Как собрать катушку тесла в домашних условиях: Как сделать катушку Тесла своими руками в домашних условиях: проектирование, создание и сборка

Содержание

схема катушки, спайка и включение

Сегодня мы узнаем, как сделать катушку Тесла своими руками. Возможно, вы знаете об этом устройстве из компьютерных игр, кино, или шоу с применением эффектов этой мини катушки. Если убрать всю мистику, связанную с катушками Тесла и оставить лишь научные факты, то мы получим просто высоковольтный резонансный трансформатор, работающий без сердечника в домашних условиях. Чтобы не умереть со скуки от сухой теории, давайте перейдём сразу к практике.

Шаг 1: Схема

Схема катушки Тесла очень проста и нам нужно всего несколько компонентов:

Также нам понадобится рамка для вторичной катушки, это может быть любой диэлектрический цилиндр диаметром примерно 5 см и длиной 20 см. В моем проекте я использовал трубку ПВХ.

Шаг 2: Катушки

Давайте начнём с самой сложной части — вторичной катушки. Для её изготовления нужно намотать от 500 до 1500 витков, моя была примерно на 1000 витков. Закрепите начало провода и начните наматывать, вам не нужно считать точное количество витков — просто умножьте диаметр провода на количество витков, которое вы собираетесь сделать — это и будет длина вашей обмотки.

Когда закончите обмотку, закрепите конец провода скотчем, или лучше парой капель лака.

Первичная будет намного проще — я наклеил бумажную пленку липкой стороной наружу (для возможности передвигать её) и намотал на неё 10 витков обычного повода, покрытого ПВХ.

Шаг 3: Спайка

Следующим шагом будет спайка. Делайте всё по схеме. Макетную плату использовать не обязательно. Будьте аккуратны при припаивании потенциометра — 9 из 10 не работают из-за того, что его припаяли неправильно! Соедините первичную и вторичную катушку, последняя имела специальную изоляцию, которую я перед спаиванием снял.

Шаг 4: Включение

Итак, когда всё готово, поверните потенциометр в среднее положение и положите рядом с трансформатором Тесла лампочку. Подайте питание и медленно крутите потенциометр. Катушка очень слаба, поэтому вам не стоит опасаться удара током — ваша кожа защитит вас. Тем не менее, будьте аккуратны и не ложите электронику (смартфоны, ноутбуки и т.д.) рядом с работающим трансформатором. Помните, что высоковольтные искры — это плазма, а она очень горячая, так что её нельзя трогать. Если катушка Тесла не работает, попробуйте перевернуть провода на первичной катушке, это обычно помогает. Также вы можете попытаться добавить или убрать пару витков из нее.

Шаг 5: Итог

Давайте поговорим о том, как можно улучшить наше устройство.

Первое, что можно сделать — увеличить вольтаж, при использовании этой схемы, я не рекомендую выходить за пределы 25V. Вторым шагом можно поиграть с первичной катушкой. Логика проста: меньше витков — больше ток, что равносильно большей мощности. Я остановился на 5 витках, также можно подвигать первичную катушку относительно вторичной.

схема катушки, спайка и включение

Чтобы не умереть со скуки от сухой теории, давайте перейдём сразу к практике.

Шаг 1: Схема

Схема катушки Тесла очень проста и нам нужно всего несколько компонентов:

Шаг 2: Катушки

Шаг 3: Спайка

Шаг 4: Включение

Шаг 5: Итог

Давайте поговорим о том, как можно улучшить наше устройство.

схема катушки, спайка и включение

Шаг 1: Схема

Схема катушки Тесла очень проста и нам нужно всего несколько компонентов:

Также нам понадобится рамка для вторичной катушки, это может быть любой диэлектрический цилиндр диаметром примерно 5 см и длиной 20 см.

В моем проекте я использовал трубку ПВХ.

Шаг 2: Катушки

Шаг 3: Спайка

Шаг 4: Включение

Шаг 5: Итог

Давайте поговорим о том, как можно улучшить наше устройство.

Я остановился на 5 витках, также можно подвигать первичную катушку относительно вторичной.

как собрать устройство в домашних условиях

Проводя свои многочисленные опыты, Никола Тесла мечтал создать способ подачи энергии в мир, не протягивая провода по всему земному шару. Изобретатель уже был близок к воплощению своей мечты, когда эксперименты с электричеством привели его к созданию генератора свободной энергии Тесла.

Основные элементы

Эта первая система, способная передавать электричество по беспроводной связи, была поистине гениальным изобретением. Концепция элементарна, используется электромагнитная сила и резонанс. Устройство состоит из двух частей: первичной и вторичной, каждая со своим конденсатором.

Две катушки и конденсаторы соединены разрядником, а внешний источник, подключенный к трансформатору, питает всю систему. По сути, униполярный генератор Тесла представляет собой две открытые электрические цепи, нуждающиеся в источнике высокого напряжения.

Как это устроено

Источник питания подключен к первичной катушке. Её конденсатор действует как губка, поглощая заряд. Сама она должна выдерживать большие скачки тока, поэтому катушка зачастую изготавливается из меди — отличного проводника электричества. Конденсатор накапливает так много заряда, что разрушает сопротивление воздуха в искровом промежутке. Затем ток течет из накопителя вниз по первичной катушке и создает магнитное поле, которое быстро разрушается под действием большого количества энергии, генерируя электрический ток во вторичной катушке.

Напряжение, проникающее через воздух между двумя катушками, создает искры. Энергия колеблется, накапливаясь во вторичной катушке и конденсаторе. Заряд становится настолько высоким, что высвобождается электрическим током.

В правильно спроектированном бестопливном генераторе Тесла, когда вторичная катушка достигает своего зарядного максимума, весь процесс должен начаться заново, устройство должно стать самоподдерживающимся. Но на практике этого не происходит. Нагретый воздух отводит часть электричества, вот почему катушка должна быть подключена к внешнему источнику питания.

Принцип, лежащий в основе работы генератора Тесла, заключается в достижении явления, называемого резонансом. Это происходит, когда первичная катушка «стреляет» током во вторичную в нужное время, чтобы максимизировать передаваемую энергию.

Установка катушки Тесла с регулируемым поворотным искровым разрядником дает больший контроль над напряжением тока, который производится. Так можно создавать молнии.

Хотя изобретение учёного больше не имеет практического применения, оно полностью изменило способ понимания и использования электричества. Радио и телевидение до сих пор используют вариации генератора Тесла.

Как собрать генератор Тесла своими руками

Используя медную проволоку и стеклянные бутылки, даже электрик-любитель в силах построить катушку Тесла, которая теоретически может производить четверть миллиона вольт. Для работы понадобится:

Катушки. Для первичной нужно около 3 метров тонкой медной трубки, на вторичную нужно приготовить: отрезок ПВХ трубы длиной 25 см (чем длиннее, тем лучше), примерно 10 м проволоки из меди в изоляции, пластиковый винт, металлический фланец с резьбой, любой круглый, гладкий предмет из металла для разгрузочного терминала.
Для базы: 2-3 небольших куска деревянной доски, длинные болты, гайки, шайбы.
Конденсаторы: 6 стеклянных бутылок, столовая соль, растительное масло, много алюминиевой фольги.
Трансформатор или любой другой источник питания, выдающий не менее 9 кВ при напряжении около 30 мА.

Первым делом в верхней части трубы нужно сделать паз, чтобы обернуть один конец провода вокруг. Медленно и осторожно обмотайте катушку, следя за тем, чтобы провода не перекрывались, но без пробелов. Этот шаг самый сложный, но если потратить много времени, то получится рабочая катушка.

Затем выровняйте металлическую стойку (центр нижней доски), просверлите отверстия для болтов, закрепите. Привинтите основание первичной обмотки. Установите конструкцию на базу.

Один из способов изготовления конденсатора — использовать соленую воду, масло и алюминиевую фольгу. Заверните бутылку в фольгу и наполните её водой. Уровень жидкости должен быть одинаковым во всех ёмкостях, поскольку это помогает поддерживать постоянную выходную мощность. Добавьте в воду 5 г (1/4 чайной ложки) соли и несколько миллилитров масла. Пробейте отверстие в верхней части колпачка и вставьте в него кусок проволоки — один работающий конденсатор готов, сделайте ещё 5.

Увлекательный, но опасный этап — подключение. Соблюдайте меры безопасности. Для проведения опыта лучше выйти на улицу, так как запуск такого потенциально мощного прибора в помещении может стать причиной пожара. Нажмите на переключатель и наслаждайтесь световым шоу.

Как сделать катушку Тесла своими руками в домашних условиях

Никола Тесла, как и многие другие физики, многие годы своей жизни посвятил изучению энергии токов и способам ее передачи, созданию уникальных разработок. Одной из них была катушка Тесла – это резонансный трансформатор, предназначенный для получения токов высокой частоты.

Тесла, определенно, был гением. Именно он принес в мир использование переменного тока и запатентовал множество изобретений.

Одно из них — знаменитая катушка, или трансформатор Тесла. Если у вас есть определенные знания и навыки, вы вполне можете самостоятельно создать катушку Тесла дома.

Давайте выяснять, какова суть этого устройства и как создать его в домашних условиях, если вам вдруг этого очень сильно захотелось.

Как уже отмечалось ранее, катушка Тесла представляет собой резонансный трансформатор. Назначение трансформатора — изменение значения напряжения электрического тока. Эти приборы бывают соответственно понижающие и повышающие.

Более подробно подробно о трансформаторах, их общем устройстве и назначении читайте в отдельном материале.

С точки зрения электроники катушка Тесла представляет собой две обмотки без общего сердечника и с разным числом витков.

Трансформатор Тесла — повышающий трансформатор.

Напряжение на выходе такого трансформатора возрастает в сотни раз и может достигать значений порядка миллиона вольт.

Изобретение Теслы не просто работает, а работает очень зрелищно.

Включив трансформатор, можно наблюдать эффектные разряды (молнии), длина которых достигает нескольких метров.

Из чего состоит катушка Тесла

Прежде чем собирать катушку Тесла, рассмотрим ее составляющие и форму.

Катушка Тесла выполняется в форме Тора (тороидальной фигуры, тороида).

Тороидальные фигуры в первую очередь понятие из геометрии. Тор — поверхность, полученная путем вращения образующей окружности вокруг оси, лежащей в плоскости этой окружности. Лучше один раз взглянуть, чем пытаться себе представить. На рисунке ниже — тороидальные поверхности.

Вот так выглядит классическая тороидальная фигура

Тороид является важной составляющей катушки Тесла и изготавливается, как правило, из алюминиевой гофры.

В составе этого устройства он выполняет следующие функции:

уменьшает резонансную частоту;
аккумулирует энергию перед образованием стримера;
создает электростатическое поле, отталкивающее стример от вторичной обмотки трансформатора.

Вторичная обмотка

Вторичная обмотка — основная составляющая катушки Тесла, которую также называют просто «вторичка». Обмотка, как правило, содержит около 800-1200 витков, а мотают ее на трубах ПВХ, которые можно купить в обычном строительном магазине.

Исходя из необходимого количества витков выбирается диаметр провода обмотки. Стандартное отношение длины вторичной обмотки катушки к ее диаметру — 4:1 или 5:1. Для того, чтобы витки не расползались, их покрывают лаком.

Первичная обмотка и защитное кольцо

Первичная обмотка (или первичка) катушки Тесла должна иметь низкое сопротивление, так как по ней будет проходить большой ток. Обычно ее изготавливают из проводов сечением более, чем 6 миллиметров. Также в качестве первичной обмотки часто используют медную трубу для кондиционеров.

Форма первичной обмотки — цилиндрическая, плоская или коническая.

Защитное кольцо — незамкнутый плоский виток заземленного медного провода. Кольцо устанавливается для того, чтобы стример из тороида, попав в первичную обмотку, не вывел из строя электронику.

Простой генератор, катушка Теслы своими руками

Сегодня я собираюсь показать вам, как я как сделать простую катушку Тесла своими руками в домашних условиях! Вы могли видеть такую катушку в каком то магическом шоу или телевизионном фильме.

Если мы будем игнорировать мистическую составляющую вокруг катушки Тесла, это просто высоковольтный резонансный трансформатор который работает без сердечника. Так, чтобы не заскучать от скачка теории давайте перейдем к практике.

Схема данного устройства очень простая

Для создания нам нужны следующие компоненты :

источник питания, 9-21V , это может быть любой блок питания
маленький радиатор
транзистор 13009 или 13007, или почти любые транзисторы NPN с аналогичными параметрами
переменный резистор 50kohm
180Ohm резистор
катушка с проводом 0,1-0,3, я использовал 0. 19mm,, около 200 метров.

