Как устроена катушка Тесла. Какие компоненты нужны для сборки. Как правильно намотать первичную и вторичную обмотки. Как настроить катушку на резонанс. Какие меры безопасности нужно соблюдать при работе с высоким напряжением.
Принцип работы катушки Тесла
Катушка Тесла представляет собой резонансный трансформатор, способный генерировать высокое напряжение высокой частоты. Ее основными элементами являются:
- Первичная обмотка с небольшим числом витков толстого провода
- Вторичная обмотка с большим числом витков тонкого провода
- Разрядник
- Конденсатор
- Тороид на верхнем конце вторичной обмотки
Как работает катушка Тесла? Принцип ее действия основан на явлении резонанса в связанных колебательных контурах. Когда через разрядник проскакивает искра, в первичной обмотке возникают затухающие колебания высокой частоты. Они индуцируют во вторичной обмотке ЭДС, которая многократно усиливается за счет резонанса. В результате на верхнем конце вторичной обмотки возникает очень высокое напряжение, способное пробивать воздух на расстоянии нескольких десятков сантиметров.
Необходимые компоненты для сборки катушки Тесла
Для создания простейшей катушки Тесла своими руками потребуются следующие компоненты:
- Трансформатор от микроволновой печи (MOT) в качестве источника высокого напряжения
- ПВХ труба диаметром 50-110 мм и длиной 30-50 см для намотки вторичной обмотки
- Медный эмалированный провод 0.1-0.3 мм для вторичной обмотки
- Медная трубка или толстый провод для первичной обмотки
- Конденсатор 0.01-0.05 мкФ на напряжение не менее 15 кВ
- Искровой разрядник
- Тороид из алюминиевой фольги
- Изоляционные материалы — пластик, оргстекло, дерево
Намотка вторичной обмотки
Намотка вторичной обмотки — один из самых ответственных этапов в создании катушки Тесла. От качества ее выполнения во многом зависит эффективность работы устройства. Как правильно намотать вторичную обмотку:
- Подготовьте ПВХ трубу и тонкий медный провод в эмалевой изоляции.
- Закрепите один конец провода на трубе.
- Начните плотно наматывать провод виток к витку, продвигаясь вверх по трубе.
- Следите, чтобы витки ложились ровно, без перехлестов и пропусков.
- Намотайте необходимое количество витков (обычно 800-1500).
- Закрепите конец обмотки, оставив выводы для подключения.
- Покройте обмотку слоем изоляционного лака.
При аккуратном выполнении намотки вы получите ровную и плотную вторичную обмотку, способную выдерживать высокое напряжение.
Изготовление первичной обмотки
Первичная обмотка катушки Тесла должна выдерживать большие токи. Как ее правильно изготовить:
- Используйте медную трубку диаметром 6-10 мм или толстый многожильный провод сечением 4-6 мм².
- Намотайте 5-10 витков на пластиковую или деревянную форму большего диаметра, чем вторичная обмотка.
- Витки должны быть равномерно распределены по высоте формы.
- Закрепите витки так, чтобы они не смещались при работе.
- Сделайте отводы для подключения конденсатора и разрядника.
Правильно выполненная первичная обмотка обеспечит эффективную передачу энергии во вторичный контур.
Сборка и настройка катушки Тесла
После изготовления всех компонентов можно приступать к сборке и настройке катушки Тесла:
- Установите вторичную обмотку вертикально на изолирующее основание.
- Разместите первичную обмотку вокруг нижней части вторичной.
- Подключите конденсатор и разрядник к первичной обмотке.
- Установите тороид на верхний конец вторичной обмотки.
- Подключите трансформатор к первичной обмотке через разрядник.
- Настройте длину искрового промежутка разрядника.
- Подберите оптимальное число витков первичной обмотки для достижения резонанса.
Правильная настройка обеспечит максимальную длину искровых разрядов с терминала катушки.
Меры безопасности при работе с катушкой Тесла
Катушка Тесла генерирует очень высокое напряжение и представляет серьезную опасность при неправильном обращении. Основные меры предосторожности:
- Никогда не прикасайтесь к работающей катушке и ее компонентам.
- Не приближайтесь к терминалу ближе чем на 1-2 метра во время работы.
- Используйте изолирующие перчатки и инструменты при настройке.
- Отключайте питание перед любыми манипуляциями с устройством.
- Не оставляйте работающую катушку без присмотра.
- Не эксплуатируйте вблизи легковоспламеняющихся предметов.
- Используйте защитные очки при работе.
