Индукционная катушка тесла: Бифилярная катушка Тесла

Содержание

Бесплатное электричество? 3 вещи, которых вы не знали.

Вы в курсе современных разработок энтузиастов свободной энергии? Людей что собирают бестопливные генераторы электричества, делают из индукционной плитки умножитель КВт, а из магнитов вечный двигатель…

 

ФриТеслаЭнерджи – сообщество где собираются в единую базу, все разработки по свободной энергетике. Так, например уже есть 2 сборника с инструкциями, моделями и чертежами для сборки бестопливных генараторов.

 

Три малоизвестных факта:

 

1 – можно получать энергию бесплатно

2 – уже есть множество устройств делающих это

3 – есть различные способы получения энергии

 

Цели и миссия сообщества, решение задач:

 

► Как собрать БТГ на кухне

► Как собрать своими руками или чужими

► Как найти мастера, специалиста и собрать с ним

 

Чтобы получать бесплатное электричество:

 

Нужно иметь знания как его получить. Так например можно не имея генератора, использовать феномен снятия энергии с индукционной плитки.

При этом плитка потребляет – 2.5 КВт а снимать можно 7.5 (даже до 25 в отдельных схемах съёмников)

 

Схема для изготовления спирали съёмника есть в нашем сообществе, посмотрите как происходит снятие энергии с индукционной плитки:

► Первый этап собираем Бифилярную катушку Николы Тесла:

Из проволоки которую можно купить в любом строительном магазине, можно собрать прибор способный делать утроение энергии, давать +2 в расходе топлива или эконимия в 70%.

 

► Второй этап подключение к индукционной плите

Очень просто.

кладем прямо на индукторную печь

 

► Третий – съем энергии.

 

Да именно энергии. Не просто тока (даже не тока) а энергии, вам следует узнать о том что она безопаснее электричества на 220 вольт, но столь же эффективна.

Сообщество, которое собирает базу чертежей, моделей, сборок и готовых инструкций БТГ (бестопливных генераторов) и других технологий по получению сверх КПД в энергетической сфере.

Вы можете стать частью сообщества, получить помощь в изготовлении БТГ. И помочь этому миру стать чуточку лучше.

Что такое катушка Тесла?

Катушка Тесла — это резонансный трансформатор, изобретенный великим и эксцентричным ученым Николой Теслой, которому также приписывают изобретение переменного тока и радио. Его главная цель — сделать большие, красивые искры, сделать волосы детей дыбом и в целом продемонстрировать силу электричества человечеству. Облако свободных электронов, которое оно производит, также может беспроводным способом питать люминесцентную лампу, находящуюся рядом с ним, но устройство слишком громкое, дорогое и с близкого расстояния, чтобы быть практичным передатчиком энергии.

Никола Тесла разработал свою катушку в начале 1890-х годов, вдохновленный ранними результатами исследований в области электричества. Катушка Тесла основана на устройстве, называемом индукционной катушкой, искровой катушкой или архаичной катушкой Румкорфа. Он состоит из двух витков изолированного медного провода, обмотанного вокруг центрального железного сердечника. Первая катушка, первичная, состоит из нескольких десятков витков грубого медного провода. Вторичная катушка на много тысяч витков намного тоньше медного провода. Когда через катушку подается ток, в первичной обмотке создается сильное магнитное поле. Резкое отключение тока приводит к тому, что поле коллапсирует и выделяет энергию в окружающую среду через вторичную среду. Из-за большого числа витков вторичной обмотки расцепитель вызывает разряд в тысячи вольт, создавая видимую искру, когда он прыгает через зазор к клемме.

Основным компонентом катушки Тесла является индукционная катушка, но она также включает в себя специально разработанную разрушающую катушку, два мощных конденсатора и разрядную мишень, обычно металлический шар, соединенный с проводом, который снова соединяется с катушкой, создавая полную цепи. Конденсаторы используются для хранения большого количества электрической энергии для внезапного и визуально потрясающего разряда.

Сегодня создание катушек Тесла и наблюдение за их красивыми искрами — обычное дело среди любителей электричества и любителей науки. Самая большая в мире катушка Тесла высвобождает 1,5 мегавольт и производит искры длиной 20 футов.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Электромагнитная индукция ч.3: Н. Тесла и его загадки | Андрей Орлов

Один из ранних патентов Николы Тесла описывает новый способ намотки катушек. Этот способ он назвал бифилярной намоткой, т.к. катушка мотается сразу двумя параллельными проводами и считал эту намотку очень важным изобретением:

«Бифилярная катушка — электромагнитная катушка, которая содержит две близко расположенных, параллельных обмотки. Есть четыре типа бифилярно намотанных катушек:

1. параллельная намотка, последовательное соединение;
2. параллельная намотка, параллельное соединение;
3. встречно намотанная катушка, последовательное соединение;
4. встречно намотанная катушка, параллельное соединение.

Некоторые бифилярные катушки намотаны так, что ток в обеих обмотках течёт в одном и том же направлении. Магнитное поле, созданное одной обмоткой складывается с созданным другой, приводя к большему общему магнитному полю. В других — витки расположены так, чтобы ток протекал в противоположных направлениях. Поэтому магнитное поле, созданное одной обмоткой равно и направлено противоположно созданному другой, приводя к общему магнитному полю равному нулю. Это означает, что коэффициент самоиндукции катушки — ноль».

На рисунке выше изображена катушка первого вида и в ней магнитные поля обмоток складываются. Тесла указывал на то, что магнитное поле такой катушки намного больше, чем у обычной.

Вот так выглядит катушка с нулевой самоиндукцией (второй вид):

Любому специалисту по одному её виду становится сразу понятно, что в такой катушке не может появиться индукционный ток, т.к. он будет направлен в обоих проводах в одну сторону и на концах проводов никакой разности потенциалов не будет. Такая катушка будет только греться, но никакой энергии не выдаст. На этом эффекте был построен «Парадокс Геринга», о котором я писал в статье «Удивительная… тупость». Два оставшихся вида намотки – это частные случаи двух первых и особого интереса не представляют.

Т.к. безындукционная намотка слишком наглядна, то все известные мне изобретатели вечных двигателей сконцентрировались на первом виде намотки, дающем большое магнитное поле. Однако мне долго не давало покоя не очень понятное описание катушки в патенте. Вот этот текст:

«Я выяснил, что в каждой катушке существуют определённые взаимоотношения между её самоиндукцией и ёмкостью, что позволяет току данной частоты и потенциала проходить через неё с омическим сопротивлением (DL : здесь Тесла имеет в виду исчезновение реактивного сопротивления) или, другими словами, как если она работает без самоиндукции. Это происходит в результате взаимоотношений между характером тока и самоиндукцией и ёмкостью катушки, т.е. количество последнего достаточно для нейтрализации самоиндукции для данной частоты. Известно, что чем выше частота или разность потенциалов тока, тем меньше ёмкость требуется для нейтрализации самоиндукции, поэтому в любой катушке, особенно небольшой ёмкости, можно достичь поставленных целей, если добиться нужных условий».

И в конце что-то вроде предупреждения:

«Применяя моё изобретение, специалисты в этой области должны хорошо понимать зависимость между понятиями ёмкость, самоиндукция, частота и разность потенциалов тока. Также как и понимать какая ёмкость достигается и какая намотка должна иметь место для каждого конкретного случая».

Действительно, у каждой катушки есть ещё и своя небольшая ёмкость, которая скорее создаёт дополнительные проблемы, чем помогает их решить. К тому же, никто не делает конденсаторы из провода. В общем, стало понятно только то, что патент серьёзно правили и не оставили в нём самой главной информации, до которой, без глубокого понимания процесса, дойти невозможно.

В прошлой статье «Электромагнитная индукция ч.2. Индукция и самоиндукция» я как раз писал о том, что именно токи самоиндукции мешают трансформатору стать генератором. Теперь посмотрите, что получается, если использовать бифилярную намотку Тесла в трансформаторе:

1. бифилярная катушка Тесла из-за большой разности потенциалов между соседними витками создаёт магнитное поле большей напряжённости, чем обычная и сам Тесла писал, что её рационально использовать в качестве мощного электро магнита;
2. при определённой индуктивности системы катушек (это то, что было убрано из патента) подбором частоты и потенциала можно добиться компенсации токов самоиндукции внутренней ёмкостью самой катушки.

