Bobina Tesla: ce este, pentru ce este și cum să o creezi cu propriile mâini acasă. Faceți-vă propriul transformator Tesla (bobină Tesla) Tesla de casă

Un transformator care crește tensiunea și frecvența de multe ori se numește transformator Tesla. Lămpile de economisire a energiei și fluorescente, tuburile de imagine ale televizoarelor vechi, încărcarea bateriilor de la distanță și multe altele au fost create datorită principiului de funcționare al acestui dispozitiv. Să nu excludem utilizarea sa în scopuri de divertisment, deoarece „transformatorul Tesla” este capabil să creeze descărcări violet frumoase - streamers care amintesc de fulger (Fig. 1). În timpul funcționării, se formează un câmp electromagnetic care poate afecta dispozitivele electronice și chiar corpul uman, iar în timpul descărcărilor în aer are loc un proces chimic cu eliberarea de ozon. Pentru a face un transformator Tesla cu propriile mâini, nu este nevoie să aveți cunoștințe vaste în domeniul electronicii, trebuie doar să urmați acest articol.

Componente și principiu de funcționare

Toate transformatoarele Tesla, datorită unui principiu de funcționare similar, constau din blocuri identice:

1. Alimentare electrică.
2. Circuit primar.

Sursa de alimentare asigură circuitului primar o tensiune de mărimea și tipul necesar. Circuitul primar creează oscilații de înaltă frecvență care generează oscilații rezonante în circuitul secundar. Ca urmare, pe înfășurarea secundară se formează un curent de înaltă tensiune și frecvență, care tinde să creeze un circuit electric prin aer - se formează un streamer.

Alegerea circuitului primar determină tipul bobinei Tesla, sursa de alimentare și dimensiunea streamerului. Să ne concentrăm asupra tipului de semiconductor. Dispune de un circuit simplu cu părți accesibile și o tensiune de alimentare scăzută.

Alegerea materialelor și a pieselor

Vom căuta și selecta piese pentru fiecare dintre unitățile structurale de mai sus:

După înfășurare, izolăm bobina secundară cu vopsea, lac sau alt dielectric. Acest lucru va împiedica streamerul să intre în el.

Terminal – capacitate suplimentară a circuitului secundar, conectat în serie. Pentru streamere mici nu este necesar. Este suficient să ridicați capătul bobinei cu 0,5–5 cm.

După ce am colectat toate piesele necesare pentru bobina Tesla, începem să asamblam structura cu propriile noastre mâini.

Proiectare si montaj

Efectuăm asamblarea conform celei mai simple scheme din Figura 4.

Instalăm sursa de alimentare separat. Piesele pot fi asamblate prin instalație suspendată, principalul lucru este evitarea scurtcircuitelor între contacte.

Când conectați un tranzistor, este important să nu amestecați contactele (Fig. 5).

Pentru a face acest lucru, verificăm diagrama. Înșurubam strâns radiatorul pe corpul tranzistorului.

Asamblați circuitul pe un substrat dielectric: o bucată de placaj, o tavă de plastic, o cutie de lemn etc. Separați circuitul de bobine cu o placă dielectrică sau o placă cu un orificiu miniatural pentru fire.

Fixăm înfășurarea primară pentru a preveni căderea și atingerea înfășurării secundare. În centrul înfășurării primare lăsăm spațiu pentru bobina secundară, ținând cont de faptul că distanța optimă dintre ele este de 1 cm.Nu este necesară utilizarea unui cadru - este suficientă o fixare fiabilă.

Instalăm și fixăm înfășurarea secundară. Facem conexiunile necesare conform diagramei. Puteți vedea funcționarea transformatorului Tesla fabricat în videoclipul de mai jos.

Pornire, verificare și reglare

Înainte de a porni, mutați dispozitivele electronice departe de locul de testare pentru a preveni deteriorarea. Amintiți-vă siguranța electrică! Pentru a lansa cu succes, parcurgeți următorii pași în ordine:

1. Setăm rezistența variabilă în poziția de mijloc. Când aplicați puterea, asigurați-vă că nu există daune.
2. Verificați vizual prezența streamerului. Dacă lipsește, aducem în bobina secundară un bec fluorescent sau o lampă incandescentă. Stralucirea lămpii confirmă funcționalitatea „transformatorului Tesla” și prezența unui câmp electromagnetic.
3. Dacă dispozitivul nu funcționează, în primul rând schimbăm cablurile bobinei primare și abia apoi verificăm tranzistorul pentru defecțiune.
4. Când îl porniți pentru prima dată, monitorizați temperatura tranzistorului; dacă este necesar, conectați o răcire suplimentară.

Caracteristicile distinctive ale puternicului transformator Tesla sunt tensiunea înaltă, dimensiunile mari ale dispozitivului și metoda de producere a oscilațiilor rezonante. Să vorbim puțin despre cum funcționează și despre cum să faci un transformator Tesla de tip scânteie.

Circuitul primar funcționează pe tensiune alternativă. Când este pornit, condensatorul se încarcă. De îndată ce condensatorul este încărcat la maximum, are loc o defalcare a eclatorului - un dispozitiv de doi conductori cu un eclator umplut cu aer sau gaz. După defecțiune, se formează un circuit în serie al unui condensator și al unei bobine primare, numit circuit LC. Acest circuit creează oscilații de înaltă frecvență, care creează oscilații rezonante și o tensiune enormă în circuitul secundar (Fig. 6).

Dacă aveți piesele necesare, puteți asambla un transformator Tesla puternic cu propriile mâini, chiar și acasă. Pentru a face acest lucru, este suficient să faceți modificări la circuitul de putere redusă:

1. Măriți diametrele bobinelor și secțiunea transversală a firului de 1,1 - 2,5 ori.
2. Adăugați un terminal în formă de toroid.
3. Schimbați sursa de tensiune DC cu una alternativă cu un factor de creștere mare care produce o tensiune de 3-5 kV.
4. Schimbați circuitul primar conform diagramei din Figura 6.
5. Adăugați o împământare fiabilă.