Строгое соблюдение техники безопасности позволит избежать поражения электрическим током и других опасностей при экспериментах с катушкой Тесла.
Применение катушек Тесла
Несмотря на свою эффектность, катушки Тесла сегодня имеют довольно ограниченное практическое применение. Основные области их использования:
- Научные демонстрации и популяризация науки
- Создание специальных световых эффектов
- Исследования в области физики высоких напряжений
- Генерация озона в промышленных масштабах
- Беспроводная передача энергии на небольшие расстояния
- Радиолюбительские эксперименты
В то же время принципы, заложенные Николой Теслой в конструкцию этого устройства, нашли широкое применение в современных технологиях — от радиосвязи до медицинского оборудования.
Часто задаваемые вопросы о катушках Тесла
Какое максимальное напряжение может генерировать катушка Тесла?
Теоретически катушка Тесла может генерировать напряжение в несколько миллионов вольт. На практике напряжение обычно ограничено пробивной прочностью воздуха и составляет от нескольких сотен тысяч до 1-2 миллионов вольт.
Опасно ли находиться рядом с работающей катушкой Тесла?
Да, это может быть опасно. Высокочастотные разряды способны вызвать ожоги. Кроме того, катушка создает сильное электромагнитное поле, которое может нарушить работу электронных устройств, в том числе кардиостимуляторов.
Можно ли использовать катушку Тесла для беспроводной передачи энергии?
В теории это возможно, и Никола Тесла проводил такие эксперименты. Однако на практике эффективность такой передачи очень низка, а потери энергии огромны. Поэтому в настоящее время катушки Тесла не используются для практической беспроводной передачи энергии.
как собрать устройство в домашних условиях
Содержание
- Основные элементы
- Как это устроено
- Как собрать генератор Тесла своими руками
Проводя свои многочисленные опыты, Никола Тесла мечтал создать способ подачи энергии в мир, не протягивая провода по всему земному шару. Изобретатель уже был близок к воплощению своей мечты, когда эксперименты с электричеством привели его к созданию генератора свободной энергии Тесла.
Основные элементы
Эта первая система, способная передавать электричество по беспроводной связи, была поистине гениальным изобретением. Концепция элементарна, используется электромагнитная сила и резонанс. Устройство состоит из двух частей: первичной и вторичной, каждая со своим конденсатором.
Две катушки и конденсаторы соединены разрядником, а внешний источник, подключенный к трансформатору, питает всю систему. По сути, униполярный генератор Тесла представляет собой две открытые электрические цепи, нуждающиеся в источнике высокого напряжения.
Как это устроено
Источник питания подключен к первичной катушке. Её конденсатор действует как губка, поглощая заряд. Сама она должна выдерживать большие скачки тока, поэтому катушка зачастую изготавливается из меди — отличного проводника электричества. Конденсатор накапливает так много заряда, что разрушает сопротивление воздуха в искровом промежутке. Затем ток течет из накопителя вниз по первичной катушке и создает магнитное поле, которое быстро разрушается под действием большого количества энергии, генерируя электрический ток во вторичной катушке.
Напряжение, проникающее через воздух между двумя катушками, создает искры. Энергия колеблется, накапливаясь во вторичной катушке и конденсаторе. Заряд становится настолько высоким, что высвобождается электрическим током.
В правильно спроектированном бестопливном генераторе Тесла, когда вторичная катушка достигает своего зарядного максимума, весь процесс должен начаться заново, устройство должно стать самоподдерживающимся.
Принцип, лежащий в основе работы генератора Тесла, заключается в достижении явления, называемого резонансом. Это происходит, когда первичная катушка «стреляет» током во вторичную в нужное время, чтобы максимизировать передаваемую энергию.
Установка катушки Тесла с регулируемым поворотным искровым разрядником дает больший контроль над напряжением тока, который производится. Так можно создавать молнии.
Хотя изобретение учёного больше не имеет практического применения, оно полностью изменило способ понимания и использования электричества. Радио и телевидение до сих пор используют вариации генератора Тесла.
Как собрать генератор Тесла своими руками
Используя медную проволоку и стеклянные бутылки, даже электрик-любитель в силах построить катушку Тесла, которая теоретически может производить четверть миллиона вольт.
- Катушки. Для первичной нужно около 3 метров тонкой медной трубки, на вторичную нужно приготовить: отрезок ПВХ трубы длиной 25 см (чем длиннее, тем лучше), примерно 10 м проволоки из меди в изоляции, пластиковый винт, металлический фланец с резьбой, любой круглый, гладкий предмет из металла для разгрузочного терминала.
