Kako napraviti jednostavan Teslin kalem kod kuće. Jednostavan Teslin namotaj Teslinog transformatora od 12 volti

Neverovatne stvari se neprestano dešavaju u našem svetu. Tako je veliki pronalazač Nikola Tesla svojevremeno izmislio čudo tehnologije - Teslin kalem. Ovo je transformator koji vam omogućava povećanje izlaznog napona i frekvencije električna struja u mnogo puta. U običnom govoru ovaj uređaj se naziva Teslina zavojnica.

Danas veliki broj Tehnika koristi princip rada izuma velikog fizičara prošlih godina. Međutim, od tada se tehnologija poboljšala, pa ih ima više moderni pogledi transformatora, ali se još nazivaju i Teslina kalemova.

Vrste Teslinih zavojnica

Zapravo, kalem samog Tesle (u kompoziciji je korišten iskrište);
Transformator na radio cijevi;
Transistor coil;
Rezonantne zavojnice (dva komada).

Sve zavojnice imaju sličan princip rada, jedina razlika je u složenosti njihove montaže i korištenoj elektronici.

Gledajući fotografiju domaći koluti Tesla, neminovno ćete poželjeti potpuno istu za svoj dom. Uostalom, njihov rad je tako lijep prizor da je nemoguće odvojiti pogled.

Međutim, mnogi se plaše krenuti u proizvodnju takvog uređaja, pravdajući to činjenicom da će posao oduzeti puno vremena i truda, a sve je to i opasno po život.

Ali uvjeravamo vas, krug obične Tesline zavojnice je prilično jednostavan. Stoga vas pozivamo da sami sastavite ovaj neobičan uređaj.

Sama montaža Tesline zavojnice korak po korak

Dakle, ne trebamo demonstrirati akrobatiku, pa ćemo napraviti najjednostavniji kalem koji koristi tranzistor u svom sklopu. Najekonomičniji je u smislu vremena i novca, pa je stoga idealan za nas.

Struktura Teslinog namotaja

Primarni kalem (primarni krug);
Sekundarni namotaj (sekundarni krug);
Napajanje;
Uzemljenje;
Prsten zaštite.

Ovo su glavni elementi transformatora. Treba napomenuti da u razne vrste zavojnice mogu sadržavati i druge komponente.

Princip rada uređaja

Napajanje napaja primarni krug potrebnim naponom. Nakon toga kolo proizvodi visokofrekventne oscilacije, koje, zauzvrat, prisiljavaju sekundarni krug da stvori vlastite oscilacije, koje idu s prvim u rezonanciji. Zahvaljujući tome, u drugoj zavojnici se pojavljuje struja visokog napona i frekvencije, koja formira dugo očekivani efekat - streamer. Sada morate sakupiti sve elemente u jednu gomilu.

Neophodni materijali

Uzmimo kao izvor auto akumulator(ili bilo koji drugi izvor istosmjernog napona 12-19 V);
Bakarna žica (po mogućnosti emajl) promjera od 0,1 do 0,3 mm. i duga oko 200 metara;
Još jedna bakrena žica promjera 1 mm;
Dva okvira (dielektrika). Jedan (za sekundarni krug) prečnika 4 do 7 cm i dužine 15-30 cm, drugi (za primarni krug) treba da bude nekoliko centimetara veći u prečniku i kraći po dužini;
Tranzistor D13007 (možete koristiti druge identične njemu);
Pay;
Nekoliko otpornika od 5 - 75 kOhm, snage 0,25 W.

Sami sastavite Tesla zavojnicu kod kuće

Sada smo postepeno pristupili montaži same instalacije. Prvo, napravimo sekundarni obris. Tanku žicu promjera 0,15 mm namotamo na dugački okvir čvrsto bez preklapanja. Morate napraviti najmanje 1000 okreta (ali ne trebate previše). Nakon toga zavojnicu premažemo lakom u nekoliko slojeva (mogu se koristiti i drugi materijali) kako se žica u budućnosti ne bi oštetila.

Sada o terminalu. Omogućava vam da kontrolirate streamere, ali pri malim snagama to nije potrebno; umjesto toga, možete jednostavno pomaknuti kraj zavojnice nekoliko centimetara gore.

Za drugu zavojnicu namotamo debelu žicu oko preostalog okvira. Ukupno morate napraviti 10 okreta. Sekundarni krug mora biti unutar primarnog.

Sada sve ugrađujemo tako da konstrukcija ne padne i da se primarni i sekundarni konture ne sudaraju (upravo tome služi okvir). U idealnom slučaju, razmak između njih bi trebao biti oko 1 cm.

Onda smo sve spojili. Na plus napajanja spajamo primarni krug i jedan otpornik, na koji serijski povezujemo drugi otpornik. Na kraj drugog otpornika spajamo sekundarni krug i tranzistor. Drugi kraj primarnog kola povezujemo sa drugim kontaktom tranzistora. I povezujemo treći kontakt tranzistora na minus izvora napajanja.

