden. Darüber hinaus machte der erste Konstrukteur versehentlich oder absichtlich einen Fehler, der so groß war, dass der Sträfling lange darunter litt, und um das Ganze noch schlimmer zu machen, explodierte er buchstäblich und schüttete seine inneren Organe heraus.

Den Anwälten von Westinghouse gelang es, den zweiten armen Kerl zu retten, indem sie die Hinrichtung durch eine lebenslange Haftstrafe ersetzten. Die Erlösung hielt Edison nicht davon ab, zusätzlich zum Stuhl einen Tisch zu erfinden. Tesla versuchte, eine Reaktion zu demonstrieren, indem er eine Reihe von Argumenten vorbrachte:

Unternehmungslustige amerikanische Geschäftsleute brachten sogar Spielkarten mit dem oben erwähnten Stromkrieg heraus. Das Bild des Jokers zeigt beispielsweise den berühmten Wardenclyffe Tower; Science-Fiction-Autoren und Regisseure ähnlicher Filme ließen sich von dem Bauwerk leiten. Historische Fakten Sie verdeutlichen, wie intensiv der Kampf ausfiel – der Grund für die Brillanz des Erfindergeistes. Die Tesla-Spule, bestehend aus 50 Windungen dicken Kabels, war strukturell Teil des Wardenclyffe-Turms ...

Tesla-Spulendesign

Durch die besondere Anordnung der Spulen ist dies eine großartige Möglichkeit Kupferkabel, sparen Sie Kondensatoreinheiten. Wenn sich der Leser auskennt, dann hat er schon von Phasenkorrektoren zur Senkung der Energiekosten gehört. Dabei handelt es sich um Kondensatoreinheiten, die den induktiven Blindwiderstand des Verbrauchers kompensieren. Besonders relevant für Transformatoren und Motoren. Nur der Schalter zeigt zusätzliche Ausgaben an Blindleistung. Das ist imaginäre Energie nützliche Arbeit Der Verbraucher leistet keine Leistung. Es zirkuliert hin und her und erwärmt den Wirkwiderstand der Leiter. In einem Bereich, in dem die volle Leistung gemessen wird (z. B. in einem Unternehmen), erhöht dies die Rechnungen für die Zahlung an Stromversorger erheblich.

Jetzt ist es leicht zu verstehen, wie Teslas Erfindung in der Industrie eingesetzt werden sollte. Der Erfinder listet im US-Patent 512340 zwei ähnliche Spulendesigns auf:

• Die erste Zeichnung zeigt eine flache Spirale. Ein Anschluss der Tesla-Spule befindet sich an der Peripherie, der zweite befindet sich in der Mitte. Das Design ist einfach zu bedienen. Bei einer Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen von 100 V und einer Anzahl von Windungen pro Tausend fallen zwischen benachbarten Punkten der Spirale durchschnittlich 0,1 V ab. Um den Wert zu berechnen, dividieren Sie 100 durch 1000. Die Eigenkapazität ist proportional zum Quadrat von 0,1 und wird nicht zu groß sein.
• Dann schlägt Tesla vor, sich die zweite Zeichnung anzusehen, die eine bifilare Spule zeigt. Es ist eine flache Spirale, aber die beiden Drähte winden sich nebeneinander. Darüber hinaus sind die Enden des zweiten Stromkreises kurzgeschlossen und mit dem Ausgang des ersten verbunden. Es zeigt sich, dass der alternative Faden über seine Länge das gleiche Potenzial aufweist. Wenn wir uns vorstellen, dass 100 V an die Struktur angelegt werden, ändert sich das Ergebnis. Tatsächlich verlaufen jetzt Drähte mit zwei unterschiedlichen Fäden nebeneinander, und der einzige entlang der Länge ist ausschließlich Null. Dadurch beträgt die Potentialdifferenz im Durchschnitt 50 V und die Eigenkapazität der Tesla-Spule ist 250.000-mal größer als die der vorherigen Schaltung. Dies ist ein erheblicher Unterschied und es ist offensichtlich möglich, günstige Netzwerkparameter zu finden. Tesla arbeitete beispielsweise mit Frequenzen von 200 – 300 kHz.