- Для базы: 2-3 небольших куска деревянной доски, длинные болты, гайки, шайбы.
- Конденсаторы: 6 стеклянных бутылок, столовая соль, растительное масло, много алюминиевой фольги.
- Трансформатор или любой другой источник питания, выдающий не менее 9 кВ при напряжении около 30 мА.
Первым делом в верхней части трубы нужно сделать паз, чтобы обернуть один конец провода вокруг. Медленно и осторожно обмотайте катушку, следя за тем, чтобы провода не перекрывались, но без пробелов. Этот шаг самый сложный, но если потратить много времени, то получится рабочая катушка.
Затем выровняйте металлическую стойку (центр нижней доски), просверлите отверстия для болтов, закрепите.
Привинтите основание первичной обмотки. Установите конструкцию на базу.
Один из способов изготовления конденсатора — использовать соленую воду, масло и алюминиевую фольгу. Заверните бутылку в фольгу и наполните её водой. Уровень жидкости должен быть одинаковым во всех ёмкостях, поскольку это помогает поддерживать постоянную выходную мощность. Добавьте в воду 5 г (1/4 чайной ложки) соли и несколько миллилитров масла. Пробейте отверстие в верхней части колпачка и вставьте в него кусок проволоки — один работающий конденсатор готов, сделайте ещё 5.
Увлекательный, но опасный этап — подключение. Соблюдайте меры безопасности. Для проведения опыта лучше выйти на улицу, так как запуск такого потенциально мощного прибора в помещении может стать причиной пожара. Нажмите на переключатель и наслаждайтесь световым шоу.
Ламповая катушка Теслы / Хабр
Хомяки приветствуют вас, друзья.
Сегодняшний пост будет посвящен высокому напряжению. Ламповый трансформатор Тесла является самой тихой конструкцией из всех существующих вариантов. Тут, в качестве генератора высокочастотных колебаний используется мощный пентод ГК-71, благодаря которому можно получать красивые, достаточно длинные разряды в воздухе. В ходе данной работы рассмотрим основные элементы конструкции, узнаем секреты по настройки схемы и визуализируем сигнал с высоковольтной обмотки на экран советского осциллографа. Дальнейшая работа будет заключаться в компактном размещении всех элементов в одном корпусе. В общем всё как вы любите. Простота, надежность и небольшая стоимость делает данную катушку доступной каждому, кто захочет её собрать.
Прелесть ламповой катушки Тесла заключается в том, что одну часть деталей для неё можно достать из обычной микроволновки, а вторую из ближайшего магазина электрики. С пентодом может возникнуть проблема, вещь старая и давно не выпускается, но тот кто ищет — тот всегда найдет.
В дальнейшем вы поймете, что его можно заменить на любую другую лампу похожей конструкции.
ГК-71 выбран из-за эстетической красоты и небольшой стоимости. Кто не обратил внимания, анод в этой вакуумированной пробирке полностью состоит из графита, хорошая реализация для рассеивания больших мощностей, по паспортным данным эта цифра составляет 250 Вт. Номинальное анодное напряжение составляет 1.5 киловольта. Максимальная частота 20 МГц.
Данный экземпляр был выпущен в 1981 году. Достался новым прямо из коробки. Непрерывное время работы по документам, составляет 1000 часов. Это примерно 42 дня. В год, на постоянно работающем устройстве, необходимо сменить 8 таких товарищей. По некоторым подсчётам, выпущенных в свое время Ламп ГК-71 хватит еще минимум лет на 200.
Накал — это та часть которая вдыхает жизнь в любую радиолампу. Напряжение для пентода ГК-71 составляет 20 вольт, но ток при этом должен быть не меньше 3.5 ампер.В общем накал жрет 70 Вт.
На рынке за символическую сумму был приобретен отечественный трансформатор ТН54-220-50. При правильном подключении обмоток с него можно получить 85 Вт без каких-либо финансовых затрат.
Следующий элемент — это высоковольтный трансформатор от микроволновки, буржуи называют его МОТ. Напряжение на его выходе составляет 2 киловольта, ток порядка 1 ампера. Довольно мощная и опасная вещь, может отправить вас на встречу к создателю, потому не стоит увлекаться.
Дальше идёт краткий перечень элементов, необходимых для сборки конструкции:
2 масляных конденсатора от той же микроволновки, напряжение 2.1 кВ, емкость 0.95 мкФ. Диодная сборка HYR-1x, её максимально допустимое напряжение 12 кВ, ток 500 мА, по паспорту способен выдержать импульсный ток до 30 ампер. Настоящий зверь в своем роде. Резисторы типа ПЭВ-на 10-20 Вт, можно использовать любые другие аналоги буржуйского производства.