Для намотки нужен каркас , это может быть любой диэлектический материал — цилиндр примерно 5 см и длиной 20 см. В моем случае это часть 1-1 / 2 дюйма ПВХ трубы из строительного магазина.

Начнем с самой сложной части — вторичной обмотки. Он имеет 500-1500 мотков катушки , мой около 1000 оборотов. Закрепить начало провода с выводом и начать наматывать основной слой — для ускорения процесса можно это делать шуруповертом.

Так же желательно вспрыснуть уже намотанную катушку лаком .

Первичная катушка намного проще, я положил бумажную ленту липкой стороной наружу, в случае, чтобы сохранить способность передвигать позицию и намотайте ее на 10 витков провода.

намотка трансформатора Тесла

Вся схема собрана на макетной плате.

Будьте осторожны при пайке переменного резистора! 9/10 катушки не работает из-за неправильно припаянного резистора .

Подключение первичных и вторичных обмоток тоже не легкий процесс , т.

к изоляция последних имеет специальное покрытие , которое должно быть зачищено перед пайкой.Перед тем, как включить питание в первый раз, поместите переменный резистор в среднем положении и поставите лампочку вблизи катушки, и тогда вы сможете увидеть эффект беспроводной передачи энергии.

Таким образом, мы сделали катушку Теслы .

Включите питание, и медленно поворачивайте переменный резистор.

Это довольно слабая катушка, но каким-либо образом будьте осторожны и не размещайте рядом электронные устройства: такие как сотовые телефоны, компьютеры и т.д. с рабочей зоной катушки .

Видео: Расчет трансформатора тесла на ютуб

Катушка тесла из строчного трансформатора

Список радиоэлементов

Тип	Номинал	Количество	Примечание
Биполярный транзистор	2N3055	1	КТ819ГМ
Выпрямительный диод	BY500-200	1	200 B
Электролитический конденсатор	4700 мкФ 25В	1
Конденсатор	0. 47 мкФ 200В	1
Резистор	470 Ом	1	2 Вт
Резистор	22 Ом	1	5 Вт

Строчные трансформаторы являются одними из самых часто используемых любителями источников высокого напряжения, в основном из-за их простоты и доступности. В каждом CRT телевизоре (большом и тяжелом), который сейчас выбрасывают люди, есть такой трансформатор.

В отличие от многих трансформаторов, которые есть в другой электронике, предназначенных для работы с обычным переменным током 50Гц, и понижающих трансформаторов, строчный трансформатор работает на более высокой частоте, около 16КГц, а иногда и выше.

строчный трансформатор

Многие современные строчные трансформаторы выдают постоянный ток. Старые строчные трансформаторы выдавали переменный ток, что позволяло делать с ними что угодно. Строчные трансформаторы переменного тока более мощные, так как в них нет встроенного выпрямителя/умножителя. Строчные трансформаторы постоянного тока легче найти, и именно они рекомендуются для этого проекта.

Убедитесь, что ваш строчный трансформатор имеет воздушный зазор. Это значит, что сердечник не является замкнутым кругом, а скорее напоминает букву С, с зазором около миллиметра.

Почти во всех современных строчных трансформаторах он есть, поэтому если вы используете современный строчный трансформатор, то это можно не проверять.

В данной схеме используется транзистор 2N3055, который любят и ненавидят строители качеров на строчных трансформаторах. Их любят за их доступность и ненавидят за то, что они обычно воняют. Они склонны сгорать и довольно эффектно, но схема работает с ними невероятно хорошо. Плохую репутацию 2N3055 получил при использовании его в простых одно-транзисторных качерах, в которых на транзисторе присутствует высокое напряжение. В этой схеме добавлено несколько деталей, которые значительно увеличивают её выходную мощность. Теория работы схемы написана ниже.

В этой схеме очень мало элементов, и все они описаны на этой странице.

И многие детали могут быть заменены.

Значение резистора 470 Ом можно поменять. Я использовал резистор на 450 Ом, полученный из трех соединенных последовательно резисторов по 150 Ом. Его значение не критично для работы схемы, но для уменьшения нагрева используйте максимальное значение резистора, при котором схема работает.

Значение нижнего резистора может быть изменено для повышения мощности. Я использую резистор 20 Ом, собранный из двух последовательно соединенных резисторов по 10 Ом. Чем меньше его значение, тем выше температура и меньше время работы схемы.

Конденсатор, находящийся рядом с транзистором(0.47 мкФ) может быть заменен для увеличения мощности. Чем больше его значение, тем больше выходной ток (и температура дуги) и меньше напряжение. Я остановился на конденсаторе 0. 47мкФ.
Число витков на катушке обратной связи (катушка с тремя витками) может изменять выходную мощность. Чем больше витков, тем больше сила тока, но не напряжение.

Эта схема отличается от более распространенного одно-транзисторного качера тем, что в неё добавлен диод и конденсатор, который подключается параллельно диоду.

Диод защищает транзистор от скачков напряжения обратной полярности, которые могут спалить транзистор. Можно использовать диод другого типа. Я использовал диод GI824, вынутый из телевизора.

При выборе диода, обращайте внимание на напряжение и скорость переключения. Чтобы узнать, подходит ли ваш диод, найдите даташит на диод BY500, а потом на ваш диод и сравните параметры. Если ваш диод сопоставим с этим или лучше его, то он подходит.

Конденсатор — это ключ к высокой выходной мощности.

Транзистор генерирует частоту, установленную главным образом первичной катушкой и катушкой обратной связи. Конденсатор и первичная обмотка образуют LC цепь. LC цепь работает на определенной частоте, и если настроить схему так, чтобы эта частота была одинаковой с частотой транзистора, выходная мощность значительно увеличиться. Теория LC цепи похожа на теорию катушки Тесла. Эта схема может быть настроена путем изменения емкости конденсатора и количества витков на первичных/вторичных обмотках.

Эта схема требует мощного блока питания, который описан ниже.

Блок питания

Схеме необходим мощный блок питания постоянного тока с выходным напряжением от 12 до 30 вольт и от 1 до желаемого вами количества ампер. Хорошей идеей является сделать регулируемый блок питания, чтобы схема получала именно такое напряжение, какое ей нужно. Если схема собрана неправильно, и используется блок питания вроде этого, схема сгорит. Но регулируемое напряжение необязательно для нормальной работы.

Я использовал трансформатор на 300 Вт от усилителя. У него есть обмотки на 2, 4, 15, 30 и 60 вольт. Схема требует от 12 до 18 вольт для 2N3055. Я часто запускаю схему от 30В, но ненадолго, и транзистор установлен на мощный радиатор. При 15В, схема может работать бесконечно, так как после 30 минут работы, температура не превышала комнатную.

Переменный ток с трансформатора идет на мостовой выпрямитель 400 Вт, установленный на радиаторе, а с него на конденсатор 7800 мкФ 70В, чтобы сгладить напряжение. Используя аналогичные компоненты, вы можете сделать свой блок питания.

Также, в качестве блока питания можно использовать импульсные блоки питания, ИБП. Они есть в зарядных устройствах ноутбуков, ЗУ для автомобильных аккумуляторов и блоках питания компьютеров. Часто у них на выходе 12В и ток до 10А, что подходит для этой схемы.

Монтаж

монтаж катушки тесла

Это очень простая по сборке схема. Моя сборка не является инструкцией и примером, но вы можете повторить её. Всё смонтировано на куске MDF, и элементы расположены свободно, чтобы свести к минимуму помехи от проводов, расположенных рядом и создать условия для охлаждения. Используйте многожильный провод. На многочисленных фотографиях подробно показаны различные элементы схемы, что зачастую полезнее слов.

Одним из наиболее важных моментов в сборке является радиатор транзистора. 2N3055 изготовлен в корпусе ТО-3. Вы можете купить ТО-3 радиаторы, но их немного трудно найти. Я использовал радиатор от компьютерного процессора с отверстиями для его контактов на плоской стороне.

Провода от контактов проходят между лопастями.

Транзистор прикреплен к радиатору саморезами. Помните, что необходимо использовать термопасту между транзистором и радиатором. Провода, идущие к строчному трансформатору крепятся к нему при помощи крокодильчиков, чтобы можно было менять строчные трансформаторы для экспериментов.

Другим важным моментом являются обмотки строчного трансформатора. Эмальная изоляция медной проволоки это хорошо, но лучше добавить дополнительную изоляцию между сердечником и обмотками. Сердечник может иметь острые края, и если эмаль обдерётся, то может произойти короткое замыкание. Я при намотке катушек снял металлический зажим, скрепляющий половинки трансформатора, намотал катушки, а потом установил его снова. На некоторых трансформаторах такое невозможно, и провод надо будет обматывать вокруг сердечника. Обмотки должны быть намотаны из фазы, что значит, что они мотаются вокруг сердечника в противоположных направлениях.

При использовании этой схемы не проводите никаких манипуляций с подключенными проводами. Также проверяйте температуру транзистора и резисторов во время работы, но делайте это только при отключённом от сети устройстве. Если какой то элемент ощутимо теплый, то не включайте схему, пока он не остынет.

Конденсаторы могут сохранять опасный заряд, поэтому будить осторожны.

Кроме того, носите обувь на резиновой подошве при работе с высокими напряжениями и прикасайтесь к включённому устройству только одной рукой. Убедитесь в том, что схема была подключена к земле после работы, чтобы не получить электрический шок. Не пытайтесь настраивать включенную схему.

С этой схемой можно делать многие вещи, например использовать её для питания катушки Тесла, плавления соли или просто забавного времяпровождения с электрическими дугами.

Поделиться ссылкой:

Сборка катушки тесла в домашних условиях. Генератор Тесла – идеальный источник энергии

Работа кинескопных телевизоров, люминесцентных и энергосберегающих лампочек, дистанционная зарядка аккумуляторов обеспечивается специальным устройством — трансформатором (катушкой) Тесла. Для создания эффектных световых зарядов фиолетового цвета, напоминающих молнию, также применяется катушка Тесла. Схема на 220 В позволяет понять устройство этого прибора и при необходимости сделать его своими руками.

Механизм работы

Катушка Тесла представляет собой электроаппарат, способный в несколько раз увеличивать напряжение и токовую частоту. Во время её работы образуется магнитное поле, которое может влиять на электротехнику и состояние человека. Попадающие в воздух разряды способствуют выделению озона. Конструкция трансформатора состоит из следующих элементов:

Первичной катушки. Имеет в среднем 5−7 витков провода с диаметром сечения не меньше 6 мм².
Вторичной катушки. Состоит из 70−100 витков диэлектрика с диаметром не более 0,3 мм.
Конденсатора.
Разрядника.
Излучателя искрового свечения.

Трансформатор, созданный и запатентованный Николой Тесла в 1896 году, не имеет ферросплавов, которые в других аналогичных приборах используются для сердечников. Мощность катушки ограничивается электрической прочностью воздуха и не зависит от мощности источника напряжения.

При попадании напряжения на первичный контур на нём генерируются высокочастотные колебания. Благодаря им на вторичной катушке возникают резонансные колебания, результатом которых является электрический ток, характеризующийся большим напряжением и высокой частотой. Прохождение этого тока через воздух приводит к возникновению стримера — фиолетового разряда, напоминающего молнию.

Колебания контуров, возникающие в процессе работы катушки Тесла, могут быть сгенерированы разными способами. Чаще всего это происходит с помощью разрядника, лампы или транзистора. Наиболее мощными являются устройства, в которых используются генераторы двойного резонанса.

Исходные материалы

Человеку, обладающему основными знаниями в области физики и электрики, собрать трансформатор Тесла своими руками не составит труда. Необходимо лишь приготовить набор основных деталей:

Обязательным элементом первичной катушки является охлаждающий радиатор, размер которого напрямую влияет на эффективность охлаждения оборудования. В качестве обмотки может быть использована трубка из меди или провод диаметром 5−10 мм.

Вторичная катушка требует обязательной изоляции в виде обработки краской, лаком или другим диэлектриком. Дополнительной деталью этого контура является последовательно подключённый терминал. Его использование целесообразно только при мощных разрядах, при небольших стримерах достаточно вывести конец обмотки вверх на 0,5−5 см.

Схема подключения

Трансформатор Тесла собирается и подключается в соответствии с электрической схемой. Монтаж маломощного устройства следует проводить в несколько этапов:

Сборка более мощного трансформатора происходит по аналогичной схеме. Чтобы добиться большой мощности, потребуется :

Максимальная мощность, которую может достигать правильно собранный трансформатор Тесла, доходит до 4,5 кВт. Такой показатель может быть достигнут с помощью уравнивания частот обоих контуров.

