Эксперименты с катушкой теслы: Ошибка 404. Запрашиваемая страница не найдена

КАТУШКА ТЕСЛА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кошкин А.А. 1

---

1

Кочнева Л.С. 1

---

1

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

О сколько нам открытий чудныхГотовят просвещенья духИ опыт, сын ошибок трудных,И гений, парадоксов друг,И случай, бог изобретатель…

А.С. Пушкин

Введение

Актуальность темы

Экспериментальная физика имеет огромное значение в развитии науки. Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Никто не будет спорить с тем, что эксперимент — это мощный импульс к пониманию сущности явлений в природе.

В наше время остро стоит вопрос о передаче энергии на расстояние, в частности передача энергии беспроводным способом. Здесь можно вспомнить идеи великого ученого Николы Тесла, который занимался этими вопросами еще в 1900х годах и добился внушительного успеха, построив свой знаменитый резонансный трансформатор – катушку Тесла. Вот и я решил разобраться в этом вопросе самостоятельно, попытавшись повторить эти эксперименты.

Цели исследовательской работы

-Собрать действующие катушки Тесла по транзисторной технологии (Class-E SSTC) и по ламповой технологии (VTTC)

-Пронаблюдать образование различных видов разрядов и выяснить, насколько они опасны.

-Передать энергию беспроводным способом, при помощи катушки Тесла

-Изучить свойства электромагнитного поля, генерируемого катушкой Тесла

-Изучить практическое применение катушки Тесла

Предмет исследования:

Две катушки Тесла, собранные по разным технологиям, поля и разряды, генерируемые этими катушками.

Методы исследования:

-Эмпирические: наблюдение высокочастотных электрических разрядов, исследование, эксперимент.

-Теоретические: конструирование катушки Тесла, анализ литературы и возможных электрических схем сборки катушки.

Этапы исследования:

-Теоретическая часть. Изучение литературы по проблеме исследования.

-Практическая часть. Изготовление трансформаторов Тесла и проведение опытов с построенным оборудованием.

Теоретическая часть

Изобретения Николы Тесла

Никола Тесла — изобретатель в области электротехники и радиотехники, инженер, физик. Родился и вырос в Австро-Венгрии, в последующие годы в основном работал во Франции и США.

Также он известен как сторонник существования эфира: известны многочисленные его опыты и эксперименты, целью которых было показать наличие эфира как особой формы материи, поддающейся использованию в технике. Именем Н. Тесла названа единица измерения плотности магнитного потока. Современники-биографы считали Тесла «человеком, который изобрёл XX век» и «святым заступником» современного электричества. Ранние работы Тесла проложили путь современной электротехнике, его открытия раннего периода имели инновационное значение.

В феврале 1882 года Тесла придумал, как можно было бы использовать в электродвигателе явление, позже получившее название вращающегося магнитного поля. В свободное время Тесла работал над изготовлением модели асинхронного электродвигателя, а в 1883 году демонстрировал работу двигателя в мэрии Страсбурга.

В 1885 году Никола представил 24 разновидности машины Эдисона, новый коммутатор и регулятор, значительно улучшающие эксплуатационные характеристики.

В 1888—1895 годах Тесла занимался исследованиями магнитных полей и высоких частот в своей лаборатории. Эти годы были наиболее плодотворными, именно тогда он запатентовал большинство своих изобретений.

В конце 1896 года Тесла добился передачи радиосигнала на расстояние 48 км.

В Колорадо Спрингс Тесла организовал небольшую лабораторию. Для изучения гроз Тесла сконструировал специальное устройство, представляющее собой трансформатор, один конец первичной обмотки которого был заземлён, а второй соединялся с металлическим шаром на выдвигающемся вверх стержне. К вторичной обмотке подключалось чувствительное самонастраивающееся устройство, соединённое с записывающим прибором. Это устройство позволило Николе Тесле изучать изменения потенциала Земли, в том числе и эффект стоячих электромагнитных волн, вызванный грозовыми разрядами в земной атмосфере. Наблюдения навели изобретателя на мысль о возможности передачи электроэнергии без проводов на большие расстояния.

Следующий эксперимент Тесла направил на исследование возможности самостоятельного создания стоячей электромагнитной волны. На огромное основание трансформатора были намотаны витки первичной обмотки. Вторичная обмотка соединялась с 60-метровой мачтой и заканчивалась медным шаром метрового диаметра. При пропускании через первичную катушку переменного напряжения в несколько тысяч вольт во вторичной катушке возникал ток с напряжением в несколько миллионов вольт и частотой до 150 тысяч герц.

При проведении эксперимента были зафиксированы грозоподобные разряды, исходящие от металлического шара. Длина некоторых разрядов достигала почти 4,5 метров, а гром был слышен на расстоянии до 24 км.

На основании эксперимента Тесла сделал вывод о том, что устройство позволило ему генерировать стоячие волны, которые сферически распространялись от передатчика, а затем с возрастающей интенсивностью сходились в диаметрально противоположной точке земного шара, где-то около островов Амстердам и Сен-Поль в Индийском океане.

В 1917 году Тесла предложил принцип действия устройства для радиообнаружения подводных лодок.

Одним из его самых знаменитых изобретений является трансформатор (катушка) Тесла.

Трансформатор Тесла, также катушка Тесла — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также разрядника, конденсаторов, тороида и терминала.

Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.

Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов.

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя, в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. Поэтому цепь колебательного контура, состоящего из первичной катушки и конденсатора, остаётся замкнутой через разрядник, и в ней возникают высокочастотные колебания. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высокого напряжения.

Во всех типах трансформаторов Тесла основной элемент трансформатора — первичный и вторичный контуры — остается неизменным. Однако одна из его частей — генератор высокочастотных колебаний может иметь различную конструкцию.

Практическая часть.

Катушка Тесла (Class-ESSTC)

Резонансный трансформатор состоит из двух катушек, у которых нет общего железного сердечника, — это нужно для создания низкого коэффициента связи. На первичной обмотке находится несколько витков толстого провода. На вторичную обмотку наматывают от 500 до 1500 витков. За счет такой конструкции катушка Тесла обладает таким коэффициентом трансформации, который в 10-50 раз больше, чем отношение количества витков на вторичной обмотке к количеству витков на первичной. При этом должно соблюдаться условие возникновения резонанса между первичным и вторичным колебательными контурами. Напряжение на выходе такого трансформатора может превышать несколько миллионов Вольт. Именно это обстоятельство и обеспечивает возникновение зрелищных разрядов, длина которых может достигать сразу нескольких метров. В Интернете можно найти разные варианты изготовления источников высокой частоты и напряжения. Я выбрал одну из схем.

Рис.1

Установку я собирал сам на основе вышеуказанной схемы (Рис.1). Катушка, намотанная на каркасе от пластмассовой (сантехнической) трубы с диаметром 80 мм. Первичная обмотка содержит всего 7 витков, провод диаметром 1 мм, был использован одножильный медный провод МГТФ. Вторичная обмотка содержит около 1000 витков обмоточного провода диаметром 0,15 мм. Вторичная обмотка мотается аккуратно, виток к витку. В результате получилось устройство производящее высокое напряжение при высокой частоте. (Рис.2)

Рис.2

Большая катушка Тесла (VTTC)

Эта катушка собрана на базе генераторного пентода гу-81м по автогенераторной схеме, т.е. с самовозбуждением тока сетки лампы.