Резонансный высокочастотный конденсатор типа КВИ-3, напряжение может варьироваться от 5 до 20 кВ, для настройки было закуплено несколько таких товарищей с разным номиналом ёмкости на борту.
Для намотки индуктора был приобретен многожильный медный провод типа ПВС, сечение 1.5 квадрата. Длина порядка 16 метров. Катушка связи имеет другой цвет и длину 10 метров. Все провода взяты по длине с запасом.
Рубильники коммутирующие силовые части, взяли с допустимым током до 15 ампер, не спрашивайте зачем так много, запас карман не жмёт.
Теперь вторичная высоковольтная обмотка, она же «резонатор». Намотка этой детали требует много времени и терпения. Тут использован медный лакированный провод толщиной 0.2 мм, мотается виток к витку на картонной основе от пищевой пленки. Диаметр трубы 55 мм. Высота намотки получилась 35 см. Витки при этом не должны пересекаться и накладываться друг на друга.
После намоточных процедур результат следует покрыть слоем диэлектрика во избежание пробоя обмотки. Эпоксид наносится в два слоя для надёжности. В результате выйдет глянцевая, переливающаяся на свету труба, которая отнимет часть вашей драгоценной жизни.
Второй дубликат катушки был намотан на пластиковой канализационной трубе диаметром 50 мм. ПВХ более надежный диэлектрик, в этом скоро убедимся. Каркас для индуктора был взят из того же картона только большего диаметра, примерно 80 мм.
Для проведения дальнейших работ, необходимо как можно компактней разместить трансформаторы, конденсаторы и прочую ерунду на какой-то крепкой основе. Листы ДСП давно валяются без дела, потому следует разметить их, и пустить в ход электролобзик, работа и звуки которого благородно влияют на жизнь ваших соседей, особенно это актуально по выходным дням.
Конструкция будет двухэтажная. Снизу разместятся трансформаторы с конденсаторами, а сверху разместим Пентод и саму катушку Тесла. Долго думал как скрепить первый этаж со вторым, решил использовать деревянные чепки. Надёжность тут конечно покраснела и пошла выпивать вслед за совестью. Желе какое-то. Надеваем розовые очки и выпиливаем отверстие под радио лампу. Затем с обратной стороны делаем отверстия под провода.
Теперь про индуктор. Сейчас мы точно не знаем сколько нужно витков, мотаем 40, при настройке его всё равно придётся отматывать в меньшую сторону для поиска резонанса. Обмотка обратной связи мотается в одну сторону с индуктором. Количество витков в два раза меньше, то есть 20. Такое соотношение встречается во многих ламповых катушках Тесла.
Момент который не очень понял. В некоторых схемах обмотка связи располагается в нижней части трансформатора Тесла, где развиваются наибольшие токи, а в некоторых сверху над индуктором. Какой вариант расположения лучше мне не известно, но в данной схеме она размещается сверху.
Панельку для установки пентода нам найти не удалось, довольно редкая вещь, потому альтернатива крепления — клеммная колодка для провода с диаметром отверстий 4 мм. Зажимы в ней отлично фиксируют ножки пентода. В качестве декоративной подставки использована фанера, которая была магнитом на двери холодильника.
Теперь время подсоединить провода к накальному трансформатору, и посмотреть всё ли работает.
Подаем питание и наблюдаем за показаниями амперметра. 3 ампера, как и паспорт предписывал. По мере прогрева, потребление тока незначительно падает. Камера увы не смогла передать всей красоты раскаленных ниточек внутри этого стеклянного баклажана. Здоровенное лампище… Вот же ж умели делать!
Вся схема устройства довольно простая и выглядит примерно так: переменное высокое напряжение с мота выпрямляется через диод и заряжает конденсаторы от микроволновки, соединены они последовательно для увеличения рабочего напряжения. В этом случае суммарная ёмкость выходит пол микрофарада. Колебательный контур индуктора подключён к аноду лампы через дроссель, состоящий из 10 витков. Все управляющие сетки лампы ГК71 соединены вместе, с этого момента пентод превращается в триод. Схема автогенератора начинает работать при очень малых напряжениях на входе мота. Конденсатор в 2.2 нФ на выходе накального трансформатора служит для фильтрации наводок и высокочастотных выбросов, хотя первое = второе, второе = первое, как-то так.