Transformatoarele de scânteie Tesla pot atinge o putere de până la 4,5 kW, creând astfel streamere de dimensiuni mari. Cel mai bun efect se obține atunci când frecvențele ambelor circuite sunt egale. Acest lucru poate fi realizat prin calcularea pieselor în programe speciale - vsTesla, inca și altele. Puteți descărca unul dintre programele în limba rusă de la link: http://ntesla.at.ua/_fr/1/6977608.zip.

În acest articol veți învăța cum să vă faceți propria bobină Tesla folosind tranzistori de dimensiuni medii.

Pasul 1: Pericol!

Spre deosebire de alte experimente de înaltă tensiune, bobinele Tesla pot fi foarte periculoase. Dacă ești șocat de streamers, nu vei simți nicio durere, dar circulația și sistemul nervos pot fi grav afectate. Nu le atingeți sub nicio formă!

În plus, nu sunt responsabil pentru niciun prejudiciu cauzat sănătății dumneavoastră.

Asta nu înseamnă că nu ar trebui să lucrezi cu tensiune înaltă, deși dacă acesta este primul tău proiect de înaltă tensiune, cel mai bine este să începi cu un circuit bun transformator de microunde fără a-ți risca sănătatea!

Pasul 2: Materialele necesare

Afișați încă 4 imagini

Costul total al asamblarii acasă a fost de aproximativ 1.500 de ruble, deoarece aveam deja lemn, sticle, PVC și lipici.

bobina secundara:

• Teava PVC 38mm (cu cat mai lunga, cu atat mai bine)
• Aproximativ 90 de metri fir de cupru de 0,5 mm
• Șurub PVC de 4 cm (vezi poza)
• Flanșă metalică de 5 cm cu filet
• Email într-o cutie
• Obiect metalic rotund, neted pentru descărcare

Baza:

• Diverse bucăți de lemn
• Șuruburi lungi, piulițe și șaibe

Bobina primara:

• Tub de cupru subțire de aproximativ 3 m

Condensatoare:

• 6 sticle de sticla
• Sare de masă
• Ulei (eu am folosit ulei de canola. Uleiul mineral este de preferat pentru ca nu mucegai, dar nu am avut).
• Multă folie de aluminiu
• O sursă de energie de înaltă tensiune, cum ar fi un neon, ulei sau alt transformator, care produce cel puțin 9 kV la aproximativ 30 mA.

Pasul 3: Bobina secundară

Prindeți țeava pentru a se înfășura în jurul unui capăt al firului. Începeți încet și cu atenție să înfășurați bobina, asigurându-vă că nu stratificați firele și nu lăsați goluri. Acest pas este partea cea mai dificilă și plictisitoare, dar cu mult timp vei ajunge cu o mulinetă grozavă. La fiecare 20 de spire sau cam asa ceva, înfășurați un inel de bandă de mascare în jurul bobinei pentru a preveni desfacerea bobinei. Când ați terminat, asigurați ambele părți ale bobinei cu bandă groasă și aplicați 2-3 straturi de email.

Sfaturi:

• Am construit o configurație pentru a-mi bobina bobina, care a constat dintr-un motor cu microunde (3 rpm) și un rulment cu bile.
• Utilizați o bucată mică de lemn cu o crestătură (ca cea din imagine) pentru a îndrepta firul și a strânge bobina.

Pasul 4: Pregătirea bazei și înfășurarea bobinei primare

Aliniați suportul metalic cu centrul bazei și găuriți găuri pentru șuruburi. Înșurubați șuruburile cu susul în jos. Acest lucru vă va permite să plasați baza pentru înfășurarea primară deasupra acesteia. Apoi glisați baza pe șuruburi. Luați un tub de cupru și răsuciți-l într-o formă de con (nu așa cum se arată în imagini). Apoi instalați spirala rezultată pe bază.

Suplimentar, s-au adăugat 2 suporturi pe care am pus bobinajul.

Am uitat să adaug cum se face un eclator! Sunt doar două șuruburi într-o cutie de lemn și pot fi reglate etc. (Vezi ultima fotografie)

Pasul 5: Condensatori

Am decis să iau calea mai ieftină și să construiesc eu condensatoarele. Cel mai simplu mod este de a crea condensatoare folosind apă sărată, ulei și folie de aluminiu. Înveliți sticla în folie și umpleți-o cu apă. Încercați să faceți aceeași cantitate de apă în fiecare sticlă, deoarece aceasta vă va ajuta să mențineți puterea constantă.

Cantitatea maximă de sare pe care o poți pune în apă este de 0,359 g/ml, dar aceasta ajunge să fie multă sare, așa că poți reduce semnificativ cantitatea (eu am folosit 5 grame pe sticlă). Doar asigurați-vă că utilizați aceeași cantitate de sare și apă în fiecare sticlă. Acum turnați câțiva ml de ulei în sticlă puțin câte puțin. Faceți o gaură în partea de sus a capacului și introduceți un fir lung în el. Acum aveți un condensator complet funcțional, faceți încă 5 la fel.

În plus: pentru a plasa sticlele în ordinea corectă, găsiți o cutie metalică.

Dacă utilizați un transformator de neon, 6 sticle nu vor fi suficiente. Faceți 8-12.

Pasul 6: Conectarea tuturor elementelor

Conectați totul conform diagramei atașate. Pământul înfășurării secundare nu poate fi împământat cu pământul înfășurării primare, altfel apartamentul dumneavoastră va arde.

Caracteristicile rolelor mele:

• 599 pornește secundar
• 6.5 pornește primar

Pasul 7: Lansați!

