Wie man mit eigenen Händen eine Tesla-Spule herstellt. Bifilare Tesla-Spule. DIY-Tesla-Spule – Diagramm und Berechnung einer einfachen DIY-Elektrodekoration. Einfache 12-Volt-Tesla-Spule

Viele von uns bewundern das Genie von Nikola Tesla, der bereits im 19. Jahrhundert solche Entdeckungen machte, dass noch nicht sein gesamtes wissenschaftliches Erbe erforscht und verstanden wurde. Eine seiner Erfindungen wurde Tesla-Spule oder Tesla-Transformator genannt. Sie können mehr darüber lesen. Und hier werden wir uns ansehen, wie man es macht einfache Spule Tesla zu Hause.

Was wird zur Herstellung einer Tesla-Spule benötigt?

Um zu Hause, am Schreibtisch oder sogar in der Küche eine Tesla-Spule herzustellen, müssen wir uns zunächst mit allem Notwendigen eindecken.
Also müssen wir zuerst Folgendes finden oder kaufen.
Die Werkzeuge, die wir brauchen, sind:

• Lötkolben
• Klebepistole
• Mit dünnem Bohrer bohren
• Säge
• Schere
• Isolierband
• Marker

Um die Tesla-Spule selbst zusammenzubauen, müssen Sie Folgendes vorbereiten:

• Ein Stück dickes Polypropylenrohr mit einem Durchmesser von 20 mm.
• Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,08–0,3 mm.
• Ein Stück dicker Draht
• Transistortyp KT31117B oder 2N2222A (kann KT805, KT815, KT817 sein)
• Widerstand 22 kOhm (Sie können Widerstände von 20 bis 60 kOhm nehmen)
• Stromversorgung (Krone)
• Tischtennisball
• Ein Stück Lebensmittelfolie
• Die Basis, auf der das Produkt montiert wird, ist ein Stück Brett oder Kunststoff
• Drähte zum Anschluss unseres Stromkreises

Nachdem wir alles Notwendige vorbereitet haben, beginnen wir mit der Herstellung der Tesla-Spule.

Anleitung zur Herstellung einer Tesla-Spule

Der arbeitsintensivste Prozess zur Herstellung einer Tesla-Spule zu Hause ist das Wickeln der Sekundärwicklung L2. Dies ist das wichtigste Element im Tesla-Transformator. Und das Wickeln ist ein arbeitsintensiver Prozess, der Sorgfalt und Aufmerksamkeit erfordert.

Bereiten wir die Basis vor. Zu diesem Zweck verwenden wir ein PVC-Rohr mit einem Durchmesser von 2 cm.

Markieren Sie die benötigte Länge auf dem Rohr – etwa 9 bis 20 cm. Es empfiehlt sich, ein Verhältnis von 4-5:1 einzuhalten. Diese. Wenn Sie ein Rohr mit einem Durchmesser von 20 mm haben, beträgt seine Länge 8 bis 10 cm.

Dann schneiden wir mit einer Bügelsäge entlang der Markierung ab, die der Marker hinterlassen hat. Der Schnitt muss gleichmäßig und senkrecht zum Rohr erfolgen, da wir dieses Rohr dann auf das Brett kleben und oben eine Kugel aufkleben.

Das Rohrende muss beidseitig mit Schleifpapier angeschliffen werden. Es ist notwendig, die beim Absägen eines Rohrstücks verbleibenden Späne zu entfernen und auch die Oberfläche zu nivellieren, um es auf den Untergrund zu kleben.

An beiden Enden des Rohres muss ein Loch gebohrt werden. Der Durchmesser dieser Löcher sollte so sein, dass der Draht, den wir zum Wickeln verwenden, dort ungehindert passieren kann. Diese. Das sollten kleine Löcher sein. Wenn Sie keinen so dünnen Bohrer haben, können Sie das Rohr mit einem dünnen Nagel löten und ihn auf dem Herd erhitzen.

Wir führen das Ende des Drahtes zum Aufwickeln in das Rohr ein.

Dieses Ende des Drahtes fixieren wir mit einer Klebepistole. Wir befestigen es von der Innenseite des Rohres.

Wir fangen an, den Draht aufzuwickeln. Hierfür können Sie verwenden Kupferkabel mit Isolierung mit einem Durchmesser von 0,08 bis 0,3 mm. Die Wicklung sollte fest und sauber sein. Vermeiden Sie Überschneidungen. Die Anzahl der Windungen liegt zwischen 300 und 1000, abhängig von Ihrem Rohr- und Drahtdurchmesser. In unserer Version wird 0,08 mm Draht verwendet. Durchmesser und 300 Windungen.

Nachdem das Wickeln abgeschlossen ist, schneiden Sie den Draht ab und lassen Sie ein Stück von 10 Zentimetern übrig.

Führen Sie den Draht durch das Loch und sichern Sie ihn mit innen mit einem Tropfen Kleber.

Jetzt müssen Sie die hergestellte Spule auf die Basis kleben. Als Unterlage können Sie ein kleines Brett oder ein 15-20 cm großes Stück Plastik nehmen. Zum Verkleben der Spule müssen Sie deren Ende sorgfältig ummanteln.

Dann befestigen wir die Sekundärwicklung der Spule an ihrem Platz auf der Basis.

Dann kleben wir den Transistor, den Schalter und den Widerstand auf die Basis. Somit fixieren wir alle Elemente auf der Tafel.

Wir machen Spule L1. Dafür brauchen wir dicken Draht. Durchmesser - ab 1 mm. und mehr, abhängig von Ihrer Rolle. In unserem Fall beträgt die Dicke 1 mm. Der Draht wird ausreichen. Wir nehmen den Rest des Rohrs und wickeln drei Windungen dicken isolierten Draht darum.

Dann legen wir die Spule L1 auf L2.

Wir bauen alle Elemente der Tesla-Spule gemäß diesem Diagramm zusammen.

Wir befestigen alle Elemente und Drähte mit einer Klebepistole an der Basis. Den Krona-Akku kleben wir auch fest, damit nichts baumelt.