Обращаем внимание на подключение обмоток в первичном контуре. Точка — это нижний вывод обмотки.
В принципе сборка получилась довольно компактной. Её работу запросто можно демонстрировать на уроках физики, вспоминая жизнь того чувака, благодаря которому у нас в розетках переменное напряжение.
Трансформатор Тесла требует хорошего заземления. Батарея не самое лучшее решение для этих дел, но за неимением ничего более подходящего и это сойдет. Контакт должен быть надежным, три метра провода должно хватить, чтобы дотянутся куда угодно в пределах одной комнаты.
В новых домах такой фокус может не пройти из-за металлопластиковых труб в системе отопления. Потому проверяем наличие напряжения между фазой и землей, должно быть 220 вольт. Некоторые пускают заземление через зануление, тоже годный вариант. Между нулем и землей существует потенциал в 3.7 вольта, Креосан недавно рассказывал как можно воровать электричество подобным способом, заряжать телефон и зажигать лампочки, вот только забыл упомянуть тот факт, что современные цифровые счетчики считают потребление энергии как по фазе, так и по нулю.
Максимум что вы выиграете, так это визит инспектора к себе в гости.
Итак, включаем питание накальной цепи. Лампа выходит на режим достаточно быстро, секунд 5 хватает для этого дела. Второй рубильник подает питание на мот. Ни в коем случае нельзя подавать высокое напряжение на анод лампы, без включенного накала. Входное напряжения на моте, регулируется с помощью ЛАТР-а, он дает напряжение от нуля до 220 вольт. Незаменимая вещь в работе с подобными схемами. Повышаем напряжение и видим, что генератор заработал. С появлением высокочастотного электрического поля светодиодный светильник закрепленный под полкой начинает немного светится и мигать.
На кончике отвертки, что служит терминалом для выхода молний появился небольшой стример. По мере повышения напряжения размер его растет, но разряды какие-то тонкие и не внушительные. Изменим положение обмотки связи, сместим её чуть вниз. Смотрим что поменялось в работе. Постепенно повышаем напряжение… видим что разряды стали более уверенными, толще, длинней и ярче.
Звук довольно внушительный, похож на глухой рёв спортивного автомобиля.
Поиск резонанса осуществлялся либо отматыванием витков, либо подбором резонансного конденсатора. Начал отматывать витки. Увеличение мощности разрядов говорит от том, что мы на правильном пути. Разряды мощней, толще, длинней, самое интересное произошло тогда, когда начал увеличивать емкость резонансного конденсатора. Разряд увеличился, и на глазах начал уменьшатся. Запахло горелой бумагой.
При детальном осмотре выявилось, что картон начал прогорать. А если появился маленький прогар, то он постепенно превращается в большой, так как углерод получившийся в результате сгорания чего-либо становится отличным проводником. В общем это гангрена, которую необходимо немедленно ампутировать. Избавляемся от проблемного участка с помощью ножовки по металлу. Пару минут, проблема решена, а рука подкачана.
Так как резонансный контур изменил свои характеристики путем уменьшения длины вторичной катушки, снова доматываем и отматываем витки первички.
Мощность увеличивается. Настроение превосходное, пару секунд радости и конструкция начинает подводить. Вторичку пробивает на первичку. Слишком близко размещены обмотки друг к другу. Предположения были что такое может произойти, но не так быстро. Первый день настройки, и многочасовая работа отправляется на помойку. При желании, эту трубу можно разрезать надвое, и сделать к примеру качер Бровина на транзисторе.
Поначалу хотел изолировать вторичку с помощью пластиковой бутылки, но как показывает практика — этот колхоз ни к чему хорошему не приводит. Одеваем кроссовки и выдвигаемся в ближайший сантехнический магазин за сливной 10-сантиметровой трубой. Такой диаметр уменьшит коэффициент связи обмоток, что есть хорошо в данной конструкции. Диэлектрические способности у такого цилиндра куда лучше чем у обычного картона.
Поверх трубы намотаем слой бумаги, на нее укладываем витки индуктора и обмотки связи. Бумага позволяет спокойно передвигать обмотки по всей длине трубы.
Устанавливать катушки удобно на заглушки, они родом из того же магазина сантехники и позволяют соблюдать центровку всего резонансного контура. Немного усилий и конструкция снова готова к работе. Повторяем процедуру включения. В начале подаем питание на накал, ждём пару секунд, а затем включаем анодное напряжение. Оно сейчас в нуле и регулируется лабораторным автотрансформатором. Включаем его и постепенно поднимаем напряжение.