Luați mini bobina Tesla afară pentru prima rulare, deoarece nu este cu adevărat sigur să rulați ceva atât de puternic în interiorul casei. Rotiți întrerupătorul și bucurați-vă de spectacolul de lumini! Transformatorul meu de neon este de 9kV și 30mA, ceea ce face ca bobina să producă scântei de 15 cm. Vezi mai jos:

Există câteva lucruri pe care mi-am dat seama că trebuie să le schimb despre designul bobinei Tesla. În primul rând, trebuie să refaceți înfășurarea primară. Ar trebui să fie înfășurat mai strâns și cu mai multe spire. În plus, vreau să construiesc un opritor mai bun. Am deja o mulinetă nouă în planuri și va avea vreo doi metri înălțime!

Nikola Tesla este o figură legendară, iar semnificația unora dintre invențiile sale este încă dezbătută până astăzi. Nu vom intra în misticism, ci mai degrabă vom vorbi despre cum să facem ceva spectaculos conform „rețetelor” Tesla. Aceasta este o bobină Tesla. După ce l-ai văzut o dată, nu vei uita niciodată această priveliște incredibilă și uimitoare!

Informații generale

Dacă vorbim despre cel mai simplu astfel de transformator (bobină), atunci acesta este format din două bobine care nu au un miez comun. Înfășurarea primară trebuie să aibă cel puțin o duzină de spire de sârmă groasă. Cel puțin 1000 de spire sunt deja înfășurate pe cel secundar. Vă rugăm să rețineți că bobina Tesla are una care este de 10-50 de ori mai mare decât raportul dintre numărul de spire de pe a doua înfășurare față de prima.

Tensiunea de ieșire a unui astfel de transformator poate depăși câteva milioane de volți. Tocmai această împrejurare asigură apariția unor descărcări spectaculoase, a căror lungime poate ajunge la câțiva metri deodată.

Când au fost demonstrate pentru prima dată publicului capacitățile transformatorului?

În orașul Colorado Springs, un generator de la o centrală locală s-a ars odată complet. Motivul a fost că curentul din acesta a mers să alimenteze înfășurarea primară.În timpul acestui experiment ingenios, omul de știință a demonstrat pentru prima dată comunității că existența unei unde electromagnetice staționare este o realitate. Dacă visul tău este o bobină Tesla, cel mai dificil lucru de făcut cu propriile mâini este înfășurarea primară.

În general, să-l faci singur nu este atât de dificil, dar este mult mai dificil să dai produsului finit un aspect atractiv din punct de vedere vizual.

Cel mai simplu transformator

Mai întâi, va trebui să găsești undeva o sursă de înaltă tensiune, de cel puțin 1,5 kV. Cu toate acestea, cel mai bine este să contați imediat pe 5 kV. Apoi atașăm totul la un condensator potrivit. Dacă capacitatea sa este prea mare, puteți experimenta puțin cu punți de diode. După aceasta, faceți așa-numitul eclator, de dragul căruia este creată întreaga bobină Tesla.

Este ușor de făcut: luați câteva fire și apoi răsuciți-le cu bandă electrică, astfel încât capetele goale să fie îndreptate într-o direcție. Ajustăm foarte atent distanța dintre ele, astfel încât defecțiunea să aibă loc la o tensiune puțin mai mare decât cea a sursei de alimentare. Nu vă faceți griji: deoarece curentul este alternativ, tensiunea de vârf va fi întotdeauna puțin mai mare decât cea menționată. După aceasta, întreaga structură poate fi conectată la înfășurarea primară.

În acest caz, pentru a face unul secundar, puteți înfășura doar 150-200 de spire pe orice manșon de carton. Dacă faceți totul corect, veți obține o descărcare bună, precum și o ramificare vizibilă. Este foarte important să împămânțiți ieșirea din a doua bobină.

Așa a rezultat cea mai simplă bobină Tesla. Oricine are cunoștințe minime de inginerie electrică o poate face cu propriile mâini.

Proiectăm un dispozitiv mai „serios”.

Toate acestea sunt bune, dar cum funcționează un transformator, ceea ce nu este păcat să arăți chiar și la vreo expoziție? Realizarea unui dispozitiv mai puternic este destul de posibilă, dar va necesita mult mai multă muncă. În primul rând, vă avertizăm că pentru a efectua astfel de experimente trebuie să aveți un cablaj foarte fiabil, altfel dezastrul nu va fi evitat! Deci, ce ar trebui să țineți cont? Bobinele Tesla, așa cum am spus deja, au nevoie de o tensiune foarte mare.

Trebuie să fie de cel puțin 6 kV, altfel nu veți vedea descărcări frumoase, iar setările se vor pierde constant. În plus, bujia ar trebui să fie făcută numai din bucăți solide de cupru și, de dragul propriei siguranțe, acestea trebuie fixate cât mai ferm posibil într-o singură poziție. Puterea întregii „economii” ar trebui să fie de cel puțin 60 W, dar este mai bine să luați 100 sau mai mult. Dacă această valoare este mai mică, atunci cu siguranță nu veți obține o bobină Tesla cu adevărat spectaculoasă.

Foarte important! Atât condensatorul, cât și înfășurarea primară trebuie să formeze în cele din urmă un circuit oscilator specific care intră într-o stare de rezonanță cu înfășurarea secundară.

Rețineți că înfășurarea poate rezona în mai multe intervale diferite simultan. Experimentele au arătat că frecvența este de 200, 400, 800 sau 1200 kHz. De regulă, toate acestea depind de starea și locația înfășurării primare. Dacă nu aveți unul, va trebui să experimentați cu capacitatea condensatorului și, de asemenea, să schimbați numărul de spire pe înfășurare.

Vă reamintim încă o dată că discutăm despre o bobină Tesla bifilară (cu două bobine). Deci problema derulării ar trebui abordată cu seriozitate, pentru că altfel nu va ieși nimic semnificativ din idee.

Câteva informații despre condensatori

Este mai bine să luați condensatorul în sine cu o capacitate nu prea remarcabilă (astfel încât să aibă timp să acumuleze încărcarea în timp) sau să utilizați o punte de diode concepută pentru redresarea curentului alternativ. Să remarcăm imediat că utilizarea unei punți este mai justificată, deoarece pot fi utilizați condensatori de aproape orice capacitate, dar în acest caz va trebui să luați un rezistor special pentru a descărca structura. Emite un șoc electric foarte (!).