Рис.3

Как видно по схеме (Рис.3), лампа подключена как триод, т.е. все сетки объединены между собой. Конденсатор C1 и диод VD1 образуют однополупериодный удвоитель. Резистор R1 и конденсатор C3 нужны для регулировки режима работы лампы. Катушка L2 нужна для возбуждения тока сетки. Первичный колебательный контур образуется из конденсатора C2 и катушки L1. Вторичный колебательный контур образован катушкой L3 и ее собственной межвитковой емкостью. Первичная обмотка на каркасе диаметром 16 см содержит 40 витков с отводами от 30, 32, 34, 36 и 38 витков, для подстройки резонанса. Вторичная обмотка содержит около 900 витков на каркасе диаметром 11см. Сверху вторичной обмотки находится тороид, — он необходим для накопления электрических зарядов.

Рис.3

Обе этих установки (Рис.2 и Рис.3) предназначены для демонстрации высокочастотных токов высокого напряжения и способов их создания. Также катушки могут быть использованы для беспроводной передачи электрического тока. В ходе работы я продемонстрирую действие и возможности изготовленных мною катушек Тесла.

Экспериментальные опыты применения катушки Тесла

С готовой катушкой Тесла можно провести ряд интересных опытов, однако необходимо соблюдать правила безопасности. Для проведения опытов должна быть очень надежная проводка, вблизи катушки не должно быть предметов, должна быть возможность аварийно обесточить оборудование.

Во время работы катушка Тесла создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов. Обычно люди собирают эти катушки для того, чтобы посмотреть на эти впечатляющие, красивые явления.

Катушка Тесла может создавать несколько видов разрядов:

-Спарки — это искровые разряды между катушкой, и каким либо предметом, производит характерный хлопок, из-за резкого расширения газового канала, как при природной молнии, но в меньшем масштабе.

-Стримеры — тускло светящиеся тонкие разветвленные каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщепленные от них свободные электроны. Протекает от терминала катушки прямо в воздух, не уходя в землю. Стример — это видимая ионизация воздуха. Т.е. свечение ионов, которые образует высокое напряжение трансформатора.

-Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг высоковольтных частей конструкции с сильной кривизной поверхности.

-Дуговой разряд — образуется при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет. Между ним и терминалом загорается дуга.

Некоторые химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, натрий меняет голубоватый цвет разряда на оранжевый, бор — на зелёный, марганец – на синий, а литий – на малиновый окрас.

При помощи данных катушек можно провести ряд довольно интересных, красивых и эффектных экспериментов. Итак, начнем:

Опыт 1: Демонстрация газовых разрядов. Стример, спарк, дуговой разряд

Оборудование: катушка Тесла, толстая медная проволока.

Рис.4 и Рис.5

При включении катушки, с терминала начинает выходить разряд, который в длину 5-7мм

Опыт 2: Демонстрация разряда в люминесцентной лампе

Оборудование: катушка Тесла, люминесцентная лампа (лампа дневного света).

Рис.6 Рис.7

Наблюдается свечение в люминесцентной лампе на расстоянии до 1 м. от установки.

Опыт 3: Эксперимент с бумагой

Оборудование: катушка Тесла, бумага.

Рис.8 Рис.9

При внесении бумаги в разряд, стример быстро охватывает ее поверхность и через несколько секунд бумага загорается

Опыт 4: «Дерево» из плазмы

Оборудование: катушка Тесла, тонкий многожильный провод.

Рис.10

Разветвляем жилы у заранее зачищенного от изоляции провода, и, прикручиваем к терминалу, в результате получаем «дерево» из плазмы.

Опыт 5: Демонстрация газовых разрядов на большой катушке Тесла. Стример, спарк, дуговой разряд

Оборудование: большая катушка Тесла, толстая медная проволока.

Рис.11 Рис.12 Рис.13

При включении катушки, с терминала начинает выходить разряд, который в длину 45-50см, при поднесении предмета к тороиду — загорается дуга

Опыт 6: Разряды в руку

Оборудование: большая катушка Тесла, рука.

Рис.14 Рис.15

При поднесении руки к стримеру разряды начинают бить в руку, не причиняя боль

Опыт 7: Демонстрация газовых разрядов из предмета, находящегося в поле катушки Тесла.

Оборудование: большая катушка Тесла, толстая медная проволока.

Рис.16 Рис.17

Рис.18 Рис.19

При внесении медной проволоки в поле катушки Тесла (с убранным терминалом), происходит появление разряда из проволоки в сторону тороида.

Опыт 8: Демонстрация разряда в шаре, наполненного разреженным газом, в поле катушки Тесла

Оборудование: большая катушка Тесла, шар наполненный разреженным газом.

Рис.20 Рис.21

Рис.22 Рис.23

При внесении шара в поле катушки Тесла загорается разряд внутри шара.

Опыт 9: Демонстрация разряда в неоновых и люминисцентных лампах.

Оборудование: большая катушка Тесла, неоновые и люминисцентные лампы.

Рис.24 Рис.25

При внесении лампы в поле катушки Тесла загорается разряд внутри неоновых и люминисцентных ламп на расстоянии до 1,5 м..

Опыт 10: Разряды из руки

Оборудование: большая катушка Тесла, рука с напальчниками из фольги.

Рис.26 Рис.27 Рис.28

При внесении руки в поле катушки Тесла (с убранным терминалом), происходит появление разряда с напальчников в сторону тороида.

Заключение

Все поставленные цели выполнены. Я построил 2 катушки и на их примере доказал следующие гипотезы:

-Катушка Тесла может генерировать реальные электрические разряды различных видов.

-Разряды, создаваемые катушкой тесла, безопасны для человека и не могут нанести ему урон путем удара электрическим током. К выходной катушке высокого напряжения можно даже прикоснуться куском металла или рукой. Почему при прикосновении к источнику напряжения 1 000 000 В высокой частоты с человеком ничего не случается? Потому что при протекании тока высокой частоты наблюдается так называемый скин-эффект, т.е. заряды текут только по краям проводника, не трогая сердцевину.

Ток протекает по коже, и не касается внутренних органов. Именно поэтому можно безопасно касаться этих молний.

-Катушка Тесла может передавать энергию без проводов путем создания электромагнитного поля.

-Энергия этого поля может передаваться как на любые предметы в этом поле, от разреженных газов, до человека.

Современное применение идей Николы Тесла:

-Переменный ток является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния.

-Электрогенераторы являются основными элементами в генерации электроэнергии на электростанциях турбинного типа (ГЭС, АЭС, ТЭС).

-Электродвигатели переменного тока, впервые созданные Николой Тесла, используются во всех современных станках, электропоездах, электромобилях, трамваях, троллейбусах.

-Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран и т. п.

-Беспроводные заряжающие устройства уже используются для зарядки мобильных телефонов.

-Переменный ток, впервые полученный Тесла, является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния

-Использование в развлекательных целях и шоу.

-В фильмах эпизоды строятся на демонстрации трансформатора Тесла, в компьютерных играх.

-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.

-Он используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Ошибочно мнение, что катушки Тесла не имеют широкого практического применения. Основное их использование приходится на развлекательно-медийную сферу развлечений и шоу. При этом сами катушки или устройства, использующие принципы работы катушек, довольно распространены в нашей жизни, о чем свидетельствуют вышеприведенные примеры.

Литература

1. Пиштало В. Никола Тесла. Портрет среди масок. — М: Азбука-классика, 2010

2. Ржонсницкий Б. Н. Никола Тесла. Жизнь замечательных людей. Серия биографий. Выпуск 12. — М: Молодая гвардия, 1959.

3. Фейгин О. Никола Тесла: Наследие великого изобретателя. — М.: Альпина нон-фикшн, 2012.