Jetzt müssen wir das letzte Element des Tesla-Transformators herstellen – den Emitter. Es kann aus einem in Lebensmittelfolie eingewickelten Tennisball hergestellt werden. Nehmen Sie dazu ein Stück Folie und wickeln Sie den Ball einfach darin ein. Wir schneiden den Überschuss ab, damit die Kugel gleichmäßig in Folie eingewickelt ist und nichts heraussteht.

Wir befestigen die Kugel in der Folie am oberen Draht der L2-Spule und schieben den Draht in die Folie. Wir sichern den Befestigungspunkt mit einem Stück Isolierband und kleben die Kugel oben auf L2.

Das ist alles! Wir haben unsere eigene Tesla-Spule hergestellt! So sieht dieses Gerät aus.

Jetzt müssen wir nur noch die Leistung des von uns hergestellten Tesla-Transformators überprüfen. Dazu müssen Sie das Gerät einschalten und in die Hand nehmen Leuchtstofflampe und bringe es auf die Rolle. Wir müssen sehen, wie die zu uns gebrachte Lampe direkt in unseren Händen aufleuchtet und brennt!

Das bedeutet, dass alles geklappt hat und alles funktioniert! Sie sind Besitzer einer selbst hergestellten Tesla-Spule geworden. Wenn plötzlich Probleme auftreten, überprüfen Sie die Spannung der Batterie. Wenn ein Akku längere Zeit irgendwo liegt, funktioniert er oft nicht mehr wie erwartet.
Aber wir hoffen, dass für Sie alles geklappt hat! Sie können versuchen, die Windungszahl der Sekundärwicklung der Spule L2 sowie die Windungszahl und die Drahtstärke der Spule L1 zu ändern. Die Spannungsversorgung kann bei solch kleinen Spulen auch zwischen 6 und 15 V variieren. Probieren Sie es aus, experimentieren Sie! Und Sie werden Erfolg haben!

Nikola Tesla untersuchte wie viele andere Physiker die Energie von Strömen und die Methoden ihrer Übertragung und schuf einzigartige Entwicklungen. Eine davon war eine Tesla-Spule – diese soll hochfrequente Ströme erzeugen.

Tesla war definitiv ein Genie. Er war es, der den Nutzen brachte Wechselstrom und ließ viele Erfindungen patentieren. Eine davon ist die berühmte Tesla-Spule oder der Transformator. Wenn Sie über bestimmte Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen, können Sie ganz einfach zu Hause eine Tesla-Spule herstellen. Lassen Sie uns herausfinden, was die Essenz dieses Geräts ist und wie Sie es zu Hause erstellen können, wenn Sie es plötzlich wirklich wollen.

Was ist eine Tesla-Spule und warum wird sie benötigt?

Wie bereits erwähnt, ist eine Tesla-Spule ein Resonanztransformator. Der Zweck eines Transformators besteht darin, den Spannungswert eines elektrischen Stroms zu ändern. Diese Geräte senken bzw. erhöhen sich.

Viele versuchen, die zahlreichen einzigartigen Experimente des großen Genies zu wiederholen. Dazu müssen sie jedoch das wichtigste Problem lösen – wie man zu Hause eine Tesla-Spule herstellt. Aber wie geht das? Versuchen wir, es im Detail zu beschreiben, damit Sie es beim ersten Mal tun können.

So stellen Sie mit Ihren eigenen Händen eine Tesla-Spule zu Hause her

Im Internet finden Sie viele Informationen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen eine Musik- oder Mini-Tesla-Spule herstellen können. Aber wir erklären Ihnen und zeigen anschaulich anhand von Abbildungen, wie Sie eine einfache 220-Volt-Tesla-Spule zu Hause herstellen.

Da diese Erfindung von Nikola Tesla für Experimente mit Hochspannungsladungen geschaffen wurde, enthält sie die folgenden Elemente: eine Stromquelle, einen Kondensator, 2 Spulen (die Ladung zirkuliert zwischen ihnen), 2 Elektroden (die Ladung wird zwischen ihnen gleiten) .

Die Tesla-Spule wird in einer Vielzahl von Geräten eingesetzt: vom Fernseher über Teilchenbeschleuniger bis hin zu Spielzeug für Kinder.

Um loszulegen, benötigen Sie folgende Teile:

• Stromversorgung über Leuchtreklamen (Versorgungstransformator);
• mehrere Keramikkondensatoren;
• Metallbolzen;
• Haartrockner (wenn Sie keinen Haartrockner haben, können Sie einen Ventilator verwenden);
• Kupferkabel, lackiert;
• Metallkugel oder -ring;
• toroidale Formen für Spulen (können durch zylindrische ersetzt werden);
• Sicherheitsbügel;
• Drosseln;
• Erdungsstift.

Die Erstellung sollte in den folgenden Phasen erfolgen.

Design

Zunächst müssen Sie entscheiden, welche Größe die Spule haben soll und wo sie platziert werden soll.

Wenn es die Finanzen zulassen, können Sie zu Hause einen riesigen Generator bauen. Aber eines sollten Sie sich merken wichtiges Detail : Die Spule erzeugt viele Funkenentladungen, die die Luft stark erhitzen und sie dadurch ausdehnen. Das Ergebnis ist Donner. Dadurch kann das erzeugte elektromagnetische Feld alle Elektrogeräte außer Betrieb setzen. Daher ist es besser, es nicht in einer Wohnung, sondern irgendwo in einer abgelegeneren und abgelegeneren Ecke (Garage, Werkstatt usw.) zu erstellen.

Wenn Sie im Voraus bestimmen möchten, wie lange der Lichtbogen Ihrer Spule erzeugt oder wie viel Leistung das benötigte Netzteil benötigt, führen Sie folgende Messungen durch: Teilen Sie den Abstand zwischen den Elektroden in Zentimetern durch 4,25 und quadrieren Sie die resultierende Zahl. Die endgültige Zahl ist Ihre Leistung in Watt. Und umgekehrt - um den Abstand zwischen den Elektroden herauszufinden, Quadratwurzel Leistung muss mit 4,25 multipliziert werden. Eine Tesla-Spule, die einen eineinhalb Meter langen Lichtbogen erzeugen kann, benötigt 1.246 Watt. Und ein Gerät mit einem Ein-Kilowatt-Netzteil kann einen 1,37 Meter langen Funken erzeugen.