Rețineți că nu luăm în considerare o bobină Tesla pe un tranzistor. La urma urmei, pur și simplu nu veți găsi tranzistori cu caracteristicile necesare.

Important!

În general, vă reamintim încă o dată: înainte de a asambla bobina Tesla, verificați starea tuturor cablurilor din casă sau apartament, asigurați-vă că există o împământare de înaltă calitate! Poate părea un îndemn plictisitor, dar cu o asemenea tensiune nu trebuie să ne băgați!

Este imperativ să izolați foarte fiabil înfășurările una de cealaltă, deoarece altfel veți fi garantat că veți sparge. Pe înfășurarea secundară, este recomandabil să se facă izolație între straturile de spire, deoarece orice zgârietură mai mult sau mai puțin adâncă pe fir va fi decorată cu o coroană de descărcare mică, dar extrem de periculoasă. Și acum - să trecem la treabă!

Să începem

După cum puteți vedea, nu veți avea nevoie de atâtea elemente pentru asamblare. Trebuie doar să rețineți că pentru funcționarea corectă a dispozitivului trebuie nu numai să îl asamblați corect, ci și să îl configurați corect! Cu toate acestea, primul lucru.

Transformatoarele (MOT) pot fi scoase din orice cuptor cu microunde vechi. Acesta este aproape standard, dar are o diferență importantă: miezul său funcționează aproape întotdeauna în modul de saturație. Astfel, un dispozitiv foarte compact și simplu poate scoate cu ușurință până la 1,5 kV. Din păcate, au și dezavantaje specifice.

Deci, valoarea curentului fără sarcină este de aproximativ trei până la patru amperi, iar încălzirea chiar și în timpul inactiv este foarte mare. Pentru un cuptor cu microunde mediu, MOT produce aproximativ 2-2,3 kV și este egal cu aproximativ 500-850 mA.

Caracteristicile OIM

Atenţie! În aceste transformatoare, înfășurarea primară începe de jos, în timp ce înfășurarea secundară este situată în partea de sus. Acest design asigură o izolație mai bună a tuturor înfășurărilor. De regulă, pe „secundar” există o înfășurare a filamentului de la magnetron (aproximativ 3,6 volți). Între cele două straturi de metal, un meșter atent poate observa câteva punți de metal. Acestea sunt șunturi magnetice. Pentru ce sunt necesare?

Faptul este că se închid asupra lor înșiși o parte din câmpul magnetic pe care o creează înfășurarea primară. Acest lucru se face pentru a stabiliza câmpul și curentul în sine pe a doua înfășurare. Dacă nu sunt acolo, atunci la cel mai mic scurtcircuit întreaga sarcină merge la „primar”, iar rezistența sa este foarte mică. Astfel, aceste piese mici te protejează pe transformator și pe tine, deoarece previn multe consecințe neplăcute. Destul de ciudat, este mai bine să le eliminați? De ce?

Amintiți-vă că într-un cuptor cu microunde problema supraîncălzirii acestui dispozitiv important este rezolvată prin instalarea de ventilatoare puternice. Dacă aveți un transformator care nu are șunturi, atunci puterea lui și disiparea căldurii sunt mult mai mari. Pentru toate cuptoarele cu microunde importate, acestea sunt cel mai adesea umplute complet cu rășină epoxidică. Deci de ce ar trebui să fie eliminate? Faptul este că, în acest caz, „reducerea” curentă sub sarcină este redusă semnificativ, ceea ce este foarte important pentru scopurile noastre. Ce să faci cu supraîncălzirea? Vă recomandăm să introduceți OIM

Apropo, o bobină Tesla plată, în general, nu are un miez feromagnetic și un transformator, dar necesită o tensiune și mai mare de alimentare cu curent. Din acest motiv, este foarte descurajat să încerci ceva similar acasă.

Încă o dată despre măsurile de siguranță

Un mic plus: tensiunea de pe înfășurarea secundară este de așa natură încât un șoc electric dacă se defectează va duce la moarte garantată. Amintiți-vă că circuitul bobinei Tesla presupune o putere de curent de 500-850 A. Valoarea maximă a acestei valori, care încă lasă o șansă de supraviețuire, este... 10 A. Așa că atunci când lucrați, nu uitați nicio secundă de cele mai simple precauții!

De unde și cu cât pot cumpăra componente?

Din păcate, există o veste proastă: în primul rând, un OIM decent costă cel puțin două mii de ruble. În al doilea rând, este aproape imposibil să-l găsești pe rafturile magazinelor specializate. Există doar speranță pentru prăbușiri și piețe de vechituri, prin care va trebui să alergi mult în căutarea a ceea ce cauți.

Dacă este posibil, asigurați-vă că utilizați ITV-ul de la vechiul cuptor cu microunde sovietic Electronika. Nu este la fel de compact ca analogii importați, dar funcționează în modul unui transformator obișnuit. Denumirea sa industrială este TV-11-3-220-50. Are o putere de aproximativ 1,5 kW, o ieșire de aproximativ 2200 de volți și o putere de curent de 800 mA. Pe scurt, parametrii sunt foarte decente chiar și pentru vremea noastră. In plus, are o infasurare suplimentara de 12V, ideala ca sursa de alimentare pentru ventilatorul care va raci bujia Tesla.

Ce altceva ar trebui să folosesc?

Condensatoare ceramice de înaltă tensiune de înaltă calitate din seriile K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Este greu să le găsești, așa că este mai bine să ai ca prieteni buni electricieni profesioniști. Dar filtrul trece-înalt? Veți avea nevoie de două bobine care pot filtra în mod fiabil frecvențele înalte. Fiecare dintre ele trebuie să conțină cel puțin 140 de spire de sârmă de cupru de înaltă calitate (lacuită).