4. Тесла и его изобретения. http://www.374.ru/index.php?x=2007-11-19-20

5. Цверава Г. К. Никола Тесла, 1856-1943. — Ленинград. Наука. 1974.

6. Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%81%D0%BB%D0%B0,_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0

7. Никола Тесла: биография http://www.people.su/107683

Просмотров работы: 6510

WOW! HOW? Как наукой увлечь и удивить школьника

Кто из детей не мечтает о настоящем волшебстве, когда по мановению руки исчезают и снова появляются предметы, в стакане вырастает фантастический кристалл, а прямо на столе может появиться джинн?! В My-shop. ru для детей представлены тысячи товаров для научных экспериментов, благодаря которым многие мечты становятся реальностью. В этом году интернет-магазин My-shop.ru стал партнёром новогоднего шоу «Научная ёлка WOW! HOW?» и приготовил для вас приятный подарок: используя промокод МАЙШОП при покупке билетов, вы получите скидку на билеты любой категории.

Научная ёлка WOW! HOW? «Путешествие на СеРверный полюс» уже в четвертый раз пройдет в Большом зале Российской академии наук. Это праздничное представление покажет, насколько интересной может быть практическая наука. Известные законы физики и химии на глазах зрителей становятся эффектными экспериментами, интересными опытами, захватывающими мастер-классами — всё это складывается в масштабное интерактивное шоу.

На представлении можно будет делать всё, чего так опасаются родители и так хотят дети. Без вреда для здоровья и с пользой для ума. На Научной ёлке множество экспериментов, после которых буквально дым столбом: всё продумано до мелочей специалистами профильных вузов, и поэтому безопасно. Никакого риска, без запугивания последствиями и с пониманием что откуда и почему берётся. Именно знание научных законов позволяет эффектное сделать ещё и безвредным.

Здесь можно будет потрогать генератор высокого напряжения — и только волосы встанут дыбом. Так объясняется электризация. Можно пострелять молниями из пушек — и все остаются целы. Будет показано фееричное Тесла-шоу за счет напряжения в несколько десятков, сотен, тысяч вольт, которое генерируется с помощью катушек. А если подать напряжение с определенной частотой, молнии заиграют мелодию. И даже если поставить между катушками человека, обойдётся без жертв.

Ёлка WOW! HOW? покажет, что наука — это не набор правил и формулировок, непонятных разделов и параграфов учебника, а доступная не по ту сторону стекла лаборатории, а на расстоянии вытянутой руки практика:

• навыки, без которых современный мир уже не обходится: например, программирование;
• полезные технологические изобретения, которые мы используем сегодня и планируем в будущем;
• работающие формулы, с которыми создают эффектные картинки и реальные вещи: например, краски.

После представления дети интересуются, что такое электричество, как оно работает и почему иногда не работает. О нём можно почитать в классических энциклопедиях, познакомиться с электричеством теперь предлагают и комиксы, есть даже образовательные комиксы. Начать можно с теории и простых схем и однажды собрать свою маленькую ручную электростанцию.

Можно начать изучать технику с азов в увлекательном формате технических сказок от издательства «Манн, Иванов и Фербер». Они знакомят с устройством автомобиля и мотоцикла, самолёта и железной дороги. Для любителей робототехники — серия книг «Конструируем роботов», после Научной ёлки можно смело изучать вот эту — про дроны. И сразу после приступить к практике с набором «Экспериментариум».

Что же такое происходит на представлении, и почему оно никогда не оставляет школьников равнодушными?

Наука начинается прямо с порога: полтора десятка интерактивных зон с мастер-классами, опытами, экспериментами бок о бок с настоящими учеными будут ждать гостей ёлки в фойе.

Вместе с профессионалами дети сделают бенгальские огни и создадут свои научные игрушки, запрограммируют снежинку и выяснят, какие полезные ископаемые используются в смартфонах, узнают, наконец, как в реальности выглядят элементы из таблицы Менделеева. В интерактивных зонах можно будет сделать краски, калейдоскоп и даже грелку, подключить гирлянду к новогоднему столу, а потом воспроизвести это дома, узнать, как на самом деле работают лекарства и почему они лечат, разобраться, что такое северное сияние, и создать его аналог.

На Елке можно стрелять и взрывать без вреда для здоровья: водородные шары, огромные шарометы и бумагометы; мортиры, стреляющие туманом; гигантские колбы, словно лампы, из которых вот-вот вырвется джинн, настоящий азотный взрыв. На таких примерах детям объясняют известные законы химии и физики. И они запоминаются! Чтобы направить жажду знаний после таких опытов в нужное русло, присмотритесь к научным наборам: например, к таким экспериментам от «СуперПрофессора», как «Пенный джинн и Египетская ночь».

Если ваш ребёнок уже освоил YouTube и в курсе технических новинок, то ему понравятся знакомые кадры живьём, прямо перед ним. Во-первых, сама сцена супертехнологична: на ней более 100 м² LED-панелей, сотни световых приборов и анимация мирового уровня. Во-вторых, в программе Научной ёлки актуальные, современные демонстрации. Среди них эффектное лазерное шоу и танец дронов, а также электрокар в виде саней, который свободно движется по сцене и даже дрифтует.

Ребята увидят и экзоскелеты — конструкции, которые человек надевает на себя, чтобы стать выше, сильнее и быстрее. В этом новогоднем представлении экзоскелеты для развлечения: управляемые человеком, они стреляют шариками для пинг-понга, мишурой, дымовыми кольцами. А в реальной жизни такие экзоскелеты помогают травмированным и пожилым людям, людям с ограниченными возможностями здоровья, служат защитой спасателям. Представление WOW! HOW? прекрасно демонстрирует, как наука работает сегодня.

Дети шаг за шагом будут приходить к мысли: наука — это то, что я МОГУ. И задавать себе вопрос: «Интересно, а на что еще я способен?» Этот интерес будет поддержан научным подарком — настоящей катушкой Теслы, которую нужно будет собрать самостоятельно. А дальше дело за малым — подготовить книги с инструкциями для домашних экспериментов или опытами с научными игрушками; предложить вырастить классические кристаллы или даже оловянное дерево и бородатый гвоздь, а может, вы решитесь на целую химическую лабораторию дома?

Аномальные эксперименты Николы Теслы

В одном из интервью Никола Тесла пообещал: «Я дам свет целым городам, а мои машины будут наделены разумом. Но моим первым намерением является сбор сведений, установка приборов и запись экспериментов на различных атмосферных уровнях». Эксперименты, которые он проводил, были, мягко говоря, необычны.

АГОНИЯ НЕУДАЧ

В апреле 1899 года, когда очередной вал «агонии неудач» захлестнул изобретателя, Тесла нашел в утренней почте письмо со штампом небольшого курортного местечка, затерявшегося в отрогах Скалистых гор. Его автором был один из многочисленных поклонников Теслы — патентный поверенный компании Вестингауза Леонард Куртис, держатель пакета акций «Электрической компании Эль-Пасо», снабжавшей электроэнергией всю округу. Он предлагал своему кумиру переехать в окрестности бальнеологического геотермального курорта Колорадские источники (Колорадо-Спрингс). Там он обещал помощь в аренде обширного земельного участка для лаборатории и постоянное снабжение электроэнергией от местной электростанции «Эль-Пасо». Но самым соблазнительным в письме было описание частых гроз с мощными молниями.