Prilikom povezivanja važno je ne pomiješati kontakte tranzistora. Na njega također morate pričvrstiti radijator ili drugo hlađenje. Sve je spremno, možete isprobati uređaj u praksi. Međutim, ne zaboravite na sigurnost. Ne dirajte ništa, samo u dielektriku!

Rad instalacije možete provjeriti prisustvom streamera, ili, ako ga nema, možete donijeti sijalicu na zavojnicu, a ako se upali, onda je sve u redu.

Fotografije Teslinih zavojnica vlastitim rukama

Mnogi od nas se dive genijalnosti Nikole Tesle, koji je još u 19. veku došao do takvih otkrića da nije svo njegovo naučno nasleđe još uvek proučeno i shvaćeno. Jedan od njegovih izuma nazvan je Teslin kalem ili Teslin transformator. Možete pročitati više o tome. A ovdje ćemo pogledati kako napraviti jednostavnu Teslinu zavojnicu kod kuće.

Šta je potrebno da se napravi Teslina zavojnica?

Da bismo napravili Teslin kalem kod kuće, za radnim stolom ili čak u kuhinji, prvo se moramo opskrbiti svime što nam je potrebno.
Dakle, prvo moramo pronaći ili kupiti sljedeće.
Alati koji su nam potrebni su:

Lemilica
Pištolj za ljepilo
Izbušite tankim svrdlom
Hacksaw
Makaze
Izolaciona traka
Marker

Za sastavljanje same Tesline zavojnice potrebno je pripremiti sljedeće:

Komad debele polipropilenske cijevi promjera 20 mm.
Bakarna žica prečnika 0,08-0,3 mm.
Komad debele žice
Tranzistor tipa KT31117B ili 2N2222A (može biti KT805, KT815, KT817)
Otpornik 22 kOhm (možete uzeti otpornike od 20 do 60 kOhm)
Napajanje (Krona)
Lopta za ping pong
Komad folije za hranu
Baza na koju će se proizvod montirati je komad ploče ili plastike
Žice za povezivanje našeg kola

Nakon što smo pripremili sve što vam je potrebno, počinjemo sa izradom Tesline zavojnice.

Upute za izradu Tesline zavojnice

Najzahtjevniji proces za izradu Tesline zavojnice kod kuće bit će namotavanje sekundarnog namota L2. Ovo je najznačajniji element u Teslinom transformatoru. A namotavanje je radno intenzivan proces koji zahtijeva tačnost i pažnju.

Hajde da pripremimo bazu. U tu svrhu koristit ćemo PVC cijev promjera 2 cm.

Označite potrebnu dužinu na cijevi - otprilike od 9 do 20 cm. Preporučljivo je održavati omjer 4-5:1. One. ako imate cijev promjera 20 mm, tada će njena dužina biti od 8 do 10 cm.

Zatim odsječemo nožnom testerom duž oznake koju je ostavio marker. Rez mora biti ravnomjeran i okomit na cijev, jer ćemo onda ovu cijev zalijepiti na dasku, a na vrhu će biti zalijepljena lopta.

Kraj cijevi mora biti brušen brusnim papirom s obje strane. Potrebno je ukloniti strugotine preostale od piljenja komada cijevi, a također izravnati površinu za lijepljenje na podlogu.

Na oba kraja cijevi mora se izbušiti jedna rupa. Prečnik ovih rupa treba da bude takav da žica koju ćemo koristiti prilikom namotavanja može slobodno da prolazi. One. ovo bi trebalo da budu male rupe. Ako nemate tako tanku bušilicu, možete zalemiti cijev pomoću tankog nokta, zagrijavajući je na peći.

Prolazimo kraj žice za namotavanje u cijev.

Ovaj kraj žice popravljamo pištoljem za ljepilo. Popravljamo ga s unutarnje strane cijevi.

Počinjemo namatati žicu. Da biste to učinili, možete koristiti bakrenu žicu s izolacijom promjera od 0,08 do 0,3 mm. Namotavanje treba da bude čvrsto i uredno. Izbjegavajte preklapanja. Broj zavoja je od 300 do 1000, ovisno o promjeru vaše cijevi i žice. U našoj verziji koristi se žica od 0,08 mm. prečnika i 300 zavoja namotaja.

Nakon što je namotavanje završeno, odrežite žicu, ostavljajući komad od 10 centimetara.

Provucite žicu kroz rupu i učvrstite je unutra sa kapljicom ljepila.

Sada morate zalijepiti proizvedenu zavojnicu na bazu. Kao podlogu možete uzeti malu dasku ili komad plastike veličine 15-20 cm. Da biste zalijepili zavojnicu, morate pažljivo premazati njen kraj.

Zatim pričvršćujemo sekundarni namotaj zavojnice na njegovo mjesto na bazi.

Zatim zalijepimo tranzistor, prekidač i otpornik na bazu. Tako fiksiramo sve elemente na ploči.

Izrađujemo zavojnicu L1. Za to nam je potrebna debela žica. Prečnik - od 1 mm. i više, ovisno o vašem kolutu. U našem slučaju, debljina je 1 mm. zica ce biti dovoljna. Uzimamo ostatak cijevi i oko nje namotavamo 3 zavoja debele izolirane žice.

Zatim stavljamo zavojnicu L1 na L2.

Sastavljamo sve elemente Tesline zavojnice prema ovom dijagramu.

Šema strujnog kruga jednostavne Tesline zavojnice

Sve elemente i žice pričvršćujemo na bazu pomoću pištolja za ljepilo. Zalijepimo i Krona bateriju da ništa ne visi.

Sada moramo da napravimo poslednji element Teslinog transformatora - emiter. Može se napraviti od teniske loptice umotane u foliju za hranu. Da biste to učinili, uzmite komad folije i jednostavno umotajte loptu u nju. Višak odrežemo tako da kuglica bude ravnomjerno umotana u foliju i da ništa ne viri.

Lopticu u foliji pričvrstimo na gornju žicu zavojnice L2, gurajući žicu unutar folije. Pričvrstimo točku pričvršćivanja komadom električne trake i zalijepimo loptu na vrh L2.

To je sve! Napravili smo sopstveni Tesla kalem! Ovako izgleda ovaj uređaj.

Sada ostaje samo provjeriti performanse Teslinog transformatora koji smo napravili. Da biste to učinili, morate uključiti uređaj, podići ga fluorescentna lampa i donesite ga na kotur. Moramo vidjeti kako lampa koja nam je donesena svijetli i gori pravo u našim rukama!

To znači da je sve uspjelo i sve funkcionira! Postali ste vlasnik Tesline zavojnice koju ste sami napravili. Ako se iznenada pojave problemi, provjerite napon na bateriji. Često, ako baterija negdje leži duže vrijeme, više ne radi kako se očekivalo.
Ali nadamo se da je sve uspjelo za vas! Možete pokušati promijeniti broj zavoja na sekundarnom namotu zavojnice L2, kao i broj zavoja i debljinu žice na zavojnici L1. Napajanje također može varirati od 6 do 15 V za tako male zavojnice. Probajte, eksperimentirajte! I uspjet ćete!

Kombinacija nekoliko fizički zakoni u jednom uređaju ljudi daleko od fizike doživljavaju kao čudo ili trik: pražnjenja koja lete, nalik munjama, fluorescentne lampe koje svijetle u blizini zavojnice, nisu povezane na običnu električnu mrežu itd. Istovremeno, Tesla zavojnicu možete sastaviti vlastitim rukama od standardnih dijelova koji se prodaju u bilo kojoj trgovini električne energije. Postavljanje uređaja je mudrije prepustiti onima koji su upoznati sa principima električne energije ili pažljivo proučiti relevantnu literaturu.

Kako je Tesla izmislio svoj kalem

Nikola Tesla - najveći pronalazač 20. veka

Jedno od oblasti rada Nikole Tesle krajem devetnaestog veka bio je problem prenosa električna energija na velike udaljenosti bežično. 20. maja 1891. godine, na svom predavanju na Univerzitetu Kolumbija (SAD), demonstrirao je nevjerovatan uređaj osoblju Američkog instituta za elektrotehniku. Princip njegovog rada leži u osnovi modernih štedljivih fluorescentnih sijalica.

Tokom eksperimenata sa Ruhmkorff zavojnicom metodom Heinricha Hertza, Tesla je otkrio pregrijavanje čelične jezgre i otapanje izolacije između namotaja pri spajanju brzog generatora na uređaj. naizmjenična struja. Zatim je odlučio da modificira dizajn tako što je stvorio zračni razmak između namotaja i pomjerao jezgro u različite položaje. Dodao je kondenzator u kolo kako bi spriječio da zavojnica izgori.

Princip rada i primjena Tesla zavojnice

Kada se dostigne odgovarajuća razlika potencijala, višak energije izlazi u obliku strimera sa ljubičastim sjajem

Ovo je rezonantni transformator, čiji se rad zasniva na sljedećem algoritmu:

kondenzator se puni iz visokonaponskog transformatora;
kada se dostigne traženi nivo napunjenosti, dolazi do pražnjenja uz skakanje iskre;
dolazi do kratkog spoja u primarnom svitku transformatora, što dovodi do oscilacija;
odabirom točke spajanja na zavoje primarnog namotaja, mijenjaju otpor i konfiguriraju cijeli krug.

Kao rezultat visokog napona u gornjem dijelu sekundarnog namota dovest će do pojave impresivnih pražnjenja u zraku. Radi veće jasnoće, princip rada uređaja se upoređuje sa ljuljačkom kojom se osoba ljulja. Zamah je oscilatorni krug koji se sastoji od transformatora, kondenzatora i iskrišta, osoba je primarni namotaj, hod ljuljanja je kretanje električne struje, a visina dizanja je razlika potencijala. Dovoljno je gurnuti ljuljačku nekoliko puta uz određeni napor i ona će se podići na priličnu visinu.

Pored obrazovne i estetske upotrebe (demonstracija pražnjenja i lampi koje svijetle bez povezivanja na mrežu), uređaj je svoju primjenu pronašao u sljedećim industrijama:

radio kontrola;
Bežični prijenos podataka i energije;
darsonvalizacija u medicini - tretman površine kože slabim visokofrekventnim strujama za toniranje i zacjeljivanje;
paljenje lampi na plin;
traženje curenja u vakuum sistemima itd.

Izrada Tesline zavojnice vlastitim rukama kod kuće

Dizajniranje i kreiranje uređaja nije teško za ljude koji su upoznati sa principima elektrotehnike i električne energije. Međutim, čak i početnik može se nositi s ovim zadatkom ako napravi kompetentne proračune i pažljivo slijedi upute korak po korak. U svakom slučaju, prije početka rada, obavezno se upoznajte sa sigurnosnim propisima za rad s visokim naponom.

Šema

Teslin kalem se sastoji od dva namotaja bez jezgra koji odašilju veliki impuls struje. Primarni namotaj se sastoji od 10 zavoja, sekundarni - od 1000. Uključivanje kondenzatora u krug omogućava vam da minimizirate gubitak punjenja iskre. Razlika izlaznog potencijala prelazi milione volti, što omogućava postizanje spektakularnih i spektakularnih električnih pražnjenja.

Prije nego što počnete praviti zavojnicu vlastitim rukama, morate proučiti dijagram njegove strukture

Alati i materijali

Da biste sastavili i kasnije upravljali Teslinom zavojnicom, morat ćete pripremiti sljedeće materijale i opremu:

transformator izlaznog napona od 4 kV 35 mA;
vijci i metalna kugla za odvodnik;
kondenzator sa izračunatim parametrima kapaciteta od najmanje 0,33 µF 275 V;
PVC cijev promjera 75 mm;
emajlirano bakrene žice presjek 0,3–0,6 mm - plastična izolacija sprječava kvar;
šuplja metalna lopta;
debeli kabel ili bakarna cijev poprečnog presjeka od 6 mm.

Korak po korak upute za izradu zavojnice

Snažne baterije se mogu koristiti i kao izvor napajanja

Algoritam proizvodnje zavojnice sastoji se od sljedećih koraka:

Izbor izvora napajanja. Najbolja opcija za početnike - transformatori za neonske reklame. U svakom slučaju, izlazni napon na njima ne bi trebao biti manji od 4 kV.
Pravljenje razmaka. Ukupni učinak uređaja ovisi o kvaliteti ovog elementa. U najjednostavnijem slučaju, to mogu biti obični vijci uvrnuti na udaljenosti od nekoliko milimetara jedan od drugog, između kojih je ugrađena metalna kugla. Udaljenost je odabrana tako da iskra leti kada je samo iskrište spojeno na transformator.
Proračun kapaciteta kondenzatora. Rezonantni kapacitet transformatora se pomnoži sa 1,5 i dobije se željena vrijednost. Pametnije je kupiti gotov kondenzator sa datim parametrima, jer je u nedostatku dovoljno iskustva teško sami sastaviti ovaj element tako da radi. Međutim, može biti teško odrediti nominalni kapacitet. U pravilu, u nedostatku velikog elementa, kondenzatori zavojnice su sklop tri reda 24 kondenzatora svaki. U tom slučaju, otpornik za gašenje od 10 MΩ mora biti instaliran na svaki kondenzator.
Stvaranje sekundarne zavojnice. Visina zavojnice jednaka je pet njegovih prečnika. Za ovu dužinu odabran je odgovarajući dostupnog materijala, na primjer, PVC cijevi. Omotana je bakrenom žicom od 900-1000 zavoja, a zatim lakirana radi očuvanja estetike izgled. Na gornji dio je pričvršćena šuplja metalna kugla, a donji dio je uzemljen. Preporučljivo je razmotriti zasebno uzemljenje, jer kada koristite zajedničko uzemljenje, postoji velika vjerovatnoća kvara drugih električnih uređaja. Ako gotova metalna kugla nije dostupna, onda se može zamijeniti drugim sličnim opcijama, napravljenim samostalno:
- plastičnu kuglicu umotajte u foliju, koju treba pažljivo zagladiti;
- omotajte aluminijsku traku oko valovite cijevi umotane u krug.
Stvaranje primarne zavojnice. Debljina cijevi sprječava otporne gubitke, s povećanjem debljine smanjuje se njena sposobnost deformacije. Stoga će se vrlo debeo kabel ili cijev slabo savijati i pucati na krivinama. Razmak između zavoja održava se na 3-5 mm, broj zavoja ovisi o ukupnim dimenzijama zavojnice i odabire se eksperimentalno, kao i mjesto gdje je uređaj priključen na izvor napajanja.
Probni rad. Nakon završetka početnih postavki, zavojnica se pokreće.

Značajke proizvodnje drugih vrsta uređaja

Uglavnom se koristi u zdravstvene svrhe

Za izradu ravnog svitka prvo se priprema baza na koju se polažu dvije bakrene žice presjeka od 1,5 mm u seriji paralelno s ravninom baze. Gornji dio instalacije je lakiran, čime se produžava vijek trajanja. Spolja, ovaj uređaj je kontejner napravljen od dvije spiralne ploče ugniježđene jedna u drugu, spojene na izvor napajanja.

Tehnologija proizvodnje mini zavojnica identična je algoritmu o kojem se gore govori za standardni transformator, ali u ovom slučaju će biti potrebno manje. Zalihe, a može se napajati iz standardne 9V Krona baterije.

Video: kako napraviti mini Teslin kalem

Povezivanjem zavojnice na transformator koji struju emituje kroz visokofrekventne muzičke talase, možete dobiti uređaj čije se pražnjenje menja u zavisnosti od ritma muzike koja se pušta. Koristi se za organizovanje emisija i zabavnih atrakcija.

Teslin kalem je visokofrekventni, visokonaponski rezonantni transformator. Gubici energije pri velikim razlikama potencijala omogućavaju dobijanje prelepih električnih fenomena u vidu munja, samozapaljivih lampi koje reaguju na muzički ritam pražnjenja itd. Ovaj uređaj se može sastaviti od standardnih električnih delova. Međutim, ne treba zaboraviti na mjere predostrožnosti kako prilikom kreiranja tako i tokom korištenja uređaja.

U prodavnici možemo vidjeti i kupiti minijaturni Teslin kalem u obliku igračke ili ukrasne lampe. Princip rada je isti kao i sam Tesla. Ništa nije drugačije osim razmjera i napetosti.

Pokušajmo napraviti Teslin kalem kod kuće.

- Ovo je rezonantni transformator. To su u osnovi LC kola podešena na jednu rezonantnu frekvenciju.

Za punjenje kondenzatora koristi se visokonaponski transformator.

Čim kondenzator dostigne dovoljan nivo napunjenosti, ispušta se u iskrište i tamo nastaje varnica. Dešava se kratki spoj primarni namotaj transformatora i u njemu počinju oscilacije.

Budući da je kapacitet kondenzatora fiksan, krug se podešava promjenom otpora primarnog namotaja, promjenom točke priključka na njega. At ispravno podešavanje, vrlo visok napon će biti na vrhu sekundarnog namotaja, što će rezultirati impresivnim pražnjenjima u zraku. Za razliku od tradicionalnih transformatora, omjer zavoja između primarnog i sekundarnog namotaja praktički nema utjecaja na napon.

Faze izgradnje

Dizajniranje i izrada Tesline zavojnice je prilično jednostavna. Ovo se čini kao težak zadatak za početnika (i meni je bio težak), ali možete dobiti radnu zavojnicu slijedeći upute u ovom članku i malo matematike. Naravno, ako želite vrlo moćnu zavojnicu, nema drugog načina osim proučavanja teorije i puno proračuna.

Evo osnovnih koraka za početak:

Odabir izvora napajanja. Transformatori koji se koriste u neonskim reklamama su vjerovatno najbolji za početnike jer su relativno jeftini. Preporučujem transformatore sa izlaznim naponom od najmanje 4 kV.
Pravljenje razmaka. To bi moglo biti jednostavno kao dva zavrtnja na udaljenosti od nekoliko milimetara, ali preporučujem korištenje malo više sile. Kvalitet odvodnika uvelike utiče na performanse zavojnice.
Proračun kapaciteta kondenzatora. Koristeći formulu ispod, izračunajte rezonantnu kapacitivnost transformatora. Vrijednost kondenzatora bi trebala biti oko 1,5 puta veća od ove vrijednosti. Vjerovatno najbolji i najveći efikasno rešenje Doći će do sklapanja kondenzatora. Ako ne želite da trošite novac, možete pokušati sami napraviti kondenzator, ali možda neće raditi i teško je odrediti njegov kapacitet.
Izrada sekundarnog namotaja. Koristite 900-1000 zavoja 0,3-0,6 mm emajlirane bakarne žice. Visina zavojnice je obično jednaka 5 puta njenom prečniku. PVC odvodna cijev možda nije najbolji, ali pristupačan materijal za kolut. Šuplja metalna kugla pričvršćena je na vrh sekundarnog namotaja, a njegovo dno je uzemljeno. Za to je preporučljivo koristiti zasebno uzemljenje, jer Kada koristite uobičajeno kućno uzemljenje, postoji mogućnost oštećenja drugih električnih uređaja.
Izrada primarnog namotaja. Primarni namotaj može biti napravljen od debelog kabla, ili još bolje od bakarna cijev. Što je cijev deblja, gubici su manji. Cijev od 6 mm je dovoljna za većinu kolutova. Zapamtite da je debele cijevi mnogo teže savijati i da će bakar pucati ako se savija previše puta. Ovisno o veličini sekundarnog namotaja, trebalo bi biti dovoljno 5 do 15 zavoja na razmaku od 3 do 5 mm.
Povežite sve komponente, postavite zavojnicu i gotovi ste!