Als nächstes studieren wir die Terminologie. Um solch ein ungewöhnliches Gerät herzustellen, müssen Sie hochspezialisierte wissenschaftliche Begriffe und Maßeinheiten verstehen. Und um keinen Fehler zu machen und alles richtig zu machen, müssen Sie lernen, ihre Bedeutung und Bedeutung zu verstehen. Hier sind einige Informationen, die Ihnen helfen werden:

1. Was elektrische Kapazität ? Dies ist die Fähigkeit, eine elektrische Ladung einer bestimmten Spannung anzusammeln und zu halten. Alles, was elektrische Ladung ansammelt, wird genannt Kondensator. Farad ist eine Maßeinheit elektrische Aufladungen(F). Sie kann als 1 Ampèresekunde (Coulomb) multipliziert mit einem Volt ausgedrückt werden. Typischerweise wird die Kapazität in Millionstel und Billionstel Farad (Mikro- und Picofarad) gemessen.
2. Was ist Selbstinduktion? Dies ist die Bezeichnung für das Phänomen des Auftretens von EMF in einem Leiter, wenn sich der durch ihn fließende Strom ändert. Hochspannungsleitungen mit geringem Amperestrom weisen eine hohe Selbstinduktivität auf. Seine Maßeinheit ist Henry (H), was einem Stromkreis entspricht, in dem eine Stromänderung mit einer Rate von einem Ampere pro Sekunde eine EMK von 1 Volt erzeugt. Typischerweise wird die Induktivität in Milli- und Mikrohenry (Teile pro Tausend und Teile pro Million) gemessen.
3. Was Resonanzfrequenz ? Dies ist der Name der Frequenz, bei der die Verluste bei der Energieübertragung minimal sind. In einer Tesla-Spule ist dies die Frequenz minimaler Verluste bei der Energieübertragung zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Seine Maßeinheit ist Hertz (Hz), also ein Zyklus pro Sekunde. Typischerweise wird die Resonanzfrequenz in Tausend Hertz oder Kilohertz (kHz) gemessen.

Sammeln der notwendigen Teile

Wir haben oben bereits geschrieben, welche Komponenten Sie benötigen, um zu Hause eine Tesla-Spule herzustellen. Und wenn Sie ein Funkamateur sind, werden Sie sicherlich einige (oder sogar alle) davon haben.

Hier sind einige Merkmale der notwendigen Teile:

• Die Stromquelle muss über eine Induktivität einen Speicher- oder Primärschwingkreis versorgen, der aus einer Primärspule, einem Primärkondensator und einer Funkenstrecke besteht.
• Die Primärspule sollte sich in der Nähe der Sekundärspule befinden, die ein Element des sekundären Schwingkreises ist. Die Kreise sollten jedoch nicht durch Drähte verbunden sein. Sobald der Sekundärkondensator eine ausreichende Ladung ansammelt, beginnt er sofort, elektrische Ladungen an die Luft abzugeben.

Herstellung einer Tesla-Spule

1. Auswahl eines Transformators. Es ist der Versorgungstransformator, der darüber entscheidet, welche Größe Ihre Spule haben wird. Großer Teil Solche Spulen werden von Transformatoren gespeist, die Strom von 30 bis 100 Milliampere bei einer Spannung von fünf bis fünfzehntausend Volt liefern können. Finden erforderlicher Transformator finden Sie im nächstgelegenen Radiomarkt, im Internet oder einer Leuchtreklame.
2. Herstellung eines Primärkondensators. Es kann aus mehreren kleineren Kondensatoren zusammengesetzt und in einem Stromkreis verbunden werden. Dann können sie gleiche Ladungsanteile im Primärkreis ansammeln. Es ist zwar notwendig, dass alle kleinen Kondensatoren die gleiche Kapazität haben. Jeder dieser kleinen Kondensatoren wird als Verbundkondensator bezeichnet.

Kaufen Sie einen Kondensator kleine kapazität kann auf dem Radiomarkt, im Internet gefunden oder einem alten Fernseher entnommen werden Keramikkondensatoren. Wenn Sie jedoch goldene Hände haben, können Sie diese auch selbst herstellen Aluminiumfolie unter Verwendung von Polyethylenfolie.

Für Leistung maximale Leistung Es ist erforderlich, dass der Primärkondensator bei jedem halben Leistungszyklus vollständig aufgeladen wird. Bei einer 60-Hz-Stromquelle muss der Ladevorgang 120 Mal pro Sekunde erfolgen.

