Nikola Tesla jest postacią legendarną, a znaczenie niektórych jego wynalazków jest kwestionowane do dziś. Nie wejdziemy w mistycyzm, a raczej porozmawiamy o tym, jak zrobić coś spektakularnego według „przepisów” Tesli. To jest cewka Tesli. Widząc ją raz, nigdy nie zapomnisz tego niesamowitego i niesamowitego widoku!
Informacje ogólne
Jeśli mówimy o najprostszym takim transformatorze (cewce), to składa się on z dwóch cewek, które nie mają wspólnego rdzenia. Na uzwojeniu pierwotnym musi być co najmniej kilkanaście zwojów grubego drutu. Co najmniej 1000 tur jest już nawiniętych na drugorzędnym. Należy pamiętać, że cewka Tesli ma współczynnik transformacji 10-50 razy większy niż stosunek liczby zwojów drugiego uzwojenia do pierwszego.
Napięcie wyjściowe takiego transformatora może przekraczać kilka milionów woltów. To właśnie ta okoliczność zapewnia pojawienie się spektakularnych wyładowań, których długość może sięgać kilku metrów na raz.
Kiedy możliwości transformatora były pierwszezademonstrowane publicznie?
W mieście Colorado Springs, kiedyś całkowicie spalił się generator w lokalnej elektrowni. Powodem było to, że prąd z niego poszedł do zasilania uzwojenia pierwotnego wynalazku Nikoli Tesli. Podczas tego genialnego eksperymentu naukowiec po raz pierwszy udowodnił społeczności, że istnienie stojącej fali elektromagnetycznej jest rzeczywistością. Jeśli Twoim marzeniem jest cewka Tesli, najtrudniejszą rzeczą do zrobienia własnymi rękami jest uzwojenie pierwotne.
Właściwie zrobienie tego samemu nie jest takie trudne, ale o wiele trudniej nadać gotowemu produktowi atrakcyjny wizualnie wygląd.
Prosty transformator
Najpierw musisz znaleźć źródło wysokiego napięcia i co najmniej 1,5 kV. Najlepiej jednak od razu zdać się na 5 kV. Następnie podłączamy to wszystko do odpowiedniego kondensatora. Jeśli jego pojemność jest zbyt duża, możesz trochę poeksperymentować z mostkami diodowymi. Następnie wykonujesz tzw. iskiernik, dla którego efektu powstaje cała cewka Tesli.
Ułatw sobie sprawę: weź kilka przewodów, a następnie skręć je taśmą izolacyjną tak, aby gołe końce były skierowane w jednym kierunku. Bardzo dokładnie dopasowujemy odstęp między nimi, aby przebicie było przy napięciu nieco wyższym niż to dla źródła zasilania. Nie martw się, ponieważ prąd jest prądem przemiennym, napięcie szczytowe zawsze będzie nieco wyższe niż podano. Następnie całą konstrukcję można podłączyć do uzwojenia pierwotnego.
W tym przypadku do produkcji wtórnej można nawinąć tylko 150-200 obrotówdowolny rękaw tekturowy. Jeśli zrobisz wszystko poprawnie, uzyskasz dobre rozładowanie, a także zauważalne rozgałęzienie. Bardzo ważne jest, aby uziemić wyjście z drugiej cewki.
Tak powstała najprostsza cewka Tesli. Każdy, kto ma przynajmniej minimalną wiedzę z zakresu elektryki, może to zrobić własnymi rękami.
Projektowanie bardziej „poważnego” urządzenia
Wszystko to dobrze, ale jak działa transformator, którego nie wstydzi się pokazać nawet na jakiejś wystawie? Stworzenie mocniejszego urządzenia jest całkiem możliwe, ale będzie to wymagało znacznie więcej pracy. Po pierwsze ostrzegamy, że aby przeprowadzić takie eksperymenty, musisz mieć bardzo niezawodne okablowanie, w przeciwnym razie nie da się uniknąć kłopotów! Co więc należy wziąć pod uwagę? Cewki Tesli, jak powiedzieliśmy, potrzebują naprawdę wysokiego napięcia.
Musi wynosić co najmniej 6 kV, w przeciwnym razie nie zobaczysz pięknych wyładowań, a ustawienia będą stale się gubić. Ponadto świeca zapłonowa powinna być wykonana wyłącznie z litych kawałków miedzi i dla własnego bezpieczeństwa powinna być zamocowana jak najmocniej w jednej pozycji. Moc całego „gospodarstwa domowego” powinna wynosić co najmniej 60 watów, ale lepiej jest wziąć 100 lub więcej. Jeśli ta wartość jest niższa, to na pewno nie dostaniesz naprawdę efektownej cewki Tesli.
Bardzo ważne! Zarówno kondensator, jak i uzwojenie pierwotne muszą ostatecznie utworzyć specyficzny obwód oscylacyjny wchodzący w stan rezonansu z uzwojeniem wtórnym.
