Pokyny

Určite typ kotúča, ktorý chcete vyrobiť. V závislosti od podmienok použitia a konštrukcie cievky indukčnosť delíme na nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné. Pre nízkofrekvenčnú cievku budete musieť vyrobiť magnetický obvod (jadro) z oceľových plátov. Vo vysokofrekvenčných cievkach sa jadro buď vôbec nepoužíva, alebo je vyrobené z nemagnetického materiálu. Takéto jadro vám umožňuje zmeniť jeho indukčnosť bez zmeny závitov cievky.

Vyberte drôt na navíjanie cievky. Obidva typy cievok spravidla používajú medený drôt rôznych prierezov (meď má nízky odpor). Vyberte drôt s vhodnou izoláciou v závislosti od cievky (najčastejšie by sa mala uprednostňovať smaltovaná izolácia). Cievky používané vo vysokofrekvenčnej časti krátkovlnného rozsahu sú navinuté holým drôtom na zníženie strát Na navíjanie kvalitných cievok používaných napríklad v úzkopásmových filtroch použite lankový drôt, pozostávajúce z niekoľkých drôtov skrútených spolu so smaltovanou izoláciou.

Určte priemer drôtu, aby ste zhodnotili možnosť jeho použitia v cievke. Ak nemáte mikrometer, naviňte niekoľko desiatok závitov drôtu alebo inej vhodnej tyče (pevne, otáčajte za závitom) a potom zmerajte pomocou pravítka celková dĺžka navíjanie a vydeľte počtom závitov. Čím viac otáčok a pevnejšie vinutie, tým presnejší je výsledok merania.

Vytvorte rám cievky. Pri konštrukcii domáceho vybavenia môže byť rám vyrobený z papiera, organickej, lepenky. Z fotografického filmu vytvorte malé rámčeky, z ktorých je potrebné najskôr odstrániť emulziu. Pre tuhosť použite niekoľko vrstiev fólie. Z rovnakého filmu vytvorte rámové tváre a prilepte ich celuloidovým lepidlom.

Navíjanie drôtu navijak urobte to ručne alebo na špeciálnom navíjacom stroji (v závislosti od typu rámu a jadra). Cievka vyrobená na feritovom krúžku sa navíja pomocou špeciálne zariadenie(kyvadlová doprava).

Ak je potrebné spájkovať smaltovaný drôt, najskôr ho odstráňte. To sa dá ľahko urobiť držaním drôtu v plameni horiacej zápalky a odizolovaním ostrý nôž alebo potieraním drôtu vatou namočenou v acetóne.

Video k téme

Zdroje:

• Cievky a transformátory
• výroba induktorov

Teslova cievka, známa aj ako Teslov transformátor, je unikátne zariadenie, ktoré sa vôbec nepodobá bežným transformátorom, ktorých prevádzkovou podmienkou je samoindukcia. Pre Teslov transformátor je to úplne naopak: čím nižšia je samoindukcia, tým lepšie. Pri jeho práci sa objavujú veľmi zaujímavé a nevysvetliteľné efekty. Ale napriek všetkému tajomstvu nie je ťažké zostaviť si ho sami doma.

Budete potrebovať

• Medené drôty, plastové potrubie, zdroj vysokého napätia, kondenzátor.

Pokyny

Vezmite medený drôt s hrúbkou približne 10 milimetrov.

Potom vezmite kus plastu s priemerom asi 50 milimetrov a naviňte naň cievku, otáčajte ju, aby ste ju otočili, s drôtom s priemerom 0,01 milimetra. Počet závitov môže byť od 700 do 1000. Toto bude sekundárne vinutie transformátora, je umiestnené vo vnútri primárneho. Na spustenie zariadenia je potrebné priviesť vysoké napätie vo forme impulzov na primárne vinutie transformátora.

Keď sa pripojí napätie, kondenzátor sa začne nabíjať, keď sa napätie akumuluje, napätie na jeho doskách sa zvyšuje, až kým nedôjde k poruche v iskrišti, potom sa napätie prudko zvýši a začne sa znova nabíjať. Toto je cyklus generovania impulzu dodávaného do primárneho vinutia transformátora.

Vezmite prosím na vedomie

Na primárne vinutie sa aplikuje napätie rádovo niekoľko tisíc voltov. Nezabudnite, že je to nebezpečné.

Užitočné rady

Úpravou kapacity môžete upraviť frekvenciu impulzov, pretože čím menšia kapacita, tým rýchlejšie sa nabíja a úpravou medzery v iskrišti sa mení napätie.

Zdroje:

• Tesla ako vyrobiť

Cievka indukčnosť je vinutý vodič, ktorý uchováva magnetickú energiu vo forme magnetické pole. Bez tohto prvku nie je možné postaviť ani rádiový vysielač, ani rádiový prijímač pre káblové komunikačné zariadenia. A televízor, na ktorý sú mnohí z nás tak zvyknutí, bez cievky indukčnosť nemysliteľné.

Budete potrebovať

• Drôty rôznych sekcií, papier, lepidlo, plastový valec, nôž, nožnice

Pokyny

Magnetické jadrá koncentrujú magnetické pole cievky, čím zvyšujú jej indukčnosť. Súčasne môžete znížiť počet závitov cievky, čo znamená zmenšenie jej veľkosti a rozmerov rádiového zariadenia.

