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

Содержание

Как сделать простую катушку Тесла в домашних условиях

Содержание:

Тесла катушка  (трансформатор тесла) – это резонансный трансформатор, предназначенный для получения токов высокой частоты. Если у вас есть определенные знания и навыки, вы вполне можете самостоятельно создать катушку Тесла дома.

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

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

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

Трансформатор Тесла — повышающий трансформатор.

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

Изобретение Теслы не просто работает, а работает очень зрелищно.

Из чего состоит катушка Тесла

устройство катушки Тесла.

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

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

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

Вот так выглядит классическая тороидальная фигура

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

В составе этого устройства он выполняет следующие функции:

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

Вторичная обмотка

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

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

Первичная обмотка и защитное кольцо

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

Форма первичной обмотки — цилиндрическая, плоская или коническая.

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

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

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

Схема данного устройства очень простая

Для создания нам нужны следующие компоненты :

  • источник питания, 9-21V , это может быть любой блок питания
  •  маленький радиатор
  •  транзистор 13009 или 13007, или почти любые транзисторы NPN с аналогичными параметрами
  •  переменный резистор 50kohm
  • 180Ohm резистор
  • катушка с проводом  0,1-0,3,  я использовал 0.19mm,, около 200 метров.

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

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

Так же желательно вспрыснуть уже намотанную катушку лаком .

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

намотка трансформатора Тесла

Вся схема собрана на макетной плате.

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

Подключение первичных и вторичных обмоток тоже не легкий процесс , т.к изоляция последних имеет специальное покрытие , которое должно быть зачищено перед пайкой.

Перед тем, как включить питание в первый раз, поместите переменный резистор в среднем положении и поставите лампочку вблизи катушки, и тогда вы сможете увидеть эффект беспроводной передачи энергии.

Таким образом, мы сделали катушку Теслы .

Включите питание, и медленно поворачивайте переменный резистор.

Это довольно слабая катушка, но каким-либо образом будьте осторожны и

не размещайте рядом электронные устройства: такие как сотовые телефоны, компьютеры и т. д. с рабочей зоной катушки .

Катушка тесла из строчного трансформатора

Список радиоэлементов
ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечание
Биполярный транзистор

2N3055

1КТ819ГМ
Выпрямительный диод

BY500-200

1200 B
Электролитический конденсатор4700 мкФ 25В1
Конденсатор0.47 мкФ 200В1
Резистор

470 Ом

12 Вт
Резистор

22 Ом

15 Вт

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

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

строчный трансформатор

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

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

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

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

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

И многие детали могут быть заменены.

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

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

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

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

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

При выборе диода, обращайте внимание на напряжение и скорость переключения.

Чтобы узнать, подходит ли ваш диод, найдите даташит на диод BY500, а потом на ваш диод и сравните параметры. Если ваш диод сопоставим с этим или лучше его, то он подходит.

Конденсатор — это ключ к высокой выходной мощности.

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

Эта схема требует мощного блока питания, который описан ниже.

Блок питания

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

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

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

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

Монтаж

монтаж катушки тесла

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

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

Провода от контактов проходят между лопастями.

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

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

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

Конденсаторы могут сохранять опасный заряд, поэтому будить осторожны.

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

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

Как сделать катушку тесла своими руками

Катушка Тесла своими руками (схема, 32 фото и подробное описание)

Самодельная мини катушка Тесла сделанная своими руками в домашних условиях. Схема и подробное описание изготовления.

Всем самоделкиным привет! В этот раз, мы рассмотрим очень интересную самоделку — самодельный трансформатор Теслы.

Трансформатор Теслы (катушка Теслы) — это резонансный трансформатор, производящий высокое напряжение высокой частоты. Устройство изобретено Николой Теслой и носит его имя.  Запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Думаю, каждый из Вас, слышал о катушке Теслы, сделать такой трансформатор можно и в домашних условиях. Мы изготовим миниатюрную версию этого устройства, подробные пошаговые фото представлены ниже.

  • — Медные провода диаметром — 0,25 и 1,2 мм.
  • — Транзистор 2N2222A.
  • — Резистор 22 КОм.
  • — Батарейка 9 В (Крона).
  • — Разъем для батареи.
  • — Припой.
  • — Полиэтиленовая трубка, кусочек фанеры.
  • — Изоляционная лента.