Что это означает на практике? А то, что используя бифиляр Тесла в качестве первичной обмотки трансформатора ток в ней будет ограничен только активным сопротивлением провода и энергия в ней практически не будет расходоваться. При этом на вторичной обмотке будет выделяться ЭДС, равная ЭДС, создаваемой первичным контуром. Учитывая увеличенную напряжённость магнитного поля, на выходе напряжение должно быть даже выше номинала.

Это и был генератор, с помощью которого Никола Тесла получал энергию для своих опытов, а та катушка, что стреляет молниями и так популярна у строителей БТГ служила для совершенно других целей и я об этом тоже уже писал: «Загадки Н. Тесла для пятиклассников».

%d0%ba%d0%b0%d1%82%d1%83%d1%88%d0%ba%d0%b0%20%d1%82%d0%b5%d1%81%d0%bb%d0%b0 — со всех языков на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

комиксы, гиф анимация, видео, лучший интеллектуальный юмор.

Катушки Тесла в Истре

Один из самых интересных полу заброшенных объектов Подмосковья находится на окраине города Истра.Это единственный в мире комплекс для открытых ультравысоковольтных испытаний. Испытательные стенды Высоковольтного научно-исследовательского центра Всероссийского электротехнического института (ВНИЦ ВЭИ) — это универсальный комплекс для испытания и исследования объектов техники на стойкость к воздействию импульсных электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения.

На территорию можно пройти через кладбище, дыра в заборе находится прямо напротив установок. Честно говоря меня немого смутила небольшая одноэтажная постройка мимо которой мне предстояло пройти. Я пару минут не решался туда идти боясь спалиться, но к счастью она оказалась заброшена. На объекте имеется охрана, но я слышал с ними можно договориться.



Генератор «Аркадьева-Маркса» — высоковольтные импульсные генераторы, позволяющие достигать высоких значений напряжения относительно простым способом, состоящий из каскада трансформаторов. Он использовался для создания мощного электромагнитное излучение наподобие того, что возникает при ядерном взрыве. Здесь тестировалось поведение аппаратуры при запредельных импульсах электромагнитного излучения. В народе этот каскад трансформаторов известен как «Катушка Тесла».

Генератор «Аркадьева-Маркса» представляет каскад трансформаторов на 3 МВ с коммутационной приставкой.
Полный объем высоковольтных испытаний переменным напряжением и коммутационными импульсами электрооборудования сверхвысоких напряжений, а также исследования частичных разрядов в длинных воздушных промежутках.
Впервые в мире в длительном режиме получено значение переменного напряжения 3 МВ. Достигнута амплитуда коммутационного импульса 4 МВ. При испытаниях на переменном напряжении 3 МВ зафиксированы разряды длиной 50 метров, коммутационным импульсом — 80 метров.
Основные технические характеристики КТ-3 МВ:
Испытательное напряжение, МВ — 0-33
Ток нагрузки, А — 4
Мощность установки, МВА — 12
Напряжение питания, кВ — 10

Башня — генератор Маркса, создающий импульсные напряжения до 9 МВ.


Башня генерирует разряды в девять миллионов вольт, что сопоставимо с секундной выработкой всех электростанций в РФ. Разряд уходит в небольшой шарик, подвешенный над помостом. Испытания здесь проводятся редко, поэтому застать их проведение практически невозможно. Длина получаемой молнии может доходить до 150 метров, иногда разряды уходят в лес.

Установка постоянного напряжения 2,25 МВ

Источник: https://superman2014.livejournal.com/200910.html

Можно ли обогреть дом с минимальными затратами электроэнергии

Рубрика: Ваше мнение Опубликовано 19.11.2019   ·   Комментарии: 4   ·   На чтение: 2 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 5 034

 

Электрическое отопление дома — самый удобный из всех известных видов отопления. Установить электрический котел, конверторы или сделать теплый пол намного проще, чем строить котельную, а затем в ней монтировать котел, дымоход и другое оборудование. Но за удобство с электроэнергией нужно платить, и немалые суммы, особенно в регионах с холодным климатом.

Можно ли уменьшить расходы на отопление электричеством, и как это сделать? Ответ на этот вопрос пытается дать целая плеяда изобретателей.

С появлением индукционных плиток начинается новый этап получения дешевой электрической энергии из дорогой. Было создано немало устройств для демонстрации таких превращений. О том, как сделать халявное отопление уже рассказывалось в одной из статей этого сайта. Но конструкторская мысль не стоит на месте, и появляются все новые оригинальные устройства.

Индукционная электрическая плитка не дает спокойно спать доморощенным изобретателям, претендующим, как минимум, на Нобелевскую премию. Используя бифилярную катушку Тесла для съема энергии с индукционной плитки, удается получить, по их мнению, мощность на выходе до 7,5 кВт. При этом потребляемая плиткой мощность составляет 2,5 кВт. Не правда ли, впечатляющий результат! Остается подключить ТЭНы, и в доме тепло, и финансовые затраты на обогрев минимальны. Увы, не все так просто.

Кратко поясняю, как работает подобное устройство. Под стеклокерамической поверхностью плитки находится индукционная катушка. Переменный ток в катушке создает магнитное поле, которое наводит в стенках и днище металлической посуды вихревой индукционный ток, нагревающий посуду и ее содержимое. Если вместо посуды на поверхность плитки положить бифилярную катушку, то при замыкании ее на потребитель в цепи появится ток. По сути, получаем высокочастотный трансформатор. Напряжение на выходе катушки будет зависеть от количества ее витков.

Смотришь на Youtube ролики, как эти великовозрастные экспериментаторы демонстрируют свои успехи в получении бесплатной энергии от эфира, и жалеешь, что они не доучились даже до 7 класса, где начинается изучение физики. Страдает терминология, измерение напряжения в цепи переменного высокочастотного тока производится обычным мультиметром. Для измерения работы высокочастотного тока используют бытовой электросчетчик. О какой же чистоте эксперимента можно говорить после всего увиденного?

Наконец, любой выпускник школы знает (или должен знать) закон сохранения энергии. Хоть убейся, но получить больше энергии, чем ее выдает розетка, никакими способами не удастся. Халявной энергии не существует, если, конечно, ваша розетка не стоит перед электросчетчиком (только не примите эту шутку за руководство к действию).

Приходится разочаровать всех любителей поиска вечной энергии и дать совет: используйте свой творческий потенциал и финансы в другом направлении. И учите физику.


Post Views:
5 034

Секреты Тесла

Природные процессы. бестопливной энергетики

Тесла известен как один из первых новаторов – исследователей, получавших энергию окружающей среды (свободную энергию) успешно и в больших количествах. О своих изысканиях Тесла публиковал открытые статьи и патенты. В них он объяснял получение энергии извне тем, что в своих устройствах создавал потенциалы ниже потенциалов энергии окружающей среды. Для непонятливых пояснял это аналогией с гидравлическим напором, под действием которого вода движется от большего давления (концентрации энергии или высоты) к меньшему. Никаких других объяснений у него нет: ни понятия о свободной энергии, ее составе структуре, движении, параметрах, принципе перехода из окружающей среды к потребителю, физическом механизме процессов. Видимо, он этого просто не знал, так как, судя по его публикациям, никаких секретов не делал.

Одним из основных устройств является трансформатор Тесла /11/. Первичная обмотка выполнена из толстого провода спиральной и бифилярной. Бифилярность дает встречную намотку: один виток в одну сторону, другой тут же навстречу. Это аналогично, например, способу Болотова /12/, который использовал две катушки, включенные встречно для того, чтобы индуктивность стремилась к нулю (L®0), а собственная частота к бесконечности (w®¥).

Поскольку в соседних парных проводниках бифилярной обмотки электрические токи направлены встречно, то электрино на своих орбитах между проводами имеют одинаковое направление движения (попутное). Отталкиваясь друг от друга как одноименные электрические заряды, они смещают свои орбиты, освобождая пространство между проводами и оказывая на них отталкивающее воздействие (говорят: провода отталкиваются, но их отталкивают заряды). В свободном пространстве между парными проводниками бифилярной обмотки заряды – носители электрического тока как бы прижаты к своим проводникам и их орбиты не пересекаются друг с другом. Это и есть то самое состояние, когда индуктивность (взаимное возбуждение, наводка, паразитные токи) стремится к нулю или равна нулю.

Совсем другое состояние будет при обычной послойной намотке проводов. Токи в них имеют одно направление, а электрино на своих орбитах между соседними проводами направлены встречно, орбиты их пересекаются друг с другом. Наружные электрино имеют направление обращения по своим орбитам, совпадающее с их общим контуром циркуляции вокруг этих двух проводов, поэтому образуется общий контур вокруг пары проводов. Общие контуры циркуляции вокруг пар проводов объединяются в общий контур циркуляции вокруг всей обмотки. Эти общие контуры оказывают сжимающее действие на провода (говорят: провода притягиваются). Заряды – носители электрического тока вследствие пересечения их орбит между проводами внутри обмотки образуют паразитные токи: индуктивность стремится к конечной величине.

Известно, что Тесла делал опыты, например, при частоте 160 кГц, а Болотов – при 300 МГц, что уже близко к частоте колебаний атомов и резонансу с ними. Форма плоской спирали бифилярной первичной обмотки объясняется тем, что при обычной послойной намотке практически невозможно конструктивно сделать ее бифилярной. Да еще чисто электрически при этом эффект L®0 вряд ли получится из-за взаимного влияния разных соседних витков.

Вторичная обмотка трансформатора Теслы многовитковая высоковольтная с послойной намоткой провода, размещается внутри первичной, без магнитного сердечника. Контур цепи включает в себя индуктивность, емкость, нагрузку и разрядник. Разрядник всегда нужен был для Теслы как прибор для облегчения настройки в резонанс, так как разрядник обладает широкополосным спектром частот и какая-нибудь частота да попадет в нужный диапазон частоты резонанса. Высокие частоты, напряжения, амплитуды, резонанс обеспечивали прием энергии из внешней среды. При некоторых параметрах электрический ток, напряжение и мощность достигали таких значений, что обеспечивали потребителя полностью, да еще оставалось для передачи энергии взаимной индукцией и взаимосвязанным резонансом в первичную обмотку (обратный ток). В этом случае трансформатор мог работать автономно на собственной частоте контура и питать потребителя электроэнергией.

Возможно, такая же схема или близкая к ней была применена на электромобиле Тесла.

Как видно, не у Теслы были секреты, а у природы и он их не ведал.

Из-за отсутствия теории процессов незнание продолжается и в настоящее время. Так, при ближайшем рассмотрении оказалось, что в системе зажигания автомобильных двигателей применяется схема Теслы, обеспечивающая 20-кратное увеличение энергии искры за счет подпитки из окружающей среды. Но никто об этом даже не догадывается, несмотря на то, что системы зажигания известны уже более века, тиражируются многомиллионными тиражами и состоят из элементов, характерных для схемы Теслы: трансформатор (индукционная катушка), прерыватель и разрядник (свеча зажигания).

Излагаемая в книге теория естественной энергетики позволяет не только раскрыть «секреты» Теслы, но и найти пути практического использования неизвестных ранее природных источников неограниченной и экологически чистой энергии.

Двигатели ВАЗ-2105 и ВАЗ-2106 после настройки с магнитным оптимизатором – обработчиком воздуха до подачи его в цилиндры двигателя работали достаточно устойчиво в течение лета и части зимы 2002 года (2106 …

Итак, завершена трилогия о естественной энергетике – энергетике XXI века. Оказывается, человечество страдает от дефицита энергии и связанного с ней экологического беспорядка при изобилии энергии, аккумулированной в веществе и в …

Введение О воде уже достаточно много написано в предшествующем материале /1, 2, 3/. Но с течением времени пришло новое понимание и новые факты, знание которых необходимо для лучшей и более …

Электромагнитная индукция и катушки Тесла: как это работает

Никола Тесла известен как один из величайших умов в науке. Его эксперименты помогли продвинуть области электричества и магнетизма, сделав возможными многие гаджеты и предметы роскоши, которыми мы наслаждаемся сегодня. Одним из самых известных изобретений Теслы является катушка Теслы, первое устройство, которое могло передавать электричество без проводов. Катушка была создана в 1891 году, до появления трансформаторов с железным сердечником.

Сегодня структуру катушки Теслы можно найти в некоторых телевизорах и в лабораториях.

Как работает катушка Тесла?

Есть 6 основных компонентов катушки Тесла: искровой разрядник, конденсатор, трансформатор, первичная катушка, вторичная катушка и верхняя нагрузка. И первичная, и вторичная катушки имеют собственный конденсатор и соединены друг с другом искровым разрядником. Искровой разрядник представляет собой пространство между двумя электрическими проводниками, в котором проходит «искра». Свечи зажигания в автомобиле имеют зазор, который способствует воспламенению топлива в двигателях.

На приведенной ниже диаграмме показана базовая структура катушки Тесла и ее компонентов.Тор является верхней нагрузкой.

Изображение от Omegatron

Эксперименты с катушкой Теслы

Существуют десятки вариантов того, как создать собственную катушку Тесла. Однако его создание может оказаться опасным экспериментом. Только взрослые должны заниматься строительством и должны делать это на открытом пространстве, например, на складе или в гараже, в защитном снаряжении и соблюдая определенные меры предосторожности.

Вот некоторые материалы, которые вам понадобятся для проведения простого эксперимента, чтобы узнать об этом великолепном изобретении, электричестве и электромагнитной индукции.

Расходные материалы
  • Труба из ПВХ (около 4 футов)
  • Трансформатор/источник питания
  • Дерево (для основания и искрового промежутка)
  • Медная проволока
  • Конденсатор
  • Гайки и болты для искрового разрядника
  • Тор

Базовая конструкция

Два куска дерева послужат основой для вашей катушки. Между двумя частями будут трансформатор, конденсатор и разрядник. Вы можете сделать свой собственный конденсатор с помощью лейденской банки.Вторичная катушка представляет собой медный провод, намотанный на трубу из ПВХ. Первичная катушка также представляет собой медный провод, намотанный по спирали. Трансформатор/источник питания подключается к первичной обмотке. Трансформатор не следует включать до тех пор, пока все не будет настроено и вы не окажетесь на безопасном расстоянии. Когда все настроено и трансформатор включен, электрический ток проходит по проводу и концентрируется в верхней нагрузке или торе, что некоторые называют «молниями».

Катушка Тесла работает благодаря электромагнитной индукции.Это когда изменяющееся магнитное поле вызывает протекание электрического тока. Если вы знаете об электромагнитах, то знаете, что при подаче электрического тока на медную проволоку она становится похожей на магнит, генерируя собственное магнитное поле.

Катушка Теслы сквозь время. Как это получилось и почему. | Рухани Валия

Как это произошло и почему.

Никола Тесла был человеком-единорогом до того, как «человек-единорог» стал термином.

Он был сербским изобретателем, которому пришла в голову идея беспроводной передачи энергии среди таких вещей, как переменный ток, асинхронные двигатели и многие другие.

Я бы сказал, что он построил свою идею глобальной беспроводной передачи энергии в трех фазах. Самой первой была Катушка Теслы, о которой я снял видео. Вы можете проверить это ниже.

Вторым этапом его плана масштабирования было создание Увеличивающего передатчика. Он построил это в своей лаборатории в Колорадо-Спрингс.

По сути, это была увеличенная версия катушки Теслы. Используя это как аналогию, первая башня представляет собой первичную катушку, а вторая башня представляет собой вторичную катушку.

Наконец, третья фаза его масштабирования заключалась в том, чтобы сделать его глобальным. Он спроектировал и построил Башню Ворденклиф в Нью-Йорке.

Тем не менее, эта версия провалила и в конце концов была снята в 1917 году, но мы забегаем вперед. Давайте посмотрим, что должно было произойти, прежде чем Тесла представил свою первую демонстрацию; Катушка Тесла.

Чтобы объяснить путь Теслы к глобальной беспроводной передаче энергии, есть несколько ключевых моментов в истории и изобретениях, которые нам нужно рассмотреть в первую очередь.

Первым ключевым изобретением является батарея в 1780-х годах. Два физика, Гальвани и Вольта, провели эксперимент. Я рассказываю обо всем процессе в своей статье о физике беспроводной передачи энергии. Я связал это ниже.

Вслед за батареей датский физик Ганс Кристиан Эрстед узнал, что движущийся электрический ток создает магнитное поле. Его открытие было первым, обнаружившим связь между электричеством и магнетизмом.Он продемонстрировал это на лекции в 1820 году.

Возможно, самым важным изобретением Катушки Теслы в дальнейшем является электромагнит . В 1826 году английский физик Уильям Стерджен обнаружил, что электрический ток, проходящий через провод , намотанный вокруг железного стержня , заставляет железный стержень вести себя как магнит.

Он назвал это электромагнитом.