Câteva informații despre generatorul de scântei

Generatorul de scântei este proiectat pentru a excita oscilații în circuit. Dacă nu este în circuit, atunci puterea va curge, dar rezonanța nu. În plus, sursa de alimentare începe să „pungă” prin înfășurarea primară, ceea ce este aproape garantat că va duce la un scurtcircuit! Dacă întrerupătorul de scânteie nu este închis, condensatorii de înaltă tensiune nu se pot încărca. De îndată ce se închide, în circuit încep oscilații. Pentru a preveni anumite probleme se folosesc clapetele de accelerație. Când bujia se închide, inductorul previne scurgerea curentului de la sursa de alimentare și numai atunci, când circuitul este deschis, începe încărcarea accelerată a condensatoarelor.

Caracteristicile dispozitivului

În sfârșit, vom mai spune câteva cuvinte despre transformatorul Tesla în sine: pentru înfășurarea primară, este puțin probabil să reușiți să găsiți un fir de cupru cu diametrul necesar, deci este mai ușor să utilizați tuburi de cupru din echipamentele frigorifice. Numărul de ture este de la șapte la nouă. Cel puțin 400 (până la 800) de spire trebuie înfășurate pe secundar. Este imposibil să se determine cantitatea exactă, așa că vor trebui efectuate experimente. O ieșire este conectată la TOP (emițătorul de fulgere), iar a doua este foarte (!) legată la pământ în mod fiabil.

Din ce este făcut emițătorul? Utilizați o ondulație obișnuită de ventilație pentru aceasta. Înainte de a face o bobină Tesla, a cărei fotografie este aici, asigurați-vă că vă gândiți cum să o proiectați mai original. Mai jos sunt câteva sfaturi.

În concluzie…

Din păcate, acest dispozitiv spectaculos nu are nicio aplicație practică până astăzi. Unii demonstrează experimente în institute, alții fac bani din asta prin amenajarea de parcuri „miracolele electricității”. În America, un prieten foarte minunat în urmă cu câțiva ani chiar a făcut un brad de Crăciun dintr-o bobină Tesla...

Pentru a-l face mai frumos, a aplicat diverse substanțe emițătorului de fulgere. Rețineți: acidul boric face copacul verde, manganul face copacul albastru, iar litiul îl face purpurie. Există încă dezbateri despre adevăratul scop al invenției genialului om de știință, dar astăzi este o atracție comună.

Iată cum să faci o bobină Tesla.

Inventată în 1891 de Nikola Tesla, bobina Tesla a fost creată pentru a efectua experimente pentru a studia descărcările de înaltă tensiune. Acest dispozitiv este format dintr-o sursă de alimentare, un condensator, două bobine între care va circula o sarcină și doi electrozi între care va trece o descărcare. Bobina Tesla, care și-a găsit aplicație într-o mare varietate de dispozitive (de la acceleratoare de particule și televizor la jucării pentru copii), poate fi făcută acasă din componente radio.

Pași

Partea 1

Tesla Coil Design

Decideți dimensiunea și amplasarea bobinei dvs. Tesla înainte de a începe. Puteți face o bobină Tesla atât de mare cât vă permite bugetul; dar rețineți că descărcările de scântei create de bobină încălzesc aerul, care se extinde foarte mult (rezultând tunete). Câmpul electromagnetic creat de bobină poate deteriora aparatele electrice, așa că este mai bine să îl plasați într-o locație îndepărtată, cum ar fi un garaj sau un atelier.

• Pentru a afla cât de lung puteți obține un arc sau câtă putere va necesita sursa de alimentare, împărțiți distanța dintre electrozi în centimetri la 4,25 și pătrați-o pentru a obține puterea necesară în wați. În consecință, pentru a găsi distanța dintre electrozi, înmulțiți rădăcina pătrată a puterii cu 4,25. O bobină Tesla capabilă să creeze un arc de 1,5 metri lungime ar necesita 1.246 de wați. O bobină cu o sursă de alimentare de 1 kW poate crea o scânteie de 1,37 metri lungime.

• Familiarizați-vă cu terminologia. Realizarea unei bobine Tesla va necesita să înțelegeți anumiți termeni științifici și să cunoașteți unitățile de măsură. Va trebui să înțelegeți semnificația și semnificația lor pentru a face totul corect. Iată câteva informații pe care le puteți găsi utile:

  • Capacitatea electrică este capacitatea de a acumula și de a menține o sarcină electrică de o anumită tensiune. Un dispozitiv conceput pentru a stoca sarcina electrică se numește condensator. Unitatea de măsură a sarcinii electrice este faradul (notat „F”). Un farad poate fi exprimat ca 1 amperi secundă (Coulomb) înmulțit cu un volt. Capacitatea este adesea măsurată în fracțiuni de farad, cum ar fi microfarad (mF) - o milioneme dintr-un farad, picofarad (pF) - trilionime dintr-un farad.
  • Autoinducția este fenomenul de apariție a EMF într-un conductor atunci când curentul care trece prin acesta se modifică. Firele de înaltă tensiune prin care curge de curent cu amperi mici au auto-inductanță ridicată. Unitatea de auto-inductanță este Henry (abreviat ca „H”). Un henry corespunde unui circuit în care o schimbare a curentului cu o rată de un amper pe secundă creează o fem de 1 volt. Inductanța este adesea măsurată în fracții de henry: millihenry ("mH"), miiime de henry sau microhenry ("µH"), milionime de henry.
  • Frecvența de rezonanță este frecvența la care pierderile de transmisie de energie sunt minime. Pentru o bobină Tesla, aceasta este frecvența pierderilor minime în timpul transferului de energie între înfășurările primare și secundare. Frecvența este măsurată în Herți (abreviat ca „Hz”), definit ca un ciclu pe secundă. Adesea, frecvența de rezonanță este măsurată în kiloherți ("kHz"), un kiloherți fiind egal cu 1000 Hz.