Схема катушки Тесла.

В качестве корпуса катушки можно использовать полиэтиленовую трубку, также подойдет и ПВХ труба. Ее внешний диаметр должен быть около 20 мм. На одном краю трубки зафиксируем изоляционной лентой край эмалированного провода диаметром 0,25 мм, и наматываем вторичную, высоковольтную обмотку.

Всего потребуется сделать 200 витков, важно укладывать их плотно друг к другу, не допуская перехлестов и пропусков. Также недопустимы разрывы. Последние витки также фиксируются изоляционной лентой.

Для изготовления первичной обмотки, нужен провод диаметром 1,2 мм. Его края зачищаются наждачной бумагой, или ножом. Количество витков обмотки — четыре.

Катушку нужно зафиксировать на деревянной дощечке, сделать это можно с помощью термоклея.

Затем на катушку надевается первичная обмотка, и фиксируется в ее нижней части

Коллектор транзистора припаивается к одному из выводов первичной обмотки.

К базе транзистора припаивается один вывод высоковольтной обмотки. Второй останется свободным.

Резистор припаивается между базой транзистора, и вторым выводом первичной обмотки.

Теперь остается припаять отрицательный провод питания к коллектору, а положительный — ко второму выводу первичной обмотки.

Можно подключать батарейку 9 вольт, к клеммам, и начинать испытания.

Люминесцентная лампа, засветилась при приближении к трансформатору.

Также светится и светодиод, припаянный к небольшой катушке.

Вот так это выглядит в темноте.

Вот такую самодельную катушку Тесла, можно сделать своими руками в домашних условиях.

Не забывайте, что Вы имеете дело с высоким напряжением! Соблюдайте безопасность!


Процесс изготовления трансформатора Теслы, также показан в этом видео:

Автор самоделки: «KJDOT».

Создание катушки Теслы для воспроизведения энергии термоядерного синтеза | by Naila Moloo

Представьте себе сумасшедшего ученого, бегущего по лаборатории с эксцентричным взглядом в глазах. Люди, возможно, смотрели на него странно, и вы тоже (если вы были тогда живы), но этот человек был на грани чего-то монументального. У него были большие мечты, и он был полон решимости воплотить их в жизнь. Его цель состояла в том, чтобы иметь возможность обеспечить беспроводным электричеством по всему миру, и он приблизился к этому идеалу с катушкой Теслы.

Никола Тесла

Ученый, которого я описываю, это Никола Тесла. Возможно, вы слышали о нем раньше, так как он печально известен своими инновациями и автором многочисленных изобретений, одним из самых революционных из которых является катушка Тесла, высокочастотный осциллятор , разработанный в 1891 году.

На данный момент времени , электричество было открыто, и люди уже начали изучать ток, способы его передачи и стоящую за ним науку. Таким образом, поначалу, когда была представлена ​​катушка Теслы, ее не обязательно считали чем-то экстраординарным. Однако вскоре стало ясно, какое большое влияние оказало это открытие.

Тесла установил множество конфигураций для катушек Теслы, используя их в своих экспериментах с генерацией рентгеновских лучей, электрическим освещением, фосфоресценцией и многим другим. Затем катушки Теслы начали использовать в беспроводной телеграфии, а также в области медицины с электротерапией и устройствами с фиолетовыми лучами.

Катушка использует резонанс и электромагнитную силу , о которых будет рассказано далее в этой статье. Но сначала — что делает катушка Тесла?

Материалы и конфигурация катушки Тесла

Катушки Тесла — это высокочастотные трансформаторы , которые генерируют электричество переменного тока высокого напряжения с низким током. Катушки Тесла подобны двум разомкнутым цепям, соединенным искровым разрядником.

Катушка Теслы состоит из двух катушек, каждая с конденсатором , которые действуют как батареи, накапливая электрическую энергию. Первая катушка называется первичной катушкой , состоящей из витков небольшого количества толстой медной проволоки, а вторая катушка, .Вторичная катушка 0003 имеет тысячи витков более тонкой проволоки вокруг полого цилиндра.

Эти катушки с конденсаторами соединены искровым промежутком , который представляет собой пространство между двумя высоковольтными электродами, создающими электрические искры. Искровой разрядник действует как переключатель в цепи. Система питается от высоковольтного источника напряжения , который обеспечивает необходимое количество энергии, необходимое для работы катушки Тесла.