Предложение Куртиса выглядело очень заманчиво, и изобретатель, раздобыв немного денег, с небольшой группой сотрудников приехал в мае 1899 года в Колорадо-Спрингс. Тесла поехал на Дикий Запад по ряду причин. Особенно ему хотелось экспериментально исследовать возможность беспроводной передачи информации и энергии на большие расстояния. Так он приступил к первой части своего грандиозного плана — разработке технологий «резонансной передачи электричества через земную атмосферу», бросающих вызов всей современной электрофизике.

Небольшой курортный городок Колорадо-Спрингс располагается в месте выхода глубинных минерализованных горячих вод на обширном плато, поднявшемся почти на двухкилометровую высоту. Тесла был поражен исключительной чистотой горного воздуха, несравненной красотой неба, прекрасным видом на далекие цепи вершин и, самое главное, изумительной тишиной и уединенностью местности. Сразу же закипела работа по сооружению исследовательской станции и оборудованию ее лабораторной техникой. Обладая своеобразным чувством юмора, Тесла распорядился сделать над входом надпись из «Ада» Алигьери Данте: «Оставь надежду всяк, сюда входящий!»

Изобретатель тщательно следил за ходом монтажа и до мельчайших подробностей вникал во все. Прокладывая новые пути в науке, он должен был сам конструировать каждую деталь невиданных ранее аппаратов и приборов, от качества изготовления которых зависел весь дальнейший успех его необычных исследований. К тому же изобретатель прекрасно понимал опасность работы с миллионовольтными напряжениями, где нельзя было допустить малейших небрежностей, неточностей и ошибок.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТИХИЯ НЕБЕС

С первого дня приезда Тесла начал проводить метеорологические наблюдения за грозами, действительно очень частыми и исключительно сильными в этой горной местности.

За короткое время Тесла узнал о молниях много нового, не уставая восторгаться «неистовым буйством электрической стихии небес». Его не огорчил и первый неудачный эксперимент с молниеприемником, когда из-за недостаточного заземления страшный удар молнии разметал почти законченное здание лаборатории. Такое внезапное вмешательство природных сил, намного задержавшее монтаж исследовательской станции, не сильно огорчило изобретателя, получившего возможность проверить свои предположения о процессах накопления атмосферного электричества.

Наблюдения над «молниевыми штормами», сопровождавшими ураганы в Скалистых горах, Тесла вел с помощью специально сконструированной им установки. Ее основу составлял изобретенный им резонансный трансформатор переменного тока, один конец первичной обмотки которого был заземлен, а второй, заканчивавшийся шаром, поднят на большую высоту. Так как емкость шара зависела от высоты его подъема над землей, его закрепили на многоколенной телескопической мачте, позволяющей изменять высоту подъема. Во вторичную обмотку этого трансформатора было включено высокочувствительное самонастраивающееся устройство, соединенное с автоматическим самописцем.

Всякое изменение потенциала Земли вызывало в витках первичной обмотки импульсы тока, создававшие во вторичной обмотке индукционные токи, отмечаемые регистрирующим прибором.

Анализ многокилометровых лент самописцев показал, что потенциал Земли непрерывно колеблется, и Тесла с интересом занялся изучением этих необычных процессов, пытаясь найти им объяснение. Особенно значительны были колебания электропотенциала во время грозовых разрядов молний. От внимания Теслы не ускользнул и довольно странный на первый взгляд факт. Его приборы отмечали более сильные колебания потенциала Земли при отдаленных разрядах, чем вблизи.

Как объяснить эту странность? Тесла долгое время размышлял над этим явлением. Он вспомнил, что еще раньше у него появилась мысль, которую он тогда отбросил как невероятную, о возможности использовать саму нашу планету для передачи электроэнергии на далекие расстояния. Сделать это было возможно, лишь создавая в Земле стоячие волны, вызывая их появление изменением потенциала Земли. Может быть именно это явление и наблюдается на исследовательской станции Колорадо-Спрингс?

Инстинктивно Тесла чувствовал, что в ближайшие дни найдет объяснение странным наблюдениям и оно подтвердит его прежние догадки. Наконец во время одного из грозовых штормов атмосферного электричества разгадка была найдена.

ПУЛЬС ЗЕМЛИ

Одна из важнейших задач, разрешить которую Тесла стремился в колорадской лаборатории, заключалась в получении ясного ответа на вопрос: является ли Земля электрически заряженным телом или нет? Наблюдения стоячих волн ясно указывало и на наличие электрического заряда Земли, и на возможность вызывать в ней стоячие волны искусственно. Выяснение этого факта позволило Тесле осуществить эксперимент, имевший весьма важное значение для возможного осуществления его дальнейших планов. Можно ли создавать искусственные стоячие волны в Земле путем мощного разряда, вызывая резонансные колебания, а затем использовать их для различных целей?

В дневнике он писал: «Регистрирующие приборы были соответствующим образом отрегулированы, и их показания становились все слабее по мере возрастания расстояния до грозы, пока совсем не исчезли. Я наблюдал, полный страстного ожидания. Как я и думал, немного погодя показания прибора появились вновь, становясь все сильнее, и, пройдя через максимум, постепенно спадали и снова прекращались. То же самое повторялось много раз через регулярные интервалы времени, до тех пор, пока гроза, которая, как следовало из простых подсчетов, двигалась с почти неизменной скоростью, не удалилась на расстояние примерно трех сотен километров.

Однако и тогда эти странные явления не прекратились, а продолжались с неубывающей интенсивностью. Впоследствии аналогичные наблюдения были выполнены моим ассистентом Фрицем Левенштейном, и вскоре собранные сведения позволили неопровержимо установить истинную природу этого чудесного явления. Не оставалось никаких сомнений — я наблюдал стоячие волны».

Тесла тщательно продумал этот весьма сложный опыт. Оборудование лаборатории включало усиливающую систему на основе резонансного трансформатора Теслы и множество других аппаратов, главным образом индукционных катушек с различными характеристиками обмоток. При этом электрический осциллятор должен был работать с напряжениями свыше десяти миллионов вольт, а его частота меняться миллионы раз в секунду, порождая многометровые искровые разряды.

В высоком деревянном здании исследовательской станции с раскрывающейся, как у астрономических обсерваторий, крышей был смонтирован усиливающий трансформатор. Он состоял из двух катушек: на огромное основание были намотаны витки необычайной по своим размерам первичной катушки. Вторичная катушка этого «усиливающего передатчика» соединялась с шестидесятиметровой телескопической мачтой, заканчивавшейся метровым медным шаром разрядника. Мачта состояла из отдельных секций и могла изменять свою высоту в разных экспериментах.

Как только опытную станцию подключили к электролинии курорта, Тесла начал готовиться к проведению очень необычайного и рискованного эксперимента. Вот как описывал впоследствии этот опыт ассистент Теслы Фриц Левенштейн:

«Помощник Теслы Коломан Чито занял место у рубильников распределительного щита, а сам изобретатель расположился у широко распахнутой двери лаборатории, чтобы одновременно видеть внутреннее оборудование и мачтовый шар-разрядник.

— Когда я дам отмашку, включите ток на одну секунду, — инструктировал Тесла Чито. — Начнем, — скомандовал Тесла, решительно взмахнув рукой.

Чито одним движением замкнул и разъединил рубильник, но и этого оказалось вполне достаточно для сильного эффекта. Множество молний в виде искровых разрядов появилось на обмотках вторичной катушки и на вершине мачты.

— Великолепно! Все идет хорошо. Еще раз, — сказал Тесла, и Чито повторил включение и выключение. Явление разрядов повторилось.

— Теперь я хочу посмотреть на разряд через вершину мачты. Я стану снаружи. Чито, включите ток и не выключайте его, пока я не подам сигнал. — С этими словами Тесла отошел на несколько метров и скомандовал включить напряжение.

Когда разъединитель был снова включен, раздался характерный треск разрядов, вскоре принявший зловещие размеры. Звуки становились громче и громче и напоминали артиллерийскую канонаду. Здание лаборатории озарилось голубоватым светом, все оборудование испускало огненные иглы, разнесся характерный запах озона. Непрерывные разряды создавали шум, дополнивший грохот на вершине мачты. Чито, стоявший у щита, видел, как из его пальцев вылетали искры, становившиеся все длиннее и длиннее. Они кололи как иголки, и Чито с волнением думал, что не сможет выключить ток, когда услышит сигнал Теслы. Но сигнала не поступало, а грохот все усиливался.

Тесла с напряжением ждал появления резонансных стоячих волн, но вдруг… Все внезапно прекратилось, и настала звенящая тишина.

— Чито, Чито, — закричал Тесла, — зачем вы это сделали?! Скорее включите опять, я еще не подавал сигнала.

В ответ Чито молча показал на приборы: стрелки амперметров и вольтметров стояли на нуле. Тесла сразу понял, что линия выключена.

— Чито, звоните скорее на станцию. Они нарушили договор. Они не должны были выключать ток без моего распоряжения.

На курортной электростанции раздался телефонный звонок.

— Почему вы отключили линию? Мы не получаем электроэнергию. Немедленно включите.

— Включить? Да ведь вы сожгли генератор, — услышал Чито сердитый голос. — Вы больше никогда не получите электроэнергию».

Такого поворота событий Тесла никак не предвидел. Он рассчитал все свое оборудование на токи, необходимые для опыта, но генератор на электростанции не был защищен от перегрузки, и обмотка его сгорела. Администрация станции отказалась подключить линию к другому генератору и сообщила, что в будущем Тесла получит электроэнергию только от сгоревшего генератора, когда он будет отремонтирован. Но это произойдет, по словам главного инженера, не ранее чем через месяц.

Тесла уговорил разрешить ему самому руководить ремонтом и действительно сумел организовать работу так, что генератор был отремонтирован за неделю. На этот раз он сам рассчитал его обмотку на режим короткого замыкания и обеспечил защиту. Через десять дней эксперименты были продолжены, и вскоре они подтвердили принципиальную возможность вызвать в Земле явление электрического резонанса и получить стоячие волны. Изобретатель предполагал, что распространение возникших в ней волн происходило по всем направлениям от испытательной станции концентрически расширяющимися окружностям. По мысли Теслы, эти «электрические колебания эфира» со все возрастающей интенсивностью сходились где-то в точке, диаметрально противоположной Колорадо, вблизи французских островов Амстердам и Сен-Поль, между 70 и 80 градусами восточной долготы. Возвращаясь обратно в Колорадо-Спрингс, вторичные волны вновь усиливались резонансной системой и переизлучались обратно.

МИСТИКА ЭЛЕКТРОЭФИРНЫХ МИРАЖЕЙ

Еще один фрагмент дневников: «Искусство передачи электрической энергии при помощи естественной среды, возможно, приведет к тому, что человек произведет на нашей планете небывалые перемены, которые, судя по всему, идут и на соседней планете, населенной разумными существами».

Что могло дать это для практических целей? Реальна ли возможность уловить пики напряжения этих стоячих электромагнитных волн в любой точке земного шара? Как создать приемники энергии, с помощью которых можно было бы получить хотя бы часть мощности, затрачиваемой на создание стоячих волн?

Тесла в дальнейшем ответил на все эти вопросы. Он хорошо представлял себе самые разнообразные возможности использования тех токов высокой частоты, которые собирался передавать стоячими волнами для освещения, нагрева, управления, передвижения электрического транспорта на земле и в воздухе, действия телеавтоматов.

Было тут и еще одно обстоятельство, которое не попало в официальные отчеты, но неоднократно упоминалось в личных дневниках изобретателя. Это та часть репортажа Фрица Левенштейна, которая была исключена из описания эксперимента вслед за словами: «Тесла с напряжением ждал появления резонансных стоячих волн, но вдруг…»

«Шар-резонатор на мачте излучателя окутался голубым свечением, которое, подобно какой-то фантастической жидкости, стало стекать волнами, с шипением исчезая на заземленной поверхности крыши лаборатории. В эту минуту Чито выдвинул еще одну секцию телескопической вышки, и волны светящейся субстанции поменяли направление своего хода, вливаясь обратно в пылающий шар. Тут же раздался раскатистый гром взрыва, от которого у всех заложило уши. Шар на конце мачты лопнул, рассыпавшись на тысячи осколков, и из дымного ореола взрыва вдруг проглянула какая-то странная и непонятная картина чужого пейзажа».

Позже, обсуждая результаты опыта, Тесла взял с нас слово, что мы пока будем хранить в секрете открытое им явление «эфирного электрического миража». Он тут же принялся строить теорию этого феномена, считая, что при изменении воздушной емкости резонатора где-то за сотни миль на берегу океана произошло наложение пучностей двух волн. Это и вызвало пока еще неведомым нам образом перенос далекого изображения. Тут я вынужден был возразить нашему шефу, что оттенки моря и скал имели очень необычный цвет, а над гладью каких-то маслянистых волн я разглядел два бледных серпа лун, причем одна из них раз в десять превышала обычные размеры. Тесла сначала задумался, но потом сказал, что это просто «миражные искажения» реального пейзажа западного побережья…

Именно в этот период и возник совершенно необъяснимый источник знаний Теслы о неизвестных и никем не исследованных явлениях. Даже с учетом гениальной интуиции и частых озарений изобретателя его список последующих открытий поражает своей широтой и глубиной. Особенно поражает, как Тесла рассчитывал и выбирал параметры своих установок путем «мысленного проектирования», ведь они не имели аналогов и давали совершенно удивительные эффекты. Не находя никакого другого объяснения, некоторые исследователи его творчества считают, что свои технические и научные решения он находил, погружаясь в некое сумеречное пограничное состояние сознания, позволявшее черпать информацию из единого информационного поля Земли.

Подобные предположения обычно обосновывают глубоким интересом Теслы к «тонкому миру электрического эфира», одним из активных пропагандистов которого он и был. Изобретатель считал, что именно там распространяются радиоволны его устройств и именно оттуда он принимает сигналы инопланетного разума. С помощью «электрических колебаний эфира» он надеялся установить контакт с обитателями иных миров и, быть может, даже уловить следы витающих в ледяных безднах космоса неких эфирных существ.

Будучи человеком дела, он немедленно приступил к созданию специальной аппаратуры. При этом Тесла стремился всячески обеспечить сохранение тайны. Даже через много лет он был крайне осторожен в своих высказываниях на эту необычную тему. Все его ассистенты и помощники были связаны бессрочным обещанием не распространять какую-либо информацию о том, что происходило на опытной станции у Колорадских источников.

Сохранились лишь упоминания, что изобретатель принимал явно искусственные радиосигналы неизвестного происхождения, одним из возможных источников которых вначале традиционно считался Марс.

Надо честно признать, что полностью история удивительных достижений Теслы в Колорадо-Спрингс вряд ли уже когда-нибудь будет восстановлена. Дело в том, что изобретатель слишком полагался на свою феноменальную память и далеко не все описывал в своих лабораторных тетрадях и дневниках. Все знакомые Теслы в один голос утверждали, что он обладал настолько развитой памятью и ярким образным мышлением, что с легкостью мог воспроизводить любые реальные картины самого далекого прошлого. Изобретатель редко пользовался справочниками и даже мог воспроизвести таблицу логарифмов.