• Adunați toate piesele necesare. Veți avea nevoie de: un transformator, un condensator primar de mare capacitate, un descărcător de supratensiune, o bobină primară cu inductanță scăzută, o bobină secundară cu inductanță mare, un condensator secundar de capacitate mică și un dispozitiv pentru a amortiza impulsurile de înaltă frecvență care apar la tensiuni înalte în timpul funcționării bobinei Tesla. Veți găsi informații mai detaliate despre piesele necesare în secțiunea articolului „Realizarea unei bobine Tesla”.

  • Sursa de alimentare trebuie, printr-un inductor, să alimenteze un circuit oscilator primar sau de stocare, care constă dintr-un condensator primar, o bobină primară și un eclator. Bobina primară ar trebui să fie amplasată lângă bobina secundară, care este un element al circuitului oscilant secundar, dar circuitele nu trebuie conectate prin fire. Odată ce condensatorul secundar a acumulat suficientă sarcină, acesta va elibera descărcări electrice în aer.

Partea 2

Realizarea unei bobine Tesla

1. Selectați un transformator. Transformatorul dumneavoastră de alimentare determină cât de mare puteți face o bobină. Majoritatea acestor bobine sunt alimentate de transformatoare, care pot produce un curent de 30-100 miliamperi la o tensiune de 5.000-15.000 de volți. Puteți căuta un transformator la piața locală de radio, îl puteți cumpăra online sau îl puteți scoate de pe un semn cu neon.

   Faceți un condensator primar. Poate fi făcut din mulți condensatori mici conectați într-un circuit, care vor acumula cote egale de sarcină în circuitul primar. Pentru a face acest lucru, toți condensatorii trebuie să aibă aceeași capacitate. Un astfel de condensator se numește condensator compozit.

   • Condensatoarele mici și rezistențele de sarcină pot fi achiziționate de la un magazin de piese radio sau puteți scoate condensatorii ceramici de pe un televizor vechi. De asemenea, puteți face condensatoare din folie de aluminiu și folie de plastic.
   • Pentru a obține puterea maximă, condensatorul primar trebuie să fie complet încărcat la fiecare jumătate de ciclu de alimentare. Pentru o sursă de alimentare de 60 Hz, încărcarea ar trebui să aibă loc de 120 de ori pe secundă.

2. Proiectați descărcătorul. Dacă doriți să faceți un singur descărcator, trebuie să utilizați un fir care are o grosime de cel puțin 6 milimetri, astfel încât electrozii să poată rezista căldurii generate în timpul descărcării. De asemenea, puteți face un spațiu cu mai mulți electrozi, un spațiu rotativ sau să răciți electrozii suflând aer. Un aspirator vechi poate fi folosit în aceste scopuri.

   Faceți o înfășurare a bobinei primare. Bobina în sine va fi făcută din sârmă, dar veți avea nevoie de o matriță pentru a înfășura firul. Ar trebui să utilizați sârmă de cupru lăcuită, pe care o puteți cumpăra de la un magazin de piese radio sau pe care o puteți scoate dintr-un aparat electric inutil. Forma în care înfășurați firul ar trebui să fie fie cilindrică, cum ar fi un tub de carton sau plastic, fie conică, cum ar fi un abajur vechi.

   • Lungimea firului va determina inductanța bobinei primare. Bobina primară ar trebui să aibă inductanță scăzută, astfel încât să fie compusă dintr-un număr mic de spire. Firul pentru bobina primară nu trebuie să fie solid; puteți fixa secțiuni împreună pentru a regla inductanța pe măsură ce construiți.

3. Asamblați condensatorul primar, eclatorul și bobina primară într-un singur circuit. Acest circuit formează circuitul oscilator primar.

   Faceți un inductor secundar. La fel ca bobina primară, aveți nevoie de o formă cilindrică pe care veți înfășura firul. Bobina secundară trebuie să aibă aceeași frecvență de rezonanță ca și primară pentru a evita pierderile. Bobina secundară trebuie să fie mai lungă/mai înaltă decât bobina primară pentru a avea mai multă inductanță și pentru a preveni supradescărcarea secundară, ceea ce ar putea duce la arderea bobinei primare.

   • Dacă nu aveți materiale pentru a face o bobină secundară suficient de mare, puteți face un electrod de descărcare pentru a proteja circuitul primar, dar acest lucru va face ca majoritatea descărcărilor să apară pe acel electrod și să nu fie vizibile.

4. Faceți un condensator secundar. Condensatorul secundar, sau terminalul, ar trebui să aibă o formă rotunjită, cele două cele mai populare fiind un tor (un inel în formă de gogoașă) și o sferă.

   Conectați condensatorul secundar și bobina secundară. Acesta va fi circuitul oscilant secundar.

   • Circuitul secundar trebuie să fie împământat separat de cablajul casei care alimentează sursa bobinei Tesla. Acest lucru este necesar pentru a evita ca curenții de înaltă tensiune să rătăcească prin cablurile casei și să provoace deteriorarea aparatelor electrice conectate. Puteți face o împământare separată prin introducerea unui știft metalic în pământ.

5. Faceți sufocare de impuls. Choke-urile sunt bobine mici care împiedică descărcătorul de supratensiune să deterioreze sursa de alimentare. Puteți face o astfel de bobină prin înfășurarea unui fir de cupru în jurul unui tub subțire, cum ar fi un pix obișnuit.

6. Asamblați toate componentele împreună. Așezați circuitele oscilante primar și secundar unul lângă altul și conectați transformatorul de alimentare la circuitul primar prin bobine. Odată ce porniți transformatorul, bobina Tesla este gata de funcționare.

   • Dacă bobina primară are un diametru mare, secundarul poate fi plasat în interiorul ei.

Nikola Tesla este unul dintre cei mai renumiți oameni de știință din domeniul energiei electrice și al electricității, a cărui moștenire științifică provoacă încă multe controverse. Și dacă proiectele implementate practic sunt folosite activ și cunoscute peste tot, atunci unele nerealizate sunt încă obiecte de cercetare, atât de către organizații serioase, cât și de către amatori.