Разряды с увеличением коэффициента связи стали больше и красивей. На этом моменте наверное стоило завершить пост, схема заработала, разряд мы увидели. Но по традициям на этом, всё только начинается.
Для окончательной и более правильной работы, автогенератор необходимо настроить на осциллографе. Настраивать систему будем по максимальной амплитуде сигнала. Щуп осциллографа подключать напрямую к схеме не будем, для настройки разместим его на уровне тора и будем смотреть эфирный сигнал. Вся наводка, форма, частота и амплитуда сигнала отобразится на экране осциллографа.
В данной схеме, этой информации для настройки будет более чем достаточно. Включаем накал. Подаем анодное напряжение. Регулируем напряжение автотрансформатором… но почему-то ничего не происходит… разбираемся что не так!? Ага, забыли подключить заземление, бывает, прикручиваем его на свое место и повторяем процедуру включения. Крутим ручку и сигнал оживает. Это наш индикатор в мире настройки. Входное напряжение на моте всего 50 вольт, отлично, нам сейчас разряды в воздухе не нужны.
Альтернативой обнаружения высокочастотных полей может служить обыкновенная неоновая лампочка. Амплитуду сигнала ею определить не выйдет, но зато можно судить о работоспособности устройства в целом, правильной или нет — это уже другое дело.
Итак, в процессе настройки удалось выделить два интересных режима работы. Первый это плавно затухающий импульс с небольшой амплитудой в отличии от второго режима. Сейчас мы перекидываем провода на разные витки индуктора и наблюдаем как меняется сигнал.
Внимание вопрос знатокам. Какой режим автогенератора дает наибольшие разряды: вариант «а»- с плавно затухающим сигналом, но малой амплитудой, или вариант «б»- с большой амплитудой, но коротким импульсом?
Настройка резонанса с помощью конденсаторов. У этих образцов разная емкость, как выбрать нужную? Всё просто, поочередно соединяем конденсаторы параллельно индуктору и смотрим на сигнал. Нужно быть при этом осторожным, тут развиваются большие токи, которые могут нанести фаталити вашей руке. Дохлые электронщики никому не нужны. Если емкость будет слишком большая, она попросту погасит всю амплитуду сигнала.
В начале выпуска я обещал рассказать зачем нужны такие массивные контакты на конденсаторах. Во время работы, особенно на резонансе, в индукторе развиваются огромные токи, порядка нескольких сотен ампер, если такой ток пойдет через тонкие ножки обычного конденсатора, они попросту перегорят как перемычка в предохранителе. В данной схеме хорошо прижился конденсатор КВИ3 на 1500 пФ 10 кВ.
Год выпуска 1978, раритет в своем роде, старше меня лет на 10.
Схема автогенератора работает в принудительном режиме прерывания с частотой сети 50 Гц, если растянуть во времени затухающие колебания, можно высчитать частоту работы автогенератора. Синхронизируем эту старую рухлядь и приступаем к расчетам.
Сейчас, переключатель времени деления на осциллографе стоит в положении 0.5 мкс. Это означает, что одна клетка на шкале экрана равна 0.5 мкс. Один период синусоиды занимает 5 клеток, следовательно 5 умножаем на 0.5 равно 2.5 мкс. Частота находится по формуле: 1 деленная на период. Считаем. 1/2.5 мкс равняется 0.4 мГц, что равняется 400 кГц. Отсюда вывод, резонансная частота настроенной катушки Тесла, ровняется 400 кГц.
Расчеты могли быть более точными при наличии современного оборудования, но для данной схемы оно попросту не нужно. После настройки регулируем положения индуктора и обмотки связи так, чтобы амплитуда сигнала на осциллографе была максимальной. На этом этапе настройку ламповой катушки тесла, можно считай исчерпывающей. Потребление силовой части схемы без цепи накала, составляет 720 Вт.
В работе ламп есть что- то удивительное, когда берешь их в руки, возвращаешься в те далекие теплые времена. Транзисторы и прочая современная электроника со временем приедается, становится скучной. На лампу можно смотреть вечно, ну или 1000 часов пока не пропадет электронная эмиссия и катод не обеднеет. Теперь время посмотреть как это всё работает.
В процессе работы схемы, лампа не перегревается и может работать продолжительное время, скажем 10 минут без перерыва. Но находятся умельцы, которые ставят на выходе мота много-количественные сборки из микроволновочных конденсаторов, мощь схемы увеличивается, лампа начинает работать на пределе своих возможностей. Естественно графитовый анод лампы нагревается до красна, катод расходует свой ресурс. Такой режим работать будет, но не долго.