Также есть верхняя нагрузка, емкостной электрод. Это называется тор , представляющий собой металлическую сферу, соединенную с вторичной клеммой катушки. Это отводит искры от первичного и вторичного контуров. Поскольку он имеет такую ​​большую площадь поверхности, дуговые разряды, пробой воздуха и потери энергии сведены к минимуму. Основное влияние тора заключается в уменьшении электрического поля на терминале с высокой разностью потенциалов.

Моя мини-катушка Теслы

Чтобы увидеть, что на самом деле происходит в катушке Теслы, я сам сделал ее мини-версию с помощью нескольких видео и статей на Youtube. Вы можете сделать один из них самостоятельно из следующих материалов:

  • 1 тонкая медная проволока
  • 1 толстая медная проволока
  • 1 кусок наждачной бумаги (или ножницы, используемые для снятия эмали с медных проводов)
  • 1 батарея + 1 зажим для батареи
  • 1 2N2222A Транзистор
  • Ом Резистор 2K
  • 1 Труба из ПВХ
  • 1 переключатель
  • Любая деревянная платформа (подойдет и кусок картона)
  • 1 люминесцентная лампа
  • 1 небольшой пластиковый шарик
  • Кусок алюминиевой фольги для покрытия шарика

Я взял трубу из ПВХ и намотал на нее тонкий медный провод около 350 витков (да, это заняло много времени!). Это представляло вторичную катушку . Затем я приклеил его снизу, чтобы он оставался на месте, и сделал первичную катушку , намотав всего около 5 витков более толстого медного провода. Я использовал наждачную бумагу, чтобы удалить эмаль наконечников медных проводов.

С помощью припоя — металлического сплава олова или свинца, который сплавляет провода вместе — я припаял резистор к транзистору, нижнюю часть первичной катушки к базе, один конец вторичной катушки к коллектору, положительную клемму батарейного зажима к выключателю, а отрицательную клемму к контакту эмиттера. Затем я припаял другой конец вторичной катушки и свободный контакт переключателя к другому концу резистора. Это все равно зажжет лампочку, но для примера тора я обернул алюминий вокруг пластикового шарика и поместил его поверх вторичной катушки. Это создало мини-версию катушки Тесла! Теперь вы можете зажечь люминесцентную лампочку по беспроводной связи .

Изображение моей мини-катушки Теслы

Но… как работает катушка Тесла?

Мы рассмотрели, что такое катушка Тесла, и какие крутые результаты она может дать, создавая беспроводное электричество, но какая наука стоит за этим? Давайте погрузимся в это!

В обычной катушке Теслы трансформатор получает приблизительно 100 вольт от источника напряжения, которое затем повышается до не менее 50 000 вольт.

Конденсатор сохраняет это напряжение до тех пор, пока оно не перестанет его удерживать и не достигнет критической точки. Тогда искровой разрядник будет разрядить всю эту накопленную энергию, которая будет высвобождена в небольшом извержении или взрыве силы.

Источник напряжения присоединен к первичной обмотке. Конденсатор первичной обмотки часто сравнивают с губкой, потому что он впитывает весь заряд. Первичная катушка изготовлена ​​из меди, так как она является хорошим проводником , поскольку она должна выдерживать большие количества заряда и тока без разрушения.

Ток течет по основному проводу и создается магнитное поле , а затем эта энергия перемещается во вторичную катушку, которая принимает реакции от магнитного поля и использует это для создания огромных напряжений. Затем электричество движется к тороиду, высвобождая ток потоком в виде дуги искр или потока энергии.

Это высокочастотное напряжение позволяет беспроводным образом зажигать лампочки на расстоянии нескольких футов.

Принцип работы катушки Тесла заключается в резонансе , который возникает при передаче тока от первичной катушки к вторичной, идеально синхронизированной с максимизировать энергии во второй катушке.

Применение катушек Теслы в термоядерных реакторах

Сегодня катушки Тесла в основном используются в системах высокого вакуума в качестве детекторов утечек или в качестве экспонатов в научных музеях и на выставках электроники в образовательных целях. В радиоприемниках и телевизорах также используются разновидности катушек Теслы.

Хотя катушки Теслы могут уже не иметь такого большого практического применения, научных концепций эти открытые используются во многих вещах, одна из которых энергия синтеза.