1. Entwurf eines Überspannungsableiters. Um einen einzelnen Ableiter herzustellen, verwenden Sie einen mindestens sechs Millimeter dicken Draht. Dann können die Elektroden der beim Laden entstehenden Hitze standhalten. Darüber hinaus ist es möglich, eine Mehrelektroden- oder Rotationsfunkenstrecke herzustellen und die Elektroden auch durch Luftblasen zu kühlen. Ein alter Haushaltsstaubsauger ist für diese Zwecke perfekt.
2. Wir machen die Wicklung der Primärspule. Die Spule selbst stellen wir aus Draht her, Sie benötigen jedoch eine Form, um die Sie den Draht wickeln müssen. Zu diesem Zweck wird lackierter Kupferdraht verwendet, der in einem Elektronikfachgeschäft gekauft oder einfach aus einem alten, unnötigen Elektrogerät entfernt werden kann. Die Form, um die wir den Draht wickeln, sollte konisch oder zylindrisch sein (Kunststoff- oder Papprohr, alter Lampenschirm usw.). Durch die Länge des Drahtes kann die Induktivität der Primärspule angepasst werden. Letzterer sollte eine geringe Induktivität haben, also eine geringe Windungszahl aufweisen. Der Draht für die Primärspule muss nicht massiv sein – mehrere können aneinander befestigt werden, um die Induktivität während der Montage anzupassen.
3. Wir bauen Primärkondensator, Funkenstrecke und Primärspule zu einem Stromkreis zusammen. Dieser Schaltkreis bildet den primären Schwingkreis.
4. Herstellung eines Sekundärinduktors. Auch hier benötigen wir eine zylindrische Form, in die wir den Draht wickeln müssen. Diese Spule muss die gleiche Resonanzfrequenz wie die Primärspule haben, sonst sind Verluste nicht zu vermeiden. Die Sekundärspule sollte höher als die Primärspule sein, da sie eine höhere Induktivität aufweist und eine Entladung des Sekundärkreises verhindert (was zum Durchbrennen der Primärspule führen kann). Wenn es an Materialien zur Herstellung einer großen Sekundärspule mangelt, kann eine Entladungselektrode hergestellt werden. Dadurch wird der Primärkreis geschützt, aber die Elektrode muss den Großteil der Stöße abfangen, so dass keine sichtbaren Stöße auftreten.
5. Erstellen Sie einen sekundären Kondensator oder Anschluss. Es sollte eine abgerundete Form haben. Typischerweise ist dies ein Torus (Donut-förmiger Ring) oder eine Kugel.
6. Anschluss von Sekundärkondensator und Sekundärspule. Dies ist der sekundäre Schwingkreis, der von der Hausverkabelung, die die Tesla-Spulenquelle mit Strom versorgt, geerdet werden sollte. Wofür ist das? Dadurch wird verhindert, dass Hochspannungsströme durch die Verkabelung des Hauses wandern und anschließend angeschlossene Elektrogeräte beschädigt werden. Für eine separate Erdung reicht es aus, einfach einen Metallstift in den Boden zu treiben.
7. Impulsdrosseln herstellen. Sie können eine so kleine Spule herstellen, die verhindert, dass die Funkenstrecke die Stromquelle unterbricht, indem Sie Kupferdraht um ein dünnes Rohr wickeln.
8. Wir fassen alle Details zu einem Ganzen zusammen. Wir platzieren die primären und sekundären Schwingkreise nebeneinander und verbinden den Versorgungstransformator über Drosseln mit dem Primärkreis. Das ist alles! Um die Tesla-Spule bestimmungsgemäß zu verwenden, schalten Sie einfach den Transformator ein!

Wenn der Durchmesser der Primärspule zu groß ist, können Sie die Sekundärspule in der Primärspule platzieren.

Und hier ist die gesamte Reihenfolge des Zusammenbaus einer Tesla-Spule in Bildern:

Tipp 1: Wenn Sie die Richtung der Entladungen steuern möchten, die aus dem Sekundärkondensator austreten, platzieren Sie einen beliebigen Metallobjekt und zwar so, dass es zwischen beiden zu keinem Kontakt kommt. In diesem Fall erfolgt der Kontakt in Form eines Lichtbogens, der vom Kondensator zum Objekt reicht. Wenn Sie eine Leuchtstofflampe oder eine Glühbirne in der Nähe platzieren, beginnen diese interessanterweise dank der Tesla-Spule zu leuchten.

Tipp 2 : Wenn Sie eine hochwertige Rolle entwerfen und erstellen möchten, müssen Sie komplexe mathematische Berechnungen durchführen. Wenn Sie dies jedoch nicht selbst tun können, suchen Sie nach Helfern oder Formeln aus dem Internet.

Tipp 3 : Sie sollten nicht mit der Herstellung einer Tesla-Spule beginnen, wenn Sie nicht über die entsprechende Ausstattung verfügen Ingenieurserfahrung oder Kenntnisse in der Elektronik.

Tipp 4 : Die Leuchtreklame der neuesten Generation enthält Halbleiter-Stromversorgungen mit integriertem Gerät Schutzabschaltung. Damit sind sie für die Herstellung einer Tesla-Spule ungeeignet.!

Die Welt der Physik und Elektronik birgt viele Geheimnisse und Schönheiten, die jeder mit der entsprechenden Erfahrung und dem richtigen Wissen mit eigenen Händen nachbilden kann. Wenn Sie also alle oben aufgeführten Tipps befolgen, können Sie jederzeit zu Hause die legendäre Tesla-Spule herstellen, Ihre Gäste in Erstaunen versetzen und das andere Geschlecht verführen. Und wenn Sie ein brillanter Geist und der Durst nach Erfindungen vom Studium abhalten, nutzen Sie einfach die Dienste der Studierendendienste!

Einige Bilder aus der Quelle:

Die Tesla-Spule besteht aus zwei Spulen L1 und L2, die einen großen Stromimpuls an Spule L1 senden. Tesla-Spulen haben keinen Kern. Auf der Primärwicklung sind mehr als 10 Windungen gewickelt. Die Sekundärwicklung hat eintausend Windungen. Außerdem wird ein Kondensator hinzugefügt, um Funkenentladungsverluste zu minimieren.

Die Tesla-Spule erzeugt ein hohes Übersetzungsverhältnis. Sie übersteigt das Verhältnis der Windungszahlen der zweiten Spule zur ersten. Die Ausgangspotentialdifferenz einer Tesla-Spule kann mehr als mehrere Millionen Volt betragen. Dadurch entstehen solche Entladungen elektrischen Stroms, dass der Effekt spektakulär ist. Die Entladungen können mehrere Meter lang sein.

Prinzip der Teslaspule

Um zu verstehen, wie eine Tesla-Spule funktioniert, müssen Sie sich an die Regel in der Elektronik erinnern: Es ist besser, einmal zu sehen, als hundertmal zu hören. Die Tesla-Spulenschaltung ist einfach. Dieses einfache Tesla-Spulengerät erzeugt Streamer.

Aus dem Hochspannungsende einer Tesla-Spule fliegt ein Streamer. lila. Um ihn herum befindet sich ein seltsames Feld, das eine nicht angeschlossene Leuchtstofflampe, die sich in diesem Feld befindet, zum Leuchten bringt.