Der Erfinder gibt an, dass er es versucht hat verschiedene Formen und Konfigurationen. Vom Nutzen her unterscheidet sich ein Quadrat nicht von dem auf den Bildern gezeigten Kreis oder Rechteck. Dem Designer steht es frei, die Form zu wählen. Tesla-Spulen sind heute nicht weit verbreitet. Unternehmer widersetzten sich dem Erfinder. Das Gespräch, das zwischen den Geschäftsleuten und Edison stattfand, ist unbekannt, aber da die Tycoons als Anteilseigner des neuen Wasserkraftwerks aufgeführt waren, erfuhren sie, dass der Wardenclyffe Tower darauf gebaut wurde günstige Lage, ist in der Lage, der erste Vogel zu werden, der Energie über Entfernungen ohne Kabel überträgt.

Der Bauherr war der Besitzer einer Kupferfabrik und wollte das Metall lediglich verkaufen. Die drahtlose Methode der Energieübertragung ist unrentabel. Wenn J.P. Morgan gewusst hätte, dass heute die meisten Kabel aus Aluminium bestehen, hätte er vielleicht anders reagiert, aber es stellte sich heraus, dass Nikola Tesla den Turm in herrlicher Isolation fertiggestellt hatte und der Entwurf nicht den beabsichtigten Umfang erreichte.

Der zweiten Version zufolge hat Nikola Tesla beschlossen, Energie aus der Luft zu erzeugen, wie auf YouTube gelästert wird. Ein gewisser Erfinder beweist, dass die Energie des Äthers in den Kern eines Magneten in gleichem Abstand von den Polen gezogen wird und es notwendig ist, sie in Elektrizität umwandeln zu können. Teslas Idee wird kurz skizziert. Ein autodidaktischer Meister, der es wagte, einen Generator auf einer Ausstellung zu präsentieren freie Energie mit 13 kW verschwand zusammen mit seiner Familie in unbekannte Richtung. Solche Tatsachen legen nahe, dass Wardenclyffes Turm viel mehr Gegner hatte, als allgemein angenommen wird.

Nach Teslas Plan gab es weltweit 30 Fabriken. Sie würden Energie produzieren und empfangen und weithin verbreiten. Offenbar dachten sie, dass dies einen Zusammenbruch der lokalen Wirtschaft bedeuten würde, obwohl Bedini-Motoren auch heute noch nach Tesal-Theorien gebaut werden. Die Spulen bildeten also die Basis der Sende- und Empfangsgeräte: Der Aufbau ist identisch. Aber heute sind diese merkwürdigen Erfindungen zuverlässig vergessen, mit Ausnahme der Mikrostreifentechnologie, wo quadratische und runde Spiralinduktoren ähnlicher Art zu finden sind.

Tesla-Transformator

Oben wurde gesagt, dass die Sendegeräte auf Tesla-Spulen basierten, die man Resonanztransformatoren nennen kann. Durch transformatorische Kopplung wird ein hohes Potenzial in die Tesla-Spule gepumpt. Die Ladung wird fortgesetzt, bis die Funkenstrecke zusammenbricht, dann beginnen Schwingungen bei der Resonanzfrequenz. Wenn eine Transformatorverbindung über eine Spule mit vielen Windungen Hochspannung an den Emitter oder Ableiter überträgt.

Jeder kann erkennen, dass die Struktur des Wardenclyffe Tower einem Pilz ähnelt, an dessen Basis jedoch eine flache Tesla-Spule liegt. Als Emitter wird ein großvolumiger Ringkern mit kapazitivem Blindwiderstand verwendet. IN moderne Form Der Zwischenkreis enthält herkömmliche Kondensatoren, abgestimmt auf die „Donut“-Parameter. Der große Vorteil der Konstruktion ist der Verzicht auf ferromagnetische Materialien.

Eine Tesla-Spule ist ein Resonanztransformator, der Hochspannung erzeugt Hochfrequenz. 1896 von Tesla erfunden. Der Betrieb dieses Geräts verursacht sehr schöne Effekte, ähnlich einem kontrollierten Blitz, und ihre Größe und Stärke hängen von der zugeführten Spannung und dem Stromkreis ab.

Es ist nicht schwer, eine Tesla-Spule zu Hause herzustellen, und die Wirkung ist sehr schön. In diesem chinesischen Geschäft werden fertige und leistungsstarke Geräte dieser Art verkauft.

Ohne den Einsatz von Kabeln können Sie mit dem vorgeschlagenen Hochfrequenztransformator das Leuchten gasgefüllter Lampen (z. B. Leuchtstofflampen) aufrechterhalten. Außerdem entsteht am Ende der Wicklung ein schöner Hochspannungsfunke, der mit den Händen berührt werden kann. Aufgrund der Tatsache, dass die Eingangsspannung des vorgestellten Generators niedrig ist, ist er relativ sicher.

Sicherheitsvorkehrungen beim Betrieb der vorgestellten Tesla-Spulenschaltung

Denken Sie daran, dieses Gerät nicht in der Nähe von Telefonen, Computern und anderen elektronischen Geräten einzuschalten, da diese durch die Strahlung beschädigt werden könnten.

Eine einfache Tesla-Generatorschaltung

Um die Schaltung zusammenzubauen, benötigen Sie:

1. Kupferlackdraht 0,1-0,3 mm dick, 200 m lang.

2. Kunststoffrohr Durchmesser 4-7 cm, Länge 15 cm für den Sekundärwickelrahmen.

3. Kunststoffrohr mit einem Durchmesser von 7–10 cm und einer Länge von 3–5 cm für den Primärwickelrahmen.

4. Funkkomponenten: Transistor D13007 und ein Kühlkörper dafür; variabler Widerstand 50 kOhm; Festwiderstand 75 Ohm und 0,25 W; Netzteil mit einer Ausgangsspannung von 12-18 Volt und einem Strom von 0,5 Ampere;
5. Lötkolben, Lötzinn und Kolophonium.

Nachdem Sie die erforderlichen Teile ausgewählt haben, beginnen Sie mit dem Wickeln der Spule. Sie sollten den Rahmen Windung für Windung ohne Überlappungen oder merkliche Lücken wickeln, etwa 1000 Windungen, jedoch nicht weniger als 600. Danach müssen Sie für eine Isolierung sorgen und die Wicklung sichern. Dazu verwenden Sie am besten einen Lack, den Sie gewohnt sind Decken Sie die Wicklung in mehreren Schichten ab.

Für die Primärwicklung (L1) wird ein dickerer Draht mit einem Durchmesser von 0,6 mm oder mehr verwendet, die Wicklung beträgt 5-12 Windungen, der Rahmen dafür ist mindestens 5 mm dicker als die Sekundärwicklung gewählt.

Als nächstes bauen Sie die Schaltung wie in der Abbildung oben zusammen. Jeder NPN-Transistor ist geeignet, PNP ist auch möglich, aber in diesem Fall ist es notwendig, die Polarität des Netzteils zu ändern, der Autor der Schaltung verwendete BUT11AF, von inländischen, die in nichts nachstehen, KT819, KT805 gut geeignet.
Zur Stromversorgung der Kamera - ein beliebiges 12-30-V-Netzteil mit einem Strom von 0,3 A.

Parameter der ursprünglichen Tesla-Wicklung

Sekundär - 700 Drahtwindungen mit einer Dicke von 0,15 mm auf einem 4-cm-Rahmen.
Primär – 5 Windungen 1,5-mm-Draht auf einem 5-cm-Rahmen.
Stromversorgung – 12–24 V mit Strom bis zu 1 A.

Video des „How-todo“-Kanals.

Der berühmte Erfinder Nikola Tesla hat sich viele Verdienste um Wissenschaft und Technologie erworben, aber nur eine Erfindung trägt seinen Namen. Dabei handelt es sich um einen Resonanztransformator, auch Tesla-Spule genannt.

Ein Tesla-Transformator besteht aus einer Primär- und einer Sekundärwicklung, einem Schaltkreis, der die Primärwicklung mit der Resonanzfrequenz der Sekundärwicklung mit Strom versorgt, und optional einer zusätzlichen Kapazität am Hochspannungsausgang der Sekundärwicklung. Die auf einem Zusatzbehälter montierte Spitze erhöht die elektrische Feldstärke und erleichtert so den Luftdurchschlag. Die zusätzliche Kapazität verringert die Betriebsfrequenz, verringert die Belastung der Transistoren und erhöht einigen Daten zufolge die Länge der Entladungen. Ein Stück von Abwasser-PVC-Rohr. Die Sekundärwicklung besteht aus ca. 810 Windungen Lackdraht mit einem Durchmesser von 0,45 mm. Die Primärwicklung besteht aus acht Drahtwindungen mit einem Querschnitt von 6 mm2. Der Stromkreis basiert auf dem Prinzip der Selbstoszillation und ist auf Leistungstransistoren aufgebaut.

Das Wesentliche an Teslas Erfindung ist einfach. Wenn ein Transformator mit einem Strom mit einer Frequenz gespeist wird, die der Resonanzfrequenz seiner Sekundärwicklung entspricht, erhöht sich die Ausgangsspannung um das Zehn- oder sogar Hundertfache. Tatsächlich wird sie durch die elektrische Stärke der umgebenden Luft (oder eines anderen Mediums) und des Transformators selbst sowie durch Verluste aufgrund von Funkwellenstrahlung begrenzt. Die Rolle ist im Bereich des Showbusiness am bekanntesten: Sie ist in der Lage, Blitze zu werfen!