Вот так и получилось, что важнейшие фундаментальные результаты, которым он намеревался в дальнейшем найти практическое применение, навсегда исчезли в глубинах его памяти. Впрочем, последующие события показали, что ученый никогда не оставлял мысли создать действующие модели приборов и оборудования, основанных на его открытиях.

7 впечатляющих экспериментов с катушкой Теслы

Когда большинство людей думают о катушке Теслы, они думают о больших искрах.

Это меня безмерно расстраивает…

Есть множество других крутых экспериментов, которые можно провести с катушками Теслы, особенно если у вас есть пара одинаковых катушек.

В этой статье я расскажу о 7 крутых экспериментах с катушкой Теслы , которые вы можете попробовать.

1. Искры (с изюминкой)

Да, давайте начнем с самого простого и очевидного, но с небольшой изюминкой.

Современные катушки Теслы в основном нацелены на то, чтобы выпустить как можно более длинную искру прямо в воздух.

Не очень креативно.

Никола Тесла, особенно в ранние годы своей жизни, использовал свои катушки для создания красивых искр в самых разных вариациях.

6 творческих способов, которыми Тесла разряжал свои катушки (1982)

Он добавлял к концам своих катушек всевозможные формы проводов, лампочки и другие аксессуары, чтобы он мог изучать различные схемы разряда.

Тесла также держал в руках искровые катушки для впечатляющего эффекта.

Никола Тесла держит катушку, из которой исходят искры.

Позже он сделает знаменитые снимки искр, исходящих из его увеличительного передатчика в Колорадо-Спрингс.

Тесла перед своей дополнительной катушкой в ​​Колорадо-Спрингс

Эта фотосессия была в основном для того, чтобы ему было чем удивить своих инвесторов.

Искры были , а не главной целью Теслы.

На самом деле, он пытался всеми силами подавить искры, так как они считались потерями в его системе.

Итак, возьмите себе катушку Теслы, добавьте острый металлический наконечник, например, кусок проволоки или гвоздь, к вершине вашей катушки, и подайте в систему достаточно энергии, чтобы создать искру.

Только не останавливайтесь на скучных «прямо в воздухе» искрах.

Проявите творческий подход!

2. Громкоговоритель пламени

Теперь давайте сделаем что-нибудь потрясающее; давайте заставим наши искры петь!

И я не имею в виду те дурацкие 8-битные мелодии Super Mario, которые вы всегда слышите от своего дружелюбного соседа.

Нет, я имею в виду настоящую музыку из искры!

Эрик Доллард провел блестящую демонстрацию этого «пламенного динамика» на конференции по энергетике и технологиям 2019 года.

Чтобы достичь этого, вы должны иметь возможность применять Амплитудную модуляцию (AM) к входному сигналу, поступающему на первичную обмотку катушки Теслы.

Я делаю это с помощью функционального генератора FY6900 со встроенной модуляцией AM.

На моем телефоне я проигрываю песню через Spotify, которая поступает в крошечный 5-вольтовый аудиоусилитель, который затем поступает в мой генератор функций VCO IN порт.

Затем я устанавливаю генератор функций на амплитудную модуляцию и использую порт VCO IN в качестве источника модуляции.

Наконец, я пропускаю выходной сигнал генератора сигналов через усилитель FYA2050S мощностью 20 Вт, чтобы иметь достаточную мощность для создания (небольшой) искры.

Музыка, настоящая музыка, которую можно услышать из искры ⚡🎶

Теперь ты официально один из крутых ребят!

3. Радиоприем

Не многие это осознают, но основная цель исследований Теслы с его катушками, направленными на передачу энергии и радиосигналов.

Просто не тот тип радиосигналов, к которому мы привыкли сегодня.

В своей блестящей статье «Настоящая беспроводная связь» Тесла объясняет, что традиционные радиоприемники излучают волны в воздух.

Принимается только миллиардная часть передаваемой мощности, а затем ее необходимо снова усилить, прежде чем сигнал можно будет использовать для воспроизведения через динамики.

Тесла намеревался передавать свои радиосигналы через землю, и в этом случае во время передачи почти не терялась мощность.

Поэтому он сделал все возможное, чтобы свести к минимуму количество излучаемых волн, поскольку Тесла считал их системными потерями.

… [мой] беспроводной передатчик — это тот, в котором излучение волны Герца является совершенно ничтожной величиной по сравнению со всей энергией

Тесла, Н. (1919). Мои изобретения: автобиография Николы Теслы . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Cosimo Classics

Так что, пока катушка Теслы специально ужасно при передаче радиоволн по воздуху, вы все равно можете их принимать, если находитесь достаточно близко.

Нам понадобится такая же установка из эксперимента с громкоговорителем + AM-радио (я нашел старую яхту Grundig Yacht Boy 217 в доме моих родителей).

Затем нам нужно настроить нашу катушку Теслы в диапазоне частот AM, поддерживаемом нашим радио, что в моем случае составляет 520 – 1610 кГц .

Теперь, когда вы пропустите амплитудно-модулированную волну через катушку и настроите свое радио на ту же частоту, вы услышите песню, исходящую из вашего радио!

Видео моей радиопередачи Tesla Coil AM

Довольно мило, да?!

Теперь, если вы хотите более внимательно следить за Теслой, вы можете вбить несколько 3-метровых заземляющих стержней на свой задний двор и подключить к ним катушку Тесла для передачи в землю.

Теперь вы можете использовать свое радио с антенной, подключенной к заземляющему стержню дальше, для приема сигнала через землю.

На самом деле, если у вас поблизости есть AM-радиостанция, вы можете даже принимать их , и даже часть их мощности вещания, через землю , используя Катушку Теслы, настроенную на их частоту.

Чтобы узнать больше об этом, посетите Crystal Radio Initiative Эрика Долларда.

4. Градиент напряжения и тока

Когда катушка Тесла находится в резонансе, пик напряжения находится вблизи верхней нагрузки катушки, поэтому искры разряжаются оттуда.

Хороший способ визуализировать фактическое повышение напряжения на катушке — прикрепить маленькая неоновая лампочка на конец непроводящей палочки.

Одна ножка лампочки должна быть направлена ​​наружу, а другая, в идеале, должна быть соединена с стержнем алюминиевой лентой, которая затем создает мини-верхнюю нагрузку на лампочку, поэтому на ее ножках появится разность потенциалов.

Теперь, когда вы будете двигать заостренной ножкой лампочки вдоль катушки, вы увидите, что она загорается все ярче и ярче по мере приближения к вершине.

Градиент напряжения катушки Тесла, визуализированный с помощью неоновой лампочки

То же самое можно сделать и с током в катушке.

Для этого нам понадобится магнитный датчик, представляющий собой катушку с проводом на железном сердечнике, и осциллограф.

Подсоедините звукосниматель к прицелу и перемещайте его по длине катушки, как мы делали с лампочкой.

На этот раз вы обнаружите, что пик тока на самом деле приходится на клемму заземления вашей катушки, а точка минимума тока — на верхнюю нагрузку.

1/4-волновая линия передачи имеет пики напряжения (E) и тока (I) на противоположных концах

Причина этого в том, что напряжение и ток сдвинуты по фазе на 90º, а поскольку катушка Тесла представляет собой резонатор на 1/4 волны, пики тока и напряжения оказываются на противоположных сторонах.

Так что, хотя это может быть не самый захватывающий эксперимент, который вы когда-либо проводили, он определенно является образовательным.