Prije nego što počnete da pravite Teslin kalem, toplo se preporučuje da se upoznate sa sigurnosnim pravilima i radom sa visokim naponima!

Također imajte na umu da zaštitni krugovi transformatora nisu spomenuti. Nisu korišteni i za sada nema nikakvih problema. Ključna riječ je još uvijek.

Zavojnica je napravljena uglavnom od onih dijelova koji su bili dostupni.
To su bili:
4kV 35mA transformator od neonskog natpisa.
0,3 mm bakrene žice.
0.33μF 275V kondenzatori.
Morao sam kupiti 75 mm odvodna cijev PVC i 5 metara bakrene cijevi 6mm.

Sekundarni namotaj

Sekundarni namotaj je prekriven plastičnom izolacijom na vrhu i na dnu kako bi se spriječio kvar

Sekundarni namotaj je bio prva proizvedena komponenta. Namotao sam oko 900 zavoja žice odvodna cijev visina oko 37 cm. Dužina korištene žice bila je otprilike 209 metara.

Induktivnost i kapacitet sekundarnog namotaja i metalna sfera(ili toroid) može se izračunati pomoću formula koje se mogu naći na drugim stranicama. Imajući ove podatke, možete izračunati rezonantnu frekvenciju sekundarnog namota:
L = [(2πf) 2 C] -1

Kada koristite kuglu prečnika 14 cm, rezonantna frekvencija kalem je približno 452 kHz.

Metalna kugla ili toroid

Prvi pokušaj je bio da se napravi metalna kugla umotavanjem plastične kugle u foliju. Nisam mogao dovoljno dobro izgladiti foliju na lopti, pa sam odlučio napraviti toroid. Napravio sam mali toroid tako što sam omotao aluminijsku traku oko valovite cijevi umotane u krug. Nisam mogao dobiti baš gladak toroid, ali radi bolje od kugle zbog svog oblika i zbog toga veća veličina. Za podupiranje toroida, ispod njega je postavljen disk od šperploče.

Primarni namotaj

Primarni namotaj se sastoji od bakrenih cijevi prečnika 6 mm, spiralno namotanih oko sekundarnog. Unutrašnji prečnik namotaja je 17cm, spoljni prečnik je 29cm. Primarni namotaj sadrži 6 zavoja s razmakom od 3 mm između njih. Zbog velika udaljenost između primarnog i sekundarnog namotaja, mogu biti labavo spojeni jedan s drugim.
Primarni namotaj zajedno sa kondenzatorom je LC oscilator. Potrebna induktivnost se može izračunati pomoću sljedeće formule:
L = [(2πf) 2 C] -1
C je kapacitet kondenzatora, F je rezonantna frekvencija sekundarnog namotaja.

Ali ova formula i kalkulatori zasnovani na njoj daju samo približnu vrijednost. Ispravna veličina namotaja se mora odrediti eksperimentom, pa je bolje da bude prevelika nego premala. Moj kalem se sastoji od 6 zavoja i spojen je na 4. zavoj.

Kondenzatori

Sklop od 24 kondenzatora sa 10 MΩ otpornikom za gašenje na svakom

Pošto sam imao veliki broj malih kondenzatora, odlučio sam da ih skupim u jedan veliki. Vrijednost kondenzatora može se izračunati pomoću sljedeće formule:
C = I ⁄ (2πfU)

Vrijednost kondenzatora za moj transformator je 27,8 nF. Stvarna vrijednost bi trebala biti nešto veća ili manja od ove, jer nagli porast napona zbog rezonancije može oštetiti transformator i/ili kondenzatore. Otpornici za gašenje pružaju određenu zaštitu od ovoga.

Moj kondenzatorski sklop se sastoji od tri sklopa sa po 24 kondenzatora. Napon u svakom sklopu je 6600 V, ukupni kapacitet svih sklopova je 41,3 nF.

Svaki kondenzator ima sopstveni otpornik za gašenje od 10 MΩ. Ovo je važno jer pojedinačni kondenzatori mogu zadržati napunjenost jako dugo nakon što je napajanje isključeno. Kao što možete vidjeti sa slike ispod, Nazivni napon kondenzator je prenizak, čak i za transformator od 4 kV. Da bi radio dobro i sigurno, mora biti najmanje 8 ili 12 kV.

Arrester

Moj odvodnik su samo dva zavrtnja sa metalnom kuglom u sredini.
Udaljenost je podešena tako da će odvodnik iskri samo kada je jedini spojen na transformator. Povećanje udaljenosti između njih teoretski može povećati dužinu iskre, ali postoji rizik od uništenja transformatora. Za veći kalem potrebno je izgraditi vazdušno hlađeni odvodnik.