Собранную своими руками катушку Тесла обязательно необходимо проверить. Во время проверочного подключения следует:

Установить переменный резистор в среднюю позицию.
Отследить наличие разряда. При его отсутствии нужно поднести к катушке люминесцентную лампу или лампу накаливания. Её свечение будет свидетельствовать о наличии электромагнитного поля и о работоспособности трансформатора. Также исправность прибора можно определить по самостоятельно зажигающимся радиолампам и вспышкам на конце излучателя.

Первый запуск прибора должен осуществляться при отслеживании температуры. При сильном нагревании требуется подключить дополнительное охлаждение.

Применение трансформатора

Катушка может создавать разные виды зарядов. Чаще всего при её работе возникает заряд в форме дуги.

Свечение воздушных ионов в электрическом поле с повышенным напряжением называют коронным разрядом. Он представляет собой голубоватое излучение, образующееся вокруг деталей катушки, имеющих значительную кривизну поверхности.

Искровой разряд или спарк проходит от терминала трансформатора до поверхности земли либо до заземлённого предмета в виде пучка быстро меняющих форму и гаснущих ярких полос.

Стример выглядит как тонкий слабо светящийся световой канал, имеющий множество разветвлений и состоящий из свободных электронов и ионизированных частиц газа, не уходящих в землю, а протекающих по воздуху.

Создание разного рода электроразрядов при помощи катушки Тесла происходит при большом увеличении тока и энергии, вызывающем треск. Расширение каналов некоторых разрядов провоцирует увеличение давления и образование ударной волны. Совокупность ударных волн по звуку напоминает треск искр при горении пламени.

Эффект от трансформатора такого рода ранее использовали в медицине для лечения заболеваний. Высокочастотный ток, протекая по коже человека, давал оздоровительный и тонизирующий эффект. Он оказывался полезным только при условии невысокой мощности. При возрастании мощности до больших значений получался обратный результат, негативно влияющий на организм.

С помощью такого электроприбора разжигают газоразрядные лампы и обнаруживают течь в вакуумном пространстве. Также его успешно применяют в военной сфере с целью быстрого уничтожения электрооборудования на кораблях, танках или в зданиях. Мощный импульс, генерируемый катушкой за очень короткий период, выводит из строя микросхемы, транзисторы и прочие аппараты, находящиеся в радиусе десятков метров. Процесс уничтожения техники происходит бесшумно.

Самой зрелищной сферой применения являются показательные световые шоу . Все эффекты создаются благодаря формированию мощных воздушных зарядов, длина которых измеряется несколькими метрами. Это свойство позволяет широко применять трансформатор при съёмках фильмов и создании компьютерных игр.

При разработке этого устройства Никола Тесла планировал использовать его для передачи энергии в глобальном масштабе. Идея учёного базировалась на применении двух сильных трансформаторов, располагающихся на разных концах Земли и функционирующих с равной резонансной частотой.

В случае успешного использования такой системы энергопередачи необходимость в электростанциях, медных кабелях и поставщиках электричества полностью бы отпала. Каждый житель планеты смог бы использовать электроэнергию в любом месте абсолютно безвозмездно. Однако в силу экономической нерентабельности замысел знаменитого физика до сих пор не был (и вряд ли когда-то будет) реализован.

Мы можем увидеть и приобрести в магазин миниатюрную катушку Тесла в виде игрушки или декоративного светильника. Принцип действия такой же как у самого Тесла. Не чем не отличается, кроме масштабов и напряжения.

Давайте попробуем сделать катушку Тесла в домашних условиях.

— это резонансный трансформатор. В основном это LC схемы, настроенные на одну резонансную частоту.

Высоковольтный трансформатор используется для зарядки конденсатора.

Как только конденсатор достигает достаточного уровня заряда, он разряжается на разрядник и там проскакивает искра. Происходит короткое замыкание первичной обмотки трансформатора и в ней начинаются колебания.

Поскольку ёмкость конденсатора фиксирована, схема настраивается путем изменения сопротивления первичной обмотки, изменяя точку подключения к ней. При правильной настройке, очень высокое напряжение будет в верхней части вторичной обмотки, что приведет к впечатляющим разрядам в воздухе. В отличие от традиционных трансформаторов, соотношение витков между первичной и вторичной обмотками практически не влияет на напряжение.

Этапы строительства

Спроектировать и построить катушку Тесла довольно легко. Для новичка это кажется сложной задачей (мне это тоже казалось сложным), но можно получить рабочую катушку, следуя инструкциям в этой статье и проделав небольшие расчеты. Конечно, если вы хотите очень мощную катушку, нет никакого способа кроме изучения теории и проведения множества расчетов.

Вот основные шаги, с которых следует начать:

Выбор источника питания. Трансформаторы которые используются в неоновых вывесках, вероятно, лучше всего подойдут для начинающих, так как они относительно дешевые. Я рекомендую трансформаторы с выходным напряжением не меньше чем 4кВ.
Изготовление разрядника. Это могут быть просто два винта, вкрученных в паре миллиметров друг от друга, но я рекомендую приложить немного больше усилий. Качество разрядника сильно влияет на производительность катушки.
Расчет ёмкости конденсатора. Используя формулу ниже, рассчитайте резонансную емкость для трансформатора. Значение конденсатора должно быть примерно в 1,5 раза больше этого значения. Вероятно, лучшим и наиболее эффективным решение будет сборка конденсаторов. Если вы не хотите тратить деньги, можете попробовать изготовить конденсатор сами, но он может не работать, а его емкость трудно определить.
Изготовление вторичной обмотки. Используйте 900-1000 витков эмалированной медной проволоки 0,3-0,6мм. Высота катушки обычно равна 5 её диаметрам. Водосточная труба из ПВХ, возможно, не самый лучший, но доступный материал для катушки. Полый металлический шар прицеплен к верхней части вторичной обмотки, а её нижняя часть заземлена. Для этого желательно использовать отдельное заземление, т.к. при использовании общедомового заземления есть шанс испортить другие электроприборы.
Изготовление первичной обмотки. Первичная обмотка может быть сделана из толстого кабеля, или ещё лучше из медной трубки. Чем толще трубка, тем меньше резистивных потерь. 6 миллиметровой трубы вполне достаточно для большинства катушек. Помните, что толстые трубы намного сложнее сгибать и медь трескается при многочисленных перегибах. В зависимости от размера вторичной обмотки, от 5 до 15 витков с шагом от 3 до 5 мм должно хватить.
Соедините все компоненты, настройте катушку, и все готово!

Перед тем как начать делать катушку Тесла настоятельно рекомендуется ознакомиться с правилами ТБ и работы с высокими напряжениями!

Также обратите внимание, что не были упомянуты схемы защиты трансформатора. Они не были использованы, и пока проблем нет. Ключевое слово здесь — пока.

Катушка делалась в основном из тех деталей, которые были в наличии.
Это были:
4кВ 35mA трансформатор от неоновой вывески.
0.3мм медная проволока.
0.33μF 275V конденсаторы.
Пришлось докупить 75мм водосточную трубу ПВХ и 5 метров 6мм медной трубки.

Вторичная обмотка

Вторичная обмотка сверху и снизу покрыта пластиковой изоляцией, для предотвращения пробоя

Вторичная обмотка была первым изготовленным компонентом. Я намотал около 900 витков провода вокруг сливной трубы высотой около 37см. Длина использованного провода была примерно 209 метров.

Индуктивности и емкости вторичной обмотки и металлической сферы (либо тороида) можно рассчитать по формулам которые можно найти на других сайтах. Имея эти данные можно рассчитать резонансную частоту вторичной обмотки:
L = [(2πf) 2 C] -1

При использовании сферы диаметром 14см, резонансная частота катушки равна примерно 452 кГц.

Металлическая сфера или тороид

Первой попыткой было изготовление металлической сферы путем обвертывания пластикового шара фольгой. Я не смог разгладить фольгу на шаре достаточно хорошо, и решил изготовит тороид. Я сделал небольшой тороид, обмотав алюминиевой лентой гофрированную трубу, свернутую в круг. Я не смог получить очень гладкий тороид, но он работает лучше, чем сфера из-за своей формы и за счет большего размера. Для поддержки тороида под него был подложен фанерный диск.

Первичная обмотка

Первичная обмотка состоит из медных трубок диаметром 6 мм, намотанных по спирали вокруг вторичной. Внутренний диаметр обмотки 17см, внешний 29см. Первичная обмотка содержит 6 витков с расстоянием 3 мм между ними. Из-за большого расстояния между первичной и вторичной обмоткой, они могут быть слабо связаны между собой.
Первичная обмотка вместе с конденсатором является LC генератором. Необходимая индуктивность может быть рассчитана по следующей формуле:
L = [(2πf) 2 C] -1
С — емкость конденсаторов, F-резонансная частота вторичной обмотки.

Но эта формула и калькуляторы основанные на ней дают лишь приблизительное значение. Правильный размер катушки должен быть подобран экспериментально, поэтому лучше сделать её слишком большой, чем слишком маленькой. Моя катушка состоит из 6 витков и подключена на 4 витке.

Конденсаторы

Сборка из 24 конденсаторов с гасящим резистором 10МОм на каждом

Так как у меня было большое количество мелких конденсаторов, я решил собрать их в один большой. Значение конденсаторов может быть рассчитано по следующей формуле:
C = I ⁄ (2πfU)

Значение конденсатора для моего трансформатора 27.8 нФ. Фактическое значение должно быть немного больше или меньше этого, так как быстрый рост напряжения в связи с резонансом может привести к поломке трансформатора и / или конденсаторов. Небольшую защиту от этого обеспечивают гасящие резисторы.

Моя сборка конденсаторов состоит из трех сборок с 24 конденсаторами в каждой. Напряжение в каждой сборке 6600 В, общая ёмкость всех сборок 41.3нФ.

Каждый конденсатор имеет свой 10 МОм гасящий резистор. Это важно, так как отдельные конденсаторы могут сохранять заряд в течение очень долгого времени после того, как питание было отключено. Как видно из рисунка ниже, номинальное напряжение конденсатора является слишком низким, даже для 4 кВ трансформатора. Чтобы хорошо и безопасно работать оно должно быть по крайней мере, 8 или 12 кВ.

Разрядник

Мой разрядник это просто два винта с металлическим шариком в середине.
Расстояние регулируется таким образом, что разрядник будет искрить только тогда, когда он является единственным подключенным к трансформатору. Увеличение расстояния между ними теоретически может увеличить длину искры, но есть риск разрушения трансформатора. Для большей катушки необходимо строить разрядник с воздушным охлаждением.

Характеристики

Колебательный контур
Трансформатор NST 4кВ 35мА
Конденсатор 3 × 24 275VAC 0.33μF
Разрядник: два шурупа и металлический шар

Первичная обмотка
Внутренний диаметр 17см
Диаметр трубки обмотки 6 мм
Расстояние между витками 3 мм
Длина трубки первичной обмотки 5м
Витки 6

Вторичная обмотка
Диаметр 7,5 см
Высота 37 см
Проволока 0.3мм
Длина провода около 209m
Витки: около 900

В начале ХХ века электротехника развивалась бешеными темпами. Промышленность и быт получили такое количество электрических технических инноваций, что этого им хватило для дальнейшего развития еще на двести лет вперед. И если постараться выяснить, кому мы обязаны таким революционным рывком в области приручения электрической энергии, то учебники физики назовут десяток имен, безусловно, повлиявших на ход эволюции. Но ни один из учебников не может толком объяснить, почему до сих пор умалчиваются достижения Николы Теслы и кем был на самом деле этот загадочный человек.

Кто вы, мистер Тесла?

Тесла — это новая цивилизация. Ученый был невыгоден правящей элите, невыгоден и сейчас. Он настолько опередил свое время, что до сих пор его изобретения и эксперименты не всегда находят объяснение с точки зрения современнейшей науки. Он заставлял светиться ночное небо над всем Нью-Йорком, над Атлантическим океаном и над Антарктидой, он превращал ночь в белый день, в это время волосы и кончики пальцев у прохожих светились необычным плазменным светом, из-под копыт лошадей высекались метровые искры.

Теслу боялись, он мог запросто поставить крест на монополии по продаже энергии, а если бы захотел, то мог бы сдвинуть с трона всех Рокфеллеров и Ротшильдов вместе взятых. Но он упрямо продолжал эксперименты, до тех пор, пока не погиб при таинственных обстоятельствах, а его архивы были выкрадены и местонахождение их до сих пор неизвестно.