Pamiętaj, że uzwojenie może rezonowaćw kilku różnych zakresach jednocześnie. Eksperymenty wykazały, że częstotliwość wynosi 200, 400, 800 lub 1200 kHz. Z reguły wszystko zależy od stanu i lokalizacji uzwojenia pierwotnego. Jeśli nie masz generatora częstotliwości, będziesz musiał poeksperymentować z pojemnością kondensatora, a także zmienić liczbę zwojów uzwojenia.
Jeszcze raz przypominamy, że omawiamy bifilarną cewkę Tesli (z dwiema cewkami). Tak więc kwestię uzwojenia należy potraktować poważnie, bo inaczej nic sensownego nie wyjdzie z tego pomysłu.
Niektóre informacje o kondensatorach
Lepiej jest wziąć sam kondensator o niezbyt wyjątkowej pojemności (aby miał czas na zgromadzenie ładunku w czasie) lub użyć mostka diodowego zaprojektowanego do prostowania prądu przemiennego. Od razu zauważamy, że użycie mostka jest bardziej uzasadnione, ponieważ można użyć kondensatorów o prawie dowolnej pojemności, ale do rozładowania konstrukcji trzeba będzie wziąć specjalny rezystor. Prąd od niego bije bardzo (!) mocno.
Zauważ, że cewka Tesli na tranzystorze nie jest przez nas brana pod uwagę. W końcu po prostu nie znajdziesz tranzystorów o pożądanych właściwościach.
Ważne
Ogólnie przypominamy jeszcze raz: przed montażem cewki Tesli sprawdź stan wszystkich przewodów w domu lub mieszkaniu, zadbaj o dostępność uziemienia wysokiej jakości! Może się to wydawać nudnym napomnieniem, ale z takim napięciem nie należy lekceważyć!
Konieczne jest bardzo niezawodne odizolowanie uzwojeń od siebie, w przeciwnym razie przebijesz sięgwarantowane. Na uzwojeniu wtórnym pożądane jest wykonanie izolacji między warstwami zwojów, ponieważ mniej lub bardziej głęboka rysa na drucie będzie ozdobiona małym, ale niezwykle niebezpiecznym wyładowaniem koronowym. A teraz zabierz się do roboty!
Rozpoczęcie
Jak widać, do montażu nie będziesz potrzebować tylu elementów. Trzeba tylko pamiętać, że aby urządzenie działało poprawnie, trzeba nie tylko poprawnie je zmontować, ale także poprawnie skonfigurować! Jednak najpierw najważniejsze.
Transformatory (MOT) można zdemontować z dowolnej starej kuchenki mikrofalowej. To prawie standardowy transformator zasilający, ale ma jedną ważną różnicę: jego rdzeń prawie zawsze pracuje w trybie nasycenia. Tak więc bardzo kompaktowe i proste urządzenie może dostarczać do 1,5 kV. Niestety mają też określone wady.
Więc wartość prądu bez obciążenia wynosi około trzech do czterech amperów, a ogrzewanie nawet na biegu jałowym jest bardzo duże. W przeciętnej kuchence mikrofalowej MOT wytwarza około 2-2,3 kV, a natężenie prądu wynosi około 500-850 mA.
Charakterystyka przeglądów technicznych
Uwaga! W tych transformatorach uzwojenie pierwotne zaczyna się od dołu, a uzwojenie wtórne znajduje się od góry. Taka konstrukcja zapewnia lepszą izolację dla wszystkich uzwojeń. Z reguły na „wtórnym” znajduje się włókno uzwojenia z magnetronu (około 3,6 V). Pomiędzy dwiema warstwami metalu uważny rzemieślnik może zauważyć kilka metalowych swetrów. To są boczniki magnetyczne. Doczego potrzebują?
Faktem jest, że zamykają na sobie część pola magnetycznego, które wytwarza uzwojenie pierwotne. Odbywa się to w celu ustabilizowania pola i samego prądu na drugim uzwojeniu. Jeśli ich tam nie ma, to przy najmniejszym zwarciu cały ładunek trafia do „pierwotnego”, a jego rezystancja jest bardzo mała. W ten sposób te małe części chronią transformator i Ciebie, ponieważ zapobiegają wielu nieprzyjemnym konsekwencjom. Co dziwne, czy nadal lepiej je usunąć? Dlaczego?
Pamiętaj, że w kuchence mikrofalowej problem przegrzewania się tego ważnego urządzenia rozwiązuje zainstalowanie potężnych wentylatorów. Jeśli masz transformator, który nie ma boczników, to jego moc i rozpraszanie ciepła są znacznie wyższe. W przypadku wszystkich importowanych kuchenek mikrofalowych są one najczęściej dokładnie wypełnione żywicą epoksydową. Dlaczego więc miałyby zostać usunięte? Faktem jest, że w tym przypadku „pobór” prądu pod obciążeniem jest znacznie zmniejszony, co jest bardzo ważne dla naszych celów. A co z przegrzaniem? Zalecamy umieszczenie ILO w oleju transformatorowym.