Generator sau mașină cu mișcare perpetuă?

Majoritatea oamenilor de știință neagă posibilitatea creării unui generator de energie gratuit. Ar trebui contracarat de faptul că și în trecut, multe realizări moderne păreau imposibile. Cert este că știința are multe domenii în care cercetarea a fost departe de a fi finalizată. Acest lucru se referă în special la problemele câmpurilor fizice și ale energiei. Acele tipuri de energie care ne sunt familiare pot fi simțite și măsurate. Dar este imposibil să negi prezența unor specii necunoscute doar pe motiv că nu există metode și instrumente pentru măsurarea și transformarea lor.

Pentru sceptici, orice propuneri de generatoare, scheme și idei bazate pe conversia energiei libere par a fi mașini cu mișcare perpetuă care funcționează fără a consuma energie și sunt chiar capabile să genereze exces sub formă de energie cunoscută, termică sau electrică.

Nu vorbim aici despre mașini cu mișcare perpetuă. De fapt, generatorul etern folosește energie liberă, care în prezent nu are încă o justificare teoretică clară. Ce era considerată anterior lumina? Și acum este folosit pentru a genera energie electrică.

Energie alternativa

Susținătorii fizicii și energiei tradiționale neagă posibilitatea de a crea un generator funcțional, folosind concepte, legi și definiții existente. Sunt date multe dovezi că astfel de dispozitive nu pot exista în practică, deoarece contravin legii conservării energiei.

Susținătorii „teoriei conspirației” sunt convinși că există calcule ale generatorului, precum și prototipurile sale funcționale, dar nu sunt prezentate științei și publicului larg, deoarece nu sunt profitabile pentru companiile energetice moderne și pot provoca o criză economică. .

Entuziaștii au încercat în mod repetat să creeze un generator; au construit multe prototipuri, dar din anumite motive rapoartele despre lucrări dispar sau dispar în mod regulat. S-a remarcat că resursele rețelei dedicate energiei alternative sunt închise periodic.

Acest lucru poate indica faptul că designul este de fapt funcțional și este posibil să creați un generator cu propriile mâini chiar și acasă.

Mulți oameni confundă conceptele de generator și transformator (bobină Tesla). Pentru clarificare, trebuie să privim acest lucru mai detaliat. Transformatorul Tesla a fost studiat suficient și este accesibil pentru repetare. Mulți producători produc cu succes diverse modele de transformatoare atât pentru utilizare practică în diverse dispozitive, cât și în scop demonstrativ.

Un transformator Tesla este un convertor de energie electrică de la joasă tensiune la înaltă tensiune. Tensiunea de ieșire poate fi de milioane de volți, dar designul în sine nu este foarte complex. Geniul inventatorului constă în faptul că a reușit să asambleze un dispozitiv care folosește proprietățile fizice cunoscute ale câmpurilor electromagnetice, dar într-un mod complet diferit. Nu există încă o bază teoretică cuprinzătoare pentru funcționarea dispozitivului.

Designul se bazează pe un transformator cu două înfășurări, cu un număr mare și mic de spire. Cel mai important lucru este că nu există miez feromagnetic tradițional, iar legătura dintre înfășurări este foarte slabă. Având în vedere nivelul tensiunii de ieșire a transformatorului Tesla, putem concluziona că metoda obișnuită de calcul a transformatorului, chiar și ținând cont de frecvența mare de conversie, nu este aplicabilă aici.

Generatorul Tesla

Generatorul are un alt scop. Designul generatorului folosește și un transformator similar cu unul de înaltă tensiune. Funcționând pe același principiu ca un transformator, generatorul este capabil să creeze exces de energie la ieșire, depășind semnificativ pe cea cheltuită la pornirea inițială a dispozitivului. Sarcina principală este metoda de fabricare a transformatorului și configurația acestuia. Este importantă reglarea precisă a sistemului la frecvența de rezonanță. Situația este complicată de faptul că astfel de date nu sunt disponibile gratuit.

Cum se face un generator

Pentru a asambla un generator Tesla, aveți nevoie de foarte puțin. Pe Internet puteți găsi informații despre asamblarea unui transformator generator Tesla cu propriile mâini și diagrame pentru pornirea structurii. Pe baza informațiilor disponibile, mai jos sunt oferite recomandări cu privire la modul de asamblare independentă a structurii și o scurtă procedură de configurare.

Transformatorul trebuie să îndeplinească cerințe contradictorii:

• Energia liberă de înaltă frecvență necesită o reducere a dimensiunii (asemănătoare cu diferența de dimensiune a antenelor de televiziune cu raza de măsurare și decimetru);
• Pe măsură ce dimensiunile scad, eficiența structurii scade.

Transformator

Problema este parțial rezolvată prin selectarea diametrului și cantității înfășurării primare a transformatorului. Diametrul optim de înfășurare este de 50 mm, deci este convenabil să folosiți o bucată de țeavă de canalizare din plastic de lungimea adecvată pentru înfășurare. Sa stabilit experimental că numărul de spire al înfășurării ar trebui să fie de cel puțin 800; este mai bine să dublezi acest număr. Diametrul firului nu este semnificativ pentru un design de casă, deoarece puterea acestuia este scăzută. Prin urmare, diametrul poate fi în intervalul de la 0,12 la 0,5 mm. O valoare mai mică va crea dificultăți în timpul înfășurării, iar o valoare mai mare va crește dimensiunile dispozitivului.

Lungimea conductei este luată în considerare ținând cont de numărul de spire și diametrul firului. De exemplu, firele PEV-2 cu diametrul de 0,15 mm cu izolație sunt de 0,17 mm, lungimea totală a înfășurării este de 272 mm. După ce s-a retras la 50 mm de marginea țevii pentru fixare, găuriți o gaură pentru fixarea începutului înfășurării, iar după 272 mm încă una pentru sfârșit. Marginea țevii de deasupra este de câțiva centimetri. Lungimea totală a secțiunii conductei va fi de 340-350 mm.