Zdroje:

• Induktor

Na výrobu niektorých zariadení je potrebné použiť zariadenia premieňajúce prúdy a striedavé napätie - transformátory. Okrem znižovacích transformátorov môžu byť potrebné aj výkonné zvyšovacie zariadenia. Jedným z takýchto transformačných zariadení je indukčná cievka - Ruhmkorffova cievka. Navíjanie jadro indukčná cievka je úplne realizovateľná úloha a nevyžaduje špeciálne znalosti alebo vybavenie.

Budete potrebovať

• - medený drôt s priemerom 1,5 mm s dvojitou izoláciou;
• - nite;
• - parafín;
• - lepenka alebo tenké vlákno;
• - drôt PShO alebo PE s priemerom 0,1 mm;
• - parafínový papier;
• - izolačná páska;
• - drôt;
• - alkoholový lak

Pokyny

Vytvorte jadro. Na tieto účely je vhodný železný drôt. Zahrejte drôt, kým nie je tmavo červený, potom ho vložte do horúceho popola a nechajte, kým nevychladne. Opatrne očistite rozžeravený materiál a opatrne natrite alkoholovým lakom. Vytvorte zväzok drôtu a pevne ho omotajte izolačnou páskou. Zabaľte niekoľko vrstiev parafínového papiera.

Pri navíjaní jadro Najprv by ste mali urobiť primárne vinutie a potom sekundárne, stupňovité vinutie. Vezmite medený drôt. Odmerajte 10 cm, pričom tento koniec nechajte voľný. Pripevnite drôt k jadru vo vzdialenosti 4 cm od konca pomocou závitu.

Začnite navíjať drôt v smere hodinových ručičiek. Pokúste sa priložiť cievku k cievke čo najtesnejšie. Úplne obalte jadro jednou vrstvou drôtu.

Urobte slučku. Dĺžka slučky by mala byť 10 cm. Drôt zaistite niťou. Druhú vrstvu drôtu naviňte rovnakým smerom. Pevne zafixujte koniec vinutia pomocou . Celé vinutie naplňte horúcim parafínom.

Vezmite tenké vlákno. Ak tento materiál nemáte, postačí kartón. Hrúbka lepenky by mala byť 1 mm. Pre zlepšenie izolačných vlastností je potrebné materiál predvariť v parafíne.

Urobte 10 cievok. Priemer vnútorného otvoru cievok musí zodpovedať priemeru jadro s primárnym vinutím.

Vezmite izolovaný drôt PSHO alebo PE. Opatrne naviňte sekcie sekundárneho vinutia. Všetky časti by mali byť navinuté rovnakým smerom. Navíjanie každej sekcie musí byť dokončené vo vzdialenosti 5 mm od hornej strany. Na tomto mieste urobte malý vpich do líca cievky. Zaistite drôt a nechajte koniec 6-7 cm.

Opatrne zakryte vinutie niekoľkými vrstvami parafínového papiera a potom izolačnou páskou.

Primárne vinutie obaľte 2 vrstvami parafínového papiera. Pozorne, pozorne správne poradie, nasaďte časti druhého vinutia. Zapojte konce častí vinutia do série.

Prispájkujte kúsok drôtu s dĺžkou 15 cm najskôr na začiatok a potom na koniec sekundárneho vinutia. Cievku dôkladne naplňte parafínom. Uistite sa, že medzi sekciami nie sú žiadne medzery. Indukčná cievka je pripravená.

Zdroje:

• Navijak Ruhmkorff v roku 2019

Aké pekné je ísť na ryby skoro ráno! Svieža vôňa poľných kvetov, štebot vtákov a prvé slnečné lúče pôsobia na ľudskú psychiku upokojujúco. Aby ste si udržali tento stav mysle, musíte sa vyhnúť akýmkoľvek problémom pri rybolove. A preto by ste sa aj deň predtým mali postarať o správne navíjanie šnúra na cievke rybárskeho navijaka.

Teslova cievka je plochá špirála, ktorá má spolu s indukčnosťou veľkú vnútornú kapacitu. Patent na vynález bol podaný v januári 1894. Autorom bol, prirodzene, Nikola Tesla. Pod týmto názvom je všeobecne známy transformátor, princíp činnosti zariadenia je založený na oscilačných obvodoch.

Vojna prúdov

Dnes sa to číta ako vedecký román, no na prelome 19. a 20. storočia tu naozaj bola vojna prúdov. Všetko to začalo, keď spoločnosť nezaplatila mladej Tesle ani cent za zriadenie generátora v Európe. Hoci odmena bola prisľúbená značná. Tesla bez rozmýšľania opúšťa svoju vlasť a odpláva do USA. Prieskumníka po ceste sužovali neúspechy, no nakoniec sa cesta skončila úspešne. Vezmite si epizódu, keď sa všetky peniaze stratia na ceste. Odmietnuť? Nie!

Tesla sa zázračne dostane na loď a polovicu cesty strávi pod záštitou kapitána lode, ktorý cestujúceho nakŕmi vo vlastnej jedálni. Vzťahy sa trochu ochladili, keď si mladý Tesla všimol v centre šarvátky, ktorá vznikla na palube, kde si poradil s pravou a ľavou, vďaka svojej pôsobivej výške (s nízkou hmotnosťou). Výsledkom bolo, že Tesla dorazil na breh a prvý deň sa mu podarilo pomôcť miestnemu obchodníkovi opraviť generátor, pričom získal malú odmenu.

S odporúčacími listami v ruke sa Nikola ide zamestnať vo firme, kde vo dne v noci pracuje a trávi čas spánku na lavičke v laboratóriu. Edison si zo svojho mladého budúceho kolegu zahral zlý vtip: sľúbil značnú odmenu za zlepšenie prevádzky elektrických zariadení. Problém bol rýchlo vyriešený a vynálezca závitu pre päticu žiarovky sa odvolal na komerčný podvod. Tesla už v duchu rozdelil sľúbenú odmenu za uskutočnenie experimentov a vtip nevyvolal vrúcnu emocionálnu odozvu vynálezcu. Mladý imigrant odchádza z firmy, aby si založil vlastnú.

Tesla zároveň prechováva nápady, ako bojovať proti vtipkárovi. Pri prechádzke s priateľom zrazu pochopí, ako implementovať Aragovu teóriu rotujúceho poľa: sú potrebné dve fázy AC. V čase 80. rokov 19. storočia bola myšlienka považovaná za skutočne revolučnú. Predtým sa motory, žiarovky (v procese zdokonaľovania) a väčšina laboratórnych experimentov robili bez DC. Toto urobil Georg Ohm.

Tesla si dáva patent na dvojfázový motor a tvrdí, že oboje je možné. komplexné systémy. Westinghouse sa zaujíma o nápady, začína dlhá história o tom, že mám pravdu. Edison, ako zvyčajne, nešetril finančnými prostriedkami. Tradujú sa historky, že zobral alternátor a umučil s ním zvieratá na smrť. Údajne elektrické kreslo vymyslel Edison v spolupráci s neznámou osobou. Prvý konštruktér sa navyše omylom alebo úmyselne pomýlil natoľko, že odsúdený dlho trpel, a aby toho nebolo málo, doslova vybuchol a vysypal vnútorné orgány.

Právnikom Westinghouse sa podarilo zachrániť druhého nebohého tak, že popravu nahradili doživotným väzením. Spása nezastavila Edisona, ktorý sa pustil do vynájdenia stola okrem stoličky. Tesla sa pokúsil demonštrovať pohyb reakcie a predložil niekoľko argumentov:

Podnikaví americkí obchodníci dokonca vydali hracie karty, v ktorých bola spomínaná vojna prúdov. Napríklad na obrázku žolíka je slávna veža Wardenclyffe, autori sci-fi a režiséri podobných filmov sa riadili štruktúrou. Historické fakty Objasňujú, aký intenzívny bol boj - dôvod brilantnosti vynaliezavého génia. Teslova cievka, skrútená z 50 závitov hrubého kábla, bola konštrukčne súčasťou veže Wardenclyffe...

Dizajn Tesla cievky

Toto je úžasná príležitosť usporiadaním cievok špeciálnym spôsobom medený drôt, ušetríte na kondenzátorových jednotkách. Ak sú čitatelia oboznámení, potom už počuli o fázových korektoroch na zníženie nákladov na energiu. Ide o kondenzátorové jednotky, ktoré kompenzujú indukčnú reaktanciu spotrebiteľa. Zvlášť dôležité pre transformátory a motory. Len počítadlo ukazuje výdavky navyše jalový výkon. Toto je imaginárna energia užitočná práca spotrebiteľ nevykonáva. Cirkuluje tam a späť a ohrieva aktívny odpor vodičov. V oblasti, kde sa meria plný výkon (napríklad podnik), to výrazne zvyšuje účty za platby dodávateľom elektriny.

Teraz je ľahké pochopiť, ako sa plánovalo využitie Teslovho vynálezu v priemysle. Vynálezca v US patente 512340 uvádza dve podobné konštrukcie cievok:

• Prvý výkres ukazuje plochú špirálu. Jedna svorka Teslovej cievky je umiestnená na periférii, druhá je prevzatá zo stredu. Dizajn sa ľahko používa. Pri potenciálnom rozdiele medzi svorkami 100 V a počte závitov na tisíc v priemere klesá 0,1 V medzi susednými bodmi špirály Na výpočet čísla vydeľte 100 1000. Vlastná kapacita je úmerná štvorcu. 0,1 a nebude príliš veľký.
• Potom Tesla navrhuje pozrieť sa na druhý výkres, ktorý ukazuje bifilárnu cievku. Je to plochá špirála, ale dva drôty sa vinú vedľa seba. Okrem toho sú konce druhého obvodu skratované a pripojené k výstupu prvého obvodu. Ukazuje sa, že alternatívne vlákno vykazuje rovnaký potenciál pozdĺž svojej dĺžky. Ak si predstavíme, že na konštrukciu je privedených 100 V, výsledok sa zmení. V skutočnosti teraz v blízkosti vedú drôty s dvoma rôznymi vláknami a jediné po celej dĺžke je výlučne nulové. V dôsledku toho je potenciálny rozdiel v priemere 50 V a vlastná kapacita Teslovej cievky je 250 000-krát väčšia ako kapacita predchádzajúceho okruhu. To je podstatný rozdiel a samozrejme je možné nájsť priaznivé parametre siete. Napríklad Tesla pracovala na frekvenciách 200 - 300 kHz.

Vynálezca naznačuje, že to skúsil rôznych tvarov a konfigurácie. Pokiaľ ide o užitočnosť, štvorec sa nelíši od kruhu alebo obdĺžnika znázorneného na obrázkoch. Dizajnér si môže slobodne zvoliť formu. Tesla cievky sa dnes veľmi nepoužívajú. Proti vynálezcovi sa postavili podnikatelia. Rozhovor, ktorý sa odohral medzi obchodníkmi a Edisonom, nie je známy, ale keďže boli uvedení ako akcionári novej vodnej elektrárne, magnáti počuli, že veža Wardenclyffe, postavená na výhodná poloha, je schopný stať sa prvým vtákom v prenose energie na vzdialenosti bez drôtov.