Ein Streamer ist der Energieverlust in einer Tesla-Spule. Nikola Tesla versuchte, Streamer loszuwerden, indem er sie an einen Kondensator anschloss. Ohne Kondensator gibt es keinen Streamer, aber die Lampe brennt heller.

Die Tesla-Spule kann als Spielzeug bezeichnet werden, das einen interessanten Effekt zeigt. Sie überrascht die Menschen mit ihren kraftvollen Funken. Die Entwicklung eines Transformators ist ein interessantes Geschäft. Ein Gerät vereint verschiedene physikalische Effekte. Die Leute verstehen nicht, wie eine Rolle funktioniert.

Eine Tesla-Spule hat zwei Wicklungen. Der erste wird mit Wechselspannung versorgt, wodurch ein Flussfeld entsteht. Die Energie geht an die zweite Spule. Die Wirkungsweise eines Transformators ist ähnlich.

Die zweite Spule und C s erzeugen Schwingungen, die die Ladung aufsummieren. Die Energie wird für einige Zeit in der Potentialdifferenz gehalten. Je mehr Energie wir einbringen, desto größer ist die Potenzialdifferenz am Ausgang.

Die Haupteigenschaften einer Tesla-Spule:

• Sekundärkreisfrequenz.
• Koeffizient beider Spulen.
• Gute Qualität.

Der Kopplungskoeffizient bestimmt die Geschwindigkeit der Energieübertragung von einer Wicklung zur Sekundärwicklung. Der Gütefaktor gibt die Zeit an, in der die Schaltung Energie spart.

Ähnlich einer Schaukel

Für besseres Verstehen Akkumulation, eine große Potentialdifferenz im Stromkreis, stellen Sie sich eine Schaukel vor, die vom Bediener schwingt. Der gleiche Schwingkreis und die Person dienen als Primärspule. Der Fortschritt des Schwungs ist elektrischer Strom in der zweiten Wicklung, und der Anstieg ist die Potentialdifferenz.

Der Antrieb schwingt und überträgt Energie. Über mehrere Male beschleunigten sie stark und stiegen sehr hoch; sie konzentrierten viel Energie in sich. Der gleiche Effekt tritt bei einer Tesla-Spule auf, es entsteht ein Energieüberschuss, es kommt zu einem Durchschlag und ein schöner Streamer ist sichtbar.

Sie müssen den Schwung entsprechend dem Takt oszillieren lassen. Die Resonanzfrequenz ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde.

Die Länge der Schwungbahn wird durch den Kopplungskoeffizienten bestimmt. Wenn Sie eine Schaukel schwingen, schwingt sie schnell und bewegt sich genau um die Länge des Arms einer Person weg. Dieser Koeffizient ist eins. In unserem Fall ist eine Tesla-Spule mit einem erhöhten Koeffizienten dasselbe.

Eine Person schiebt die Schaukel, hält sie aber nicht, dann ist der Kopplungskoeffizient klein, die Schaukel bewegt sich noch weiter. Das Schwingen dauert länger, erfordert aber keine Kraft. Der Kopplungskoeffizient ist umso größer, je schneller sich Energie im Stromkreis ansammelt. Die Potentialdifferenz am Ausgang ist geringer.

Der Qualitätsfaktor ist das Gegenteil von Reibung, am Beispiel einer Schaukel. Bei hoher Reibung ist der Qualitätsfaktor niedrig. Dies bedeutet, dass der Qualitätsfaktor und der Koeffizient konsistent sind größte Höhe Swing oder der größte Streamer. Beim Transformator der zweiten Wicklung der Tesla-Spule ist der Gütefaktor ein variabler Wert. Es ist schwierig, die beiden Werte in Einklang zu bringen; sie werden aufgrund von Experimenten ausgewählt.

Haupt-Tesla-Spulen

Tesla stellte einen Spulentyp mit einer Funkenstrecke her. Die Basis der Elemente hat sich stark verbessert, es sind viele Arten von Spulen entstanden, nach denen sie auch Tesla-Spulen genannt werden. Arten werden im Englischen auch mit Abkürzungen bezeichnet. Sie werden im Russischen Abkürzungen genannt, ohne Übersetzung.

• Eine Tesla-Spule mit einer Funkenstrecke. Dies ist das ursprüngliche konventionelle Design. MIT geringer Strom Das sind zwei Drähte. Mit hoher Leistung – Ableiter mit Rotation, komplex. Diese Transformatoren sind gut, wenn Sie einen leistungsstarken Streamer benötigen.
• Transformator auf einer Radioröhre. Es funktioniert reibungslos und liefert dickere Streamer. Solche Spulen werden für Hochfrequenz-Teslas verwendet, sie sehen aus wie Taschenlampen.
• Spule auf Halbleiterbauelementen. Das sind Transistoren. Transformatoren sind ständig in Betrieb. Der Typ variiert. Diese Rolle ist leicht zu kontrollieren.
• Es gibt zwei Resonanzspulen. Der Schlüssel dazu sind Halbleiter. Diese Spulen sind am schwierigsten abzustimmen. Die Länge von Streamern ist kürzer als bei einer Funkenstrecke, sie sind weniger kontrolliert.

Um die Sicht steuern zu können, wurde ein Breaker erstellt. Dieses Gerät wurde zur Verlangsamung verwendet, damit Zeit zum Aufladen der Kondensatoren und zur Reduzierung der Temperatur des Terminals blieb. Dadurch wurde die Länge der Entladungen erhöht. Derzeit gibt es noch andere Optionen (Musikwiedergabe).

Die Hauptelemente einer Tesla-Spule

IN verschiedene Designs Die Hauptmerkmale und Details sind gleich.