Несколько лет спустя, в 1831 году, человек по имени Майкл Фарадей задался вопросом, сможет ли он получить электричество с помощью магнитов. Итак, он использовал электромагниты. Фарадей наиболее известен открытием электромагнитной индукции.

Он использовал две отдельные катушки, обернутые вокруг одного железного кольца, и заметил, что когда он подсоединял/отсоединял батарею к первому проводу, второй провод получал разряд электричества. Он назвал это , индуцирующим ток.

Это явление объясняется с помощью закона индукции Фарадея, который гласит, что:

изменяющееся магнитное поле индуцирует электродвижущую силу (ЭДС) в петле провода, где ЭДС заставляет электроны двигаться и формировать ток

К этому моменту все компоненты, необходимые для создания катушки Теслы, были изобретены, но предыстория на этом не заканчивается.

После открытия Фарадеем индукции Николас Каллан, ирландский священник, захотел усовершенствовать устройство Фарадея.

Он решил намотать первичную и вторичную катушки вокруг одного и того же железного стержня, сохраняя при этом их электрически разделенными. Это позволило ему почувствовать электрические толчки от провода , который не был напрямую подключен к батарее!

Он также обнаружил, что если первичный провод, подключенный к батарее, был толстым, а вторичный провод был тонким и скручен сильнее, то производимый им толчок был более мощным.

Если вторичная катушка имеет меньше витков, чем первичная, то в результате ток будет на больше , а напряжение на меньше . Однако Каллан сделал вторичную катушку с большим количеством витков, чем первичная катушка, поэтому в результате получилось на больше напряжения, и на меньше тока.

Устройство Каллана было названо повышающим трансформатором . Когда он подключил батарею к катушке, она стала электромагнитом с магнитным полем. Когда он отключил батарею, она потеряла свое магнитное поле.

Используя закон Фарадея, каждый раз, когда Каллан подключал или отключал кабель, он создавал новый ток во второй катушке провода . Он также использовал колесо для механического подключения и отключения аккумулятора, действуя как своего рода «повторитель».

Хотя эта версия была позже улучшена Уильямом Стердженом, устройство Каллана использовалось для электрошоковой терапии в течение многих лет.

После этого самым большим достижением стало использование самой катушки для отключения и подключения к аккумулятору вместо использования колеса. Как это работает?

Ну, ток, протекающий через первичную катушку, заставил ее вести себя как стержневой магнит. Затем провод, по которому течет ток, был подключен к выключателю, чтобы он мог потянуть за него и активировать пружину в цепи.

Движение пружины отключит ток. Однако, как только соединение было удалено, первичная катушка больше не была бы магнитной. Это приводит к тому, что пружина отключается, и переключатель снова включается.

Электрический прерыватель

Этот процесс включения и выключения выключателя будет щелкать от 20 до 40 раз в секунду и был назван электрическим прерывателем.

Оставалось место для инноваций.

Электрический прерыватель иногда искрил. Итак, в 1853 году человек по имени Арманд Физо создал лейденскую банку, чтобы поглотить искру. Это была первая версия конденсатора.

Это что-то сделанное из двух больших токопроводящих материалов, разделенных изоляционным материалом.

Добавив конденсатор и избавившись от искры, Физау создал новое устройство, которое брало постоянный ток из батареи и производило всплески переменного тока в 1850-х годах.

Хотя это и не обязательно для понимания катушки Теслы, я также упомяну, что в 1886 году Генрих Герц добавил антенну к индукционной катушке и создал первую искусственную радиоволну.

Здесь появляется Тесла.

Услышав о радиоволнах, созданных Герцем, Тесла посетил Всемирную выставку в Париже в 1889 году. Он начал возиться с индукционной катушкой. Среди прочего, он удалил прерыватель и батарею постоянного тока и заменил их генератором переменного тока.

В этом есть смысл — зачем использовать батарею и механический переключатель для включения и выключения тока, если вместо этого можно использовать генератор, который автоматически меняет направление тока?

Хотя эта первая адаптация в конце концов не сработала (из-за перегрева и расплавления изоляции проводов), она привела к тому, что Тесла использовал искру или воздушный зазор.

С некоторыми другими изменениями мы, наконец, пришли к исходной версии катушки Теслы, которая выглядела примерно так:

Оригинальная схема катушки Теслы использует конденсаторы и искровые разрядники

Современная версия, которую я воссоздал в своем видео. , немного проще.Он больше не использует конденсаторы или разрядники и выглядит так:

Современная версия схемы катушки Теслы

P.S. для объяснения того, как электромагнитная индукция работает в современных схемах, посмотрите мое видео, ссылка на которое находится в начале этой статьи.

Никола Тесла в 1891 году зажег беспроводную лампочку с помощью своей катушки, но, как я уже говорил ранее, его мечтой была передача беспроводной энергии на большие расстояния с помощью земли.

После того, как Катушка Теслы заработала, он построил более крупную версию, о которой я упоминал ранее, под названием Увеличивающий передатчик.Он мог зажечь три лампы накаливания на расстоянии 100 футов или 30 метров.

После своего второго успеха он построил башню Уорденклиф на Лонг-Айленде в 1901 году. Он хотел использовать башню, чтобы использовать энергию, которая, как он думал, была внутри Земли, в надежде превратить нашу планету в гигантскую динамо-машину.

Башня будет получать энергию от угольного электрогенератора и отправлять ее глубоко в землю с помощью металлического стержня. Он думал, что земная кора будет транспортировать энергию.

Башня, однако, считалась неудачной, была снесена в 1917 году и так и не была достроена.Есть много предположений о том, почему это не сработало, некоторые из них, конечно, более здравые, чем другие.

Статья, на которую я дал ссылку ниже, отлично объясняет некоторые недостатки башни и то, как Тесла пытался решить проблему

Нам еще многое предстоит разработать, когда дело доходит до современной беспроводной передачи энергии. Мы только поцарапали услугу, даже с помощью других методов, таких как передача радиоволн и индуктивная связь. Чтобы узнать больше о том, как сейчас выглядит беспроводная передача энергии, прочитайте эту статью, которую я написал.

Как работают катушки Теслы?

‍Считающийся одним из лучших изобретателей всех времен, Никола Тесла создал множество вещей, которые изменили мир и опередили свое время. Сюда входят и катушки Тесла.

Катушки Тесла были первой когда-либо созданной системой для беспроводной передачи электроэнергии. Это было революционно и работало с использованием двух катушек и источника питания, такого как батарея, для передачи электричества. Одна катушка питает другую катушку, и это позволяет току проходить через обе, создавая частоту.

Катушка Тесла до сих пор известна как одно из самых удивительных изобретений в истории, и спустя более 100 лет она по-прежнему актуальна в нашем обществе. То, как работали эти катушки, было чем-то, чего мир никогда раньше не видел, демонстрируя тот опыт, которым действительно обладал Никола Тесла. Это руководство объясняет больше о том, как именно работает катушка Тесла.

Хотя достать оригинальную катушку Теслы непросто, у нас все же есть специалисты, которые могут собрать всю необходимую информацию о ней.Продолжая читать, вы узнаете о том, как работает катушка Теслы, что такое катушка Тесла и актуальны ли они в нашем обществе сегодня.

‍Как работают катушки Теслы?

Существует основной принцип, который следует учитывать при обсуждении катушки Теслы, и он выполняется очень просто. Принцип заключается в том, что производимый электрический ток представляет собой поток электронов, и он возникает в двух местах для создания тока.

Это стало возможным благодаря электромагнитной индукции, когда магнитное поле может создавать ток в электрический поток, чтобы заполнить область вокруг катушек и создать электрическую частоту.

Есть несколько важных шагов, необходимых для того, чтобы катушка Тесла могла работать и создавать электрический ток, за которым вы гонитесь.

1. Источник питания подключен к первичной катушке

Для начала катушки должны быть подключены к какому-либо источнику питания, например к батарее. Это необходимо, иначе не будет прямого способа запитать катушку и создать какие-либо потоки электричества или электрического тока.

Конструкция катушки такова, что эта первичная катушка достаточно прочная, чтобы выдерживать большое количество электричества и большой заряд.После того, как вы подключили источник питания, потребуется некоторое время, чтобы включить его, чтобы начать работу.

2. Конденсатор и первичная катушка начинают проводить электричество

При подключении питания конденсатор в первичной катушке начинает поглощать создаваемый заряд. Он работает таким образом, чтобы удерживать как можно больше заряда, чтобы получить максимальное количество энергии, которое он способен удерживать.

Медь является основным компонентом конструкции первичной катушки, поскольку она является одним из лучших проводников электричества и помогает обеспечить безопасность катушек Теслы.Конденсатор будет накапливаться до экстремального уровня, при котором заряд должен разрушиться дальше.

Искры будут образовываться по мере того, как она будет накапливаться, пока не достигнет предела прочности. Причина, по которой он должен сломаться, заключается в том, что при возникновении искр между ними возникает сопротивление воздуха.

Это приводит к тому, что искровой разрядник создает слишком большую мощность для единственного первичного конденсатора и катушки, что означает, что ему требуется дополнительная помощь для обработки заряда.

3. Ток создает магнитное поле

Как только этот уровень достигнут, ток переходит из первичной катушки в нечто более обширное.Это известно как магнитное поле, которое формируется вокруг первичной катушки, и его можно рассматривать как электрический пузырь вокруг катушки.

Магнитное поле требует тонн энергии и электрического потока. Самое примечательное в этом поле то, что оно абсолютно безопасно, несмотря на то, что выглядит как что-то, что может убить любого, кто находится в нескольких футах от него.

Электромагниты также делают возможным формирование этого магнитного поля. Комбинация медной проволоки и электрического тока образует это поле.

4. Эта энергия создает электрический ток во второй катушке

Как только магнитное поле достигает более мощного уровня, одиночная катушка больше не может его удерживать, и это заставляет ее еще больше разрушаться и достигать вторичной катушки. В это время электрический ток будет течь между обеими катушками.

Когда это происходит, воздух между двумя катушками содержит напряжения, которые непрерывно передаются туда и обратно. Это также создает искры и искровые промежутки, в результате чего вторичная катушка и конденсатор становятся более мощными.

Аналогично накоплению в первой катушке, вторичная катушка также может удерживать ограниченное количество энергии. Он продолжает строиться и расти, пока не достигнет критической точки.

5. Заряд высвобождается, чтобы проводить электричество

Как только заряд достигает слишком большого уровня во вторичной катушке, он должен высвободиться, чтобы создать всплеск электрического тока. Этот всплеск превращается в напряжение, которое создает и поддерживает высокочастотные электрические волны.

Удивительная часть этих электрических волн, испускаемых катушками, заключается в том, что они полностью беспроводны, но при этом могут питать или освещать флуоресцентную лампочку одним касанием.

После этого процесс начинается снова. Машина может стать самоподдерживающейся после завершения этого цикла один раз, и это позволяет катушке Теслы поддерживать резонанс.

Что такое катушка Теслы?

Катушка Теслы — электрическая резонансная схема трансформатора. Первоначально он был разработан знаменитым изобретателем Николой Теслой в 1899 году как способ получения больших электрических токов при низких напряжениях.

Чрезвычайно сложно дать определение или классифицировать катушку Тесла, потому что это уникальное изобретение одного из величайших умов в истории.Его часто называют генератором частоты или просто массивным трансформатором, вырабатывающим электрический ток.

Катушка Теслы использует две отдельные катушки для работы, и одна катушка питает другую, создавая большую мощность. Но поскольку это скорее электрический ток, чем реальное электричество, человек сможет прикоснуться к току, не будучи пораженным электрическим током.

Это можно сравнить с прикосновением к двум проводам и ощущением удара рукой. Катушка Теслы не такая, и вместо этого вы просто прикоснетесь к слабому электрическому току, что совершенно безопасно.

Опасны ли катушки Теслы?

Катушка Тесла может быть опасна, если вы не знаете, на что она способна, и не соблюдаете обычные меры предосторожности при ее использовании. Однако истинная опасность определяется только тем количеством напряжений, на которое оно установлено в данный момент.

Первичная обмотка — самая мощная часть машины, получающая наибольшее количество напряжений, которые могут оказаться опасными для человеческого организма. Вторичная катушка будет менее мощной, но ее все же следует избегать в качестве меры предосторожности.

Ни при каких обстоятельствах нельзя прикасаться к первичной обмотке. Однако вторичная катушка может использоваться кем-то, кто находится на расстоянии между ними и машиной, используя металлические стержни в качестве проводников для управления током.

Катушки Теслы также представляют опасность для электроники поблизости. У него мощное электромагнитное излучение, которое может уничтожить любую локальную электронику, например, телефоны вокруг него.

Для чего сегодня используются катушки Теслы?

Размер катушек Тесла сегодня значительно уменьшился, но эта технология по-прежнему широко используется в радиоприемниках, телевизорах и других подобных технологиях, для эффективной работы которых требуется беспроводной поток тока.

Они также используются в некоторых из наиболее важных отраслей промышленности в мире, таких как нефть, фармацевтика и строительство для различных целей. Это просто показывает, насколько продвинутой была эта технология в 1891 году, когда она все еще используется более 100 лет спустя.

Индукционная катушка (ок. 1900 г.) | Музей радиации и радиоактивности

Примерно до 1920 года высокие напряжения (десятки тысяч вольт), необходимые для рентгеновских исследований, генерировались либо индукционными катушками, высокочастотными катушками Тесла, либо статическими машинами.Хотя каждая из них имела свои преимущества, индукционные катушки обычно были предпочтительным источником питания высокого напряжения.

Постоянный ток (DC) обычно подавался на индукционную катушку с помощью батареи элементов или аккумуляторов. Переменный ток также можно было использовать, но на заре рентгеновских лучей источник переменного тока часто был ненадежным.

Индукционная катушка состоит из двух отдельных катушек: первичной и вторичной. Внутренняя «первичная» катушка состоит из изолированного провода, намотанного на центральный железный сердечник.Внешняя «вторичная» катушка намотана на первичную.

Когда ток подается на первичную катушку, во вторичной катушке индуцируется напряжение, превышающее напряжение, приложенное к первичной обмотке — отношение напряжений такое же, как отношение числа витков в двух катушках. Например, если напряжение, подаваемое на первичную обмотку, составляет 10 вольт, а количество витков в первичной и вторичной обмотках составляет 200 и 400 000 соответственно (отношение 2 000 к 1), индуцированное напряжение во вторичной обмотке составляет 20 000 вольт.В то же время, когда катушка увеличивала напряжение, она также уменьшала ток.

К сожалению, реальное напряжение, создаваемое во вторичной обмотке, трудно точно измерить. Вместо этого он оценивался по максимальному расстоянию, на которое искра могла проскочить через искровой промежуток, подключенный к клеммам вторичной катушки. На самом деле катушки оценивались по длине их искры (например, 4, 8, 12 и т. д.). Умножение искрового промежутка (в дюймах) на 10 000 и добавление 10 000 дало приблизительное значение напряжения.То, насколько «жирной» была искра, давало приблизительное представление о силе тока (миллиамперах).

Загвоздка в том, что постоянный ток в первичной обмотке не индуцирует ток во вторичной обмотке. Чтобы ток генерировался во вторичной обмотке, должно произойти изменение магнитного поля, создаваемого первичной катушкой. Точнее, магнитное поле должно претерпевать повторяющиеся и быстрые изменения. Это достигается за счет быстрого включения и выключения тока через первичную катушку. Устройство, которое делает это, известно как прерыватель, потому что оно прерывает ток.

Простейший тип прерывателя, вроде того, что на нашей индукционной катушке, был механическим. Хотя это могло быть приемлемо для легкой работы, у механического прерывателя возникали проблемы (например, дуговые обратные разряды) при использовании с большими токами. И было шумно. Для серьезной работы требовался ртутный прерыватель или электролитический прерыватель.

Механический прерыватель на нашей катушке работает следующим образом.

Когда ток подается на первичную обмотку, железный молоток (а) на конце контактного рычага притягивается к контакту намагниченного железа (b) на конце железного сердечника первичной обмотки.Это размыкает контакты прерывателя (c), что останавливает подачу тока на первичную обмотку. Поскольку сердечник больше не намагничен, контактный рычаг возвращается в нормальное положение покоя. Когда это происходит, контакты прерывателя снова замыкаются, и ток течет к первичной обмотке. Результатом является быстрое включение и выключение тока на первичку. Это повторяющееся установление и разрушение магнитного поля первичной обмотки индуцирует высокое напряжение во вторичной обмотке.

К 1920 году значительное число радиологов перешло на трансформаторы.Эти устройства повышали напряжение, подаваемое переменным линейным током (AC), который стал широко доступным и относительно надежным. А к концу 1920-х годов трансформаторы были практически единственным источником высокого напряжения, по крайней мере, в стационарных установках, где был доступен переменный ток. Трансформаторы были проще, тише и надежнее индукционных катушек.

Был также тип гибридного трансформатора, представленного в 1907 году Гомером Снуком, о котором стоит упомянуть: трансформатор без прерывателя.В нем использовался двигатель постоянного (или переменного) тока для выработки переменного тока. Этот ток подавался на трансформатор, повышающий напряжение. Поскольку повышенный ток все еще был переменным, его нужно было выпрямить. Когда он работал, он был впечатляющим — он мог выдавать 100 кВп при 100 мА. Единственной проблемой была ненадежность трубки клапана, используемой для выпрямления тока.

Показанный здесь пример слишком мал, чтобы его можно было использовать для работы с рентгеном. Вместо этого он предназначался для использования в школах, т.е.д., демонстрации в классе. Производитель и дата производства неизвестны.

Размер: основание 7 x 12 дюймов, катушка 3 дюйма в диаметре и 6,5 дюймов в длину.

Электрифицирующая катушка Теслы Музыка и мода

8 сентября 2014 г.

На выставке Bay Area Maker Faire в мае 2014 года высокотехнологичный модельер Анук Виппрехт и создатели музыки ArcAttack объединили свои усилия для захватывающего шоу, основанного на катушках Теслы. Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть действие!

Это представление, вероятно, вызывает несколько вопросов у посвященных катушек Теслы: почему «молния» не влияет на человека, которого она поражает? Как вы делаете музыку с катушками Теслы? Что такое катушка Тесла?

Поля, Тесла и базовые трансформаторы

Катушки Тесла

— это в основном специальные типы трансформаторов — аппараты, работающие на магнитной индукции, которая, в свою очередь, основана на взаимодействии электрического и магнитного полей.

Электрические поля и магнитные поля действуют на расстоянии (как гравитация) и взаимодействуют друг с другом. Изменяющееся магнитное поле толкает или притягивает заряженные частицы, и если эти заряды могут свободно двигаться (как в проводящем материале), возникает электрический ток. Электрический ток означает, что электрические заряды движутся, и это движение создает магнитное поле. Этот процесс создания электрического тока и магнитного поля называется индукцией. 1

Когда изменяющееся магнитное поле направлено перпендикулярно через замкнутую петлю проводящего провода, оно генерирует электрический ток в проводе.В свою очередь, движущиеся заряды будут создавать другое магнитное поле. Эта часть фундаментальной физики лежит в основе двигателей, генераторов, трансформаторов и катушек индуктивности.

Переменные токи (AC) — это токи, которые изменяются во времени, двигаясь в одном направлении, а затем в другом, создавая магнитное поле, изменяющееся во времени. Постоянные токи (DC) — это токи, которые текут только в одном направлении.

Давным-давно, когда впервые возникла проблема с передачей электроэнергии в дома, Томас Эдисон поставлял постоянный ток.Ему дали рекомендательное письмо нанять Николу Теслу. Эдисону не нравилась идея Теслы с переменным током, но он нанял Теслу, чтобы улучшить свои методы доставки постоянного тока, и, как гласит история, Эдисон предложил за это хорошую сумму денег. 2

После того, как Тесле удалось повысить эффективность электричества с помощью постоянного тока, Эдисон не заплатил Тесле и сказал, что предложение денег было частью шутки, которую Тесла не понял. 2 Тесла ушел из компании Эдисона и началась знаменитая «война токов».

Тесла решился на собственную деятельность и после года тяжелого труда основал собственную компанию. Он разработал генератор переменного тока и двигатель. В конце концов Джордж Вестингауз заинтересовался своими устройствами подачи переменного тока, и они объединили усилия и сделали попытку осветить Всемирную выставку 1893 года. 2 Они были очень успешными! Вскоре работы Теслы стали использоваться для использования энергии Ниагарского водопада и подачи переменного тока по всему региону.

Никола Тесла также работал над устройствами беспроводной передачи с нереализованной целью передачи электричества через Атлантический океан по беспроводной связи (хотя он мог управлять моделью корабля по беспроводной связи).Он также зажег в руке газоразрядную лампу, используя переменный ток высокого напряжения и высокой частоты. И фундаментальная физика, стоящая за всем этим, связана с взаимодействием между электрическими и магнитными полями: изменяющееся магнитное поле индуцирует электрический ток, а электрический ток индуцирует магнитное поле.

Базовые трансформаторы изготовлены из спиральной проволоки (наподобие пружины), по которой проходит переменный ток. Когда этот скрученный провод подносится к другому витку провода, изменяющееся магнитное поле, создаваемое первой катушкой, индуцирует электрический ток и магнитное поле во второй катушке.

Катушки проволоки не должны соприкасаться друг с другом, потому что электрические и магнитные поля действуют на расстоянии. Однако сила этих полей пропорционально больше на более близких расстояниях: чем они ближе, тем сильнее эффект.

Величина поля первичной (первой) катушки, которая взаимодействует со вторичной (второй) катушкой, определяет, насколько связаны две катушки. Обычные трансформаторы связывают 97 или более процентов магнитного поля и имеют низкие потери энергии. 1

Обычные трансформаторы, подобные показанному на диаграмме ниже, полагаются на магнитную индукцию для повышения или понижения напряжения.Первичная катушка провода несет переменный ток, который создает изменяющееся магнитное поле. Это изменяющееся магнитное поле (описываемое магнитным потоком на схеме) индуцирует ток во вторичной обмотке.

Трансформаторы обычно устанавливаются на линиях электропередач и используются для снижения напряжения, подаваемого от зданий электростанций. Трансформаторы также широко используются с кабелями для зарядки сотовых телефонов, шнурами для зарядки ноутбуков и принтерами. Трансформаторы для этих устройств расположены на большой площади шнура, который втыкается в стену. 1

Слева направо : (A) A Изображение трансформатора с первичным и вторичным проводами. Часто в обмотки помещают железный сердечник, чтобы увеличить количество силовых линий магнитного поля, проходящих через вторичные обмотки; (B) обычный трансформатор на мачте; (C) и разобранный адаптер переменного тока.
Авторы изображений : A. Daniels, Glogger и Cuddlyable3 соответственно (все через Wikimedia Commons).

Катушки Теслы

Катушки Тесла

— это трансформаторы, но не обычные трансформаторы. Они основаны на одной и той же фундаментальной физике, но трансформаторы Теслы отличаются друг от друга по-разному. Трансформаторы Тесла работают при очень высоких напряжениях, высоких частотах и ​​малых токах — условиях, которые могут вывести из строя многие обычные трансформаторы.

Трансформаторы Теслы

имеют первичную катушку с несколькими витками и вторичную катушку с большим количеством витков. Между ними просто воздух, и они связывают только от 10 до 20 процентов наведенного магнитного поля. 3 Каждая из этих катушек подключена к собственному конденсатору, что делает каждую из них резонансной цепью, и они спроектированы так, чтобы находиться в резонансе друг с другом.

Резонансный контур — это контур, в котором периодически возникает ток, а затем нет тока. Во-первых, рассмотрим небольшой конденсатор, который представляет собой две металлические пластины, расположенные очень близко друг к другу, но не соприкасающиеся.

Если мы подключим конденсатор к батарее, как только мы замкнем цепь, заряд начнет течь по цепи, при этом электроны накапливаются на одной пластине конденсатора и отталкиваются от второй пластины конденсатора, потому что они чувствуют толчок от удаленного заряда, отталкивающего их от первой пластины, и притяжение к положительной клемме батареи.

Ток (поток заряда) в цепи продолжается до тех пор, пока пластины не будут заполнены максимальным зарядом, который может удерживать конденсатор. Помните, что подобные заряды отталкиваются, поэтому по мере того, как каждый заряд застревает на первой пластине, становится труднее поставить на нее другой заряд.

Этот полностью заряженный конденсатор, подключенный к батарее, имеет два варианта: Не слишком сильные выводы батареи, ток в цепи прекращается, потому что пластины заполнены, все остается по-прежнему; или слишком сильное тесто, больше заряда попадает на полные пластины, в результате чего заряд перескакивает через зазор между двумя пластинами и ионизирует воздух между ними.

Пример схемы с конденсатором.

Если мы возьмем полностью заряженную пластину, снимем ее с батареи и подсоединим к петле провода (индуктору), то произойдет (если нет потерь) раскачивание энергии от конденсатора к индуктор.