Karakteristike

Oscilatorno kolo
Transformator NST 4kV 35mA
Kondenzator 3 × 24 275VAC 0.33μF
Odvodnik: dva vijka i metalna kugla

Primarni namotaj
Unutrašnji prečnik 17 cm
Prečnik cevi za namotavanje 6 mm
Razmak između zavoja 3 mm
Dužina cijevi primarnog namota 5m
Okreće se 6

Sekundarni namotaj
Prečnik 7,5 cm
Visina 37 cm
Žica 0.3mm
Dužina žice cca 209m
Okreti: oko 900

Jedan od najrasprostranjenijih izuma Nikole Tesle je Teslin transformator. Rad ovog uređaja zasniva se na dejstvu rezonantnih elektromagnetnih stajaćih talasa u zavojnicama. Ovaj princip je osnovao mnoge moderne stvari: fluorescentne lampe, TV cijevi, uređaje za punjenje na daljinu. Zbog fenomena rezonancije, u trenutku kada se frekvencija oscilacije kruga primarnog namota poklapa sa frekvencijom oscilacija stajaćih valova sekundarnog namotaja, između krajeva zavojnice skače luk.

Unatoč prividnoj složenosti ovog generatora, možete ga napraviti sami. Tehnologija kako napraviti Tesla zavojnicu vlastitim rukama sadržana je u nastavku.

Komponente i princip rada

Tesla transformator je sastavljen od primarnog, sekundarnog namotaja i trima koji se sastoji od iskrišta ili prekidača, kondenzatora i terminala koji služi kao izlaz.

Primarni namotaj se sastoji od veliki broj okreta bakrene žice veliki dio ili bakrene cijevi. Može biti horizontalna (ravna), vertikalna (cilindrična) ili konusna. Sekundarni namotaj se sastoji od velikog broja zavoja manjeg poprečnog presjeka i najvažnija je komponenta strukture. Njegov odnos dužine i prečnika treba da bude 4:1, a na bazi treba da se nalazi uzemljeni zaštitni prsten od bakarne žice, dizajniran da sačuva elektroniku instalacije.

Budući da Teslin transformator radi u impulsnom režimu, njegov dizajn karakteriše činjenica da ne uključuje feromagnetno jezgro. Ovo omogućava smanjenje međusobne indukcije između namotaja. Kondenzator, u interakciji s primarnim zavojnicom, stvara oscilatorni krug sa iskrim razmakom koji je u njemu, u ovom slučaju plinski. Iskrište je sastavljeno od masivnih elektroda, a za veću otpornost na habanje dodatno je opremljen radijatorima.

Princip rada Tesline zavojnice je sljedeći. Kondenzator se puni kroz induktor iz transformatora. Brzina punjenja direktno ovisi o vrijednosti induktivnosti. Jednom napunjen do kritičnog nivoa, to će uzrokovati kvar iskrišta. Nakon toga u primarnom krugu se stvaraju visokofrekventne oscilacije. Istovremeno se aktivira odvodnik, uklanjajući transformator iz općeg kruga, zatvarajući ga.

Ako se to ne dogodi, tada se mogu pojaviti gubici u primarnom krugu, što negativno utječe na njegov rad. IN standardna šema Paralelno sa izvorom napajanja ugrađuje se gasni odvodnik.

Dakle, Teslina zavojnica može proizvesti napon od nekoliko miliona volti. Od takve napetosti u zraku nastaju električna pražnjenja u obliku koronarnih pražnjenja i strimera.

Izuzetno je važno zapamtiti da ovi proizvodi stvaraju velike potencijalne struje i da su smrtonosni. Čak i uređaji male snage mogu uzrokovati teške opekotine i oštećenje nervnih završetaka, mišićnog tkiva i ligamenata. Sposoban da izazove srčani zastoj.

Dizajn i montaža

Tesla transformator je patentiran 1896. godine i jednostavnog je dizajna. To uključuje:

Primarni namotaj sa namotajem bakrenog jezgra sa poprečnim presekom od 6 mm², dovoljan za 5-7 zavoja.
Sekundarni namotaj od dielektričnog materijala i žice prečnika do 0,5 mm i dužine dovoljne za 800-1000 zavoja.
Hemisfere odvodnika.
Kondenzatori.
Zaštitni prsten od bakrenog jezgra, kao na primarni namotaj transformator.

Posebnost uređaja je da njegova snaga ne ovisi o snazi izvora napajanja. Važnije fizička svojstva zrak. Uređaj može kreirati oscilatorna kola koristeći različite metode:

korištenje odvodnika iskrišta;
korištenje generatora tranzistorskih oscilacija;
na lampama.

Za izradu Tesla transformatora vlastitim rukama trebat će vam:

Za primarni namot - 3 m tanke bakrene cijevi promjera 6 mm ili bakreno jezgro istog prečnika i dužine.
Za sastavljanje sekundarnog namota potrebna vam je PVC cijev promjera 5 cm i dužine oko 50 cm i PVC navojni priključak za nju. Potrebna vam je i bakrena žica premazana lakom ili emajlom promjera 0,5 mm i dužine 90 m.
Metalna prirubnica sa unutrašnji prečnik 5 cm.
Razne matice, podloške i vijci.
Arrester.
Glatka hemisfera za terminal.
Kondenzator možete napraviti sami. Za to će biti potrebno 6 staklenih boca, kuhinjska so, repičino ili vazelinsko ulje i aluminijska folija.
Biće potrebno napajanje sposobno da isporuči 9kV na 30mA.

Teslin transformatorski krug je jednostavan za implementaciju. Iz transformatora dolaze 2 žice sa spojenim razmakom. Serijski spojeni kondenzatori su povezani na jednu od žica. Na kraju je primarni namotaj. Sekundarni kalem sa terminalom i uzemljenim zaštitnim prstenom nalazi se odvojeno.

Opis kako sastaviti Tesla zavojnicu kod kuće:

Sekundarni namotaj se pravi tako što se prvo pričvrsti rub žice za kraj cijevi. Treba ga ravnomjerno namotati, ne dozvoliti da se žica pokida. Između zavoja ne bi trebalo biti praznina.
Kada završite, omotajte namotaj na vrhu i donji delovi samoljepljiva traka. Nakon toga premažite namotaj lakom ili epoksidnom smolom.
Pripremite 2 panela za donju i gornju bazu. Bilo ko će učiniti dielektrični materijal, šperploča ili plastika. Instalirajte u centru donja baza metalnu prirubnicu i pričvrstite je vijcima tako da ima prostora između donje i gornje baze.
Pripremite primarni namotaj tako što ćete ga uvijati u spiralu i pričvrstiti za gornju bazu. Nakon što u njemu izbušite 2 rupe, uvucite krajeve cijevi u njih. Treba ga osigurati tako da spriječi kontakt namotaja i istovremeno održavati razmak od 1 cm između njih.
Da biste napravili iskrište, morat ćete postaviti 2 vijka jedan naspram drugog u drveni okvir. Računa se da će prilikom kretanja igrati ulogu regulatora.
Kondenzatori se proizvode na sljedeći način. Staklene boce umotajte u foliju i sipajte u njih slana voda. Njegov sastav treba da bude isti za sve boce - 360 g na 1 litar vode. Probijaju poklopce i u njih ubacuju žice. Kondenzatori su spremni.
Svi čvorovi su povezani prema gore opisanoj shemi. Obavezno uzemljite sekundarni namotaj.
Ukupan broj u primarnom namotaju trebao bi biti 6,5 zavoja, u sekundarnom - 600 zavoja.

Opisani slijed radnji daje ideju kako sami napraviti Teslin transformator.

Uključivanje, provera i podešavanje

Preporučljivo je prvo lansiranje izvesti na otvorenom, također vrijedi sve odložiti Aparati kako bi se spriječilo njihovo oštećenje. Zapamtite sigurnosne mjere opreza! Za početak izvršite sljedeće korake:

Prolaze kroz cijeli lanac žica i provjeravaju da se goli kontakti nigdje ne dodiruju i da su svi čvorovi sigurno pričvršćeni. U odvodniku je ostavljen mali razmak između vijaka.
Primijenite napon i promatrajte izgled streamera. U slučaju njegovog odsustva, sekundarnog namotaja ponesite fluorescentnu lampu ili lampu sa žarnom niti. Preporučljivo je da ih pričvrstite na dielektrik, komad će biti dovoljan PVC cijevi. Pojava sjaja potvrđuje da Teslin transformator radi.
Ako nema sjaja, zamijenite vodove primarne zavojnice.

Ako ne uspije prvi put, ne očajavajte. Pokušajte promijeniti broj zavoja u sekundarnom namotu i udaljenost između namotaja. Zategnite zavrtnje u odvodniku.

Moćna Teslina zavojnica

Posebnost takve zavojnice je njegova veličina, jačina rezultirajuće struje i način generiranja rezonantnih oscilacija.

To izgleda ovako. Nakon uključivanja kondenzator se puni. Nakon dostizanja maksimalnog nivoa napunjenosti, dolazi do kvara u iskričnom razmaku. U sljedećoj fazi formira se LC kolo - krug formiran uzastopnim povezivanjem kondenzatora i primarnog kruga. Ovo stvara rezonantne oscilacije i napone velike snage u sekundarnom namotu.

Štaviše, nešto slično se može sastaviti kod kuće. Da biste to učinili trebate:

Povećajte promjer zavojnice i poprečni presjek žice za 1,5-2,5 puta.
Napravite terminal u obliku toroida. Za ovo Aluminijum će poslužiti rebra prečnika 100 mm.
Zamijenite DC izvor izvorom naizmjenične struje koji isporučuje 3-5 kV.
Napravite pouzdano uzemljenje.
Uvjerite se da vaše ožičenje može izdržati ovo opterećenje.

Takvi transformatori mogu proizvesti snagu do 5 kW i stvoriti koronarna i lučna pražnjenja. U ovom slučaju, maksimalni učinak se postiže kada se frekvencija oba kruga poklopi.