• Ringkern– hat drei Möglichkeiten. Die erste besteht darin, die Resonanz zu reduzieren.
  Die zweite ist die Ansammlung von Entladungsenergie. Je größer der Ringkern ist, desto mehr Energie enthält er. Der Ringkern setzt Energie frei und erhöht sie. Dieses Phänomen ist vorteilhaft, wenn ein Unterbrecher verwendet wird.
  Die dritte Möglichkeit besteht darin, ein Feld mit statischer Elektrizität zu erzeugen, das sich von der zweiten Wicklung der Spule abstößt. Diese Möglichkeit übernimmt die zweite Spule selbst. Der Ringkern hilft ihr. Aufgrund der Feldabstoßung des Streamers gelangt dieser nicht auf den kurzen Weg zur zweiten Windung. Der Einsatz eines Ringkerns profitiert von pulsgepumpten Spulen mit Unterbrechern. Der Außendurchmesser des Ringkerns ist doppelt so groß wie der der zweiten Wicklung.
  Ringkerne können aus Wellpappe und anderen Materialien hergestellt werden.
• Sekundärspule– die Grundkomponente von Tesla.
  Die Länge beträgt das Fünffache des Durchmessers des Strangs.
  Der Durchmesser des Drahtes wird berechnet, auf die zweite Wicklung passen 1000 Windungen, die Windungen werden eng gewickelt.
  Die Spule ist lackiert, um sie vor Beschädigungen zu schützen. Kann mit einer dünnen Schicht aufgetragen werden.
  Der Rahmen besteht aus PVC-Rohre für die Kanalisation, die in Baumärkten verkauft werden.
• Ring des Schutzes– dient dazu, den Streamer in die erste Wicklung zu bringen, ohne ihn zu beschädigen. Der Ring wird auf eine Tesla-Spule aufgesetzt, der Streamer ist länger als die zweite Wicklung. Es sieht aus wie eine Spule aus Kupferdraht, dicker als der Draht der ersten Wicklung, die über ein Kabel mit der Erde verbunden ist.
• Primärwicklung- erstellt von Kupferrohr, verwendet in Klimaanlagen. Der Widerstand ist niedrig, so dass problemlos hohe Ströme durch ihn fließen können. Die Dicke des Rohres ist nicht berechnet, sie beträgt ca. 5-6 mm. Draht für Primärwicklung benutzt mit große Größe Abschnitte.
  Der Abstand von der Sekundärwicklung wird basierend auf der Verfügbarkeit des erforderlichen Kopplungskoeffizienten ausgewählt.
  Die Wicklung ist einstellbar, wenn der erste Stromkreis definiert ist. Durch Platzieren und Verschieben wird der Wert der Primärfrequenz angepasst.
  Diese Wicklungen haben die Form eines Zylinders oder Kegels.

• Erdung- Das ist ein wichtiger Teil.
  Die Streamer treffen auf den Boden und schließen den Strom kurz.
  Bei unzureichender Erdung treffen die Streamer auf die Spule.

Die Spulen sind über die Erde mit der Stromversorgung verbunden.

Es besteht die Möglichkeit, die Stromversorgung über einen anderen Transformator anzuschließen. Diese Methode wird „Magnifer“ genannt.

Bipolare Tesla-Spulen erzeugen eine Entladung zwischen den Enden der Sekundärwicklung. Dadurch wird der Strom ohne Erdung geschlossen.

Bei einem Transformator wird die Erdung als Erdung mit einem großen Gegenstand verwendet, der elektrischen Strom leitet – das ist ein Gegengewicht. Es gibt nur wenige solcher Strukturen, sie sind gefährlich, da zwischen dem Boden und dem Boden ein hoher Potentialunterschied besteht. Die Kapazität des Gegengewichts und der umgebenden Dinge wirkt sich negativ auf sie aus.

Diese Regel gilt für Sekundärwicklungen, deren Länge fünfmal größer ist als ihr Durchmesser und mit einer Leistung von bis zu 20 kVA.

Wie kann man mit Teslas Erfindungen etwas Spektakuläres schaffen? Nachdem er seine Ideen und Erfindungen gesehen hat, wird er mit seinen eigenen Händen eine Tesla-Spule herstellen.

Dies ist ein Transformator, der erschafft Hochspannung. Sie können den Funken berühren und die Glühbirnen anzünden.

Zur Herstellung benötigen wir Kupferdraht in Emaille mit einem Durchmesser von 0,15 mm. Jeder wird es tun von 0,1 bis 0,3 mm. Sie benötigen etwa zweihundert Meter. Es kann aus verschiedenen Geräten, zum Beispiel aus Transformatoren, bezogen oder auf dem Markt gekauft werden, das ist besser. Sie benötigen außerdem mehrere Rahmen. Erstens ist dies der Rahmen für die Sekundärwicklung. Perfekte Option- das sind 5 Meter Abwasserrohr, aber alles mit einem Durchmesser von 4 bis 7 cm und einer Länge von 15-30 cm reicht aus.

Für die Primärspule benötigen Sie einen Rahmen, der einige Zentimeter größer ist als der erste. Sie benötigen außerdem mehrere Funkkomponenten. Dies ist ein D13007-Transistor oder seine Analoga, eine kleine Platine, mehrere Widerstände, 5,75 Kiloohm 0,25 W.

Wir wickeln den Draht ca. 1000 Windungen ohne Überlappung, ohne große Lücken, vorsichtig auf den Rahmen. Kann in 2 Stunden erledigt werden. Wenn die Wicklung fertig ist, überziehen wir die Wicklung mit mehreren Schichten Lack oder anderem Material, damit sie nicht unbrauchbar wird.

Lasst uns die erste Spule aufwickeln. Es hängt mehr am Rahmen und ist mit einem Draht von ca. 1 mm umwickelt. Hier eignet sich ein Draht mit ca. 10 Windungen.

Wenn Sie einen Transformator herstellen einfacher Typ, dann besteht seine Zusammensetzung aus zwei Spulen ohne Kern. Auf der ersten Wicklung befinden sich etwa zehn Windungen aus dickem Draht, auf der zweiten mindestens tausend Windungen. Bei der Herstellung hat eine selbstgebaute Tesla-Spule einen Koeffizienten, der zehnmal größer ist als die Anzahl der Windungen der zweiten und ersten Wicklung.

Die Ausgangsspannung des Transformators wird Millionen Volt erreichen. Dadurch ergibt sich ein schöner Anblick von mehreren Metern.