Для увеличения срока службы лампы на больших мощностях используют прерыватели. Это грубо говоря переключатель, который на короткое время запускает генератор на Тесле. Секунда работы, секунда отдыха, как-то так. Режимы естественно можно менять.
Свечение различных лампочек в высокочастотных электрических полях это вообще отдельная тема, некоторые образцы настолько красивы, что претендуют на отдельный пост.
Слыхали про то, что различными солями можно подкрашивать цвет огня, сейчас проверим это на практике. Для этого берем обыкновенную поваренную соль и разбавляем ее небольшим количеством воды. Получившуюся кашу наносим на электрод. Ионы натрия должны подкрасить молнию в оранжевый цвет, это сейчас и посмотрим.
Данная конструкция проста в повторении, и элементарна в настройке. В ней нет дорогих деталей, хотя цена — дело относительное, стоимость всех элементов составляет примерно 65 баксов не включая ЛАТР для регулировки входного напряжения в анодной цепи.
В одном из следующих постов мы рассмотрим полупроводниковую систему, там узнаем как рассчитывается резонанс, как управлять железом и прочую малоизвестную нормальному человеку ерунду.
Для справки. Съемка сегодняшнего выпуска вместе с пост обработкой, написанием текста и прочими процессами заняла 2 месяца. Это можно назвать быстрым выпуском. В комментариях вы часто пишете чтобы мы снимали материал в сфере физики и электроники, сейчас так и происходит, но тут есть обратная сторона медали, время. Теперь выпуски будут выходить реже чем обычно, надеюсь вы всё понимаете.
Как гласит народная мудрость: работа и труд — всё перетрут.
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram
| Здравствуйте,
Спасибо за этот замечательный цикл. У меня есть два вопроса:
1) Это та же самая схема для VIOLET RAY WAND?
2) Есть ли видео, показывающее, как это сделать шаг за шагом? | ||
| Около месяца назад я читал, что кто-то использовал электрошокер для запуска картофеля. Ну, я попал на ebay и купил его примерно за 5 долларов. Я опробовал его на нескольких пистолетах-распылителях, и он работает довольно хорошо. Был на самом деле дешевле, чем воспламенитель фонаря за 6,00 долларов. Искра намного гуще и идет дальше, чем у одного из этих пьезозажигателей. Он также поставляется с перезаряжаемой батареей! Поищите электрошокеры Viper на ebay, я думаю, вы будете удивлены тем, как дешево их можно достать! Дэйв | ||
| , 8:35:24 | ||
| Может ли это осветить мой дом бесплатным электричеством? (Примечания редактора: Да, конечно.) | ||
| Я читал комментарии и просто хотел добавить, что эта схема создает высокочастотный резонанс. Это вызвано тем, что время переключения устанавливается насыщением P1 (A, B).
это означает, что как только схема запускается, она позволяет мощности течь через первичную обмотку в одном направлении (мы предположим, что Q1 включается в первый раз, поскольку это связано с очень небольшими различиями в транзисторах относительно того, какой из них запускается). Поток переключится в другую сторону, когда база Q2 превысит 0,6 В. одновременно с этим напряжение на базе Q1 продолжает падать до точки выключения. Это работает, потому что и первичный, и P1 имеют отвод от центра, а центр заземлен. Несколько вещей, на которые следует обратить внимание: …. Всегда используйте обратноходовой трансформатор переменного тока, а не новый тип постоянного тока. Убедитесь, что ваш обратноходовой динамик имеет ферритовый сердечник и имеет зазор, так как это помогает настроить резонанс. И, наконец, если вы добавите искровой разрядник к вторичному выходу, схема станет безопасной для использования, даже если вы заземлены, поскольку высокочастотное высокое напряжение со сверхмалыми токами — единственное, что может пройти через этот разрядник. | ||
| Я сделал дуговой сварщик из микроволновых трансформаторов, который работает очень хорошо. Я хотел бы добавить возможность tig сварки. У меня есть все необходимое оборудование для сварки TIG (аргон / CO2, шланги, кабель, горелка TIG, вольфрам и т. Д.), За исключением высокочастотного переменного напряжения, которое обычно обеспечивается сварочным аппаратом. Если у кого-то есть какие-либо сведения о том, как добавить высокочастотный режим переменного тока в самодельный сварочный аппарат, сообщите мне. | ||