Принцип действия аппарата

О гении Николы Тесла современные ученые могут судить только по десятку изобретений, не попавших под масонскую инквизицию. Если вдуматься в суть его экспериментов, то можно только представить, какой массой энергии мог запросто управлять этот человек. Все современные электростанции вместе взятые не способны выдать такой электрический потенциал, которым владел один единственный ученый, имея в распоряжении самые примитивные устройства, одно из которых мы соберем сегодня.

Трансформатор Тесла своими руками простейшая схема и ошеломляющий эффект от его применения, только даст понятие о том, какими методиками манипулировал ученый и, если честно, в очередной раз поставит в тупик современную науку. С точки зрения электротехники в нашем примитивном понимании, трансформатор Теслы — это первичная и вторичная обмотка, простейшая схема, которая обеспечивает питание первички на резонансной частоте вторичной обмотки, но выходное напряжение возрастает в сотни раз. В это сложно поверить, но каждый может убедиться в этом сам.

Аппарат для получения токов высокой частоты и высокого потенциала был запатентован Теслой в 1896 году. Устройство выглядит невероятно просто и состоит из:

первичной катушки, выполненной из провода сечением не менее 6 мм², около 5-7 витков;
вторичной катушки, намотанной на диэлектрик, это провод диаметром до 0,3 мм, 700-1000 витков;
разрядника;
конденсатора;
излучателя искрового свечения.

Главное отличие трансформатора Теслы от всех остальных приборов — в нем не применяются ферросплавы в качестве сердечника, а мощность прибора, независимо от мощности источника питания, ограничена только электрической прочностью воздуха. Суть и принцип действия прибора в создании колебательного контура, который может реализовываться несколькими методами:

Мы же соберем прибор для получения энергии эфира самым простым способом — на полупроводниковых транзисторах. Для этого нам будет необходимо запастись простейшим комплектом материалов и инструментов:

Схемы трансформатора Тесла

Устройство собирается по одной из прилагаемых схем, номиналы могут меняться, поскольку от них зависит эффективность работы устройства. Сперва наматывается около тысячи витков эмалированного тонкого провода на пластиковый сердечник, получаем вторичную обмотку. Витки лакируются или покрываются скотчем. Количество витков первичной обмотки подбирается опытным путем, но в среднем, это 5-7 витков. Далее устройство подключается согласно схеме.

Для получения эффектных разрядов достаточно поэкспериментировать с формой терминала, излучателя искрового свечения, а о том, что устройство при включении уже работает, можно судить по светящимся неоновым лампам, находящихся в радиусе полуметра от прибора, по самостоятельно включающихся радиолампах и, конечно, по плазменным вспышкам и молниям на конце излучателя.

Игрушка? Ничего подобного. По этому принципу Тесла собирался построить глобальную систему беспроводной передачи энергии, использующую энергию эфира. Для реализации такой схемы необходимо два мощных трансформатора, установленных в разных концах Земли, работающих с одинаковой резонансной частотой.

В этом случае полностью отпадает необходимость в медных проводах, электростанциях, счетах об оплате услуг монопольных поставщиков электроэнергии, поскольку любой человек в любой точке планеты мог бы пользоваться электричеством совершенно беспрепятственно и бесплатно. Естественно, что такая система не окупится никогда, поскольку платить за электричество не нужно. А раз так, то и инвесторы не спешат становиться в очередь на реализацию патента Николы Теслы № 645 576.

Трансформатор Тесла изобрел знаменитый изобретатель, инженер, физик, Никола Тесла. Прибор является резонансным трансформатором, вырабатывающим высокое напряжение высокой частоты. В 1896 году, 22 сентября Никола Тесла запатентовал свое изобретение как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала». С помощью этого устройства он пытался передавать электрическую энергию без проводов на большие расстояния. В 1891 году Никола Тесла продемонстрировал миру наглядные эксперименты по передаче энергии от одной катушки к другой. Его устройство извергало молнии и заставляло светиться люминесцентные лампы в руках удивленных зрителей. Посредством передачи тока высокого напряжения высокой частоты ученый мечтал обеспечить бесплатной электроэнергией любое здание, частный дом и прочие объекты. Но, к сожалению, из-за большого потребления энергии и низкой эффективности, широкого применения катушка Тесла так и не нашла. Не смотря на это, радиолюбители из разных уголков планеты собирают небольшие катушки Тесла для развлечений и экспериментов.

Также катушки Тесла используют для проведения развлекательных мероприятий и Тесла шоу. В 1987 году советский радиоинженер Владимир Ильич Бровин изобрел генератор электромагнитных колебаний, названный в его честь «качер Бровина», используемый в качестве элемента электромагнитного компаса, работающего на одном транзисторе. Предлагаю вам собрать действующую модель катушки Тесла или качер Бровина своими руками из подручных материалов.

Список радиодеталей для сборки Катушки Тесла:

Провод эмалированный ПЭТВ-2 диаметр 0,2 мм
Провод медный в полихлорвиниловой изоляции диаметр 2,2 мм
Туба от силиконового герметика
Фольгированный текстолит 200х110 мм
Резисторы 2,2К, 500R
Конденсатор 1mF
Светодиоды 3-х вольтовые 2 шт
Радиатор 100х60х10 мм
Регулятор напряжения L7812CV или КР142ЕН8Б
Вентилятор 12 вольтовый от компьютера
Коннектор Banana 2 шт
Труба медная диаметр 8 мм 130 см
Транзистор MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и аналогичные

Катушка Тесла состоит из двух обмоток. Первичная обмотка L1 содержит 2,5 витка медного провода в полихлорвиниловой изоляции диаметром 2,2 мм. Вторичная обмотка L2 содержит 350 витков в лаковой изоляции диаметром 0,2 мм.

Каркасом для вторичной обмотки L2 служит туба от силиконового герметика. Предварительно удалив остатки герметика, отрежьте часть тубы длиною 110 мм. Отступив по 20 мм от нижней и верхней части, намотайте 350 витков медного провода диаметром 0,2 мм. Провод можно добыть из первичной обмотки любого старого малогабаритного трансформатора на 220В, например, от китайского радиоприемника. Катушка мотается в один слой виток к витку, как можно плотнее. Концы провода следует пропустить во внутрь каркаса через предварительно просверленные отверстия. Готовую катушку для надежности покройте пару раз нитролаком. В поршень вставьте остро заточенный металлический стержень, подпаяйте к нему верхний вывод обмотки и закрепите термоклеем. После чего вставьте поршень в каркас катушки. От носика отрежьте колечко с резьбой, получится гайка, с помощью которой вы легко закрепите катушку на текстолитовой плате, накрутив получившуюся гайку на резьбу выходного отверстия тубы. В дне каркаса просверлите отверстие для светодиода и второго вывода обмотки.

В своей катушке я использовал транзистор MJE13009. Также подойдут Транзисторы MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и другие аналогичные. Транзистор обязательно разместите на радиаторе, в процессе работы он будет очень сильно греться и по этому предлагаю установить вентилятор и немного усовершенствовать схему.

Поскольку, для питания катушки требуется напряжение более 12 вольт. Максимальную мощность катушка Тесла развивает при напряжении питания в 30 вольт. А так, как вентилятор рассчитан на 12 вольт, то в схему следует добавить регулятор напряжения L7812CV или советский аналог КР142ЕН8Б. Ну, а чтобы катушка выглядела более современной и привлекала внимание, добавим пару светодиодов синего цвета. Один светодиод подсвечивает катушку изнутри, а второй подсвечивает катушку снизу. Схема будет выглядеть так.

Все компоненты катушки Тесла разместите на печатной плате. Если вы не хотите изготавливать печатную плату, просто разместите все детали катушки Тесла на кусочке МДФ или рифленого картона от бумажной коробки и соедините между собой методом навесного монтажа.

Готовая печатная плата будет выглядеть так. Один светодиод припаивается в центре, он подсвечивает пространство под печатной платой. Ножки сделайте из четырех глухих гаек, накрученных на винты.

Второй светодиод припаивается под катушкой, он будет подсвечивать ее изнутри.

Транзистор и регулятор напряжения обязательно намажьте термопастой и разместите на радиаторе размером 100х60х10 мм. Регулятор напряжения следует .

Первичную обмотку следует мотать в том же направлении, что и вторичную. То есть, если катушку L2 наматывали по часовой стрелке, значит катушку L1 тоже надо мотать по часовой стрелке. Частота катушки L1 должна совпадать с частотой катушки L2. Чтобы добиться резонанса, катушку L1 надо немного настроить. Делаем так, на каркасе диаметром 80 мм наматываем 5 витков оголенного медного провода диаметром 2,2 мм. К нижнему выводу катушки L1 припаиваем гибкий провод, к верхнему выводу прикручиваем гибкий провод, так чтобы его можно было перемещать.

Включаем питание, подносим неоновую лампу к катушке. Если она не светится, значит надо поменять местами выводы катушки L1. Далее опытным путем подбираем положение катушки L1 по вертикали и количество витков. Перемещаем провод прикрученный к верхнему выводу катушки вниз, добиваемся максимального расстояния на котором будет зажигаться неоновая лампа, это будет оптимальный радиус действия катушки Тесла. В итоге у вас должно получиться, как у меня 2,5 витка. После экспериментов изготавливаем катушку L1 из провода в полихлорвиниловой изоляции и припаиваем на место.

Наслаждаемся результатами своих трудов… После включения питания, появляется стример длиною 15 мм, неоновая лампочка начинает светиться в руках.

Так, снимали сагу Звездные войны… Вот он, секрет меча Джидая…

В автомобильной лампе появляется небольшая плазма исходящая от нити накаливания к стеклянной колбе лампы.

Чтобы значительно увеличить мощность катушки Тесла рекомендую изготовить торроид из медной трубки диаметром 8 мм. Диаметр кольца 130 мм. В качестве торроида можно использовать аллюминиевую фольгу скомканную в шарик, металлическую баночку, радиатор от компьютера и другие не нужные, объемные предметы.

После установки торроида мощность катушки значительно увеличилась. Из медной проволоки находящейся рядом с торроидом, появляется стример длиною 15 мм.

И даже светодиодные…

А это плазма возникающая в автомобильной лампочке при нахождении рядом с торроидом.

Делать торроид или нет, решать вам. Я всего лишь показал и рассказал вам о том, как я сделал катушку Тесла или качер Бровина на одном транзисторе, своими руками и о том, что у меня получилось. Моя катушка производит ток высокого напряжения высокой частоты, согласно законам физики. Спасибо Николе Тесла и Владимиру Ильичу Бровину за огромный вклад в науку!

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Катушка тесла

Разряды с провода на терминале

Трансформа́тор Те́сла — единственное из изобретений Николы Тесла , носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор , производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. «Трансформатор Тесла» также известен под названием «катушка Теслы» (англ. Tesla coil ). В России часто используют следующие сокращения: ТС (от Tesla coil ), КТ (катушка Тесла), просто тесла и даже ласкательно — катька. Прибор был заявлен патентом № 568176 от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Описание конструкции

Схема простейшего трансформатора Теслы

В элементарной форме трансформатор Теслы состоит из двух катушек , первичной и вторичной, и обвязки, состоящей из разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант Spark Gap), конденсатора , тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).

Первичная катушка построена из 5-30 (для VTTC — катушки Теслы на лампе — число витков может достигать 60) витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от многих других трансформаторов , здесь нет никакого ферромагнитного сердечника. Таким образом, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у обычных трансформаторов с ферромагнитным сердечником. У данного трансформатора также практически отсутствует магнитный гистерезис , явления задержки изменения магнитной индукции относительно изменения тока и другие недостатки, вносимые присутствием в поле трансформатора ферромагнетика.

Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур , в который включён нелинейный элемент — разрядник (искровой промежуток). Разрядник, в простейшем случае, обыкновенный газовый; выполненный обычно из массивных электродов (иногда с радиаторами), что сделано для большей износостойкости при протекании больших токов через электрическую дугу между ними.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора выполняет ёмкостная связь между тороидом, оконечным устройством, витками самой катушки и другими электропроводящими элементами контура с Землей. Оконечное устройство (терминал) может быть выполнено в виде диска, заточенного штыря или сферы. Терминал предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Геометрия и взаимное положение частей трансформатора Теслы сильно влияет на его работоспособность, что аналогично проблематике проектирования любых высоковольтных и высокочастотных устройств.

Функционирование

Трансформатор Теслы рассматриваемой простейшей конструкции, показанной на схеме, работает в импульсном режиме. Первая фаза — это заряд конденсатора до напряжения пробоя разрядника. Вторая фаза — генерация высокочастотных колебаний.