Pentru a înfășura firul, introduceți începutul în orificiul de jos, lăsați acolo o marjă de 10-20 cm și fixați-l cu bandă adezivă. După ce înfășurarea este finalizată, capătul său de aceeași lungime este filetat în orificiul superior și, de asemenea, fixat.

Important! Roturile înfășurării trebuie să se potrivească strâns unele cu altele. Firul nu trebuie să aibă îndoituri sau bucle.

Înfășurarea finită trebuie acoperită deasupra cu lac electric sau rășină epoxidică pentru a preveni deplasarea spirelor.

Pentru înfășurarea secundară aveți nevoie de un fir mai serios, cu o secțiune transversală de cel puțin 10 mm2. Aceasta corespunde unui fir cu un diametru de 3,6 mm. Dacă este mai gros, este și mai bine.

Notă! Deoarece sistemul funcționează la o frecvență înaltă, datorită efectului de piele, curentul se propagă în stratul de suprafață al firului, astfel încât să puteți folosi în schimb un tub de cupru cu pereți subțiri. Efectul de piele este o altă justificare pentru diametrul mare al firului de înfășurare secundară.

Diametrul spirelor înfășurării secundare ar trebui să fie de două ori mai mare decât cel primar, adică 100 mm. Secundarul poate fi înfășurat pe o secțiune de 110 mm de conductă de canalizare sau pe orice alt cadru simplu. O țeavă sau un semifabricat adecvat este nevoie doar pentru procesul de înfășurare. Înfășurarea rigidă nu va avea nevoie de un cadru.

Pentru înfășurarea secundară, numărul de spire este de 5-6. Există mai multe opțiuni de proiectare pentru înfășurarea secundară:

• Solid;
• Cu o distanta intre viraje de 20-30 mm;
• În formă de con cu aceleași distanțe.

Cel în formă de con este de cel mai mare interes deoarece extinde domeniul de acordare (are o bandă de frecvență mai largă). Prima tură inferioară se face cu diametrul de 100 mm, iar cea superioară ajunge la 150-200 mm.

Important! Este necesar să se mențină cu strictețe distanța dintre spire, iar suprafața firului sau a tubului trebuie să fie netedă (în cel mai bun caz, lustruită).

Circuit de alimentare

Pentru pornirea inițială, este necesar un circuit care furnizează un impuls de energie transformatorului generatorului Tesla. În continuare, generatorul trece în modul auto-oscilant și nu are nevoie constant de energie externă.

În argoul dezvoltatorilor, dispozitivul de alimentare este numit „kacher”. Cei familiarizați cu electronica știu că numele corect pentru dispozitiv este un oscilator de blocare (oscilator de șoc). O astfel de soluție de circuit generează un singur impuls electric puternic.

Au fost dezvoltate multe variante de generatoare de blocare, care sunt împărțite în trei grupuri:

• Pe tuburi vidate;
• Pe tranzistoare bipolare;
• Pe tranzistoare cu efect de câmp cu o poartă izolată.

Un generator electromagnetic cu tub care utilizează tuburi generatoare puternice funcționează cu parametrii de ieșire ridicati, dar designul său este îngreunat de disponibilitatea componentelor. În plus, nu sunt necesare două, ci trei transformatoare de înfășurare, astfel încât oscilatoarele de blocare a tuburilor sunt acum rare.

Cele mai utilizate dispozitive sunt cele bazate pe tranzistoare bipolare. Circuitele lor sunt bine dezvoltate, configurarea și reglarea sunt simple. Folosim tranzistoare produse pe plan intern din seria 800 (KT805, KT808, KT819), care au parametri tehnici buni, sunt larg răspândite și nu provoacă dificultăți financiare.

Proliferarea tranzistoarelor puternice și fiabile cu efect de câmp a făcut posibilă proiectarea oscilatoarelor de blocare cu o eficiență crescută datorită faptului că tranzistoarele MOSFET sau IGBT au parametri mai buni pentru căderea tensiunii la tranziții. Pe lângă creșterea eficienței, problema răcirii tranzistorilor devine mai puțin problematică. Circuitele dovedite folosesc tranzistoare IRF740 sau IRF840, care sunt, de asemenea, ieftine și fiabile.

Înainte de a asambla generatorul într-o structură finită, verificați din nou manopera tuturor componentelor. Asamblați structura și furnizați-i energie. Trecerea la modul auto-oscilant este însoțită de prezența tensiunii pe înfășurările transformatorului (la ieșirea secundarului). Dacă nu există tensiune, atunci este necesar să reglați frecvența generatorului de blocare în rezonanță cu frecvența transformatorului.

Important! Când lucrați cu un generator Tesla, trebuie să aveți grijă extremă, deoarece la pornire este indusă tensiune înaltă în înfășurarea primară, ceea ce poate duce la un accident.

Aplicație generator

Generatorul și transformatorul Tesla au fost proiectate de inventator ca dispozitive universale pentru transmiterea fără fir a energiei electrice. Nikola Tesla a efectuat în mod repetat experimente care confirmă teoria sa, dar, din păcate, urme ale rapoartelor de transfer de energie au fost, de asemenea, pierdute sau ascunse în siguranță, la fel ca multe dintre celelalte modele ale sale. Dezvoltatorii au început abia recent să proiecteze dispozitive care să transmită energie, dar numai pe distanțe relativ scurte (încărcătoarele de telefoane fără fir sunt un bun exemplu).

Într-o eră a epuizării inevitabile a resurselor naturale neregenerabile (combustibili cu hidrocarburi), dezvoltarea și construcția de dispozitive de energie alternativă, inclusiv un generator fără combustibil, este de mare importanță. Un generator de energie gratuit cu putere suficientă poate fi folosit pentru iluminarea și încălzirea locuințelor. Nu trebuie să refuzați cercetarea invocând lipsa de experiență și educație specializată. Multe invenții importante au fost făcute de oameni care erau profesioniști în domenii complet diferite.

Video