| Эта схема выглядит хорошо, но я считаю некорректным называть ее «высокочастотной». Похоже, что он работает на частоте 60 Гц переменного тока. Это невероятно НИЗКАЯ частота для катушки Тесла. Смысл катушки в том, чтобы создать резонансный эффект. Для этого нужна очень высокая частота, соответствующая резонансу катушки. Кроме того, эта схема очень опасна из-за большой длительности импульсов. Сверхвысокочастотная схема с очень коротким рабочим циклом (время включения импульса менее 50 микросекунд) намного безопаснее и даже намного мощнее. Я рекомендую прочитать патенты Теслы и изучить другую информацию о катушках Теслы. Тем не менее, отличная работа и спасибо, что поделились!! 🙂 (Примечания редактора: схема не работает на частоте 60 Гц. Ее частота в основном определяется характеристиками транзисторов и первичных преобразователей обратноходового преобразователя. Трансформаторы обратного хода не работают даже на частоте 60 Гц.) | ||
| Кто-нибудь знает, где можно купить уже готовый продукт, например: Я хотел бы иметь что-то вроде входа: 3 В — 12 В, выход 500 В — 1 кВ. Я даже не знаю, где искать, я искал в Google, я не мог найти ни одного продукта. | ||
| какое входное напряжение для T1 и какое выходное напряжение для T1 и какое входное напряжение для T2 | ||
| я сделал PS с помощью fly trnsformer, и он работает
но…
что делать с остальными пинами? иногда между ними возникала искра.
особенно некоторые ближайшие контакты с заземляющим контактом. один из ближайших контактов также рисует фиолетовые брызги, но никогда не искрит | ||
| Инвертор ZVS или инвертор Mazzilli — лучший обратноходовой драйвер с использованием IRFP250 | ||
Твердотельная катушка Тесла/схема генератора высокого напряжения
Это забавная и полезная схема для демонстрации высокочастотного высокого напряжения. Он может производить до 30 кВ, в зависимости от используемого трансформатора. Это дешево и легко сделать благодаря использованию стандартного трансформатора обратного хода для телевизора. Он может питать ЛАЗЕРЫ (хотя я никогда не пробовал), демонстрировать огонь Святого Эльма и даже зажигать флуоресцентную лампочку на расстоянии до 2 футов.
Принципиальная схема
Детали
R1 Резистор 27 Ом 5 Вт или резистор 27 Ом 10 Вт
R2 Резистор 240 Ом 5 Вт или резистор 240 Ом 10 Вт
BR1 Мостовой выпрямитель 50 В, 6 А
C1 8000 мкФ, 35 В Конденсатор
Q1, Q2 2N3055 Силовой транзистор NPN
Трансформатор T1 24 В 5 А (см. «Примечания»)
Трансформатор обратного хода для телевизора T2 (см. «Примечания»)
S1 115V 3A SPST Переключатель
РАЗНОЕ Корпус, провода, радиаторы, сетевой шнур
Примечания
1. T2 — это высоковольтный обратноходовой трансформатор, извлеченный из старого телевизора или заказанный в Fair Radio Sales (см. раздел «Где приобрести детали»). Ищите самого большого и устрашающего трансформера, которого только сможете найти. Старые ламповые телевизоры — хорошее место для просмотра. Трансформатор не должен иметь встроенного выпрямителя.
2. Вам нужно будет перемотать первичную обмотку трансформатора. Сначала удалите старую первичную обмотку, стараясь не повредить вторичную обмотку высокого напряжения. Если трансформатор намотан со всеми обмотками в пластиковом корпусе, используйте другой трансформатор. Во-вторых, намотайте 5 витков провода 18 AWG, скрутите петлю (отвод от центра), а затем намотайте еще 5 витков. Это становится обмоткой C-D. Теперь намотайте 2 витка провода 22 AWG, скрутите петлю и намотайте еще 2 витка. Это становится обмоткой A-B.
3. Q1 и Q2 будут ГОРЯЧИМИ, если они не используются с большим радиатором. После того, как схема проработает минуту или две, вы все равно сможете дотронуться до транзисторов, не обжегшись. Кроме того, R1 и R2 будут сильно нагреваться.
4. Если вы испытываете искрение на оголенных проводах трансформатора, выберите более низкое напряжение для T1. Если вы питаете схему от источника питания (см. Блок питания), просто уменьшите напряжение.
5. Для получения реального высокого напряжения на выходе подключите умножитель напряжения (от старого телевизора или компьютерного монитора) к выходу Т2.
6. Если цепь не работает, поменяйте местами соединения A и B.