5. Беспроводной свет

Еще одно любимое развлечение моталки — держать люминесцентную лампу или трубку возле своих катушек, чтобы увидеть, как они загораются в руках, без прямого электрического подключения.

Признаюсь, это весело, и Тесла проводил аналогичные демонстрации.

Никола Тесла держит лампочку, которая освещается по беспроводной связи

Здесь важно отметить, что Тесла , а не намеревался использовать этот метод беспроводной передачи энергии в масштабе больше, чем внутри комнаты, поскольку он крайне неэффективен.

Использовался больше как трюк для вечеринки.

Теперь о некоторых довольно своеобразных экспериментах, результаты которых не так просто объяснить.

Итак, вы знаете, как вас всегда учат, что ток течет только при наличии замкнутой цепи?

Ну что, будем зажигать лампочку накаливания от одного провода, без обратки!!

Саймон из Tesla Scientific показывает несколько интересных способов зажечь лампочку с помощью одного провода от заземления катушки Тесла

Почему бы не использовать светодиоды или неоновые лампочки?

Потому что лампу накаливания труднее зажечь, и для ее протекания требуется разумное количество тока, поэтому она гораздо более впечатляющая.

Показывает, что нагрузку можно запитать с разомкнутой цепью!

Для катушки, питаемой только от генератора сигналов, вы можете использовать крошечные рисовые луковицы на 1,5 В или 3 В.

Если у вас есть немного больше энергии, попробуйте использовать лампочки для духовки 240 В 15 Вт.

Держите лампу напротив заземления беговой катушки и ддд…. ничего не происходит…

Теперь прикрепите кусок проволоки или алюминиевой фольги к другому контакту лампы, и вот, она загорается!

Кусок проволоки или фольги действует как емкость или «эластичный резервуар», как описал его Тесла, позволяя току колебаться взад и вперед через нагрузку.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше об электричестве с одним проводом

ПРИМЕЧАНИЕ: это НЕ будет работать со схемой типа Slayer Exciter, так как они используют заземление вторичной обмотки для обратной связи, поэтому подключение лампочка к. Вам понадобится традиционная установка катушки Тесла, где клемма заземления фактически подключена к земле.

В предыдущем эксперименте мы уже видели, что можем зажечь лампочку накаливания от одного провода без обратного хода.

Теперь мы делаем еще один шаг и передаем энергию на вторую приемную катушку.

Там мы преобразуем его обратно в обычный ток замкнутой цепи и питаем им небольшой двигатель.

Однопроводная передача энергии с использованием двух настроенных катушек Теслы

Самый дешевый и быстрый способ создать пару катушек Тесла передатчик/приемник – это купить несколько катушек на печатной плате, например эту или эту.

Вам также понадобятся конденсаторы (в идеале также переменный конденсатор), чтобы настроить первичные катушки на ту же частоту, что и вторичные катушки, для оптимальной эффективности передачи энергии.

Разместите катушки на приличном расстоянии друг от друга и соедините их заземление одним проводом.

На стороне приемника добавьте двухполупериодный мостовой выпрямитель со сглаживающим конденсатором для преобразования высокочастотного тока в постоянный.

Я рекомендую использовать диоды 1N4148 для мостового выпрямителя катушек малой мощности, так как они достаточно быстродействующие, чтобы обрабатывать несколько МГц.

Наконец, подключите к нему в качестве нагрузки небольшой компьютерный вентилятор на 12 В или любую другую небольшую нагрузку постоянного тока по вашему выбору, и вы увидите, как он оживет, когда вы точно настроите свои катушки!

Поздравляю, вы только что доказали, что можно передавать энергию по одному проводу без возврата, а затем использовать его для питания обычной нагрузки!

Заключительные мысли

Если вы замените единственный провод между двумя катушками на землю, то вы поймете, в чем заключалась конечная цель Теслы с этой технологией.

Он хотел передавать энергию по всему миру, используя землю в качестве «провода».

Это была его настоящая радиосвязь.

Прочитав и проведя эти эксперименты с катушкой Теслы, я надеюсь, вы теперь понимаете, что Тесла изобрел свои катушки не только для того, чтобы производить искры.

АКЦИИ

Как сделать мини-катушку Тесла в домашних условиях

Если вы заинтересованы в создании собственной мини-катушки Тесла, то эта статья шаг за шагом покажет вам, как это сделать.

Сборка собственной мини-катушки Теслы — это очень практичный и увлекательный проект, в котором используются базовые материалы для создания необычного устройства, отлично подходящего для любителей науки и любителей любого возраста. Это руководство, в котором показано, как построить мини-катушку Тесла в домашних условиях из основных материалов.

Никола Тесла был человеком многих тайн и архетипом того, что мы называем безумным ученым!

А ведь он был гениальным ученым, инженером и футуристом, разработавшим первую в мире гидроэлектростанцию ​​на Ниагарском водопаде в сотрудничестве с Джорджем Вестингаузом.

• Среди многих других изобретений он изобрел увеличительный передатчик и катушку Тесла.
• Внес решающий вклад в мир науки, который наполняет мир вокруг нас, и заработал почти 700 патентов за свою жизнь.

В этой статье описывается:

• Что такое Tesla Coil
• Как это работает
• . технологии в мире.
  • Хотел создать устройство, которое помещалось бы в руке и могло бы получать биржевые котировки и телеграммы, которые были зашифрованы в его лаборатории.
  • Много лет назад предложил идею современного смартфона.

  Тесла изобрел знаменитую катушку Тесла – Высокочастотный аппарат, производящий ток очень высокого напряжения. Эта катушка построена со сложными схемами и поэтому широко используется.

  Используемые материалы
  • Эмалированная медная проволока
  • Непроводящий цилиндрический предмет, такой как труба из ПВХ или рулон картона
  • Транзистор MJE3055T с радиатором или транзистор 2N2222 (NPN)
  • Обычный проволочный провод
  • Конденсатор
  • 9V Батарея (или 5 В. Клеи
  • Тефлоновая лента
  • Винты, гайки и т. д.

  *Ссылки на продукты являются партнерскими ссылками – ваша поддержка приветствуется

  Инструкция по сборке

  шагов

  Шаг 1 : Начнем с намотки вторичной катушки. Этот шаг требует времени и терпения. В противном случае катушка не будет работать должным образом.

   Начните с прорези в верхней части трубы из ПВХ или любого другого непроводящего цилиндрического предмета и намотайте эмалированный медный провод (также называемый магнитным проводом).

  Повторное использование магнитных проводов, присутствующих в двигателях, трансформаторах или катушках реле. Лучше использовать более тонкую проволоку, чтобы на трубе можно было разместить больше витков. Зачистите концы трубы, чтобы сделать электрические контакты.

  Позаботьтесь о следующих вещах:

  • Для достижения наилучших результатов намотайте катушки как можно туже.
  • Убедитесь в отсутствии зазоров на перекрывающихся проводах во время намотки.
  • Сделайте более 200 поворотов.
  • Закрепите катушку лентой после нескольких оборотов, чтобы она оставалась прочной.

  Шаг 2 : Далее необходимо намотать первичную обмотку на трубу из ПВХ в 3-4 витка. Один его конец подключен к транзистору, а другой электрический контакт остается открытым.

  Шаг 3: Теперь вам просто нужно следовать схеме, приведенной в следующем разделе, и соответствующим образом собрать материалы.

  ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ : Это устройство производит очень высокое напряжение, и необходимо убедиться, что именно вы делаете. Не прикасайтесь к катушке в любой момент, когда переключатель включен.