Form und Inhalt

Der Transformator sieht sehr ungewöhnlich aus – es scheint, als wäre er speziell für das Showbusiness entwickelt worden. Anstelle des üblichen massiven Eisenkerns mit dicken Wicklungen gibt es ein langes Hohlrohr aus Dielektrikum, auf dem der Draht nur einlagig aufgewickelt ist. Dieses seltsame Erscheinungsbild wird durch die Notwendigkeit verursacht, eine maximale elektrische Festigkeit der Struktur sicherzustellen.

Abgesehen vom Ungewöhnlichen Aussehen, der Tesla-Transformator hat noch eine Besonderheit: Er verfügt notwendigerweise über ein bestimmtes System, das in der Primärwicklung einen Strom genau mit der Resonanzfrequenz der Sekundärwicklung erzeugt. Tesla selbst nutzte die sogenannte Funkenschaltung (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Sein Prinzip besteht darin, den Kondensator über eine Stromquelle aufzuladen und ihn dann an die Primärwicklung anzuschließen. Zusammen bilden sie einen Schwingkreis.

Die Kapazität des Kondensators und die Induktivität der Wicklung werden so gewählt, dass die Schwingungsfrequenz in diesem Stromkreis mit der erforderlichen übereinstimmt. Das Schalten erfolgt über eine Funkenstrecke: Sobald die Spannung am Kondensator einen bestimmten Wert erreicht, entsteht in der Funkenstrecke ein Funke, der den Stromkreis schließt. Man sieht oft Aussagen, dass „der Funke ein vollständiges Spektrum an Frequenzen enthält, es also immer einen Resonanzfunken gibt, und so funktioniert der Transformator.“ Aber das ist nicht so – ohne richtige Auswahl Kapazität und Induktivität können keine wirklich hohe Ausgangsspannung erzeugen.

Nachdem wir beschlossen hatten, unseren eigenen Tesla-Transformator zu bauen, entschieden wir uns für eine fortschrittlichere Schaltung – eine Transistorschaltung. Mit Transistorgeneratoren können Sie potenziell jede Signalform und Frequenz in der Primärwicklung erzielen.

Die von uns gewählte Schaltung besteht aus einer Leistungstransistor-Treiber-Mikroschaltung, einem kleinen Transformator zur Isolierung dieses Treibers von der 220-V-Versorgungsspannung und einer Halbbrücke aus zwei Leistungstransistoren und zwei Folienkondensatoren. Der Transformator ist auf einen Ferritring mit einer Betriebsfrequenz von mindestens 500 kHz gewickelt; darauf sind drei Wicklungen mit 10-15 Drahtwindungen angebracht. Es ist sehr wichtig, die Transistoren so an die Wicklungen des Transformators anzuschließen, dass sie gegenphasig arbeiten: Wenn einer offen ist, ist der andere geschlossen.

Die erforderliche Frequenz ergibt sich aus Rückmeldung mit einer Sekundärwicklung (die Schaltung basiert auf Selbstschwingungen). Die Rückmeldung kann auf zwei Arten erfolgen: entweder mit einem Stromtransformator mit 50-80 Drahtwindungen auf demselben Ferritring wie der Trenntransformator, durch den der Erdungsdraht des unteren Teils der Sekundärwicklung verläuft, oder ... lediglich ein Stück Draht, das als Antenne fungiert und die von der Sekundärwicklung ausgesendeten Radiowellen auffängt.

Lass uns verrücktes tun

Als Rahmen der Primärwicklung haben wir genommen Kanalrohr aus PVC mit einem Durchmesser von 9 cm und einer Länge von 50 cm. Zum Wickeln verwenden wir Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,45 mm. Wir platzieren den Rahmen und die Spule aus Wickeldraht auf zwei parallelen Achsen. Die Achse des Rahmens war ein Stück PVC-Rohr mit kleinerem Durchmesser, und die Rolle der Achse der Spule mit dem Draht spielte ein in der Redaktion herumliegender Bogenpfeil.