Когда заряженный конденсатор пытается разрядиться, позволяя отрицательным зарядам с одной стороны пластины пройти по проводу к другой стороне конденсатора, заряды испытывают силу в противоположном направлении из-за индуцированного тока, возникающего в катушка провода, и это происходит до тех пор, пока пластины не разрядятся, а затем индуктор из-за уменьшения тока по мере заполнения другой пластины имеет индуктивный ток, который продолжает заряжать пластину конденсатора до тех пор, пока то, что когда-то было положительно заряженной пластиной, не станет отрицательно заряженной. заряженная пластина с максимальным зарядом –Q.

Пример схемы с катушкой индуктивности и конденсатором.

Таким образом, схема качает заряд туда-сюда, а ток туда-сюда. Если бы не было потерь, это продолжалось бы вечно, но потери есть, и в итоге энергия рассеивается на нагрев проводов и окружающей среды.

В катушке Теслы энергия в первичной катушке и конденсаторе течет туда и обратно через множество циклов. Вторичная катушка и вторичный конденсатор имеют одинаковую цикличность энергии, поэтому они находятся в резонансе (колебания с той же частотой) с первичной катушкой и конденсатором.Первичная катушка передает свою энергию вторичной катушке в течение ряда циклов, пока вся энергия не будет передана из первичной обмотки во вторичную или на потери.

Поскольку первичная и вторичная катушки колеблются вместе (резонансные), катушки Тесла довольно эффективны, поскольку 85 или более процентов энергии передается от первичной к вторичной, даже несмотря на то, что связь поля очень мала.

Для первичной катушки электрический заряд сначала должен полностью заполнить специальный конденсатор, который действует как переключатель (искровой разрядник), который посылает ток в первичную катушку и первичный конденсатор, после чего начинается цикл.Цикличность происходит с высокой частотой (от 20 до 100 тысяч раз в секунду).

Это затем индуцирует магнитное поле, которое индуцирует ток во вторичной катушке. Вторичная катушка имеет много витков, но находится достаточно далеко от первичной катушки, поэтому изолирована от нее и, следовательно, не выходит из строя.

Количество витков вторичной катушки и емкость в верхней части основаны на резонансной частоте первичной катушки. Катушки Тесла требуют, чтобы резонансная частота вторичной катушки была равна резонансной частоте первичной катушки.

Поскольку на вторичной катушке намного больше обмоток, вторичный конденсатор имеет гораздо меньшую емкость, но он способен нести гораздо больший заряд и гораздо более высокое напряжение из-за своей тороидальной/бубликообразной геометрии. Индуцированный ток во вторичной катушке затем заряжает вторичный конденсатор, присоединенный к вторичной катушке.

Схема катушки Тесла. Конденсатор высокого напряжения является первичным конденсатором. Тор — это вторичный конденсатор, который удерживает очень высокий заряд и имеет очень низкую емкость.
Изображение предоставлено: Омегатрон через Викисклад.

На фотографии ниже изображен трансформатор Теслы в Мемориале Николы Теслы в Хорватии. Нижняя часть представляет собой короткую катушку из очень «разболтанных» обмоток, соединенных с конденсатором. Внутренний сердечник — это вторичная катушка с множеством обмоток. Воздух находится между двумя змеевиками и внутри обоих змеевиков.

В верхней части внутренней катушки имеется «клетка», которая собирает заряд (вторичный конденсатор). Из-за большого радиуса кривизны и площади поверхности вершины она способна накапливать большой заряд и поддерживать высокое напряжение, прежде чем разрядится в воздух.Когда он разряжается, он ионизирует воздух, как молнии.

Слева направо: Катушка Тесла; Разряд катушки Теслы на британском Теслатоне 2006 года в Дерби. Авторы изображений: Затоньи Шандор и Кэролайн Тесман соответственно (оба через Викисклад).

Музыкальные катушки

Примечание редактора: Более ранняя версия этого раздела давала неполное объяснение метода создания музыки в ArcAttack. С тех пор раздел был обновлен и исправлен.

Группа ArcAttack 4 творчески использует разряды современных катушек Теслы для создания музыки. Современные катушки Теслы используют твердотельную схему, которая не была доступна Тесле.

Группа также модифицирует свои катушки Тесла, потому что традиционные катушки могут вызывать электромагнитные помехи, которые часто вызывают повреждение близлежащей электроники, если ток во время разряда слишком высок (это была проблема, с которой Тесла часто сталкивался со своими соседями). Чтобы уменьшить силу тока и эффект электромагнитных помех, ArcAttack добавляет еще один индуктор (катушку провода), чтобы регулировать скорость разряда верхнего конденсатора.

Разряды также могут распространяться в любом месте окружающей среды, но, скорее всего, они поразят наиболее проводящий объект поблизости. Металлы являются хорошими проводниками, поэтому ArcAttack кладет оконные сетки на землю и металлические заборы поблизости, чтобы сдерживать разряды.

Так как же группа превращает электричество в музыку? Музыкальные ноты создаются путем воспроизведения звука на определенной частоте, которая определяет высоту ноты. Например, средний C (C4) имеет частоту 261,6 Гц или 261.6 циклов в секунду, а нота A4 имеет частоту 440 Гц или 440 циклов в секунду. Чтобы создать ноту A4, возмущение атмосферного давления необходимо производить примерно раз в 0,00227 секунды (1/440 цикла в секунду).

Это не та же частота, что и резонансная частота первичной и вторичной катушек, используемых для увеличения напряжения с 300 до 600 вольт, которые они вводят в катушки, до 0,5 миллиона вольт, которые они производят с помощью катушек. Резонансная частота между первичной и вторичной катушками составляет около 40 кГц согласно видеоинтервью с ArcAttack, вложенным ниже.Это слишком высокая частота для нашего слуха.

Но слышен звук, когда верхний конденсатор разряжается, ионизирует воздух и создает несколько вспышек света. Заставляя их катушки Теслы разряжаться с той же частотой, что и нота, ArcAttack может создать эту ноту.

Чтобы создать ноту из этого звука, ArcAttack управляет переключателем включения/выключения катушек Теслы с помощью волоконно-оптических кабелей, которые посылают сигнал для включения и выключения микроконтроллера. Они включают катушку на время от 100 до 500 микросекунд (миллионных долей секунды), в зависимости от ноты, которую они хотят создать: дольше для низких нот и короче для высоких нот.За это время вторичная обмотка совершает 15—16 циклов; катушки затем выключаются, и катушки тесла дуги и делают хлопок.

Если они будут делать это 440 раз в секунду, издавая каждый раз хлопающий звук, звук будет повторяться с той же частотой или высотой тона, что и нота A4, и наши уши услышат эту ноту. 440 циклов в секунду для звуковой волны означает, что мы слышим хлопок примерно каждые 2,27 миллисекунды.

За то время, пока катушки Тесла включены, они резонируют с частотой 40 000 циклов в секунду, а вторичная катушка и конденсатор проходят около 15 или 16 циклов накопления энергии на тороидальном конденсаторе, и дуги растут от цикла к циклу.

ArcAttack сочиняет музыку с учетом своих технологий. Они должны запрограммировать свои схемы на циклическое включение и выключение на разных нотах, в течение разного времени и с зажигательным световым шоу, соответствующим музыке. У них есть робот-барабанщик, который следит за ритмом всей группы.

Ниже приведено видео-интервью с ArcAttack (около 17 минут), в котором они объясняют свои катушки Тесла, в том числе то, как они их строят и как они делают с ними музыку. Видео также включает в себя несколько крутых демонстраций (например, превращение куска алюминия в плазму, и пуф!).

Катушка Тесла Осторожно

Если вы наблюдаете за людьми, работающими с катушками Тесла, у них всегда есть металлическая клетка, забор, металлический пол или потолок; это создает место с более высокой разностью потенциалов, чем места, в которые вы не хотите ударять.

Это похоже на то, что это не самое высокое сооружение во время грозы, но это также связано с проводимостью объекта. Чем более проводящий объект, тем легче по нему перемещаются находящиеся в нем электроны.

Металлы обладают высокой проводимостью и легко перемещают электроны. Когда заряд накапливается на полом металлическом контейнере или металлической сетке, заряд имеет тенденцию оставаться на поверхности и распределяться равномерно, так что поверхность является эквипотенциальной поверхностью, сохраняя внутреннюю часть проводника без разности потенциалов на нем. .

Это означает, что через середину не может течь ток, и она становится безопасной зоной. Если в металлический контейнер или сетку попадает молния, она быстро распределяет заряд по поверхности, чтобы поддерживать эквипотенциальную поверхность.Опять же, это создает безопасную зону без разности потенциалов внутри. Ее часто называют клеткой Фарадея.