  Описание схемы

  Компоненты схемы:

  • Выключатель
  • Батарея 9 В
  • Светодиодная лампа
  • 2N2222A Транзистор
  • Сопротивление 22 кОм
  • Соединительный провод
  • Магнитный провод 22 SWG
• Сопротивление 22 к клемме основания. Как упоминалось ранее, один конец вторичной катушки должен быть соединен с транзистором, а другой конец должен быть оставлен открытым.

  Подсоедините клемму аккумулятора к первичной обмотке и базе транзистора через переключатель ВКЛ/ВЫКЛ, как показано на принципиальной схеме.

  Подключите светодиодную лампочку для индикации уровня колеблющихся импульсов. Теперь перепроверьте все соединения.

  Из-под вторичного змеевика медленно поднимите первичный змеевик к верхней части трубы. Остановитесь там, где светодиодная лампа имеет максимальное свечение. Если ваша лампочка вообще не светится, попробуйте переключить соединения на первичную катушку. Отметьте это место кусочком скотча и приклейте первичную обмотку навсегда.

  Принцип работы

  Катушка Тесла предназначена для получения очень высокого выходного напряжения на основе принципа, называемого резонанс . Чтобы достичь резонанса, первичная катушка имеет внутри себя большое количество электрического потока, который, в свою очередь, в нужное время передает вторичной катушке, чтобы максимизировать энергию. Мы можем связать это с определением идеального момента, чтобы столкнуть кого-то с качелей, чтобы он прыгнул как можно выше.

  Теория катушки Тесла

  Фундаментальная теория работы катушки Тесла электромагнитная индукционная . Это означает, что небольшой ток возникает, когда проводник помещается в переменное магнитное поле. В случае этого устройства вторичная катушка действует как проводник, а первичная катушка создает переменное магнитное поле.

  Как работает катушка Теслы
  • В катушке Теслы используется радиочастотный преобразователь. Батарея подключена к первичной катушке, а вторичная катушка подключена слабо, так что возникает резонанс. Параллельное соединение конденсатора с радиочастотным трансформатором действует как LC-контур. Это схема настройки, которая индуцирует сигналы на определенных частотах.
  • Конденсатор заряжается высоким напряжением, создаваемым трансформатором, которое разрушает воздух искрового промежутка, когда он достигает точки насыщения. Конденсатор генерирует огромное значение электрического потока через катушку Тесла, что приводит к высокому выходному напряжению.
  Использование мини-катушек Теслы

  Хотя в наши дни практических применений катушек Теслы не так много, мы видим их во многих отраслях из-за простоты их работы для генерации высокого напряжения. Несмотря на то, что их заменили современные технологии в беспроводной телеграфии, радиопередатчиках, телевидении и т. д., они все еще используются во многих секторах.

  Катушки Тесла широко используются в нефтегазовой промышленности, строительстве и т. д., они до сих пор инициируют сгорание топлива в транспортных средствах в качестве свечей зажигания. Они также используются для обнаружения утечек газа.

  Опасны ли мини-катушки Теслы?

  Напряжение переменного тока, создаваемое катушкой Теслы, не проходит через наши тела из-за его высокой частоты. Никакой боли не ощущается, но это может привести к серьезному повреждению нервов и тканей при прямом контакте с дугами. Таким образом, они являются опасным устройством, и при их сборке и последующем использовании необходимо соблюдать все меры предосторожности.

  Отказ от ответственности : Этот пост содержит партнерские ссылки с Amazon. Партнерская ссылка означает, что при покупке по ссылке, представленной на этой странице, я получу небольшую реферальную плату БЕЗ каких-либо дополнительных затрат для вас. Я очень ценю ваше понимание и поддержку.

  Катушка Теслы Футболка «Научные эксперименты Николы Теслы»

  Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.

  Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.

  Нажмите, чтобы увеличить

  Star Seller

  Star Sellers имеют выдающийся послужной список в обеспечении отличного обслуживания клиентов – они неизменно получают 5-звездочные отзывы, вовремя отправляют заказы и быстро отвечают на любые полученные сообщения.

  | 481 продаж |

  5 из 5 звезд

  25,36 канадских долларов+

  Загрузка

  Основной цвет

  Выберите цвет Белый Черный Военно-морской Темный вереск Спорт серый

  Выберите цвет

  Размер

  Выберите вариант S письмо США (25,36 канадских долларов) Письмо США M (25,36 канадских долларов) Письмо L США (25,36 канадских долларов) XL письмо США (25,36 канадских долларов) 2 письма США (28,18 канадских долларов) 3 письма США (30,29 канадских долларов))

  Выберите опцию

  Количество

  1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231241251261271281291301311321331341351361371381391401411421431441451461471481491501511521531541551561571581591601611621631641651661671681691701711721731741751761771781791801811821831841851861871881891

  19219319419519619719819920020120220320420520620720820921021121221321421521621721821922022122222322422522622722822923023123223323423523623723823924024124224324424524624724824925025125225325425525625725825926026126226326426526626726826927027127227327427527627727827928028128228328428528628728828922922932942952962972982993003013023033043053063073083093103113123133143153163173183193203213223233243253263273283293303313323333343353363373383393403413423433443453463473483493503513523533543553563573583593603613623633643653663673683693703713723733743753763773783793803813823833843853863873883893
• 3923933943953963973983994004014024034044054064074084094104114124134144154164174184194204214224234244254264274284294304314324334344354364374384394404414424434444454464474484494504514524534544554564574584594604614624634644654664674684694704714724734744754764774784794804814824834844854864874884894
  492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526527528529530531532533534535536537538539540541542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574575576577578579580581582583584585586587588589590591592593594595596597598599600601602603604605606607608609610611612613614615616617618619620621622623624625626627628629630631632633634635636637638639640641642643644645646647648649650651652653654655656657658659660661662663664665666667668669670671672673674675676677678679680681682683684685686687688689690691692693694695696697698699700701702703704705706707708709710711712713714715716717718719720721722723724725726727728729730731732733734735736737738739740741742743744745746747748749750751752753754755756757758759760761762763764765766767768769770771772773774775776777778779780781782783784785786787788789790791792793794795796797798799800801802803804805806807808809810811812813814815816817818819820821822823824825826827828829830831832833834835836837838839840841842843844845846847848849850851852853854855856857858859860861862863864865866867868869870871872873874875876877878879880881882883884885886887888889890891892893894895896897898899

  1

  3

  5906907908909910911912913914915916917918919920921922923924925926927928929930931932933934935936937938939940941942943944945946947948949950951952953954955956957958959960961962963964965966967968969970971972973974975976977978979980981982983984985986987988989990991992993994995996997998999

  Продавец звезд. Этот продавец стабильно получал 5-звездочные отзывы, вовремя отправлял заказы и быстро отвечал на все полученные сообщения.

  Исследуйте связанные категории и поиски

  Внесен в список 30 июля 2022 г.

  20 избранных

  Сообщить об этом элементе в Etsy

  Выберите причину… С моим заказом возникла проблемаОн использует мою интеллектуальную собственность без разрешенияЯ не думаю, что это соответствует политике EtsyВыберите причину…

  Первое, что вы должны сделать, это связаться с продавцом напрямую.

  Если вы уже это сделали, ваш товар не прибыл или не соответствует описанию, вы можете сообщить об этом Etsy, открыв кейс.

  Сообщить о проблеме с заказом

  Мы очень серьезно относимся к вопросам интеллектуальной собственности, но многие из этих проблем могут быть решены непосредственно заинтересованными сторонами.