Заряд

Заряд конденсатора производится внешним источником высокого напряжения, защищённым дросселями и построенным обычно на базе повышающего низкочастотного трансформатора. Так как часть электрической энергии, накопленной в конденсаторе, уйдёт на генерацию высокочастотных колебаний, то ёмкость и максимальное напряжение на конденсаторе пытаются максимизировать. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму. Типовое максимальное напряжение заряда конденсатора — 2-20 киловольт. Знак напряжения для заряда обычно не важен, так как в высокочастотных колебательных контурах электролитические конденсаторы не применяются. Более того, во многих конструкциях знак заряда меняется с частотой бытовой сети электроснабжения ( или Гц).

Генерация

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. После разряда конденсатора напряжение пробоя разрядника резко уменьшается из-за оставшихся в газе носителей заряда. Практически, цепь колебательного контура первичной катушки остаётся замкнутой через разрядник, до тех пор, пока ток создаёт достаточное количество носителей заряда для поддержания напряжения пробоя существенно меньшего, чем амплитуда напряжения колебаний в LC контуре. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряднике и ухода электромагнитной энергии на вторичную катушку. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высоковольтного высокочастотного напряжения !

В качестве генератора ВЧ напряжения, в современных трансформаторах Теслы используют ламповые (VTTC — Vacuum Tube Tesla Coil) и транзисторные (SSTC — Solid State Tesla Coil, DRSSTC — Dual Resonance SSTC) генераторы. Это даёт возможность уменьшить габариты установки, повысить управляемость, снизить уровень шума и избавиться от искрового промежутка. Также существует разновидность трансформаторов Теслы, питаемая постоянным током. В аббревиатурах названий таких катушек присутствуют буквы DC, например DC DRSSTC. В отдельную категорию также относят магниферные катушки Теслы.

Многие разработчики в качестве прерывателя (разрядника) используют управляемые электронные компоненты, такие как транзисторы, модули на MOSFET транзисторах, электронные лампы , тиристоры .

Использование трансформатора Теслы

Разряд трансформатора Теслы

Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт . Это напряжение в резонансной частоте способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Теслы используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии . В начале XX века трансформатор Теслы также нашёл популярное использование в медицине . Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые протекая по тонкому слою поверхности кожи не причиняют вреда внутренним органам (см. Скин-эффект), оказывая при этом тонизирующее и оздоравливающее влияние. Последние исследования механизма воздействия мощных ВЧ токов на живой организм показали негативность их влияния.

В наши дни трансформатор Теслы не имеет широкого практического применения. Он изготовляется многими любителями высоковольтной техники и сопровождающих её работу эффектов. Также он иногда используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Трансформатор Теслы используется военными для быстрого уничтожения всей электроники в здании,танке,корабле.Создается на доли секунды мощный электромагнитный импульс в радиусе нескольких десятков метров.В результате перегорают все микросхемы и транзисторы,полупроводниковая электроника.Данное устройство работает совершенно бесшумно.В прессе появилось сообщение, что частота тока при этом достигает 1 Терагерц.

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Теслы

Во время работы катушка Теслы создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов . Многие люди собирают трансформаторы Теслы ради того, чтобы посмотреть на эти впечатляющие, красивые явления. В целом катушка Теслы производит 4 вида разрядов:

Стримеры (от англ. Streamer ) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны. Протекает от терминала (или от наиболее острых, искривлённых ВВ-частей) катушки прямо в воздух, не уходя в землю, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда через воздух в землю. Стример — это, по сути дела, видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая ВВ-полем трансформатора.
Спарк (от англ. Spark ) — это искровой разряд . Идёт с терминала (или с наиболее острых, искривлённых ВВ частей) непосредственно в землю или в заземлённый предмет. Представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвлённых полосок — искровых каналов. Также имеет место быть особый вид искрового разряда — скользящий искровой разряд.
Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.
Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние). Особенно это свойственно ламповым катушкам Теслы. Если катушка недостаточно мощна и надёжна, то спровоцированный дуговой разряд может повредить её компоненты.

Часто можно наблюдать (особенно вблизи мощных катушек), как разряды идут не только от самой катушки (её терминала и т. д.), но и в её сторону от заземлённых предметов. Также на таких предметах может возникать и коронный разряд . Редко можно наблюдать также тлеющий разряд . Интересно заметить, что разные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, натрий меняет обычный окрас спарка на оранжевый, а бром — на зелёный.

Работа резонансного трансформатора сопровождается характерным электрическим треском. Появление этого явления связано с превращением стримеров в искровые каналы (см. статью искровой разряд), который сопровождается резким возрастанием силы тока и количества энергии, выделяющегося в них. Каждый канал быстро расширяется, в нём скачкообразно повышается давление, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как «треск» искры.

Неизвестные эффекты трансформатора Теслы

Многие люди считают, что катушки Теслы — это особенные артефакты с исключительными свойствами. Существует мнение, что трансформатор Теслы может быть генератором свободной энергии и является вечным двигателем, исходя из того, что сам Тесла считал, что его генератор берёт энергию из эфира (особой невидимой материи в которой распространяются электромагнитные волны) через искровой промежуток. Иногда можно услышать, что с помощью «Катушки Теслы» можно создать антигравитацию и эффективно передавать электроэнергию на большие расстояния без проводов. Данные свойства пока никак не проверены и не подтверждены наукой. Однако, сам Тесла говорил о том, что такие способности скоро будут доступны человечеству с помощью его изобретений. Но впоследствии посчитал, что люди не готовы к этому.

Также очень распространён тезис о том, что разряды, испускаемые трансформаторами Теслы, полностью безопасны, и их можно трогать руками. Это не совсем так. В медицине также используют «катушки Теслы» для оздоровления кожи. Это лечение имеет положительные плоды и благотворно действует на кожу, но конструкция медицинских трансформаторов сильно разнится с конструкцией обычных. Лечебные генераторы отличает очень высокая частота выходного тока, при которой толщина скин-слоя (см. Скин-эффект) безопасно мала, и крайне малая мощность. А толщина скин-слоя для среднестатистической катушки Теслы составляет от 1 мм до 5 мм и её мощности хватит для того, чтобы разогреть этот слой кожи, нарушить естественные химические процессы. При долгом воздействии подобных токов могут развиться серьёзные хронические заболевания, злокачественные опухоли и другие негативные последствия. Кроме того, надо отметить, что нахождение в ВЧ ВВ поле катушки (даже без непосредственного контакта с током) может негативно влиять на здоровье. Важно отметить, что нервная система человека не воспринимает высокочастотный ток и боль не чувствуется, но тем не менее это может положить начало губительным для человека процессам. Также существует опасность отравления газами, образующимися во время работы трансформатора в закрытом помещении без притока свежего воздуха. Плюс ко всему, можно обжечься, так как температуры разряда обычно достаточно для небольшого ожога (а иногда и для большого), и если человек всё же захочет «поймать» разряд, то это следует делать через какой-нибудь проводник (например, металлический прут). В этом случае непосредственного контакта горячего разряда с кожей не будет, и ток сначала потечет через проводник и только потом через тело.

Трансформатор Теслы в культуре

В фильме Джима Джармуша «Кофе и сигареты » один из эпизодов строится на демонстрации трансформатора Теслы. По сюжету, Джек Уайт , гитарист и вокалист группы «The White Stripes » рассказывает Мег Уайт, барабанщице группы о том, что земля является проводником акустического резонанса (теория электромагнитного резонанса — идея, которая занимала ум Теслы многие годы), а затем «Джек демонстрирует Мэг машину Теслы».

В игре Command & Conquer: Red Alert советская сторона может строить оборонительное сооружение в виде башни со спиралевидным проводом, которая поражает противника мощными электрическими разрядами. Еще в игре присутствуют танки и пехотинцы, использующие эту технологию. Tesla coil (в одном из переводов — башня Тесла ) является в игре исключительно точным, мощным и дальнобойным оружием, однако потребляет относительно высокое количество энергии. Для увеличения мощности и дальности поражения можно «заряжать» башни. Для этого отдайте приказ Воину Тесла (это пехотинец) подойти и постоять рядом с башней. Когда воин дойдет до места, он начнет зарядку башни. При этом анимация будет как при атаке, но молнии из его рук будут желтого цвета.

Исследовательский проект: «Катушка Тесла». Руководитель: Томилина Ольга Сергеевна

Физика

Катушка Тесла

Оглавление

Введение: актуальность и значимость темы. 3
Основная часть

а) Никола Тесла – физик, инженер 4

б) Трансформатор (катушка) Тесла 5

в) Создание катушки Тесла в домашних условиях 6

Заключение 7
Библиографический список 8
Приложения 9

Введение

Цель исследования: — изучение фактов биографии Николы Тесла, принципов работы катушки Тесла, создать катушку Тесла в домашних условиях.

Задачи исследования:

собрать материалы о Никола Тесла;
изучить принцип работы катушки Тесла;
создать катушку Тесла в домашних условиях.

Методы исследования: анализ научных данных, схем, создание макета.

Основная мысль – знать и уметь создавать модели физических приборов.

Никола Тесла известен как ученый, изобретатель, коллега Томаса Эдисона, экспериментатор. Его исследования во многом опередили свое время.

Одним из изобретений Тесла является катушка или трансформатор, названный его именем. Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии. В начале XX века трансформатор Тесла также нашёл популярное использование в медицине. Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые протекая по тонкому слою поверхности кожи не причиняли вреда внутренним органам, оказывая при этом «тонизирующее» и «оздоравливающее» влияние.

Похожая на этот трансформатор схема используется в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания, но там она низкочастотная.

В наши дни трансформатор Тесла не имеет широкого практического применения. Он изготовляется многими любителями высоковольтной техники и сопровождающих её работу эффектов. Также он иногда используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Никола Тесла – физик, инженер

Никола Тесла родился 10 июля 1856 года в селе Смиляны (Хорватия). Ребенок посещал гимназию в Карлштате, хорошо учился, но рос слабым и нерешительным. Уже тогда у него стали проявляться некоторые странности в восприятии окружающей действительности. При взгляде на жемчуг у Теслы случалось некое подобие приступа, персики приводили его к лихорадке.

Отец Николы — Милутин Тесла, сербский православный священник, мечтал о духовной карьере для своего сына. Последний, напротив, испытывал необъяснимую тягу к естественным наукам. Понимая это, отец строго-настрого запретил мальчику поступать в политехнический институт в Граце. В 1873 году Никола Тесла вернулся домой из училища, несмотря на то, что в родном городе ученого бушевала эпидемия холеры и заразился. Доктора были уверены, что молодой человек не перенесет болезнь, однако ему удалось впервые в жизни удивить всех окружающих. Взяв с отца обещание не препятствовать его стремлению стать инженером, Никола буквально за несколько дней выздоровел.

Позднее Тесла признавался, что после болезни он может “сконструировать” любой прибор у себя в голове и там же проверить его работоспособность, не прибегая к каким-либо реальным экспериментам [3].

В 1878 году Тесла окончил институт в Граце, а в 1880 году — Пражский университет. В это же время он устраивается на работу в телеграфное учреждение в Будапеште. Здесь он впервые замечает явление, позже получившее название вращающегося магнитного поля. В 1882 году ученый переезжает в Париж и устраивается на работу в крупную компанию, в 1883 году собирает свой первый электромотор, а еще через год знакомится с величайшим на тот момент изобретателем в области электрической энергии Томасом Эдисоном.

Никола Тесла

Познакомившись с Эдисоном, молодой серб переехал на работу в США, где и прожил всю оставшуюся жизнь. Примечательно, что когда Тесла сошел с корабля в Нью-Йорке, у него в кармане было только 4 цента, рекомендательное письмо и рисунки летающей машины.

Выйдя из команды Эдисона в 1887 году, Никола основал компанию “Тесла Электрик Лайт Компани”. В период с 1888 по 1895 год Тесла экспериментирует в области магнитных полей и высоких частот. В 1899-1900 годах ученый проводит ряд экспериментов в городке Колорадо Спрингс, во время которых доказывает возможность передачи электрического тока через землю [3].

Трансформатор (катушка) Тесла

В 1891 г. Никола Тесла разработал трансформатор (катушку) при помощи которого он ставил эксперименты с электрическими разрядами высоких напряжений. Разработанное Теслой устройство состояло из блока питания, конденсатора, первичной и вторичной катушек, установленных так, что пики напряжения чередуются между ними, и двух электродов, разведенных друг от друга на расстояние. Устройство получило имя своего изобретателя. Принципы, открытые Тесла при помощи этого устройства, используется сейчас в различных областях, начиная от ускорителей частиц, заканчивая телевизорами и игрушками.