Es gibt drei Primärwicklungsoptionen: flache Spirale, kurze Spirale und konische Wicklung. Ersteres bietet maximale elektrische Stärke, jedoch auf Kosten der induktiven Kopplungsstärke. Die zweite hingegen stellt die beste Verbindung her, aber je höher sie ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einem Durchschlag zwischen ihr und der Sekundärwicklung kommt. Die konische Wicklung ist eine Zwischenoption, die das beste Gleichgewicht zwischen induktiver Kopplung und Spannungsfestigkeit bietet. Da wir nicht damit gerechnet hatten, Rekordspannungen zu erreichen, haben wir uns für eine Schraubenwicklung entschieden: Sie ermöglicht uns einen maximalen Wirkungsgrad und ist einfach herzustellen.

Als Leiter nahmen wir ein Audiogeräte-Stromkabel mit einem Querschnitt von 6 mm², von dem acht Windungen auf ein Stück PVC-Rohr gewickelt waren größerer Durchmesser als der des sekundären Wickelrahmens und mit gewöhnlichem Isolierband gesichert. Diese Option kann nicht als ideal angesehen werden, da Hochfrequenzstrom nur entlang der Oberfläche der Leiter fließt (Skin-Effekt), daher ist es richtiger, die Primärwicklung daraus herzustellen Kupferrohr. Aber unsere Methode ist einfach herzustellen und funktioniert recht gut, wenn die Leistung nicht zu hoch ist.

Kontrolle

Als Rückmeldung hatten wir zunächst geplant, einen Stromwandler einzusetzen. Bei niedrigen Spulenleistungen erwies es sich jedoch als wirkungslos. Und im Falle einer Antenne ist es schwieriger, den ersten Impuls zu liefern, der die Schwingungen auslöst (im Falle eines Transformators kann durch seinen Ring ein weiterer Draht geführt werden, an den eine normale Batterie kurzgeschlossen werden kann). einen Sekundenbruchteil). Am Ende haben wir es geschafft gemischtes System: Ein Ausgang des Transformators war mit dem Eingang der Mikroschaltung verbunden, und der Draht des zweiten war mit nichts verbunden und diente als Antenne.

Da Kurzschlüsse, Transistorausfälle und andere Störungen zunächst als sehr wahrscheinlich angesehen wurden, wurde ein zusätzliches Bedienfeld mit einem 10-A-Wechselstrom-Amperemeter, einer 10-A-Automatiksicherung und einem Paar „Neonröhren“ gebaut: Eine davon zeigt an, ob Spannung anliegt am Eingang der Fernbedienung und zum anderen, ob Strom zur Spule fließt. Mit einer solchen Fernbedienung können Sie die Spule bequem ein- und ausschalten, die Hauptparameter überwachen und die Häufigkeit der Fahrten zum Bedienfeld zum Einschalten „ausgefallener“ Maschinen erheblich reduzieren.

Der letzte optionale Teil des Transformators ist eine zusätzliche Kapazität in Form einer leitenden Kugel oder eines Torus am Hochspannungsausgang der Sekundärwicklung. In vielen Artikeln kann man lesen, dass es die Entladung deutlich verlängern kann (das ist übrigens ein weites Feld für Experimente). Wir haben eine solche 7-pF-Kapazität hergestellt, indem wir zwei halbkugelförmige Stahlbecher (von IKEA) zusammengefügt haben.

Montage

Sobald alle Komponenten hergestellt sind, ist die Endmontage des Transformators ein Kinderspiel. Die einzige Feinheit ist die Erdung des unteren Endes der Sekundärwicklung. Leider verfügen nicht alle Haushalte über Steckdosen mit separaten Erdungskontakten. Und wo es sie gibt, sind diese Kontakte nicht immer tatsächlich verbunden (Sie können dies mit einem Multimeter überprüfen: Zwischen dem Kontakt und dem Phasendraht sowie zwischen diesem und dem Phasendraht sollten etwa 220 V anliegen Neutralleiter- fast Null).

Wenn Sie über solche Steckdosen verfügen (wir haben sie in unserer Redaktion gefunden), müssen Sie diese mit ihrer Hilfe erden und die Spule mit dem entsprechenden Stecker anschließen. Oft wird empfohlen, die Batterie zu erden Zentralheizung Dies ist jedoch grundsätzlich nicht zu empfehlen, da es in manchen Fällen dazu führen kann, dass die Batterien im Haus ahnungslose Nachbarn schockieren.

Doch dann kommt der entscheidende Moment des Einschaltens... Und schon taucht das erste Blitzopfer auf – der Transistor des Stromkreises. Nach dem Austausch stellt sich heraus, dass die Schaltung im Prinzip durchaus funktionsfähig ist, wenn auch bei geringen Leistungen (200-500 W). Beim Erreichen der Auslegungsleistung (ca. 1-2 kW) explodieren die Transistoren mit einem spektakulären Blitz. Und obwohl diese Explosionen keine Gefahr darstellen, ist der Modus „Eine Sekunde Betrieb – 15 Minuten Transistorwechsel“ nicht zufriedenstellend. Dennoch können Sie sich mit Hilfe dieses Transformators durchaus in die Rolle von Zeus dem Donnerer hineinversetzen.