Es ist schwierig, eine Tesla-Spule mit eigenen Händen aufzuwickeln. Noch schwieriger ist es, den Anschein einer Filmrolle zu erwecken, um Zuschauer anzulocken.

Zunächst müssen Sie sich für eine Stromversorgung mit mehreren Kilovolt entscheiden und diese an einen Kondensator anschließen. Bei Überkapazität ändert sich der Wert der Parameter der Diodenbrücke. Als nächstes wird die Funkenstrecke ausgewählt, um den Effekt zu erzeugen.

• Die beiden Drähte werden mit zur Seite gedrehten blanken Enden zusammengehalten.
• Die Lücke wird basierend auf dem Eindringen einer etwas höheren Spannung einer bestimmten Potentialdifferenz eingestellt. Bei Wechselstrom liegt die Potenzialdifferenz über einem bestimmten Wert.
• Schließen Sie die Tesla-Spule selbst an die Stromversorgung an.
• Eintauchen Sekundärwicklung 200 Windungen pro Rohr aus Isoliermaterial. Wenn alles nach den Regeln gemacht wird, wird die Entladung gut sein, mit Zweigen.
• Erdung der zweiten Spule.

Das Ergebnis ist eine Tesla-Spule zum Selbermachen, die Sie mit Grundkenntnissen der Elektrizität zu Hause herstellen können.

Sicherheit

Die Sekundärwicklung steht unter Spannung, die zum Tod eines Menschen führen kann. Der Durchschlagsstrom erreicht Hunderte von Ampere. Eine Person kann bis zu 10 Ampere überstehen, vergessen Sie also nicht die Schutzmaßnahmen.

Berechnung der Tesla-Spule

Ohne Berechnungen ist es möglich, einen zu großen Transformator zu bauen, aber Funkenentladungen erhitzen die Luft stark und erzeugen Donner. Elektrisches Feld deaktiviert elektronische Geräte, daher muss der Transformator weiter entfernt platziert werden.

Um die Lichtbogenlänge und -leistung zu berechnen, wird der Abstand zwischen den Elektrodendrähten in cm durch 4,25 geteilt und dann quadriert, um die Leistung (W) zu erhalten.

Um den Abstand zu ermitteln, wird die Quadratwurzel der Leistung mit 4,25 multipliziert. Eine Wicklung, die eine Bogenentladung von 1,5 Metern erzeugt, muss eine Leistung von 1246 Watt erhalten. Eine Wicklung mit einer Leistungsaufnahme von 1 kW erzeugt einen 1,37 m langen Funken.

Bifilare Tesla-Spule

Diese Methode der Drahtwicklung verteilt mehr Kapazität als die Standard-Drahtwicklung.

Solche Spulen bewirken, dass die Windungen näher beieinander liegen. Der Gradient ist kegelförmig, nicht flach, in der Mitte der Spule oder mit einem Gefälle.

Die aktuelle Kapazität ändert sich nicht. Aufgrund der Nähe der Abschnitte erhöht sich bei Schwingungen die Potentialdifferenz zwischen den Windungen. Folglich nimmt der Widerstand der Kapazität bei hohen Frequenzen um ein Vielfaches ab und die Kapazität steigt.

Schreiben Sie Kommentare, Ergänzungen zum Artikel, vielleicht habe ich etwas verpasst. Schauen Sie doch mal vorbei, ich würde mich freuen, wenn Sie bei mir noch etwas Nützliches finden.

Wenn der liebe Leser denkt, dass ich einen Scherz gemacht habe, als ich sagte, dass Teslas Entwurf für diesen Transformator völlig verrückt sei, dann irrt er sich, das ist kein Witz. Das Ausmaß meiner Dummheit wird deutlich, wenn ich die Liste der zu lösenden Probleme lese.

Probleme, die bei der Erstellung dieses Tesla-Transformators gelöst werden mussten

Design des Tesla-Transformators

Eigentlich die einfachste Einheit aus elektrischer und elektronischer Sicht und die zweitkomplexeste Einheit aus mechanischer Sicht.
Es ist sehr mühsam, tausend Windungen auf ein Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Länge von 500 mm zu wickeln, Windung für Windung, dann die Wunde mit Epoxidharz zu bedecken, herauszufinden, wie man sie befestigt, und zwar so, dass sie sich nicht bildet Kurzgeschlossene Windungen entweder durch den Rahmen oder das Befestigungselement, die in den Bereich des Primärkreises gelangen könnten.

Konverter auf Hochspannung (12 Volt bis 3,5 Kilovolt) und Logik


Aus elektronischer Sicht vielleicht die komplexeste Einheit, da sie auf einer Platine Hochspannung (Kilovolt), Leistungselektronik (Schlüsseltransistoren) und einen Mikrocontroller vereint, der Signale von der Fernbedienung analysiert, die Rotationsgeschwindigkeit des Funkens einstellt und steuert Lückenscheibe und der Empfänger von IR-Nachrichten Fernbedienung.
Der Wandler selbst ist nach dem Push-Pull-Schema gefertigt, der Ferrit des Transformators stammt von einem 850-Watt-Computernetzteil. Die Steuersignale für die Konvertertasten werden von der Mikroschaltung KR1211EU1 erzeugt.
Ausgangsschaltung des Wandlers: Multiplizierer – Verdoppler.
Die Betriebsfrequenz des Konverters beträgt etwa 90 kHz.
Der Mikrocontroller, der alles steuert: ATtiny2313.

Rotierende Funkenstrecke




Da es sich aus mechanischer Sicht um die komplexeste Einheit handelte, war es besonders schwierig, die Scheibe auszubalancieren. Die Schwierigkeit besteht darin, dass aufgrund der geringen Versorgungsspannung des Primärkreises (nur 3,5 Kilovolt) eine sehr kleine Funkenstrecke gewählt werden muss und in Kombination mit einer Drehzahl von bis zu 8000 U/min die rotierende isoliert werden muss Kontakte vom Motor, das ist ein weiteres Problem.
Neben der Funkenstrecke selbst und der Steuerschaltung für den bürstenlosen Motor von der Festplatte ist hier auch ein Lichtbogenzündungssteuergerät (optisch) verbaut. Das Licht des Lichtbogens beleuchtet die Fotodiode, das Signal wird von einem Hochgeschwindigkeitsverstärker auf den Pegel einer logischen Eins verstärkt und dann zum Abschalten des Konverters verwendet, während der Lichtbogen brennt.