Самый простейший трансформатор Тесла состоит из двух индуктивно не связанных (без общего сердечника) катушек. Первичная обмотка изготовлена из нескольких витков толстого провода. Вторичная, высоковольтная, обмотка содержит гораздо большее число витков.

Конденсатор заряжается до напряжения в несколько десятков киловольт и как только напряжение на нём достигает напряжения пробоя искрового промежутка, возникает разряд и через первичную обмотку течёт мощный импульсный ток, создавая СВЧ электроволну. Настроенная (с помощью ферритового сердечника) в резонанс с первичной, вторичная обмотка позволяет получить выходное напряжение до нескольких миллионов вольт, приводящее к коронному разряду в воздухе (генератор молний). У трансформаторов Теслы коэффициент трансформации всегда в 10-50 раз выше отношения числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной и пропорционален добротности вторичного контура [2].

Принцип работы данного устройства сравним с действием обычных качелей. При режиме принудительного раскачивания, максимальная амплитуда находится в пропорции к прилагаемым усилиям. Если же раскачивание производится в свободном режиме, происходит еще больший рост максимальной амплитуды. В катушке качелями является вторичный контур колебаний, а прилагаемое усилие осуществляет генератор.

Создание катушки Тесла в домашних условиях

Для создания катушки Тесла в домашних условиях потребуются:

Труба 40 x 0.25 м
Переходник кольцо на трубу 40 мм
Лак высоковольтный
Муфта переходная на гладкий конец трубы на 50мм
Резиновая манжета на 50мм
Медный провод 0,14мм ПЭВ-2
Транзисторы КТ 805
Медная трубка диаметром 8 мм

Намотку основной высоковольтной катушки проводим на трубку проводом 0.1-0.15 мм. Проволоку накручиваем на каркас максимально аккуратно, виток к витку. Делаем около 1000 витков. Заканчиваем обмотку на расстоянии 1,5- 2 см до края. Это вторичная катушка. Она может быть помещена внутри первичной катушки.

Для изоляции высоковольтной катушки ее необходимо покрыть специальный акриловым лаком, соблюдая технику безопасности, т.к. лак является токсичным.

После высыхания лака снаружи делаем несколько витков медной трубки. Это первичная катушка. Контакты должны быть закрыты термоусадкой. Все соединения должны быть, как можно короче и выполнены широкими медными лентами, что снижает различные потери [1].

По схеме собираем установку (см. прил. 1). Обязательно устанавливаем радиатор, т.к. транзистор греется.

При подключении питания вокруг катушки возникает действительно существует электромагнитное поле высокого напряжения. Но разряды катушки не являются опасными для человеческого организма при кратковременном воздействии, так как сила тока ничтожно мала, а частота и напряжение слишком высоки.

Подобные устройства в радиусе до 2-3 метров могут легко вывести из строя тонкую электронику, такую как мобильный телефон, электронные часы на руке и т.п.

Заключение

В настоящее время катушка Тесла не нашла широкого применения на практике в быту.

Собранную модель можно использовать как наглядное пособие на уроках физики для демонстрации электромагнитных явлений: трубки с инертными газами начнут светиться, как и лампы дневного света. С помощью данного устройства можно проводить эффектные эксперименты, которые вызовут интерес обучающихся.

Взгляды Тесла актуальны сегодня не только в технике и науке, но и для работ в новых изобретениях, применения новых технологий на производстве. Катушка Тесла это экспериментальная установка, подтверждающая наши знания о физике электричества.

Библиографический список:

Евдокимов Ф.Е., Теоретические основы электротехники, М: Академия, 2004г. – 560 с.
Сайт https://ru.wikipedia.org/wiki/Трансформатор_Тесла
Сайт https://ru.wikipedia.org/wiki/Тесла_Никола

Приложение

Схема электрической цепи

Building A Mini Tesla Coil Kit за 5 долларов от Wish

Просматривая в Wish некоторые электрические компоненты для предстоящих проектов, я наткнулся на этот набор DIY Tesla Coil, рекламируемый за 5 долларов. Я видел их раньше в Интернете на EBay, Aliexpress и т. Д., Но никогда не задумывался о них. Но за 5 долларов я подумал, что попробую. Это был мой первый проект комплектной электроники, который я купил, и, хотя он представлял собой несколько проблем, его было относительно легко заставить работать, а качество компонентов было неплохим.

Вот видео сборки и тестирования, читайте дальше.

Что доставили

Я заказал комплект катушек Тесла в начале января. Доставка заняла около двух недель, что не было слишком долгим ожиданием, но, безусловно, намного дольше, чем у местных продуктов от Amazon или EBay.

Вот ссылка на комплект от Wish и аналог от Amazon, если вы не хотите его ждать:

Комплект был хорошо упакован в пузырчатую пленку и включал в себя компоненты, показанные ниже.

Печатная плата довольно хорошего качества, на ней четко обозначены все компоненты и ссылки на компоненты. У меня не было проблем с сборкой компонентов на плате.

Вторичная обмотка была предварительно намотана. Я знаю, что так и должно быть, но с продуктами от Wish никогда не знаешь, сколько ручной работы может потребоваться для их сборки.

Наконец, они включили небольшую лампочку для проверки комплекта катушки Тесла.

В комплект входит инструкция. Опять же, исходя из Wish, это не всегда так. Беда с инструкцией в том, что все было на китайском. Это не слишком сложная сборка, и все компоненты указаны на печатной плате, но я понятия не имел, какое было напряжение питания, как собрать первичную катушку или есть ли что-то еще, на что нужно обратить внимание в процессе сборки.

Я использовал Google Translate на своем телефоне, чтобы перевести большую часть листа на английский.Это был не лучший перевод и содержал несколько сомнительных строк о пожаре и поражении электрическим током, но мне удалось выяснить, что напряжение питания должно быть в диапазоне от 9 В до 30 В и что все, что выше 15 В, дает наилучшие результаты. Я также нашел строку, в которой упоминалось что-то об общей проблеме, заключающейся в том, что первичная катушка намотана в неправильном направлении, но я не мог найти ничего о правильном направлении.

Сборка компонентов

Когда я был достаточно доволен тем, что делать, я начал паять компоненты на печатную плату.На самом деле здесь нет ничего сложного (кроме первичной обмотки). Я припаял все компоненты к плате, а затем приклеил вторичную катушку на место.

Затем мне пришлось намотать первичную катушку. Я начал с намотки катушки, как показано ниже. После включения и отсутствия каких-либо происшествий я понял, что это явно неправильное направление, указанное в инструкции. Поэтому мне пришлось удалить его и переделать в другом направлении.Кроме того, хотя я намотал его плотно, чтобы придать форму катушки, я затем ослабил его, так как катушка должна быть ослаблена при пайке на месте, и должен быть зазор между выводами первичной катушки и вторичной катушкой, иначе она также не будет работать. .

Затем я закончил это, добавив винты на ножки и радиаторы. Я приклеил радиаторы своей собственной термолентой, а не прилагаемыми винтами.

Это был последний полностью собранный комплект катушек Тесла.

Тестирование комплекта катушек Mini Tesla

Как я упоминал ранее, при первом включении светодиод загорелся, но больше ничего не произошло, и лампочка не загорелась рядом с катушкой. Я подумал, что это может иметь какое-то отношение к первичной катушке, поскольку они упоминали, что это обычная проблема в инструкциях. Я изменил направление катушки, и тогда она работала отлично.

У меня есть только источник питания на 15 В, но этого было достаточно, чтобы вызвать высоковольтный разряд на конце вторичной катушки.

Включенная в комплект лампочка очень хорошо загорается вокруг катушки Тесла даже на расстоянии нескольких сантиметров.

Затем я поигрался с созданием дуги между кончиком отвертки и концом катушки. Я также немного повеселился с дугой, сжигая оставшееся пластиковое покрытие (изоляцию) с провода вторичной катушки.

В целом, мне очень понравилось строить этот маленький набор, и я немного повеселился с ним поиграться. Это отличный стартовый комплект электроники с более крупными компонентами, которые легко припаять.Я уверен, что у них довольно высокий процент успеха, на самом деле не так уж много того, что может пойти не так, кроме первичной катушки. Так что, если вы хотите создать свою собственную катушку Тесла, взгляните на комплекты по ссылкам выше.

Вы собрали комплект электроники, купленный в Интернете? Дайте мне знать в разделе комментариев ниже. Также дайте мне знать, если у вас есть другие предлагаемые комплекты, которые можно попробовать.

Катушка Тесла Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации

Введение

Добро пожаловать в руководство по проектированию, изготовлению и эксплуатации катушек Тесла.Я надеюсь, что это руководство послужит исчерпывающим пошаговым справочником с простыми инструкциями. Следуя этому руководству, вы можете построить катушку Тесла, способную генерировать более 4-дюймовые дуги молнии.

Проект

Руководство начнется с базового введения в катушки Тесла, как они работают и как правильно их спроектировать. Этот раздел в основном содержит утомительные уравнения и формулы, используемые в процессе проектирования. К счастью, использование программного обеспечения, такого как программа проектирования катушек TeslaMap Tesla, может быстро и легко выполнить все необходимые расчеты за вас.Если вы решите использовать программу, вы можете пропустить раздел дизайна и использовать ее в качестве справочника. Этот раздел, вероятно, станет более понятным после прочтения раздела «Конструкция», в котором детали катушки Тесла описаны более подробно.

Строительство

Этот раздел проведет вас через процесс создания катушки Тесла. Я покажу вам все необходимые детали и дам советы, которые помогут избежать ошибок.

Операция

Наконец, я объясню, как установить и отрегулировать вашу катушку Тесла для безопасной работы и максимальной эффективности.Я предложу несколько советов по устранению неполадок, которые помогут вам решить те мелкие проблемы, которые часто возникают.

Это руководство предназначено для всех, у кого есть базовый или продвинутый опыт работы с электроникой, у кого есть свободное время и есть желание создать собственное освещение. Полезно иметь некоторый практический опыт работы с электроникой, но это не обязательно. В этом руководстве рассматриваются только традиционные катушки Тесла, но не твердотельные катушки Тесла или увеличительные катушки Тесла. Тем не менее, все типы катушек Тесла имеют много общих частей и принципов работы, поэтому это руководство все еще может использоваться в качестве справочного материала для других типов катушек Тесла.Я стараюсь заверить, что вся информация в этом руководстве верна, но исследования постоянно создают новые методы, а старые идеи улучшаются или отбрасываются. Пожалуйста, дайте мне знать, если у вас есть исправление или предложение, отправив мне электронное письмо по адресу: [email protected], и я свяжусь с вами, как только смогу.

Это руководство было написано для использования вместе с программой TeslaMap. Программа TeslaMap — это самый быстрый и простой способ сконструировать катушку Тесла. Несколько образцов конструкции катушек Тесла включены в программу TeslaMap.TeslaMap идеально подходит для быстрого и простого создания работающей конструкции катушки Тесла, однако это не программа моделирования катушки Тесла. Чуть более точная программа под названием JAVATC, написанная Бартом Андерсоном, может предоставить более подробные параметры катушки Тесла, хотя ее использование может быть более сложным и трудоемким.

В руководстве я использую этот тип области для потенциально опасной информации. Пожалуйста, обратите особое внимание на эту информацию.

В руководстве я использую этот тип области для информации, которая может помочь вам избежать типичных ошибок.

Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, напишите мне по адресу: [email protected].

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, чтобы правильно увеличивать изображения. Как включить JavaScript в …
Firefox, Chorme или Internet Explorer

Удачи в создании катушек Тесла!

Создайте свою собственную поющую катушку Тесла с помощью этого крутого набора для сборки

В этом году так много времени, проведенного дома, найти что-нибудь интересное может показаться совершенно невозможным.Собрано бесчисленное количество головоломок, книжные полки очищены от пыли и вычищены, плюс весь этот потоковый контент начинает выглядеть одинаково. От создания новых креативных рецептов до глубокой очистки и организации, вдохновленной экспертами, на данный момент в списке дел действительно немногое осталось.

Мы вступили в следующую фазу эпохи дома. Пришло время для уникального, стимулирующего и практического проекта, который взбодрит ваш мозг и развлечет. Воспользуйтесь набором музыкальных катушек oneTeslaTS, мечтой любителя своими руками.Благодаря новейшей DRSSTC (твердотельной катушке Тесла с двойным резонансом), вы получите потрясающие впечатления от этого удивительного гаджета. Независимо от того, создаете ли вы катушку Тесла в одиночку или делаете это групповой проект, вам гарантированы часы образовательных развлечений.