Термоядерные реакторы — это устройства, которые сплавляют атома водорода вместе для получения энергии. В реакции синтеза атомы дейтерия и трития (оба изотопа водорода) объединяются, образуя атомы гелия, высвобождая нейтроны и энергию.

Вот как выглядит токамак:

А вот как, как мы уже установили, выглядит катушка Теслы:

Мы можем наблюдать некоторое сходство между ними, и мы можем видеть много различий , слишком. Однако не столько общий вид делает их гораздо более похожими, чем мы думаем. Они используют похожие принципы в том, как они функционируют.

В токамаке плазма удерживается с помощью катушек тороидального поля , которые представляют собой магниты, удерживающие плазму внутри токамака с использованием сверхпроводников . В термоядерных реакторах вторичные магнитные катушки расположены на 90 003 вне 90 004 первичных катушек. Вторичные катушки должны быть очень мощными, чтобы их магнитные поля проникали в плазменную камеру (отсюда и большое количество обмоток, как в катушке Теслы).

Плазма имеет форму тора, которую мы видели на вторичной обмотке катушки Тесла. И токамаки, и катушки Теслы создают плазму. Разница, которую мы видим, заключается в том, что катушки Теслы не могут содержать плазму, тогда как вся роль токамака состоит в том, что содержат плазму!

Подробнее о сверхпроводниках

Сверхпроводимость — это свойство сплавов или соединений не иметь электрического сопротивления при охлаждении до абсолютных температур . Сверхпроводники имеют решающее значение для создания термоядерного синтеза, поскольку они оказываются более эффективными при переносе тока и создании более мощных магнитных полей.

Катушки тороидального поля ИТЭР являются самыми мощными сверхпроводящими магнитами из всех других термоядерных установок, хранящими 41 ГДж магнитной энергии и весом более 6000 тонн. На одну намотанную катушку уходит примерно 5 километров проводника (а для центрального сердечника магнита требуется 134 оборота проволоки!).

В обычных сверхпроводящих магнитных системах магниты погружаются в охлаждающие жидкости, но это трудно сделать в более крупных магнитных системах, таких как ИТЭР. Для решения этой проблемы были изобретены проводники CICC или «кабель в кабелепроводе» , еще один вид сверхпроводящего кабеля. Это стальные рубашки с внутренним охлаждением, состоящие из сверхпроводящих медных жил.

Тем не менее, сверхпроводящие катушки в термоядерных устройствах по-прежнему требуют довольно большого количества энергии , поскольку магнитное охлаждение может работать только в том случае, если охлаждающая жидкость циркулирует через все катушки. Согласно сайту ИТЭР, это означает, что в их токамаке должен быть поток 25 тонн жидкого гелия при -269.градусов Цельсия через 180 километров и 10 000 тонн проводника!

Как вы понимаете, было бы намного эффективнее (и проще), если бы сверхпроводники могли функционировать при комнатной температуре, что называется высокотемпературным сверхпроводником . Это позволило бы использовать более мощные магнитные поля.

Высокотемпературный сверхпроводник определяется как все, что обладает способностью сверхпроводимости выше жидкого азота температура. Однако это все еще очень холодный . Ученые пытаются заставить высокотемпературные сверхпроводники работать ближе к комнатной температуре, чем к абсолютному нулю, но пока это не так. Чтобы максимизировать производительность, сверхпроводники по-прежнему обычно используются при температурах, значительно более низких, чем температуры жидкого азота.

Вы можете прочитать статью, которую я написал о том, как графен может быть использован для сверхпроводимости здесь.

Текущие проекты

Создание высокотемпературных сверхпроводников вполне возможно, хотя, как бы сложно это ни звучало, прогресс идет быстро. Национальная лаборатория сильного магнитного поля недавно создала магнитное поле силой 45,5 тесла (эта единица определяется как «напряженность поля, создающая один ньютон силы на ампер тока на метр проводника»). Они сделали это, создав «маленькую большую катушку» , которая была помещена в отверстие большой внешней медной катушки, доказав, что высокотемпературные сверхпроводники действительно могут работать в больших магнитных полях!