Итак, если вы когда-нибудь попадете на улицу во время сильной грозы, садитесь в машину; из него получится отличная клетка Фарадея. А если вам вдруг захочется взаимодействовать с парой катушек Теслы, лучше всего находиться внутри металлического костюма. Взгляните на очень крутой дизайн, созданный Анук Виппрехт, с проводящими поверхностями и плазменными шарами на плечах!

Что дальше?

Анук Виппрехт 5 — дизайнер высоких технологий, которая создала такие невероятные наряды, как платья, которые испускают дым, когда кто-то входит в ваше личное пространство, наряды с роботизированными рукавами, похожими на паучьи ноги, платья, которые меняются в зависимости от частоты сердечных сокращений владельца, и более.

ArcAttack продолжает гипнотизировать публику своей высокотехнологичной музыкой, созданной их «молниеносными» ударами катушки Тесла и их роботом-барабанщиком. Они также занимаются просветительскими проектами.

Тем временем идеи Теслы были пересмотрены, изменены и применены к беспроводной зарядке 1 , беспроводной передаче информации и многому другому. 2

Ссылки и ресурсы

1. Досс, Х.М., Электрические автобусы с беспроводной зарядкой, Physics Central, Physics in Action, октябрь 2012 г.
http://www.physicscentral.com/explore/action/electric-bus.cfm

2. Документальный фильм PBS о Николе Тесле: Тесла, Мастер молнии, PBS America
https://www.youtube.com/watch?v=Ccx4X5ecTvA

3. Википедия, Катушки Теслы
http://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_coil

4. Веб-сайт ArcAttack
http://www.arcattack.com http://www.anoukwipprecht.nl

HM Doss

5 вещей, которые нужно знать о катушках Теслы

Катушки Теслы

— это резонансные трансформаторы, изобретенные Николой Теслой для проведения экспериментов с использованием высокого переменного напряжения.Некоторые из них были в области электрического освещения , беспроводной передачи электроэнергии, генерации рентгеновского излучения и т. д.

Что такое катушка Тесла

Катушка Тесла

представляет собой индукционную катушку для получения переменного тока высокой частоты. Индукционная катушка — это катушка, используемая для получения спорадического высокого напряжения от постоянного тока. Катушка Тесла представляет собой свободно намотанный электрический провод вокруг железного или воздушного сердечника. Полная установка имеет две цепи катушек, первичную и вторичную, расположенные на некотором расстоянии друг от друга.Первичная цепь использует вход постоянного тока для генерации тока высокого напряжения в первичной обмотке. Катушки Тесла создают короткий искровой разрядник, чтобы индуцировать электрический ток, протекающий к катушке вторичной цепи через воздух. Эта схема, в свою очередь, производит высокочастотный выход переменного тока.

Катушка Тесла

Изображение предоставлено: http://www.teslacoildesign.com

История катушек Теслы

Катушка Тесла

была запатентована Николой Тесла в 1891 году. Визуальный эффект разрядников сделал катушки популярными.Катушки Тесла часто изготавливаются и используются энтузиастами для получения длинных искр в демонстрационных целях. Никола Тесла модифицировал свою собственную конструкцию в 1902 году, чтобы предотвратить образование искр, и использовал ее для своих передовых увеличительных передатчиков. Он также представил концепцию катушек с воздушным сердечником вместо катушек с железным сердечником.

Современные катушки Тесла

Современные катушки Тесла используют транзисторы или вакуумные лампы вместо искрового разрядника для выработки энергии для первичной цепи.Они бывают двух видов: Твердотельные катушки Тесла и Двойные резонансные твердотельные катушки Тесла . Твердотельные катушки Тесла используют транзисторов , MOSFET или IGBT для переключения мощности между двумя цепями. Двойные резонансные твердотельные катушки Тесла используют комбинацию твердотельных катушек Тесла с катушками Тесла с искровым разрядником.

приложений

Катушки Теслы

использовались для беспроводной телеграфии, радиопередатчиков и ранних моделей телевизоров.Однако сейчас их заменили современные системы. Искры, производимые катушками Тесла, продолжают использоваться в качестве свечей зажигания в транспортных средствах для инициирования сгорания топлива. Они также используются в электрооборудовании для предотвращения возникновения опасных скачков напряжения.

Меры безопасности

Электрическое поле, создаваемое катушками Теслы, может мешать работе электронных устройств вокруг них. Кроме того, тепло, выделяемое катушками Теслы, расширяет воздух вокруг них, ионизирует их и даже может генерировать опасные газы, такие как озон и NO 2 .Однако обо всем этом можно позаботиться, используя катушки Тесла на открытом воздухе или в достаточно большом и просторном помещении.

Похожие сообщения:

Никола Тесла: великий гений нашего времени

Переменное напряжение

Понимание индуктивности

Теория

Теория

Марк Андервуд Физика 211 ноября 2016 г.

Главная &nbsp &nbsp &nbsp Теория управления &nbsp &nbsp &nbsp Трансформатор Конденсатор Искровой разрядник &nbsp &nbsp &nbsp Первичная катушка &nbsp &nbsp &nbsp Вторичная катушка &nbsp &nbsp &nbsp Операция Источники

Назад &nbsp &nbsp &nbsp Теория управления &nbsp &nbsp &nbsp Вперед

Две большие идеи позволяют катушке Теслы функционировать: индукция и резонанс.Эти две концепции будут объяснены здесь, а также общее описание того, как работает катушка Тесла.

Индукция — это свойство цепей, определяемое законом Фарадея, названным в честь ученого Майкла Фарадея. Говорится что, если катушка провода находится в магнитном поле, любое изменение в этом магнитном поле создаст напряжение в катушка. Например, если бы вы помахали постоянным магнитом рядом с катушкой с проволокой, катушка двигалась бы через магнитное поле, и возникнет напряжение.Теперь, поскольку ток в проводе создает магнитное поле, и переменный ток будет создавать изменяющееся магнитное поле, тогда катушка с переменным током в ней может индуцировать ток в другой катушке в этом изменяющемся магнитном поле. Катушки Тесла используют это свойство в так же, как это делают стандартные трансформаторы, что объясняется в разделе, посвященном трансформаторам.

Резонанс — это концепция, с которой на самом деле все очень хорошо знакомы; мы использовали резонанс, чтобы помочь себе качаться на качели.Когда начинаем раскачиваться в одну сторону, толкаем ноги в ту же сторону по порядку идти быстрее. Когда мы делаем это достаточно долго, мы в конечном итоге качаемся намного выше, чем раньше. Другой пример разбивает бокал твоим голосом. Когда кто-то кричит на бокал с нужной частотой и громкостью, рюмка разбивается. Это связано с гармоническим резонансом. Когда две вещи вибрируют или колеблются с одинаковой частотой, эти две вещи «толкают» друг друга таким образом, что увеличивают собственные амплитуды.

Примечание к расчету

Уравнения и расчеты, необходимые для получения всех данных, необходимых для правильной сборки катушки Тесла: многие, и большинство из них не очень дружелюбны. Я знаю из тяжелого опыта, что это настоящая боль, чтобы сделать их все вручную, но, к счастью, в Интернете есть несколько ресурсов, которые могут рассчитать все это для вас. я лично использую сайт под названием жареный неон делать большинство моих расчетов.На сайте также есть руководства по строительству и дизайну, которые я считаю чрезвычайно полезными. Я начинаю с поиска подходящего трансформатора, затем все первичные цепи компоненты, затем все компоненты вторичной цепи. Я поместил все эти числа в файл Google Sheets, поэтому у меня было легкий доступ к ним.

Чтобы получить подробное описание работы каждой части катушки, посетите соответствующие страницы, указанные выше.

Описанный здесь цикл происходит за доли секунды:

  1. Питание поступает из сети и повышается по напряжению с помощью трансформатора.
  2. Конденсатор заряжается до полной мощности.
  3. Искровой разрядник срабатывает и замыкает цепь первичной катушки. Цепь колеблется с определенной заданная частота.
  4. Первичная катушка индуктивно передает свою энергию вторичной катушке, их общая резонансная частота вызывает резкое повышение напряжения.
  5. Энергия рассеивается в воздухе верхней нагрузкой, проявляясь в виде искр.
  6. Поскольку искровой разрядник не может быть идеальным, мощность передается обратно в первичную катушку и обратно. вторичной обмотке до тех пор, пока вся энергия не рассеется.
  7. Искровой разрядник прекращает работу, и процесс начинается снова с зарядкой конденсатора.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.