Sponzorom stavby bol majiteľ medených tovární a chcel len predať kov. Bezdrôtový spôsob prenosu energie je nerentabilný. Ak by J.P. Morgan vedel, že dnes je väčšina káblov vyrobených z hliníka, možno by reagoval inak, no ukázalo sa, že Nikola Tesla dokončil vežu v ​​nádhernej izolácii a dizajn nenadobudol zamýšľaný rozsah.

Podľa druhej verzie sa Nikola Tesla rozhodol vytvoriť energiu zo vzduchu, ako o tom ľudia klebetia na YouTube. Istý vynálezca dokazuje, že energia éteru sa vťahuje do jadra magnetu v rovnakej vzdialenosti od pólov a je potrebné ju vedieť premeniť na elektrinu. Stručne je načrtnutá myšlienka Tesly. Majster samouk, ktorý sa odvážil predstaviť generátor na výstave voľná energia pri 13 kW, zmizol neznámym smerom spolu s rodinou. Takéto fakty naznačujú, že Wardenclyffova veža mala oveľa viac odporcov, než sa bežne predpokladá.

Podľa Teslovho plánu bolo na svete 30 tovární. Vyrábali a prijímali by energiu a široko vysielali. Zrejme si mysleli, že to bude kolaps miestnej ekonomiky, hoci motory Bedini sa dodnes vyrábajú pomocou teórií Tesal. Cievky teda tvorili základ vysielacích a prijímacích zariadení: konštrukcia je identická. Ale dnes sú tieto kuriózne vynálezy spoľahlivo zabudnuté, okrem mikropáskových technológií, kde sa nachádzajú štvorcové a okrúhle špirálové induktory podobného druhu.

Tesla Transformer

Vyššie bolo povedané, že vysielacie zariadenia boli založené na Teslových cievkach, ktoré možno nazvať rezonančnými transformátormi. Cez transformátorovú väzbu je do Teslovej cievky čerpaný vysoký potenciál. Nabíjanie pokračuje, kým sa iskrisko nerozpadne, potom začnú oscilácie na rezonančnej frekvencii. Ak jedno pripojenie transformátora cez cievku s veľkým počtom závitov prenáša vysoké napätie do vysielača alebo zvodiča.

Každý môže vidieť, že štruktúra Wardenclyffe Tower pripomína hríb, ale na základni leží plochá Tesla cievka. Ako žiarič je použitý veľkoobjemový torus s kapacitnou reaktanciou. IN moderná forma Medziobvod obsahuje konvenčné kondenzátory, prispôsobené parametrom „donut“. Veľkou výhodou konštrukcie je absencia feromagnetických materiálov.

Teslova cievka je rezonančný transformátor, ktorý produkuje vysoké napätie vysoká frekvencia. Vynašiel Tesla v roku 1896. Prevádzka tohto zariadenia spôsobuje veľmi krásne efekty, podobné riadeným bleskom a ich veľkosť a sila závisí od dodávaného napätia a elektrického obvodu.

Vyrobiť si doma Teslovu cievku nie je ťažké a jej efekty sú veľmi krásne. V tomto čínskom obchode sa predávajú hotové a výkonné takéto zariadenia.

Bez použitia drôtov, pomocou navrhovaného vysokofrekvenčného transformátora, môžete udržiavať žiaru plynových lámp (napríklad žiariviek). Navyše sa na konci vinutia vytvorí krásna vysokonapäťová iskra, ktorej sa dá dotknúť rukami. Vzhľadom na to, že vstupné napätie na prezentovanom generátore bude nízke, je relatívne bezpečné.

Bezpečnostné opatrenia pri prevádzke prezentovaného okruhu Tesla cievky

Nezabudnite, že toto zariadenie nezapínajte v blízkosti telefónov, počítačov a iných elektronických zariadení, pretože ich žiarenie môže poškodiť.

Jednoduchý obvod Tesla generátora

Na zostavenie obvodu potrebujete:

1. Smaltovaný medený drôt hrúbky 0,1-0,3 mm, dĺžka 200 m.

2. Plastové potrubie priemer 4-7 cm, dĺžka 15 cm pre rám sekundárneho vinutia.

3. Plastová rúrka s priemerom 7-10 cm, dĺžkou 3-5 cm pre rám primárneho vinutia.

4. Rádiové komponenty: tranzistor D13007 a jeho chladiaci radiátor; variabilný odpor 50 kOhm; pevný odpor 75 Ohm a 0,25 W; napájací zdroj s výstupným napätím 12-18 voltov a prúdom 0,5 ampéra;
5. Spájkovačka, cínová spájka a kolofónia.

Po výbere potrebných častí začnite navíjaním cievky. Otočenie rámu by ste mali navíjať bez presahov alebo viditeľných medzier, približne 1 000 otáčok, ale nie menej ako 600. Potom musíte zabezpečiť izoláciu a zaistiť vinutie, najlepšie je použiť lak, na ktorý je zvyknutý zakryte vinutie v niekoľkých vrstvách.

Pre primárne vinutie (L1) sa používa hrubší drôt s priemerom 0,6 mm alebo viac, vinutie je 5-12 otáčok, rám preň je vybraný najmenej o 5 mm hrubší ako sekundárne vinutie.

Potom zostavte obvod ako na obrázku vyššie. Vhodný je akýkoľvek tranzistor NPN, možný je aj PNP, ale v tomto prípade je potrebné zmeniť polaritu napájacieho zdroja, autor obvodu použil BUT11AF, z domácich, ktoré nie sú v žiadnom prípade horšie, sú KT819, KT805 dobre sa hodí.
Na napájanie kamery - ľubovoľný zdroj 12-30V s prúdom 0,3A.

Parametre pôvodného Teslového vinutia

Sekundárne - 700 závitov drôtu s hrúbkou 0,15 mm na 4 cm ráme.
Primárne – 5 závitov 1,5 mm drôtu na 5 cm ráme.
Napájanie – 12-24V s prúdom do 1A.

Video kanála „Ako to urobiť“.

Slávny vynálezca Nikola Tesla má mnohé zásluhy o vedu a techniku, no len jeden vynález nesie jeho meno. Ide o rezonančný transformátor, známy aj ako Teslova cievka.

Tesla transformátor pozostáva z primárneho a sekundárneho vinutia, obvodu, ktorý dodáva energiu primárnemu vinutiu na rezonančnej frekvencii sekundárneho a voliteľne dodatočnej kapacity na vysokonapäťovom výstupe sekundárneho vinutia. Hrot, namontovaný na prídavnom kontajneri, zvyšuje intenzitu elektrického poľa, čím uľahčuje prenikanie vzduchu. Dodatočná kapacita znižuje prevádzkovú frekvenciu, znižuje zaťaženie tranzistorov a podľa niektorých údajov zvyšuje dĺžku výbojov. Kúsok kanalizačné potrubie z PVC. Sekundárne vinutie pozostáva z približne 810 závitov smaltovaného drôtu s priemerom 0,45 mm. Primárne vinutie pozostáva z ôsmich závitov drôtu s prierezom 6 mm2. Výkonový obvod je založený na princípe vlastnej oscilácie a je postavený na výkonových tranzistoroch.

Podstata Teslovho vynálezu je jednoduchá. Ak je transformátor napájaný prúdom s frekvenciou rovnajúcou sa rezonančnej frekvencii pre jeho sekundárne vinutie, výstupné napätie sa zvyšuje desiatky a dokonca stokrát. V skutočnosti je obmedzený elektrickou silou okolitého vzduchu (alebo iného média) a samotného transformátora, ako aj stratami v dôsledku žiarenia rádiových vĺn. Navijak je najznámejší v oblasti šoubiznisu: je schopný vrhať blesky!

Forma a obsah

Transformátor vyzerá veľmi nezvyčajne - zdá sa, že bol špeciálne navrhnutý pre šoubiznis. Namiesto obvyklého masívneho železného jadra s hrubým vinutím je tu dlhá dutá trubica z dielektrika, na ktorú je drôt navinutý len v jednej vrstve. Tento zvláštny vzhľad je spôsobený potrebou zabezpečiť maximálnu elektrickú pevnosť konštrukcie.

Okrem nezvyčajného vzhľad, Teslov transformátor má ešte jednu vlastnosť: nevyhnutne má určitý systém, ktorý vytvára prúd v primárnom vinutí presne na rezonančnej frekvencii sekundárneho. Tesla sám používal takzvaný iskrový okruh (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Jeho princípom je nabitie kondenzátora zo zdroja energie a následné pripojenie k primárnemu vinutiu. Spolu vytvárajú oscilačný obvod.

Kapacita kondenzátora a indukčnosť vinutia sú zvolené tak, aby sa frekvencia oscilácií v tomto obvode zhodovala s požadovanou. Spínanie sa vykonáva pomocou iskriska: akonáhle napätie na kondenzátore dosiahne určitú hodnotu, v medzere sa objaví iskra, ktorá uzatvorí obvod. Často sa môžete stretnúť s tvrdeniami, že „iskra obsahuje celé spektrum frekvencií, takže je tam vždy jedna rezonančná, a tak funguje transformátor“. Ale nie je to tak - bez správny výber kapacita a indukčnosť nemôžu produkovať skutočne vysoké výstupné napätie.

Keď sme sa rozhodli vyrobiť si vlastný Tesla transformátor, rozhodli sme sa pre progresívnejší obvod - tranzistorový. Tranzistorové generátory vám potenciálne umožňujú získať akýkoľvek tvar signálu a frekvenciu v primárnom vinutí.

Zapojenie, ktoré sme zvolili, pozostáva z mikroobvodu budiča výkonového tranzistora, malého transformátora na izoláciu tohto budiča od napájacieho napätia 220 V a polovičného mostíka z dvoch výkonových tranzistorov a dvoch filmových kondenzátorov. Transformátor je navinutý na feritovom krúžku s pracovnou frekvenciou najmenej 500 kHz, sú na ňom vyrobené tri vinutia s 10-15 závitmi; Je veľmi dôležité pripojiť tranzistory k vinutiam transformátora tak, aby fungovali v protifáze: keď je jeden otvorený, druhý je zatvorený.

Požadovaná frekvencia sa vyskytuje v dôsledku spätná väzba so sekundárnym vinutím (obvod je založený na vlastných osciláciách). Spätnú väzbu je možné vykonať dvoma spôsobmi: buď pomocou prúdového transformátora s 50-80 závitmi drôtu na rovnakom feritovom krúžku ako izolačný transformátor, cez ktorý prechádza uzemňovací vodič spodnej časti sekundárneho vinutia, alebo... len kus drôtu, ktorý funguje ako anténa, zachytávajúca rádiové vlny vysielané sekundárnym vinutím.

Poďme sa zblázniť

Ako rám primárneho vinutia sme vzali kanalizačné potrubie vyrobený z PVC s priemerom 9 cm a dĺžkou 50 cm Na navíjanie používame smaltovaný medený drôt s priemerom 0,45 mm. Rám a cievku navíjacieho drôtu položíme na dve rovnobežné osi. Osou rámu bol kus PVC rúrky menšieho priemeru a úlohu osi cievky s drôtom plnil v redakcii povaľujúci sa lukový šíp.

Existujú tri primárne možnosti vinutia: plochá špirála, krátka špirála a kužeľové vinutie. Prvý poskytuje maximálnu elektrickú pevnosť, ale na úkor sily indukčnej väzby. Druhý, naopak, vytvára najlepšie spojenie, ale čím je vyšší, tým väčšia je šanca, že medzi ním a sekundárnym vinutím dôjde k poruche. Kužeľové vinutie je prechodná možnosť, ktorá poskytuje najlepšiu rovnováhu medzi indukčnou väzbou a dielektrickou pevnosťou. Neočakávali sme, že dosiahneme rekordné napätie, preto sme zvolili skrutkové vinutie: umožňuje nám dosiahnuť maximálnu účinnosť a je ľahké ho vyrobiť.

Ako vodič sme vzali napájací kábel audio zariadenia s prierezom 6 mm², z ktorého osem závitov bolo navinutých na kuse PVC rúrky väčší priemer než rám sekundárneho vinutia a zaistené bežnou elektrickou páskou. Túto možnosť nemožno považovať za ideálnu, pretože vysokofrekvenčný prúd tečie len po povrchu vodičov (efekt kože), preto je správnejšie primárne vinutie zhotoviť z medené potrubie. Ale naša metóda sa ľahko vyrába a funguje celkom dobre, ak výkon nie je príliš vysoký.

Kontrola

Pre spätnú väzbu sme pôvodne plánovali použiť prúdový transformátor. Ukázalo sa však, že pri nízkych výkonoch cievky je neúčinný. A v prípade antény je ťažšie poskytnúť prvotný impulz, ktorý spustí kmity (u transformátora sa dá cez jeho prstenec pretiahnuť ďalší vodič, na ktorý sa dá skratovať bežná batéria na zlomok sekundy). Nakoniec sme sa dočkali zmiešaný systém: jeden výstup transformátora bol pripojený k vstupu mikroobvodu a vodič druhého nebol k ničomu pripojený a slúžil ako anténa.

Pôvodne sa predpokladalo, že skraty, porucha tranzistorov a iné problémy sú veľmi možné, takže bol vyrobený ďalší ovládací panel s 10 A AC ampérmetrom, 10 A automatickou poistkou a párom „neónov“: jeden ukazuje, či je napätie na vstupe do ovládacieho panela a druhým je, či prúd tečie do cievky. Takéto diaľkové ovládanie vám umožňuje pohodlne zapínať a vypínať cievku, sledovať hlavné parametre a tiež umožňuje výrazne znížiť frekvenciu výletov na ovládací panel, aby ste zapli „vyradené“ stroje.

Poslednou voliteľnou súčasťou transformátora je prídavná kapacita vo forme vodivej gule alebo torusu na vysokonapäťovom výstupe sekundárneho vinutia. V mnohých článkoch sa dočítate, že dokáže výrazne predĺžiť výboj (mimochodom, toto je široké pole na experimenty). Takúto kapacitu 7 pF sme vyrobili zložením dvoch oceľových polguľových pohárov (z IKEA).

Montáž

Po výrobe všetkých komponentov je konečná montáž transformátora hračkou. Jedinou jemnosťou je uzemnenie spodného konca sekundárneho vinutia. Bohužiaľ, nie všetky domáce domy majú zásuvky so samostatnými uzemňovacími kontaktmi. A tam, kde sú, tieto kontakty nie sú vždy skutočne pripojené (môžete to skontrolovať pomocou multimetra: medzi kontaktom a fázovým vodičom a medzi ním a neutrálny vodič- takmer nula).

Ak takéto zásuvky máte (našli sme ich u nás v redakcii), tak je potrebné ich s ich pomocou uzemniť pomocou príslušnej zástrčky na pripojenie cievky. Často sa odporúča uzemniť batériu ústredné kúrenie, ale to sa prísne neodporúča, pretože v niektorých prípadoch to môže viesť k tomu, že batérie v dome šokujú nič netušiacich susedov.

Potom však príde zásadný moment zapnutia... A hneď sa objaví prvá obeť blesku – tranzistor silového obvodu. Po výmene sa ukazuje, že obvod je v zásade celkom funkčný, aj keď pri nízkych výkonoch (200 - 500 W). Pri dosiahnutí konštrukčného výkonu (asi 1-2 kW) tranzistory explodujú s veľkolepým zábleskom. A hoci tieto výbuchy nepredstavujú nebezpečenstvo, režim „jedna sekunda prevádzky – 15 minút výmeny tranzistora“ nie je uspokojivý. Napriek tomu sa s pomocou tohto transformátora môžete celkom cítiť v úlohe Zeusa Thunderer.

Vznešené ciele

Hoci v našej dobe Tesla transformátor podľa prinajmenšom v pôvodnej podobe sa najčastejšie používa v rôznych reláciách sám Nikola Tesla ho vytvoril na oveľa dôležitejšie účely. Transformátor je výkonný zdroj rádiové vlny s frekvenciami od stoviek kilohertzov po niekoľko megahertzov. Na základe Teslových výkonných transformátorov sa plánovalo vytvorenie systému rádiového vysielania, bezdrôtového telegrafu a bezdrôtovej telefónie.

Ale Teslov najambicióznejší projekt zahŕňajúci použitie jeho transformátora je vytvorenie globálneho bezdrôtového systému napájania. Veril, že dostatočne výkonný transformátor alebo sústava transformátorov dokáže zmeniť náboj Zeme v globálnom meradle a horné vrstvy atmosféru.

V takejto situácii bude zdrojom prúdu transformátor inštalovaný kdekoľvek na planéte, ktorý má rovnakú rezonančnú frekvenciu ako ten vysielací, a elektrické vedenie už nebude potrebné.

Slávny Wardenclyffov projekt zničila práve túžba vytvoriť bezdrôtový systém prenosu energie. Investorov zaujímal vzhľad len komunikačného systému, ktorý by sa oplatil. A vysielač energie, ktorý mohol nekontrolovane prijímať ktokoľvek na svete, naopak hrozil stratou elektrotechnických spoločností a výrobcov drôtov. A jedným z hlavných investorov bol akcionár vodnej elektrárne Niagara a závodov na výrobu medi...

Jedným z najrozšírenejších vynálezov Nikolu Teslu je Teslov transformátor. Činnosť tohto zariadenia je založená na pôsobení rezonančných elektromagnetických stojatých vĺn v cievkach. Tento princíp tvoril základ mnohých moderných vecí: televíznych obrazoviek, nabíjacích zariadení na diaľku. V dôsledku javu rezonancie, v momente, keď sa frekvencia kmitov obvodu primárneho vinutia zhoduje s frekvenciou kmitov stojatých vĺn sekundárneho vinutia, medzi koncami cievky preskočí oblúk.

Napriek všetkej zjavnej zložitosti tohto generátora si ho môžete vyrobiť sami. Technológia výroby Teslovej cievky vlastnými rukami je uvedená nižšie.

Komponenty a princíp fungovania

Tesla transformátor je zostavený z primárnej, sekundárnej cievky a obloženia pozostávajúceho z iskriska alebo ističa, kondenzátora a svorky slúžiacej ako výstup.

Primárne vinutie pozostáva z veľké množstvo závity medeného drôtu veľký oddiel alebo medená rúrka. Môže byť vodorovný (plochý), zvislý (valcový) alebo kužeľový. Sekundárne vinutie pozostáva z veľkého počtu závitov menšieho prierezu a je najdôležitejším komponentom konštrukcie. Jeho pomer dĺžky k priemeru by mal byť 4:1 a na základni by mal byť uzemnený ochranný krúžok z medeného drôtu, určený na ochranu elektroniky inštalácie.

Keďže Teslov transformátor pracuje v pulznom režime, jeho konštrukcia sa vyznačuje tým, že neobsahuje feromagnetické jadro. To umožňuje znížiť vzájomnú indukciu medzi vinutiami. Kondenzátor, interagujúci s primárnou cievkou, vytvára oscilačný obvod s iskriskom, ktoré je v ňom zahrnuté. v tomto prípade plynu. Iskrisko je zostavené z masívnych elektród a pre väčšiu odolnosť proti opotrebovaniu je navyše vybavené radiátormi.

Princíp činnosti Teslovej cievky je nasledujúci. Kondenzátor sa nabíja cez induktor z transformátora. Rýchlosť nabíjania priamo závisí od hodnoty indukčnosti. Po nabití na kritickú úroveň spôsobí poruchu iskriska. Potom sa v primárnom okruhu generujú vysokofrekvenčné oscilácie. Súčasne sa aktivuje zvodič, ktorý odstráni transformátor zo všeobecného obvodu a uzavrie ho.

Ak sa tak nestane, môžu sa v primárnom okruhu vyskytnúť straty, ktoré negatívne ovplyvňujú jeho činnosť. V štandardnom okruhu je paralelne so zdrojom energie inštalované plynové iskrisko.

Teslova cievka teda môže vydávať napätie niekoľko miliónov voltov. Z takéhoto napätia vo vzduchu vznikajú elektrické výboje vo forme koronárnych výbojov a streamerov.

Je mimoriadne dôležité mať na pamäti, že tieto produkty generujú vysoký potenciál prúdu a sú smrteľné. Dokonca aj zariadenia s nízkym výkonom môžu spôsobiť vážne popáleniny a poškodenie nervových zakončení, svalového tkaniva a väzov. Môže spôsobiť zástavu srdca.

Dizajn a montáž

Tesla transformátor bol patentovaný v roku 1896 a má jednoduchý dizajn. Zahŕňa:

1. Primárna cievka s vinutím z medeného vodiča s prierezom 6 mm², v množstve dostatočnom na 5-7 závitov.
2. Sekundárna cievka z dielektrického materiálu a drôtu s priemerom do 0,5 mm a dĺžkou dostatočnou na 800-1000 závitov.
3. Hemisféry zachytávača.
4. Kondenzátory.
5. Ochranný krúžok z medeného jadra ako na primárnom vinutí transformátora.

Zvláštnosťou zariadenia je, že jeho výkon nezávisí od výkonu zdroja energie. Dôležitejšie fyzikálne vlastnosti vzduchu. Zariadenie môže vytvárať oscilačné obvody pomocou rôznych metód:

• pomocou iskriska;
• pomocou generátora tranzistorových oscilácií;
• na lampách.

Na výrobu Tesla transformátora vlastnými rukami budete potrebovať:

1. Pre primárne vinutie - 3 m tenkej medenej rúrky s priemerom 6 mm alebo medené jadro rovnakého priemeru a dĺžky.
2. Na montáž sekundárneho vinutia potrebujete PVC rúrku s priemerom 5 cm a dĺžkou cca 50 cm a k nej PVC závitovú tvarovku. Potrebujete tiež medený drôt potiahnutý lakom alebo emailom s priemerom 0,5 mm a dĺžkou 90 m.
3. Kovová príruba s vnútorným priemerom 5 cm.
4. Rôzne matice, podložky a skrutky.
5. Zatknutie.
6. Hladká pologuľa pre terminál.
7. Kondenzátor si môžete vyrobiť sami. Bude si to vyžadovať 6 sklenené fľaše, kuchynská soľ, repkový príp vazelínový olej, hliníková fólia.
8. Bude potrebný napájací zdroj schopný dodávať 9 kV pri 30 mA.

Tesla je ľahko implementovateľná. Z transformátora sú pripojené 2 vodiče s iskriskom. Kondenzátory sú pripojené k jednému z vodičov. Na konci je primárne vinutie. Sekundárna cievka s koncovkou a uzemneným ochranným krúžkom je umiestnená samostatne.

Popis, ako zostaviť Tesla cievku doma:

1. Sekundárne vinutie sa vytvorí tak, že sa najprv pripevní okraj drôtu ku koncu rúrky. Mal by byť navinutý rovnomerne, bez toho, aby sa drôt zlomil. Medzi zákrutami by nemali byť žiadne medzery.
2. Po dokončení zabaľte vinutie v hornej časti a spodné časti maskovacia páska. Potom natrite vinutie lakom alebo epoxidovou živicou.
3. Pripravte si 2 panely pre spodnú a hornú základňu. Postačí akýkoľvek dielektrický materiál, list preglejky alebo plastu. Vycentrujte to spodná základňa kovovú prírubu a zaistite ju skrutkami tak, aby medzi spodnou a hornou základňou zostal priestor.
4. Primárne vinutie pripravte stočením do špirály a pripevnením k hornej základni. Po vyvŕtaní 2 otvorov do nich vložte konce trubice. Mala by byť zabezpečená tak, aby sa zabránilo kontaktu vinutí a súčasne medzi nimi bola dodržaná vzdialenosť 1 cm.
5. Na vytvorenie iskriska budete musieť umiestniť 2 skrutky oproti sebe drevený rám. Výpočet sa robí tak, že pri pohybe budú hrať úlohu regulátora.
6. Kondenzátory sa vyrábajú nasledovne. Sklenené fľaše Zabaľte ich do fólie a nalejte do nich slanú vodu. Jeho zloženie by malo byť pre všetky fľaše rovnaké – 360 g na 1 liter vody. Prepichnú kryty a vložia do nich drôty. Kondenzátory sú pripravené.
7. Všetky uzly sú pripojené podľa schémy opísanej vyššie. Nezabudnite uzemniť sekundárne vinutie.
8. Celkový počet v primárnom vinutí by mal byť 6,5 otáčok, v sekundárnom - 600 otáčok.

Opísaná postupnosť akcií dáva predstavu o tom, ako si sami vyrobiť Tesla transformátor.

Zapnutie, kontrola a nastavenie

Prvé spustenie je vhodné vykonať vonku, mali by ste tiež odstrániť všetky domáce spotrebiče, aby ste predišli ich poruche. Pamätajte na bezpečnostné opatrenia! Ak chcete začať, vykonajte nasledujúce kroky:

1. Prechádzajú celým reťazcom drôtov a kontrolujú, či sa holé kontakty nikde nedotýkajú a či sú všetky uzly bezpečne pripevnené. V zvodiči je medzi skrutkami ponechaná malá medzera.
2. Pripojte napätie a sledujte vzhľad streamera. Ak chýba, do sekundárneho vinutia sa privedie žiarivka alebo žiarovka. Je vhodné ich upevniť na dielektriku, postačí kúsok PVC rúrky. Vzhľad žiary potvrdzuje, že Tesla transformátor funguje.
3. Ak nesvieti, vymeňte vodiče primárnej cievky.

Ak to na prvý raz nevyjde, nezúfajte. Skúste zmeniť počet závitov v sekundárnom vinutí a vzdialenosť medzi vinutiami. Utiahnite skrutky v aretácii.

Výkonná Tesla cievka

Charakteristickým znakom takejto cievky je jej veľkosť, sila výsledného prúdu a spôsob generovania rezonančných kmitov.

Vyzerá to takto. Po zapnutí sa kondenzátor nabije. Po dosiahnutí maximálnej úrovne nabitia dôjde k poruche v iskrišti. V ďalšej fáze sa vytvorí LC obvod - obvod vytvorený postupným zapojením kondenzátora a primárneho obvodu. To vytvára rezonančné oscilácie a vysoké výkonové napätie v sekundárnom vinutí.

Navyše, niečo podobné sa dá zostaviť aj doma. Ak to chcete urobiť, mali by ste:

1. Zväčšite priemer cievky a prierez drôtu 1,5-2,5 krát.
2. Vytvorte terminál v tvare toroidu. Na to je vhodné hliníkové zvlnenie s priemerom 100 mm.
3. Vymeňte zdroj jednosmerného prúdu za zdroj striedavého prúdu s napätím 3-5 kV.
4. Urobte spoľahlivé uzemnenie.
5. Uistite sa, že vaše vedenie vydrží toto zaťaženie.

Takéto transformátory môžu generovať výkon až 5 kW a vytvárať koronárne a oblúkové výboje. V rovnakom čase maximálny účinok sa dosiahne, keď sa frekvencia oboch obvodov zhoduje.