Vorschaltgerät und HF-Entkopplungsdrossel


Oben steht „Version 2, verbessert und erweitert“, unten „Version 1“.
Die Aufgabe dieses Teils besteht darin, die 3,5-kV-Gleichspannung liefernde Stromquelle und HF-Spannungsimpulse im Primärkreis zu entkoppeln.
Darüber hinaus eliminiert die Drossel Verzögerungen beim Abschalten des Wandlers durch die Lichtbogenzündungssteuereinheit; sie weist daher eine größere Induktivität auf, als zur einfachen Entkopplung dieser beiden Stromkreise erforderlich wäre.
Die Wicklung ist abschnittsweise, um die Durchbruchspannung zu erhöhen und die eigene Kapazität zu verringern.

Primärkreiskondensator (MMC)
Quellmaterial für MMC


Komplette MMC-Blockmontage:


Alles hier ist trivial, MMC ist daraus zusammengesetzt Folienkondensatoren Bis 78-2, Nennspannung 0,033 Mikrofarad bei 1600 Volt, insgesamt 24 Kondensatoren (8 Gruppen zu je 3), jeweils verbunden mit einem 9,1-Megaohm-Widerstand. Im Allgemeinen ist der MMC mit Varistoren verbunden, um ihn zu schützen, falls ein Funke von „oben“ kommt, wo viele tausend Volt in den Primärkreis gelangen, wo es gerade mal 3,5 Tausend sind.
Gesamt-MMC-Kapazität: 88 nF
Bemessungsbetriebsspannung bei Gleichstrom: 4,8 kV.

Die Ausgangskreise (Hochspannung) des Wandlers, der Induktor, die MMC-Batterie, die Primärkreisspule – alles ist mit 3 Schichten Urethanlack mit einer elektrischen Festigkeit von 110 kV/mm bedeckt.

Eigentlich eine gewöhnliche Fernbedienung eines alten TV-Tuners.
Wie sich beim Schreiben der Firmware und beim Parsen ihrer Befehle herausstellte, funktioniert sie auf Basis des NEC-Protokolls.

Die ersten Markteinführungen dieses Tesla

Prägeparameter

Warum ist noch nicht alles fertig?

... Wir arbeiten also immer noch in diese Richtung.

Die Tesla-Spule ist vielen vermutlich aus Computerspielen oder Spielfilmen bekannt. Wenn es jemand nicht weiß, lassen Sie uns das klarstellen: Es handelt sich um ein spezielles Gerät, das Hochspannung bei hohen Frequenzen erzeugt. Einfach ausgedrückt: Dank einer Tesla-Spule können Sie einen Funken in Ihren Händen halten, eine Glühbirne ohne Kabel anzünden und so weiter.

Bevor Sie mit der Herstellung unserer Rolle beginnen, empfehlen wir Ihnen, sich ein Video anzusehen

Wir brauchen:
- 200 m Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm;
- Draht mit einem Durchmesser von 1 mm;
- 15-30 cm Kunststoff-Abwasserrohr mit einem Durchmesser von 4 bis 7 cm;
- 3-5 cm Abwasserrohr mit einem Durchmesser von 7 bis 10 cm
- Transistor D13007;
- Strahler für den Transistor;
- variabler Widerstand 50 kOhm;
- Konstantwiderstand von 75 Ohm und 0,25 W;
- Stromversorgung 12-18 Volt und Strom 0,5 pro Ampere;
- Lötkolben, Lot und Kolophonium.

Für die Sekundärwicklung wird ein langes Rohrstück benötigt, für die Primärwicklung ein kurzes. Wenn Sie kein Rohr mit diesem Durchmesser finden, können Sie es durch normales Klebeband ersetzen, wie es der Autor tut. Kupferdraht kann aus alten Transformatoren bezogen oder einfach auf dem Markt gekauft werden.

Nachdem Sie nun die Materialien aussortiert haben, können Sie mit dem Zusammenbau beginnen. Laut dem Autor des Videos ist es besser, mit der Montage nicht von der Primärspule, sondern von der Sekundärspule, also einem langen Rohr, zu beginnen. Dazu nehmen wir ein Rohr, das von nun an den Rahmen bildet, und befestigen den Draht daran.

Jetzt müssen Sie etwa 1000 Windungen wickeln und dabei darauf achten, dass es keine Überlappungen oder große Abstände zwischen den Windungen gibt. Der Autor behauptet, dass dies nicht so schwierig ist, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag, und wenn Sie möchten, können Sie die Arbeit in anderthalb Stunden erledigen.

Wenn das Aufwickeln des Sekundärrahmens abgeschlossen ist, empfiehlt es sich, ihn mit Lack zu überziehen oder ihn einfach mit Klebeband abzudecken, damit sich die Struktur mit der Zeit nicht verschlechtert.

Jetzt können Sie mit der Primärwicklung fortfahren. Es besteht aus gewöhnlichem Draht mit einem Durchmesser von 1 mm. Es kann absolut jeder Draht verwendet werden. Sie müssen etwa 5-7 Windungen wickeln.

Wir befestigen den D13007-Transistor am Kühler und löten dann den Draht von der Sekundärwicklung an einen Kontakt des Transistors.

An denselben Kontakt löten wir einen Konstantwiderstand.

Am zweiten Ende des Konstantwiderstands löten wir einen variablen Widerstand an.

Jetzt nehmen wir die Primärwicklung, setzen die Sekundärwicklung ein und löten zwei Drähte, die von dort zum variablen Widerstand und zum Widerstand D13007 führen.

Wir verbinden die positiven und negativen Drähte mit denselben Widerständen und verbinden unsere Tesla-Spule mit der Quelle. Wenn der gewünschte Effekt nicht eintritt, müssen Sie lediglich die von der Primärwicklung kommenden Drähte austauschen.