Лучшие технологии в действии

oneTeslaTS использует лучшие технологии для включения музыкальной катушки. Он имеет высокоточные компоненты, в том числе первичную обмотку с травлением на печатной плате, вторичную обмотку с машинной обмоткой, полированный тороид с вращением и шасси печатной платы.Прочный и надежный, он идеально настроен прямо из коробки. Большие вещи действительно приходят в маленьких упаковках; Вы никогда не ожидаете, что этот звук будет исходить от чего-то, что имеет высоту всего около 12 дюймов после того, как оно будет полностью собрано. Эти яркие электрические разряды тоже не шутки.

Настройтесь на впечатляющую производительность

Когда он будет построен, вы можете забыть обо всех основных фильмах и скучных телешоу в очереди — вы еще не видели ни одного выступления, подобного этому.Набор музыкальных катушек oneTeslaTS отличается прочной конструкцией с топологией DRSSTC, обеспечивающей потрясающие музыкальные возможности. Массивные 20-дюймовые искры танцуют вместе с мощной музыкой, которой вы можете управлять с помощью контроллера и MIDI-входа. Не удивляйтесь, если ваши соседи выйдут послушать эту штуку. Если подумать, музыкальная катушка Тесла действительно станет идеальным центральным элементом в вашем следующем социально удаленном месте.

Войдите в мир высокого напряжения

Хотя захватывающее исполнение, безусловно, привлекает внимание, мы не будем упускать из виду не менее интересный аспект музыкального набора oneTeslaTS Musical Coil Kit: его создание.В комплексный комплект входят все насадки и бобы, необходимые для успешной сборки вашей катушки. Это также полезный опыт: вы получите более глубокое понимание принципов физики и электроники, собирая компоненты вместе (не волнуйтесь, есть очень полезное руководство пользователя, доступное для загрузки).

Образовательные развлечения для всей семьи

Если «Мне скучно» является лозунгом вашей семьи в наши дни, просто подождите, пока они не взглянут на комплект музыкальной катушки.Это не только обязательно привлечет внимание вашего самого разборчивого соседа по дому, но и будет стимулировать умственную деятельность, что станет долгожданным изменением от повседневной монотонности. Нужно уговорить детей встать с дивана? Этот гаджет — отличный способ заинтересовать их миром инженерии, и, кто знает, он может даже вдохновить их задуматься о своем следующем проекте научной ярмарки.

Обзоры в

Как пишет Popular Science, «Катушки Тесла популярны для демонстрации беспроводной передачи электроэнергии, изящных экспериментов…и способность стрелять молниями. Кроме того, вы можете модулировать выход катушки для воспроизведения различных тонов и даже воспроизведения песен ». Они также отмечают, что некоторые музыкальные группы даже использовали катушки Тесла во время концертов, и хотя они намного больше, вы можете устроить собственное шоу с этой миниатюрной версией.

Немногие технические игрушки действительно требуют таких умственных способностей для сборки, что делает этот набор «сделай сам» особенно электризующим (каламбур). Прямо сейчас вы можете получить набор музыкальных катушек oneTeslaTS за 399 долларов.99, что на 11% ниже первоначальной рекомендованной розничной цены.

Возможны изменения цен.

DIY Миниатюрная катушка Тесла — RMCybernetics

с питанием от постоянного тока и плазменным выходом

Целью этой конструкции было получение максимально возможного напряжения (или самой длинной дуги) от одного автономного устройства.

Катушка работает от 12 В или 24 В батарей SLA. Пара автомобильных катушек зажигания используется для обеспечения около 20 кВ для зарядки конденсаторной батареи.Катушки зажигания возбуждаются прямоугольной волной переменной частоты от микросхемы синхронизации 555 и четырех больших транзисторов (2N3055).

	Входное напряжение	12-24 В постоянного тока
	Потребляемая мощность	Макс 250 Вт
	Макс.длина дуги	25 см
	Выходное напряжение (приблизительное)	250 кВ
	Первичный трансформатор	Две параллельные катушки зажигания автомобиля — 20кВ
	Конденсатор	MMC 20 кВ
	Искровой разрядник	Трубы 5 x 6 мм, переменная
	Первичные витки	850
	Вторичные витки	850
	Дополнительная высота	40 см
	Ширина вторичного элемента	5 см
	Пополнение	Сфера 10см
	Особенности	Терминал плазменного / пламенного разряда Питание от аккумулятора Полностью портативный Переменная муфта Basic Power Management

Труба, идущая от отверстия в верхней части сферы до внутренней части вторичной катушки, используется для подачи газа для образования плазменного электрода.

Используя газ бутан и воздух, голубое пламя можно использовать в качестве интересного разрядного вывода. Выбросы нагретого CO ₂ образуют канал низкого давления, по которому электричество проводится легче, чем воздух. Это создает большой плазменный столб над пламенем. При определенных скоростях разряда искрового промежутка плазменный столб может быть похож на стабильное образование двойной спирали. Небольшие количества других газов, таких как неон или гелий, могут быть смешаны с бутаном для получения немного других цветов и эффектов.Приведенная ниже таблица должна помочь вам найти некоторые компоненты, необходимые для этого проекта.

Больше фотографий плазмы

Конденсаторная батарея — Конденсатор, используемый в этом проекте, был изготовлен путем объединения большого количества конденсаторов меньшего номинала. При последовательном подключении конденсаторов меньшего размера общее напряжение, которое они выдерживают, увеличивается. Для получения большей емкости (емкости) конденсаторы можно подключать параллельно. Этот тип конденсаторной батареи известен как MMC (Multi Mini Capacitors).В следующей версии этого проекта будут использоваться специально разработанные конденсаторы большой емкости для импульсного разряда. Эти конденсаторы могут быть более эффективными, чем MMC, но они могут быть дорогими и их трудно найти.

Первичный трансформатор — Для этой конструкции используются катушки зажигания (индукционные катушки), полученные со склада металлолома. Старые катушки зажигания представляют собой очень дешевый способ создания высокого напряжения для зарядки конденсатора. Повышение напряжения в катушке зажигания не определяется соотношением витков, как в обычных трансформаторах.Вторичное напряжение зависит от скорости изменения тока в первичной катушке. Старые катушки зажигания, например, со свалки, могут не работать так же хорошо, как новые. Со временем изоляционное масло внутри корпуса становится менее эффективным и может привести к возникновению внутренней дуги. Это может повредить транзисторы и схему управления, сделав их бесполезными

Цепь управления — Цепь управления основана на простом генераторе, обеспечиваемом микросхемой таймера NE555. Прямоугольные импульсы отправляются на набор из четырех силовых транзисторов 2N3055, установленных на большом радиаторе.Эти транзисторы могут довольно быстро переключать большую мощность, но они могут быть чувствительны к скачкам напряжения, вызванным обратной связью в цепи или неисправными катушками зажигания. Схема драйвера катушки зажигания, показанная ниже, показывает, как сигнал от микросхемы 555 предварительно усиливается, чтобы можно было эффективно управлять большой решеткой транзисторов. Использование транзисторов 2N3055 таким образом не идеально, но это то, что у нас было в наличии на тот момент для проекта. Современные транзисторы IGBT намного более эффективны и менее подвержены отказу от скачков напряжения.

Выходной сигнал катушек зажигания выпрямляется (преобразуется в постоянный ток с помощью диодов), так что он может заряжать батарею конденсаторов C1, показанную ниже.

Катушки — Первичная катушка просто сделана из 2-миллиметрового эмалированного медного провода, намотанного на пластиковую подставку. Всего имеется шесть витков, но при настройке соединение выполняется примерно на 4,5 витка. Вторичная обмотка намотана из эмалированной медной проволоки диаметром 0,4 мм на пластиковую дренажную трубу.

Безопасность — К конденсатору прикреплен переключатель короткого замыкания, который приводится в действие длинной пластиковой ручкой.Это используется, чтобы убедиться, что конденсатор полностью разряжен и не может перезарядиться при выполнении каких-либо ручных регулировок. Также имеется переключатель для отключения питания от катушек зажигания, который активируется с помощью изолирующего натяжного шнура.

Особенности — Этот проект имеет несколько дополнительных функций по сравнению с обычной катушкой Тесла. Сфера с верхней загрузкой имеет небольшое отверстие для выхода газа. Пластиковая труба диаметром 5 мм проходит по внутренней стороне вторичной катушки и выходит из пластикового основания.

Фотографии плазмы и дуги

Это позволяет подавать газ по трубопроводу, не мешая нормальной работе катушки Тесла.

Future Developments — Этот проект в настоящее время модернизируется. Новый дизайн направлен на достижение более высокой пропускной способности. При параллельном использовании большего количества катушек зажигания можно увеличить размер искрового промежутка или ускорить его зажигание. Новые катушки зажигания будут использоваться вместо бывших в употреблении катушек для повышения стабильности.Новый дизайн также включает функции контроля напряжения и мощности. Он также имеет аккуратную металлическую отделку и несколько выходов, поэтому его можно использовать в качестве многоцелевого портативного источника питания высокого напряжения

Щелкните здесь, чтобы увидеть новый проект

Самодельная катушка Тесла

Катушка

Тесла очень интересна, потому что с ее помощью можно легко создавать молнии. Первоначально эта катушка была разработана Николой Тесла для беспроводной передачи энергии. Однако, поскольку все это не сработало, как ожидалось, катушки Тесла теперь используются только в демонстрационных целях.В любом случае этого было достаточно, чтобы я решил построить себе катушку Тесла.

Осторожно: Высокое напряжение опасно!
Если вы планируете воспроизвести этот проект или некоторые его части, вы делаете это на свой страх и риск!

Принципиальная схема

Прежде чем вы начнете строить катушку Тесла, конечно, вам понадобится принципиальная схема, которая не очень сложна. Если вы не хотите создавать музыку, что тоже возможно.

Здесь вы можете скачать принципиальную схему в формате PDF: Принципиальная схема: Катушка Тесла [немецкий язык]

Данные катушки Тесла

Сама принципиальная схема ничего не помогает, потому что отдельные компоненты должны быть согласованы друг с другом.Для расчета эта страница [на немецком языке] очень полезна, потому что есть калькулятор для катушек Тесла.

Мои данные:

Первичная обмотка

Количество витков :

Внутренний диаметр:	165 мм
Зазор между обмотками:	10 мм
Диаметр проволоки:	5 мм
9,4
Угол намотки (0 = горизонтальный, 90 = вертикальный):	30
Высота над началом вторичной обмотки:	0
Наружный диаметр:	41,9 см
Высота катушки:	7,5 см
Длина провода:	8,6 м
Индуктивность (Уиллер):	31 мкГн

9 Источник питания Выходное напряжение:

8 кВ Выходной ток: 50 мА Максимальная полезная первичная емкость: 19,89 нФ Минимально возможная частота: 202,5 кГц

Вторичная катушка

мм Зазор между витками Коэффициент связи

Диаметр катушки:	110 мм

Диаметр проволоки:	0,6 мм
Длина намотки:	735 мм
Размер тороида (0 = сфера):	125 мм
Внешний диаметр тороида :	500 мм
Количество витков:	1112
Соотношение сторон:	6,6
Индуктивность (Lundin):	19,1 мГн
13,2%
Длина провода:	387 м
Medhurst K:	0,97 пФ / см
S elf-емкость:	10,7 пФ
Емкость тороида:	22 пФ
Резонансная частота без тороида:	351 кГц
Резонансная частота8
Сопротивление постоянному току:	23,5 Ом
Сопротивление скин-эффекту:	11,98 Ом
Добротность:	681
Требуемая первичная емкость: 20,2178	nF

Вторичная катушка

Для вторичной катушки мне понадобился эмалированный медный провод длиной 387 метров.Такие длинные провода вы можете купить на этой странице [немецкий].

На строительном рынке я только что купил трубку из ПВХ, а затем построил устройство с аккумуляторной отверткой, с помощью которой я мог позволить трубке вращаться, чтобы намотать провод. Здесь следует следить за тем, чтобы между отдельными обмотками не было зазоров и не было «перекрытия». На 1100 поворотов мне потребовалось несколько часов. Вверху и внизу проволока закреплялась скотчем. С помощью дерева и горячего клея я построил «соединения» между пластиной заземления и тороидом.

Тороид

Для тора мне нужно было выпилить только три деревянные пластины, а затем я приклеил гибкую алюминиевую трубку снаружи с помощью горячего клея. Два конца гибкой алюминиевой трубки я склеил алюминиевой лентой.

Фильтр-дроссель / искровой разрядник

Для двух фильтрующих дросселей я только что взял трубку из ПВХ и обмотал ее эмалированной медной проволокой.

На правом рисунке справа от дросселей фильтра вы видите искровой разрядник: это просто отрезки проволоки с воздушными промежутками между ними.

Первичный конденсатор

Первичный конденсатор состоит из 195 конденсаторов MKP WIMA (420 нФ, 180 В ~), которые я припаял на макетной плате. → 3x 65 шт. Последовательно, а затем три соединенных параллельно. → составляет 20 нФ при сопротивлении напряжению 11,7 кВ. На самом деле, вы должны подключить высокий резистор параллельно каждому конденсатору, чтобы распределить напряжение действительно симметрично, но я этого не делал.

Сначала я спаял конденсаторы на трех макетных платах, но когда я подключил их к трансформатору, было несколько искр.
Затем я удалил несколько рядов между ними, распределил их по шести макетам, удалил прокладки между ними и заклеил их горячим клеем.

Искровой разрядник

Для разрядника я построил корпус из оргстекла, который сконструирован так, что вентилятор всасывает воздух и выдувает его через небольшие промежутки между медными трубками. Это должно быстрее «разбить» искры.

Первичная катушка

Строительство первичной катушки также потребовало очень много времени, потому что я решил построить ее под углом 30 ° к горизонтальной плоскости, и поэтому было очень сложно изготовить держатель из оргстекла.

Отвод регулируемый, я реализовал с помощью простого держателя предохранителя.

Трансформатор / сетевой фильтр

На следующих рисунках вы можете увидеть трансформатор и сетевой фильтр. Трансформатор имеет 8 кВ / 50 мА → 400 ВА. Я бы предпочел использовать трансформатор с двойной мощностью, но я не нашел дешевого.

Конечная катушка Тесла

На следующих изображениях вы можете увидеть последнюю катушку Тесла:

Joytech SS02 Инструкции по катушке Тесла

Joytech SS02 Катушка Тесла Инструкции

ИНСТРУКЦИЯ ПО КАТУШКЕ TESLA

ЕСЛИ У ВАС ЕСТЬ ВОПРОСЫ, ПОЖАЛУЙСТА, НАПИШИТЕ НАМ, указав номер заказа clear picture youtube video link.это поможет нам определить вашу проблему и помочь вам.

Функция:

Воспроизведение музыки прямоугольной формы.
Эта тесла может зажигать неоновую лампу, энергосберегающую лампу, импульсную лампу, ужасную сигарету или бумагу, может проводить эксперимент с беспроводной передачей, может создавать вращающуюся дугу.

Как играть

Подготовьте музыку в виде прямоугольной волны в телефоне
Подключите модель к источнику питания и включите Bluetooth, подключите Bluetooth к телефону.
Воспроизвести музыку

Как подключить телефон Bluetooth

Подключите питание, модель Bluetooth активна.
Включите Bluetooth в телефоне и найдите название модели Bluetooth: XFW-M IS
Подключен и играет мускус.

Если проблема не исчезла, свяжитесь с нами для получения помощи или Google, как подключить Bluetooth

Как получить прямоугольную волну

Музыка

Загрузите музыку прямоугольной формы ниже и разархивируйте файл

http: // od.Ik / f / MF8yMjI3ODY4MTFf

Если проблема не исчезнет, свяжитесь с нами для получения помощи. мы отправим Ilk вам напрямую.

Как воспроизводить в телефоне музыку с прямоугольной волной

Любое приложение, поддерживающее формат MP3, может воспроизводить музыку с прямоугольной волной. Если у вас нет подходящего приложения для воспроизведения музыки с прямоугольной волной, вы можете загрузить приложение для iOS под названием VOX и импортировать музыку с прямоугольной волной в программу.

При воспроизведении музыки прямоугольной формы увеличьте громкость телефона на максимум

Плоская катушка Тесла 10 см

Установить разрядную иглу
Подключите питание к модели
Подключите питание

Имя Bluetooth: XFW-MI8 Найдите Bluetooth с помощью мобильного телефона и подключитесь. Переключитесь в режим фиксированной частоты для воспроизведения.(Можно воспроизводить только прямоугольную музыку.
воспроизводится)

Может загораться неоновый пузырь

Упаковочный лист планарной катушки Тесла 10 см

Неоновый пузырь x 2
Разрядная игла x 1
Адаптер питания x 1
Катушка Тесла x 1

Предупреждение о безопасности

Поскольку твердотельные катушки Тесла работают в сильном магнитном поле, сильном электрическом поле, окружающие металлические предметы, включая провода, кабели и соседнее электронное оборудование, будут генерировать индуцированный ток и генерировать сильное электромагнитное излучение.В результате начальный эксперимент может привести к опасному для жизни отказу этих устройств, поскольку они переносятся имплантируемыми / не имплантируемыми электронными медицинскими устройствами. Те, у кого есть кардиостимуляторы, не допускаются. Те, у кого есть кардиостимуляторы, пожалуйста, держитесь подальше от оборудования.

Пожарная сигнализация

, пока катушка Тесла работает, силовые компоненты, радиаторы и другие детали будут выделять тепло. Это особенно очевидно, если тест работает постоянно. Так что запретите ставить вокруг теслы легковоспламеняющиеся и взрывоопасные предметы.

Заявление об ограничении ответственности

Эксплуатация катушки Тесла представляет определенную опасность, может привести к травмам или повреждению имущества, результат не имеет никакого отношения к разработчикам и продавцам оборудования.

Большая катушка Тесла | Демонстрационный зал физики UCSC

Рисунок 1: Наша катушка Тесла (искровой разряд)

Наша самодельная катушка Тесла может генерировать 1,2 миллиона вольт переменного тока высокой частоты. Он может производить длинные шумные искры и является одной из любимых демонстраций студентов.Также доступна настольная версия катушки Тесла высотой 12 дюймов.

Оснащение:

Катушка Тесла
Длинная люминесцентная лампа
Демонстратор (это должны делать только опытные инструкторы!)

Демо:

Разместите катушку Тесла подальше от любых металлических предметов, ноутбуков и людей (как минимум на расстоянии нескольких метров). Проложите кабель с красной кнопкой на конце на достаточном расстоянии от катушки.
Поверните ключ в положение «ON», затем включите вентилятор.
Приглушите свет.
Встаньте в нескольких метрах от катушки и нажмите красную кнопку на кабеле, чтобы из металлической сферы вырвался свет.
Поместите флуоресцентный свет на стол рядом с катушкой, чтобы показать, что катушка Тесла может питать его посредством беспроводной передачи энергии

Пояснение:

Все катушки Тесла состоят из 4 основных компонентов: первичной катушки, вторичной катушки, верхней нагрузки и схемы управления.При правильном сочетании эти части позволяют катушкам Тесла создавать экстремальные напряжения при максимальной нагрузке, что позволяет создавать большие электрические дуги в воздухе.

Рисунок 2: Схема катушки Тесла, Live Science

Для обычной катушки Тесла этот впечатляющий дисплей основан на накоплении энергии в схеме управления и передаче энергии от первичной катушки к вторичной катушке. Во-первых, энергия накапливается в большой конденсаторной батарее (группа конденсаторов последовательно или параллельно) под основными катушками.Этот конденсаторный накопитель энергии позволяет передавать на первичную обмотку короткие импульсы большой мощности. Как только этот высокочастотный ток входит в первичную катушку, следующая ступень передачи мощности зависит от соединения первичной и вторичной катушек. Первичная катушка, большая медная трубка, обернутая вокруг основания катушки Тесла, имеет гораздо меньшее количество витков по сравнению с вторичной катушкой, а тонкий красный провод охватывает всю катушку Тесла до максимальной нагрузки. Эта комбинация катушек эффективно создает повышающий трансформатор, преобразующий электричество низкого напряжения и большого тока в первичной катушке в электричество высокого напряжения и низкого тока во вторичной катушке.Вторичная катушка подключена к верхней нагрузке, в нашем случае к большому металлическому шарику, а другой конец заземлен. Это соединение можно увидеть на Рисунке 3:

Рисунок 3: Схема катушки Тесла, Википедия

На этом этапе наша катушка Тесла имеет большой перепад напряжения (1,2 миллиона вольт) между верхней нагрузкой и землей. Единственная причина, по которой он может создавать такие большие напряжения, связана с эффективной емкостью (C2 на рисунке 3 выше) между верхней нагрузкой и землей, создаваемой воздушным зазором между ними.Однако, как только напряжение поднимется достаточно высоко, этот воздушный зазор будет казаться коротким для нашего электричества высокого напряжения. Наконец, наша катушка Тесла посылает в воздух длинные электрические ветки.

На самом деле соединение между первичной и вторичной обмотками не так просто, как с помощью обычного повышающего трансформатора. Трансформаторы обычно работают с постоянным током и, следовательно, с постоянным магнитным полем в их сердечнике. Напротив, катушки Тесла работают с переменным током, что делает соединение катушек резонансным гармоническим генератором.Каждая катушка имеет соответствующую резонансную частоту:

Установка этих частот равными дает соотношение L ₁ C ₁ = L ₂ C ₂

Когда резонансные частоты этих двух катушек равны, колебания достигают максимальной передачи мощности. Чтобы согласовать эти две частоты, проще всего изменить количество обмоток в первичной и вторичной катушках. Емкость первичной обмотки достаточно просто отрегулировать, так как это конденсаторная батарея, используемая в схеме управления.Однако емкость вторичной цепи точно настроить гораздо сложнее, потому что она связана с формой верхней нагрузки и расстоянием, на котором искры будут проходить через воздух. Обычно эти резонансные частоты находятся в диапазоне радиочастот (от 100 кГц до 1 МГц).

Из предыдущего обсуждения можно было бы предположить, что первичная и вторичная катушки являются наиболее важными частями сборки катушек Тесла. Тем не менее, схема управления играет, несомненно, большую роль в работе этого искрового устройства.Из-за сложного состава электрических компонентов конструкция схемы управления относится к области электротехники. С другой стороны, соединение первичной и вторичной катушек в большей степени зависит от физики в виде индуцированных магнитных полей, вызванных движущимися заряженными частицами.

Конструкция этих цепей, подающих ток в первичную катушку, сильно зависит от того, какой тип катушки Тесла собирается построить. Наиболее распространенные формы катушки Тесла включают искровой разрядник и твердотельную катушку.

Наша катушка Тесла имеет искровой разрядник. Схема управления искровым разрядником намного проще, чем ее твердотельные аналоги, поскольку, как следует из названия, она состоит только из зарядного конденсатора и разрядника. Конденсатор накапливает ток до тех пор, пока не достигнет достаточно высокого напряжения для короткого замыкания искрового промежутка (замыкание цепи с низким или нулевым сопротивлением), посылая высокочастотный переменный ток в первичную катушку. Базовую схему такой схемы можно увидеть на Рисунке 4 ниже:

Рисунок 4: Упрощенный искровой разрядник TC, Википедия

Рисунок 5: ТС искрового разрядника в работе, Википедия

На более сложной стороне конструкции находится твердотельная катушка Тесла (SSTC).SSTC отличается от эквивалента искрового разрядника, поскольку в нем используются транзисторы (BJT, MOSFET и тиристоры) и микросхемы операционного усилителя (операционный усилитель) для подачи питания на первичную катушку. Повышенная сложность этой конструкции дает много преимуществ. Во-первых, использование транзисторов для подачи тока позволяет регулировать диапазон выходных частот. Это позволяет легко оптимизировать передачу энергии между первичной и вторичной обмотками. Во-вторых, эта установка обеспечивает более тихую подачу тока, поскольку в ней отсутствует зазор, через который с шумом прыгают искры.Наконец, SSTC допускает более широкий диапазон изменений производимых искр. Изменение рабочего цикла на выходе вашей схемы управления создает возможность изменить форму дуги (щеточный, стримерный или коронный разряд). Кроме того, выход, который объединяет две частоты, может создавать слышимый звук, также известный как поющая катушка Тесла. Пример конструкции SSTC:

Рис. 6. Диаграмма твердотельного термостата, катушки Тесла Стива Уорда

Рисунок 7: SSTC, производящий щеточные разряды, катушки Тесла Стива Уорда

Эти высокие уровни сложности позволяют повысить эффективность и подачу мощности по сравнению с их альтернативами с искровыми разрядниками.Помимо этих различий, искровой разрядник и SSTC очень похожи и дают аналогичные результаты.

Демонстрационные фотографии:

Рисунок 8: Наша катушка Тесла в Thimann 3

Рисунок 9: Катушка Тесла и флуоресцентный свет

Рисунок 10: Наша катушка Тесла в действии

Рисунок 11: Катушка Тесла, питающая люминесцентную лампу без контакта

Примечания:

Осторожно : Это устройство опасно для людей с кардиостимуляторами и может повредить компьютеры или чувствительное оборудование.
No related posts.

Дом