Edle Ziele

Obwohl in unserer Zeit der Tesla-Transformator laut mindestens In seiner ursprünglichen Form, die am häufigsten in verschiedenen Shows verwendet wurde, hat Nikola Tesla es selbst für viel wichtigere Zwecke geschaffen. Transformator ist kraftvolle Quelle Radiowellen mit Frequenzen von Hunderten von Kilohertz bis zu mehreren Megahertz. Basierend auf den leistungsstarken Transformatoren von Tesla war geplant, ein Rundfunksystem, drahtlose Telegrafie und drahtlose Telefonie zu schaffen.

Aber Teslas ehrgeizigstes Projekt, bei dem sein Transformator zum Einsatz kommt, ist die Schaffung eines globalen drahtlosen Stromversorgungssystems. Er glaubte, dass ein ausreichend leistungsstarker Transformator oder ein System von Transformatoren in der Lage wäre, die Ladung der Erde auf globaler Ebene zu ändern obere Schichten Atmosphäre.

In einer solchen Situation wird ein irgendwo auf dem Planeten installierter Transformator mit derselben Resonanzfrequenz wie der sendende Transformator als Stromquelle dienen und Stromleitungen werden nicht mehr benötigt.

Es war der Wunsch, ein drahtloses Energieübertragungssystem zu schaffen, das das berühmte Wardenclyff-Projekt ruinierte. Investoren waren nur an der Entstehung eines Kommunikationssystems interessiert, das sich auszahlen würde. Und der Energiesender, der von jedem auf der ganzen Welt unkontrolliert empfangen werden konnte, drohte im Gegenteil den Elektrizitätsunternehmen und Kabelherstellern mit Verlusten. Und einer der Hauptinvestoren war ein Anteilseigner des Wasserkraftwerks Niagara und der Kupferproduktionsanlagen ...

Eine der am weitesten verbreiteten Erfindungen von Nikola Tesla ist der Tesla-Transformator. Der Betrieb dieses Geräts basiert auf der Wirkung resonanter elektromagnetischer stehender Wellen in Spulen. Dieses Prinzip bildete die Grundlage vieler moderner Dinge: TV-Bildröhren, Ladegeräte aus der Ferne. Aufgrund des Resonanzphänomens springt in dem Moment, in dem die Schwingungsfrequenz des Primärwicklungskreises mit der Schwingungsfrequenz der stehenden Wellen der Sekundärwicklung übereinstimmt, ein Lichtbogen zwischen den Enden der Spule.

Trotz der scheinbaren Komplexität dieses Generators können Sie ihn selbst herstellen. Nachfolgend finden Sie die Technologie zur Herstellung einer Tesla-Spule mit Ihren eigenen Händen.

Komponenten und Funktionsprinzip

Der Tesla-Transformator besteht aus einer Primär- und Sekundärspule und einer Trimmung bestehend aus einer Funkenstrecke oder einem Unterbrecher, einem Kondensator und einem Anschluss, der als Ausgang dient.

Die Primärwicklung besteht aus große Zahl Windungen aus Kupferdraht großer Abschnitt oder Kupferrohr. Es kann horizontal (flach), vertikal (zylindrisch) oder konisch sein. Die Sekundärwicklung besteht aus einer Vielzahl von Windungen mit kleinerem Querschnitt und ist der wichtigste Bestandteil der Struktur. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser sollte 4:1 betragen, und an der Basis sollte sich ein geerdeter Schutzring aus Kupferdraht befinden, der die Elektronik der Anlage schützen soll.

Da der Tesla-Transformator im Pulsbetrieb arbeitet, zeichnet sich sein Design dadurch aus, dass er keinen ferromagnetischen Kern enthält. Dadurch kann die gegenseitige Induktion zwischen den Wicklungen reduziert werden. Der Kondensator erzeugt im Zusammenwirken mit der Primärspule einen Schwingkreis mit einer darin enthaltenen Funkenstrecke in diesem Fall Gas. Die Funkenstrecke besteht aus massiven Elektroden und ist zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit zusätzlich mit Strahlern ausgestattet.

Das Funktionsprinzip einer Tesla-Spule ist wie folgt. Der Kondensator wird über die Induktivität vom Transformator aufgeladen. Die Ladegeschwindigkeit hängt direkt vom Induktivitätswert ab. Sobald die Aufladung ein kritisches Niveau erreicht, führt dies zum Zusammenbruch der Funkenstrecke. Danach werden im Primärkreis hochfrequente Schwingungen erzeugt. Gleichzeitig wird der Ableiter aktiviert, wodurch der Transformator vom allgemeinen Stromkreis getrennt und geschlossen wird.

Geschieht dies nicht, kann es zu Verlusten im Primärkreis kommen, die sich negativ auf dessen Funktion auswirken. Bei der Standardschaltung ist parallel zur Stromquelle eine Gasfunkenstrecke installiert.

Somit kann eine Tesla-Spule eine Spannung von mehreren Millionen Volt abgeben. Aufgrund dieser Spannung in der Luft treten elektrische Entladungen in Form von Koronarentladungen und Streamern auf.

Es ist äußerst wichtig, sich daran zu erinnern, dass diese Produkte hohe potenzielle Ströme erzeugen und tödlich sind. Selbst Geräte mit geringer Leistung können schwere Verbrennungen und Schäden an Nervenenden, Muskelgewebe und Bändern verursachen. Kann einen Herzstillstand verursachen.

Design und Montage

Der Tesla-Transformator wurde 1896 patentiert und ist einfach aufgebaut. Es enthält:

1. Eine Primärspule mit einer Kupferkernwicklung mit einem Querschnitt von 6 mm², ausreichend für 5-7 Windungen.
2. Eine Sekundärspule aus dielektrischem Material und Draht mit einem Durchmesser von bis zu 0,5 mm und einer Länge, die für 800–1000 Windungen ausreicht.
3. Halbkugeln des Ableiters.
4. Kondensatoren.
5. Ein Schutzring aus Kupferkern, wie auf der Primärwicklung eines Transformators.

Die Besonderheit des Geräts besteht darin, dass seine Leistung nicht von der Leistung der Stromquelle abhängt. Wichtiger physikalische Eigenschaften Luft. Das Gerät kann mit verschiedenen Methoden Schwingkreise erzeugen:

• Verwendung eines Funkenstreckenableiters;
• Verwendung eines Transistor-Oszillationsgenerators;
• auf Lampen.

Um einen Tesla-Transformator mit Ihren eigenen Händen herzustellen, benötigen Sie:

1. Für die Primärwicklung - 3 m dünnes Kupferrohr mit einem Durchmesser von 6 mm oder ein Kupferkern mit gleichem Durchmesser und gleicher Länge.
2. Zur Montage der Sekundärwicklung benötigen Sie ein PVC-Rohr mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Länge von ca. 50 cm sowie einen PVC-Gewindeanschluss dafür. Sie benötigen außerdem einen mit Lack oder Emaille beschichteten Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm und einer Länge von 90 m.
3. Metallflansch mit einem Innendurchmesser von 5 cm.
4. Verschiedene Muttern, Unterlegscheiben und Schrauben.
5. Feststeller.
6. Glatte Halbkugel für das Terminal.
7. Sie können den Kondensator selbst herstellen. Es werden 6 benötigt Glasflaschen, Speisesalz, Raps oder Vaselineöl, Alufolie.
8. Es ist ein Netzteil erforderlich, das 9 kV bei 30 mA liefern kann.

Tesla ist einfach umzusetzen. Vom Transformator kommen zwei Drähte mit angeschlossener Funkenstrecke. An einen der Drähte sind Kondensatoren angeschlossen. Am Ende befindet sich die Primärwicklung. Die Sekundärspule mit Anschluss und geerdetem Schutzring ist separat angeordnet.

Beschreibung, wie man eine Tesla-Spule zu Hause zusammenbaut:

1. Eine Sekundärwicklung wird hergestellt, indem zunächst die Drahtkante am Rohrende befestigt wird. Es sollte gleichmäßig gewickelt werden, ohne dass der Draht reißt. Zwischen den Windungen dürfen keine Lücken sein.
2. Wenn Sie fertig sind, wickeln Sie die Wicklung oben ein und Unterteile Abdeckband. Anschließend die Wicklung mit Lack oder Epoxidharz bestreichen.
3. Bereiten Sie 2 Paneele für die untere und obere Basis vor. Jedes dielektrische Material, eine Sperrholz- oder Kunststoffplatte, reicht aus. In der Mitte installieren untere Basis Metallflansch und befestigen Sie ihn mit Schrauben, sodass zwischen der unteren und oberen Basis Platz bleibt.
4. Bereiten Sie die Primärwicklung vor, indem Sie sie spiralförmig drehen und an der oberen Basis befestigen. Nachdem Sie zwei Löcher gebohrt haben, führen Sie die Enden des Rohrs hinein. Es sollte so befestigt werden, dass eine Berührung der Wicklungen verhindert wird und gleichzeitig ein Abstand von 1 cm zwischen ihnen eingehalten wird.
5. Um eine Funkenstrecke herzustellen, müssen Sie zwei einander gegenüberliegende Schrauben anbringen Holzrahmen. Es wird berechnet, dass sie beim Bewegen die Rolle eines Regulators spielen.
6. Kondensatoren werden wie folgt hergestellt. Glasflaschen Wickeln Sie sie in Folie und gießen Sie Salzwasser hinein. Seine Zusammensetzung sollte für alle Flaschen gleich sein – 360 g pro 1 Liter Wasser. Sie durchbohren die Abdeckungen und führen Drähte hinein. Die Kondensatoren sind fertig.
7. Alle Knoten werden nach dem oben beschriebenen Schema verbunden. Achten Sie darauf, die Sekundärwicklung zu erden.
8. Die Gesamtzahl in der Primärwicklung sollte 6,5 Windungen betragen, in der Sekundärwicklung 600 Windungen.

Der beschriebene Handlungsablauf gibt eine Vorstellung davon, wie man einen Tesla-Transformator selbst herstellt.

Einschalten, prüfen und einstellen

Es ist ratsam, die erste Inbetriebnahme im Freien durchzuführen; außerdem sollten Sie alle Haushaltsgeräte entfernen, um deren Ausfall zu verhindern. Beachten Sie die Sicherheitsvorkehrungen! Führen Sie zunächst die folgenden Schritte aus:

1. Sie gehen die gesamte Leitungskette durch und prüfen, dass sich blanke Kontakte nirgends berühren und alle Knoten sicher befestigt sind. Im Ableiter bleibt zwischen den Bolzen ein kleiner Spalt.
2. Legen Sie Spannung an und beobachten Sie das Aussehen des Streamers. Fehlt diese, wird der Sekundärwicklung eine Leuchtstofflampe oder eine Glühlampe zugeführt. Es empfiehlt sich, sie auf einem Dielektrikum zu befestigen, ein Stück genügt PVC-Rohre. Das Erscheinen eines Leuchtens bestätigt, dass der Tesla-Transformator funktioniert.
3. Wenn kein Glühen vorhanden ist, tauschen Sie die Leitungen der Primärspule aus.

Wenn es beim ersten Mal nicht klappt, verzweifeln Sie nicht. Versuchen Sie, die Windungszahl der Sekundärwicklung und den Abstand zwischen den Wicklungen zu ändern. Ziehen Sie die Schrauben im Ableiter fest.

Leistungsstarke Tesla-Spule

Ein charakteristisches Merkmal einer solchen Spule ist ihre Größe, die Stärke des resultierenden Stroms und die Art der Erzeugung resonanter Schwingungen.

Es sieht aus wie das. Nach dem Einschalten wird der Kondensator aufgeladen. Bei Erreichen des maximalen Ladezustandes kommt es zu einem Durchschlag in der Funkenstrecke. Im nächsten Schritt wird ein LC-Schaltkreis gebildet – ein Schaltkreis, der durch die sequentielle Verbindung eines Kondensators und eines Primärschaltkreises gebildet wird. Dadurch entstehen Resonanzschwingungen und hohe Leistungsspannungen in der Sekundärwicklung.

Darüber hinaus kann etwas Ähnliches zu Hause zusammengebaut werden. Dazu sollten Sie:

1. Erhöhen Sie den Durchmesser der Spule und den Querschnitt des Drahtes um das 1,5- bis 2,5-fache.
2. Machen Sie einen Anschluss in Form eines Ringkerns. Hierfür eignet sich eine Aluminiumwelle mit einem Durchmesser von 100 mm.
3. Ersetzen Sie die Gleichstromquelle durch eine Wechselstromquelle mit 3–5 kV.
4. Sorgen Sie für eine zuverlässige Erdung.
5. Stellen Sie sicher, dass Ihre Verkabelung dieser Belastung standhält.

Solche Transformatoren können eine Leistung von bis zu 5 kW erzeugen und Koronar- und Bogenentladungen erzeugen. Dabei maximale Wirkung wird erreicht, wenn die Frequenz beider Kreise übereinstimmt.