Nawiasem mówiąc, płaska cewka Tesli generalnie nie zawiera rdzenia ferromagnetycznego i transformatora, ale wymaga jeszcze wyższego napięcia zasilania. Z tego powodu zdecydowanie odradza się doświadczanie czegoś takiego w domu.
Po raz kolejny o bezpieczeństwie
Mały dodatek: napięcie na uzwojeniu wtórnym jest takie, że porażenie prądem podczas jego przebicia prowadzi do gwarantowanej śmierci. Pamiętajmy, że obwód cewki Tesli przyjmuje prąd o natężeniu 500-850 A. Maksymalna wartość tej wartości, która wciąż daje szansę naprzeżycie równa się… 10 A. Nie zapomnij więc o najprostszych środkach ostrożności podczas pracy!
Gdzie i ile kupić części?
Niestety są złe wieści: po pierwsze, przyzwoita MOP kosztuje co najmniej dwa tysiące rubli. Po drugie, prawie niemożliwe jest znalezienie go na półkach nawet w wyspecjalizowanych sklepach. Jest tylko nadzieja na upadek i „pchle targi”, które będą musiały dużo biegać w poszukiwaniu tego, czego szukasz.
Jeśli to możliwe, użyj MOT ze starej radzieckiej kuchenki mikrofalowej Elektronika. Nie jest tak kompaktowy jak importowane odpowiedniki, ale działa również w trybie konwencjonalnego transformatora. Jego oznaczenie przemysłowe to TV-11-3-220-50. Ma moc około 1,5 kW, na wyjściu wytwarza około 2200 woltów, a natężenie prądu to 800 mA. Krótko mówiąc, parametry są bardzo przyzwoite nawet jak na nasze czasy. Dodatkowo posiada dodatkowe uzwojenie 12V, idealne jako źródło zasilania wentylatora chłodzącego iskrę Tesli.
Czego jeszcze powinienem użyć?
Wysokiej jakości wysokonapięciowe kondensatory ceramiczne serii K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Znalezienie ich jest trudne, dlatego lepiej mieć profesjonalnych elektryków jako dobrych przyjaciół. A co z filtrem górnoprzepustowym? Będziesz potrzebować dwóch cewek, które niezawodnie odfiltrują wysokie częstotliwości. Każdy z nich musi mieć co najmniej 140 zwojów wysokiej jakości drutu miedzianego (lakierowanego).
Niektóre informacje na temat świecy zapłonowej
Iskrovikprzeznaczony do wzbudzania oscylacji w obwodzie. Jeśli nie ma go w obwodzie, moc pójdzie, ale rezonans nie. Ponadto zasilacz zaczyna „przebijać” uzwojenie pierwotne, co prawie na pewno doprowadzi do zwarcia! Jeśli świeca zapłonowa nie jest zamknięta, kondensatory wysokiego napięcia nie mogą być ładowane. Gdy tylko się zamknie, w obwodzie zaczynają się oscylacje. Aby zapobiec niektórym problemom, używają przepustnicy. Gdy iskra zamyka się, cewka indukcyjna zapobiega upływowi prądu z zasilacza i dopiero wtedy, gdy obwód jest otwarty, rozpoczyna się przyspieszone ładowanie kondensatorów.
Funkcja urządzenia
Na koniec powiemy jeszcze kilka słów o samym transformatorze Tesli: dla uzwojenia pierwotnego jest mało prawdopodobne, aby można było znaleźć drut miedziany o wymaganej średnicy, więc łatwiej jest użyć rur miedzianych z sprzęt chłodniczy. Liczba zwojów wynosi od siedmiu do dziewięciu. Na „drugorzędnym” musisz nawinąć co najmniej 400 (do 800) zwojów. Nie da się określić dokładnej ilości, więc trzeba będzie przeprowadzić eksperymenty. Jedno wyjście jest podłączone do TOR (emiter piorunów), a drugie jest bardzo (!) niezawodnie uziemione.
Co zrobić z emiterem? Użyj do tego zwykłej fali wentylacyjnej. Zanim wykonasz cewkę Tesli, której zdjęcie jest tutaj, zastanów się, jak zaprojektować ją bardziej oryginalnie. Poniżej kilka wskazówek.
Finalizowanie…
Niestety, ale to spektakularne urządzenie do dziś nie ma żadnego praktycznego zastosowania. ktoś się pokazujeeksperymenty w instytutach, ktoś na tym zarabia, urządzając parki „cudów elektryczności”. W Ameryce bardzo wspaniały przyjaciel kilka lat temu całkowicie zbudował cewkę Tesli… choinkę!
Aby uczynić ją piękniejszą, nałożył różne substancje na emiter piorunów. Pamiętaj: kwas borowy sprawia, że drzewo jest zielone, mangan sprawia, że drzewo jest niebieskie, a lit szkarłatne. Do tej pory toczyły się spory o prawdziwy cel wynalazku genialnego naukowca, ale dziś jest to zwykła atrakcja.
Oto jak zrobić cewkę Tesli.