KSTAR, Корейский сверхпроводящий токамак передовых исследований, представляет собой сверхпроводящее термоядерное устройство, иначе называемое Корейским искусственным солнцем . Этот токамак состоит из сверхпроводящих магнитов, которые недавно установили мировой рекорд по поддержанию температуры 100 миллионов градусов Цельсия в течение 20 секунд . Вы можете прочитать больше об этом здесь, если вам интересно! Юн Си Ву, глава Исследовательского центра KSTAR, утверждает, что это продвинет эксперимент ITER, и если ITER будет успешным, энергия синтеза может стать обильным источником энергии на сотни тысяч лет вперед.

TL;DR

В заключение мы видим, что, создав катушку Тесла, мы можем в некоторой степени воспроизвести магнитные поля и ток, возникающие в термоядерных устройствах, таких как токамаки. Давайте пробежимся по краткому обзору того, что мы узнали!

  • Никола Тесла мечтал поставлять беспроводное электричество по всему миру, и он приблизился к этому, изобретя катушку Тесла
  • Катушки Теслы — это высокочастотные трансформаторы, которые генерируют электричество переменного тока высокого напряжения с низким током
  • Катушка Теслы состоит из двух катушек, двух конденсаторов, искрового разрядника и тора поверх вторичной катушки
  • Вы можете сделать дома мини-катушку Тесла, что я и сделал!
  • И токамаки, и катушки Теслы создают плазму — Катушки Теслы просто не могут сдержать ее, в отличие от токамаков
  • Сверхпроводники имеют решающее значение для термоядерного синтеза, и в настоящее время ведется работа над тем, чтобы их можно было запускать при менее низких температурах
  • Высокотемпературные сверхпроводники неуклонно развиваются, что мы можем видеть в таких экспериментах, как KSTAR 9. 0056

Слияние кажется сложной, многогранной энергией, но ее важно понять, поскольку, возможно, именно она подпитывает будущее. Проводя эксперименты, которые воспроизводят , как работает синтез в меньшем масштабе, синтез внезапно становится намного проще!

Следующие шаги

Для наглядного объяснения посмотрите мое видео!

Если вы хотите узнать больше, ознакомьтесь с этими ресурсами!

Технология сверхпроводников для меньшего и быстрого синтеза

Ученые давно пытаются использовать термоядерный синтез как неисчерпаемый и не содержащий углерода источник энергии. За последние несколько…

news.mit.edu

Термоядерная энергия с использованием сверхпроводящих магнитов: исследователи почти готовы — MINING.COM

Ученые Массачусетского технологического института описывают термоядерную энергию как потенциально «неисчерпаемый источник энергии с нулевым содержанием углерода». »

www. mining.com

Новый рекорд для fusion

В пятницу, 30 сентября, в 9:25 вечера EDT, ученые и инженеры из Центра плазменной науки и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института совершили прорыв…

Новостная рассылка!

Лучший набор катушек Тесла для самостоятельного изготовления 6.0

Описание продукта

Новинка 2020 года, мы предлагаем нашу новую серию лучших комплектов катушек Тесла для самостоятельной сборки, которая предлагает лучшее, что может предложить любой набор электроники. Нашей целью при разработке этой новой серии комплектов было создание комплекта, обладающего следующими характеристиками:

  • Лучший дизайн — В наших комплектах катушек Тесла для самостоятельной сборки 6.0 и 12.0 используется конструкция, которая была тщательно протестирована и усовершенствована в течение 10 лет с тысячами часов работы. Эти конструкции очень эффективны, производят большое количество выходного напряжения высокого напряжения и в то же время чрезвычайно надежны.
  • Лучшая документация — Эти комплекты включают в себя лучшую документацию, которую можно найти в наборе электроники, доступном на сегодняшний день, и точка! От очень подробных схем до полноцветных схем подключения и подробных механических чертежей вы добьетесь полного успеха в создании этих невероятных катушек Тесла своими руками.
  • Легкая сборка — Эти комплекты предназначены для простой сборки, в основном с проводкой «точка-точка». Никаких сложных печатных плат с сотнями деталей для пайки. Все сборки соединяются точка-точка, а клеммы и наконечники входят в комплект. На наших полноцветных схемах подключения показано, как каждый компонент комплекта подключен вместе с цветом, размером и выводом проводов.
  • Лучшая техническая поддержка — Компания Eastern Voltage Research гордится тем, что имеет лучшую техническую поддержку в любом месте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *