In 1997 raakte ik geïnteresseerd in de Tesla-spoel en besloot ik er zelf een te bouwen. Helaas verloor ik de interesse erin voordat ik het kon lanceren. Na een paar jaar vond ik mijn oude spoel, telde het een beetje en ging verder met bouwen. En weer heb ik het opgegeven. In 2007 liet een vriend me zijn haspel zien en herinnerde me aan mijn onvoltooide projecten. Ik vond mijn oude haspel weer, telde alles en dit keer voltooide ik het project.

Tesla spoel is een resonantietransformator. Dit zijn voornamelijk LC-circuits afgestemd op één resonantiefrequentie.

De hoogspanningstransformator wordt gebruikt om de condensator op te laden.

Zodra de condensator voldoende is opgeladen, wordt deze ontladen tot aan de vonkbrug en daar springt een vonk. Er treedt een kortsluiting op in de primaire wikkeling van de transformator en daarin beginnen oscillaties.

Omdat de capaciteit van de condensator vast is, wordt het circuit aangepast door de weerstand van de primaire wikkeling te veranderen en het verbindingspunt ermee te veranderen. Bij een goede afstemming zal er een zeer hoge spanning aanwezig zijn aan de bovenkant van de secundaire wikkeling, wat resulteert in indrukwekkende ontladingen in de lucht. In tegenstelling tot traditionele transformatoren heeft de verhouding van windingen tussen primaire en secundaire wikkelingen weinig of geen effect op de spanning.

Bouwfasen

Het is vrij eenvoudig om een ​​Tesla-spoel te ontwerpen en te bouwen. Voor een beginner lijkt het uitdagende taak(Ik dacht ook dat het moeilijk was), maar je kunt een werkende spoel krijgen door de instructies in dit artikel te volgen en te doen kleine berekeningen... Als je een zeer krachtige spoel wilt, zit er natuurlijk niets anders op dan theorie te leren en veel berekeningen te doen.

Dit zijn de basisstappen om mee te beginnen:

1. Keuze van voeding. Transformatoren die in neonreclames worden gebruikt, zijn waarschijnlijk het beste voor beginners omdat ze relatief goedkoop zijn. Ik raad transformatoren aan met een uitgangsspanning van minimaal 4kV.
2. Productie van afleiders. Het zijn misschien maar twee schroeven die een paar millimeter uit elkaar zijn geschroefd, maar ik raad aan om wat meer moeite te doen. De kwaliteit van de afleider heeft grote invloed op de prestaties van de spoel.
3. Berekening van de capaciteit van de condensator. Bereken met behulp van de onderstaande formule de resonantiecapaciteit voor de transformator. De condensatorwaarde moet ongeveer 1,5 keer deze waarde zijn. Waarschijnlijk de beste en meest effectieve oplossing er zal een assemblage van condensatoren zijn. Als u geen geld wilt uitgeven, kunt u proberen uw eigen condensator te maken, maar deze werkt mogelijk niet en de capaciteit is moeilijk te bepalen.
4. Vervaardiging van een secundaire wikkeling. Gebruik 900-1000 toeren geëmailleerd koperdraad 0,3-0,6 mm. De hoogte van de spoel is meestal 5 keer de diameter. PVC regenpijp is misschien niet de beste, maar beschikbaar materiaal voor de spoel. Een holle metalen bal is bevestigd aan het bovenste deel van de secundaire wikkeling en het onderste deel is geaard. Hiervoor is het raadzaam om een ​​aparte aarding te gebruiken, omdat: bij gebruik van een gewone huisaarding bestaat de kans om andere elektrische apparaten te beschadigen.
5. Vervaardiging van de primaire wikkeling. De primaire wikkeling kan worden gemaakt van dikke kabel, of beter nog, koperen buizen. Hoe dikker de buis, hoe minder weerstandsverliezen. 6 mm pijp is voldoende voor de meeste spoelen. Houd er rekening mee dat dikke buizen veel moeilijker te buigen zijn en dat koper bij meerdere bochten zal barsten. Afhankelijk van de grootte van de secundaire wikkeling moeten 5 tot 15 slagen in stappen van 3 tot 5 mm voldoende zijn.
6. Sluit alle componenten aan, stem de spoel af en klaar!

Voordat je aan de slag gaat met het maken van een Tesla spoel is het sterk aan te raden om je vertrouwd te maken met de veiligheidsregels en te werken met hoge spanningen!

Merk ook op dat er geen tzijn genoemd. Ze zijn niet gebruikt en tot nu toe zijn er geen problemen. Het sleutelwoord hier is voor nu.

Details

De spoel werd voornamelijk gemaakt van de onderdelen die op voorraad waren.
Deze waren:
4kV 35mA transformator van neonreclame.
0,3 mm koperdraad.
0,33μF 275V condensatoren.
Ik moest een PVC-valpijp van 75 mm kopen en 5 meter koperen buis van 6 mm.

Secundaire wikkeling

Secundaire wikkeling boven en onder bedekt met plastic isolatie om defecten te voorkomen

De secundaire was het eerste onderdeel dat werd vervaardigd. Ik heb ongeveer 900 draadwindingen rond gewikkeld afvoerpijp ongeveer 37 cm hoog. De gebruikte draad was ongeveer 209 meter lang.

De inductantie en capaciteit van de secundaire wikkeling en de metalen bol (of ringkern) kunnen worden berekend met behulp van de formules die op andere sites te vinden zijn. Met deze gegevens kunt u de resonantiefrequentie van de secundaire wikkeling berekenen:
L = [(2πf) 2 C] -1

Bij gebruik van een bol met een diameter van 14 cm is de resonantiefrequentie van de spoel ongeveer 452 kHz.

Metalen bol of ringkern

De eerste poging was om een ​​metalen bol te maken door deze in te pakken plastic bal folie. Ik kon de folie op de bal niet goed genoeg gladstrijken en besloot een ringkern te maken. Ik maakte een kleine ringkern door aluminiumtape om een ​​gegolfde buis te wikkelen die in een cirkel was opgerold. Ik kon geen erg gladde ringkern krijgen, maar het werkt beter dan een bol vanwege zijn vorm en vanwege grotere maat... Om de ringkern te ondersteunen, werd er een schijf van multiplex onder geplaatst.

Primaire wikkeling

De primaire wikkeling bestaat uit koperen buizen met een diameter van 6 mm die spiraalsgewijs rond de secundaire wikkeling zijn gewikkeld. De binnendiameter van de wikkeling is 17 cm, de buitenste is 29 cm. De primaire wikkeling bevat 6 windingen met een onderlinge afstand van 3 mm. Door de grote afstand tussen de primaire en secundaire wikkelingen kunnen ze los gekoppeld worden.
De primaire wikkeling samen met de condensator is de LC-generator. De benodigde inductantie kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
L = [(2πf) 2 C] -1
C is de capaciteit van de condensatoren, F is de resonantiefrequentie van de secundaire wikkeling.

Maar deze formule en rekenmachines die erop zijn gebaseerd, geven slechts een geschatte waarde. Juiste maat de spoel moet experimenteel worden gekozen, dus je kunt hem beter te groot dan te klein maken. Mijn spoel heeft 6 windingen en is aangesloten op 4 windingen.

condensatoren

Een samenstel van 24 condensatoren met elk een 10MΩ dempingsweerstand

Omdat ik een groot aantal kleine condensatoren had, besloot ik ze samen te voegen tot één grote. De waarde van de condensatoren kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
C = ik ⁄ (2πfU)

De condensatorwaarde voor mijn transformator is 27,8 nF. De werkelijke waarde moet iets meer of minder zijn, omdat een snelle stijging van de spanning door resonantie de transformator en / of condensatoren kan beschadigen. Dempingsweerstanden bieden hier weinig bescherming tegen.

Mijn condensatorassemblage bestaat uit drie assemblages met elk 24 condensatoren. De spanning in elke assemblage is 6600 V, de totale capaciteit van alle assemblages is 41,3 nF.

Elke condensator heeft zijn eigen 10 megohm dempingsweerstand. Dit is belangrijk omdat individuele condensatoren een lading gedurende een zeer lange tijd kunnen vasthouden nadat de stroom is verwijderd. Zoals je in onderstaande figuur kunt zien, is de nominale spanning van de condensator te laag, zelfs voor een 4 kV-transformator. Om goed en veilig te kunnen werken, moet deze minimaal 8 of 12 kV zijn.

Bliksemafleider

Mijn vonkbrug is slechts twee schroeven met een metalen bal in het midden.
De afstand is zo afgesteld dat de afleider alleen vonkt als hij de enige is die op de transformator is aangesloten. Het vergroten van de afstand tussen hen kan in theorie de lengte van de vonk vergroten, maar er bestaat een risico op vernietiging van de transformator. Voor een grotere spoel is het noodzakelijk om een ​​luchtgekoelde afleider te bouwen.

Een van de meest voorkomende uitvindingen van Nikola Tesla is de Tesla-transformator. De werking van dit apparaat is gebaseerd op de werking van resonerende elektromagnetische staande golven in de spoelen. Dit principe vormde de basis van veel moderne dingen: tv-beeldbuizen, opladen van apparaten op afstand. Vanwege het fenomeen van resonantie springt op het moment van samenvallen van de oscillatiefrequentie van het primaire wikkelingscircuit met de oscillatiefrequentie van de staande golven van de secundaire wikkeling, een boog tussen de uiteinden van de spoel.

Ondanks alle schijnbare complexiteit van deze generator, kun je hem zelf maken. De technologie voor het maken van een Tesla-spoel met uw eigen handen vindt u hieronder.

Componenten en werkingsprincipe:

Een Tesla-transformator is samengesteld uit een primaire, een secundaire spoel en een riem die bestaat uit een afleider of stroomonderbreker, een condensator en een terminal die als uitgang dient.

De primaire wikkeling bestaat uit een paar windingen van dik koperdraad of koperen buizen. Het kan horizontaal (plat), verticaal (cilindrisch) of conisch zijn. De secundaire wikkeling bestaat uit een groot aantal windingen met een kleinere doorsnede en is de belangrijkste structurele eenheid. De verhouding tussen lengte en diameter moet 4: 1 zijn en er moet een geaarde beschermende ring van koperdraad in de basis worden geplaatst, ontworpen om de elektronica van de installatie te behouden.

Omdat de Tesla-transformator in een gepulseerde modus werkt, wordt het ontwerp gekenmerkt door het feit dat deze geen ferromagnetische kern bevat. Dit vermindert de onderlinge inductie tussen de wikkelingen. De condensator, die in wisselwerking staat met de primaire spoel, creëert een oscillerend circuit met daarin een vonkbrug, in dit geval een gascircuit. De vonkbrug is samengesteld uit massieve elektroden en voor een grotere slijtvastheid zijn ze bovendien uitgerust met radiatoren.

Het werkingsprincipe van de Tesla-spoel is als volgt. De condensator wordt opgeladen via de spoel van de transformator. De laadsnelheid is direct afhankelijk van de inductantie-index. Als het tot een kritiek niveau is opgeladen, zal het de vonkbrug kapot maken. Daarna worden hoogfrequente oscillaties gegenereerd in het primaire circuit. Tegelijkertijd wordt de afleider geactiveerd, waarbij de transformator uit het algemene circuit wordt verwijderd en gesloten.

Als dit niet gebeurt, kunnen er verliezen optreden in het primaire circuit, wat de werking ervan negatief beïnvloedt. V standaard schema parallel aan de voeding is een gasontladingsspleet geïnstalleerd.

Zo kan de Tesla-spoel aan de uitgang een spanning van enkele miljoenen volt produceren. Deze spanning genereert elektrische ontladingen in de lucht in de vorm van corona-ontladingen en streamers.

Het is absoluut noodzakelijk om te onthouden dat deze producten hoge potentiële stromen genereren en levensbedreigend zijn. Zelfs apparaten met een laag vermogen kunnen ernstige brandwonden, schade aan zenuwuiteinden, spierweefsel en ligamenten veroorzaken. Kan hartstilstand veroorzaken.

Constructie en montage

De transformator van Tesla is gepatenteerd in 1896 en heeft een eenvoudig ontwerp. Het bevat:

1. Primaire spoel met een koperen wikkeling met een doorsnede van 6 mm², voldoende voor 5-7 windingen.
2. Secundaire spoel gemaakt van diëlektrisch materiaal en draad met een diameter tot 0,5 mm en een lengte die voldoende is voor 800-1000 windingen.
3. Arrester hemisferen.
4. condensatoren.
5. Beschermring van koper, zoals op de primaire wikkeling van de transformator.

De eigenaardigheid van het apparaat is dat het vermogen niet afhankelijk is van het vermogen van de voedingsbron. Belangrijker fysieke eigenschappen lucht. Het apparaat kan op verschillende manieren oscillerende circuits creëren:

• een vonkenbrugafleider gebruiken;
• met behulp van een oscillatiegenerator op transistors;
• op lampen.

Om een ​​Tesla-transformator met uw eigen handen te maken, heeft u nodig:

1. Voor de primaire wikkeling - 3 m dunne koperen buis met een diameter van 6 mm of een koperen geleider van dezelfde diameter en lengte.
2. Om de secundaire wikkeling te monteren, heeft u een PVC-buis nodig met een diameter van 5 cm en een lengte van ongeveer 50 cm en een PVC-schroefdraadfitting. Je hebt ook een koperen, gelakte of geëmailleerde draad nodig met een diameter van 0,5 mm en een lengte van 90 m.
3. Metalen flens met een binnendiameter van 5 cm.
4. Diverse moeren, ringen en bouten.
5. Ontlader.
6. Gladde halve bol voor de terminal.
7. De condensator kan zelf worden gemaakt. Er zijn 6 glazen flessen nodig, zout, koolzaad- of vaselineolie, aluminiumfolie.
8. U hebt een voeding nodig die 9 kV bij 30 mA kan leveren.

Tesla is eenvoudig te implementeren. Vanaf de transformator lopen 2 draden met een aangesloten afleider. Condensatoren zijn aangesloten op een van de draden. De primaire wikkeling bevindt zich aan het einde. Er is een aparte secundaire spoel met klem en geaarde beschermingsring.

Beschrijving van hoe u een Tesla-spoel thuis kunt monteren:

1. Een secundaire wikkeling wordt gemaakt, nadat de rand van de draad aan het uiteinde van de buis is bevestigd. Het wikkelen moet gelijkmatig gebeuren, om draadbreuk te vermijden. Er mogen geen openingen zijn tussen de beurten.
2. Als u klaar bent, wikkelt u de wikkeling aan de boven- en onderkant afplakband... Bedek vervolgens de wikkeling met vernis of epoxyhars.
3. Bereid 2 panelen voor voor de onder- en bovenbodem. Iedereen zal het doen diëlektrisch materiaal, triplex of plastic blad. Plaats een metalen flens in het midden van de onderste basis en schroef deze vast zodat er ruimte is tussen de onderste en bovenste basis.
4. Bereid de primaire wikkeling voor door deze in een spiraal te draaien en vast te zetten aan bovenste basis... Nadat je er 2 gaten in hebt geboord, breng je de uiteinden van de buis erin. Het moet zo worden bevestigd dat contact van de wikkelingen wordt uitgesloten en tegelijkertijd een afstand van 1 cm tussen de wikkelingen wordt aangehouden.
5. Om de afleider te vervaardigen, moet u 2 bouten tegenover elkaar plaatsen in houten frame... De berekening is gemaakt op het feit dat ze tijdens het verhuizen de rol van toezichthouder zullen spelen.
6. Condensatoren worden als volgt vervaardigd. Glazen flessen gewikkeld in folie en er zout water in gegoten. De samenstelling voor alle flessen moet hetzelfde zijn - 360 g per 1 liter water. Ze breken door de deksels en steken er draden in. De condensatoren zijn klaar.
7. Alle knooppunten zijn verbonden volgens het hierboven beschreven schema. De secundaire wikkeling moet worden geaard.
8. Het totale aantal in de primaire wikkeling moet 6,5 beurten zijn, in de secundaire - 600 beurten.

De beschreven volgorde van acties geeft een idee van hoe je zelf een Tesla-transformator kunt maken.

Aanzetten, controleren en afstellen

Het is raadzaam om de eerste lancering buitenshuis te doen, het is ook de moeite waard om alles verder te verwijderen Huishoudelijke apparaten om te voorkomen dat ze breken. Denk aan de voorzorgsmaatregelen! Voer om te beginnen de volgende acties uit:

1. Ze gaan langs de hele keten van draden en controleren of de blote contacten elkaar nergens raken en of alle knooppunten stevig zijn vastgemaakt. Er blijft een kleine opening tussen de bouten in de afleider.
2. Breng spanning aan en kijk hoe de streamer verschijnt. Bij afwezigheid wordt de secundaire wikkeling gebracht fluorescerende lamp of een gloeilamp. Het is raadzaam om ze op een diëlektricum te bevestigen, een stuk is voldoende PVC-buizen... Het verschijnen van de gloed bevestigt dat de Tesla-transformator werkt.
3. Als er geen luminescentie is, moet u de draden van de primaire spoel op sommige plaatsen vervangen.

Als het de eerste keer niet werkte, wanhoop dan niet. Probeer het aantal windingen in de secundaire en de afstand tussen de windingen te veranderen. Draai de bouten in de afleider vast.

Krachtige Tesla-spoel

Een onderscheidend kenmerk van een dergelijke spoel is de grootte, de sterkte van de ontvangen stroom en de methode om resonante oscillaties te genereren.

Het ziet er zo uit. Na het inschakelen wordt de condensator opgeladen. Nadat het maximale laadniveau is bereikt, treedt er een storing op in de afleider. Op volgende stap er wordt een LC-circuit gevormd - een circuit dat wordt gevormd door de serieschakeling van een condensator en een primair circuit. Hierdoor ontstaan ​​resonante oscillaties en hoge vermogensspanningen in de secundaire wikkeling.

Bovendien kan iets soortgelijks thuis worden geassembleerd. Om dit te doen, moet u:

1. Vergroot de spoeldiameter en de draaddoorsnede met 1,5-2,5 keer.
2. Maak een terminal in de vorm van een ringkern. Hiervoor is een aluminium golf met een diameter van 100 mm geschikt.
3. Vervang de DC-voeding door een AC-voeding van 3-5kV.
4. Zorg voor betrouwbare aarding.
5. Zorg ervoor dat uw bedrading deze belasting aankan.

Dergelijke transformatoren kunnen een vermogen tot 5 kW genereren en corona- en boogontladingen... Waarin maximaal effect wordt bereikt wanneer de frequentie van beide circuits samenvalt.

Tesla-spoel is een platte spiraal, die, samen met inductantie, zijn eigen grote capaciteit heeft. Het octrooi voor de uitvinding werd ingediend in januari 1894. De auteur was natuurlijk Nikola Tesla. Een transformator is algemeen bekend onder deze naam; het werkingsprincipe van het apparaat is gebaseerd op oscillerende circuits.

Oorlog van stromingen

Tegenwoordig leest het als een wetenschappelijke roman, maar aan het begin van de 19e en 20e eeuw was er inderdaad een stromingsoorlog. Het begon allemaal toen het bedrijf geen cent betaalde aan de jonge Tesla voor het opzetten van een generator in Europa. Hoewel de beloofde beloning solide is. Zonder na te denken verlaat Tesla zijn vaderland en vaart naar de VS. Op het pad van de ontdekkingsreiziger achtervolgen mislukkingen, waardoor de reis goed eindigde. Neem de aflevering waarin al het geld onderweg verloren gaat. Weigeren? Nee!

Tesla baant zich op wonderbaarlijke wijze een weg naar het schip en de helft van de weg is onder auspiciën van de kapitein van het schip, die de reiziger voedt in zijn eigen eetkamer. De relatie bekoelde een beetje toen de jonge Tesla werd gezien in het midden van een handgemeen die ontstond op het dek, waar hij van rechts en links uitdeelde, dankzij zijn indrukwekkende lengte (met een laag gewicht). Als gevolg hiervan kwam Tesla aan land en wist op de eerste dag een lokale handelaar te helpen met de reparatie van de generator, wat een kleine beloning opleverde.

In je armen hebben aanbevelingsbrieven, gaat Nikola aan de slag bij een bedrijf waar hij dag en nacht werkt en tijd doorbrengt met slapen op een bank in het laboratorium. Edison speelde een slechte grap met een jonge toekomstige tegenhanger: hij beloofde een stevige beloning voor verbeteringen in het werk elektrische apparatuur... De moeilijkheid werd snel opgelost en de uitvinder van de lampvoetdraad haalde een commerciële grap aan. Tesla had de beloofde beloning voor het uitvoeren van experimenten al mentaal uitgedeeld en de grap riep geen warme emotionele reactie op bij de uitvinder. Een jonge immigrant verlaat het bedrijf met het doel voor zichzelf te beginnen.

Tegelijkertijd koestert Tesla ideeën voor de strijd tegen de fan van praktische grappen. Terwijl hij met een vriend wandelt, realiseert hij zich plotseling hoe hij Arago's theorie van een roterend veld moet implementeren: er zijn twee fasen van wisselstroom vereist. In de jaren 80 van de 19e eeuw werd het idee als echt revolutionair beschouwd. Voorheen maakten motoren, gloeilampen (in ontwikkeling) en de meeste laboratoriumexperimenten gebruik van gelijkstroom. Dit is wat Georg Ohm deed.

Tesla neemt een patent aan voor een tweefasenmotor en beweert dat het mogelijk is en ingewikkelde systemen... Westinghouse is geïnteresseerd in ideeën en er begint een lang verhaal over gerechtigheid. Edison beknibbelde, zoals gewoonlijk, niet op geld. Er zijn verhalen dat hij een dynamo heeft meegenomen en er dieren mee heeft gemarteld. De vermeende elektrische stoel is uitgevonden door Edison in samenwerking met een onbekende. Bovendien maakte de eerste ontwerper per ongeluk of opzettelijk een fout, zozeer zelfs dat de veroordeelde werd gekweld lange tijd, om het af te maken, explodeerde letterlijk en spatten de interne organen eruit.

De advocaten van Westinghouse slaagden erin de tweede arme kerel te redden en vervingen de executie door levenslange gevangenisstraf. Redding hield Edison niet tegen, die naast een tafel ook een stoel wilde uitvinden. Tesla probeerde een vergeldingsactie te demonstreren en voerde een aantal argumenten aan:

Ondernemende Amerikaanse zakenlieden gaven zelfs speelkaarten uit, waarop de eerder genoemde stromingsoorlog te zien was. Zo is de beroemde Wardencliff-toren op het beeld van de joker geplaatst, sciencefictionschrijvers en regisseurs van soortgelijke films lieten zich leiden door de structuur. Historische feiten specificeren hoe intens de strijd bleek te zijn - de reden voor de genialiteit van het inventieve genie. De Tesla-spoel, gedraaid uit 50 windingen van een dikke kabel, maakte structureel deel uit van de Wardencliff-toren ...

Tesla spoel ontwerp

Dit is een geweldige kans om te besparen op condensatorblokken door de spoelen van koperdraad op een speciale manier te leggen. Als lezers in het onderwerp zitten, hebben ze gehoord over fasecorrectors om de energiekosten te verlagen. Dit zijn condensatorunits die de inductieve weerstand van de verbruiker compenseren. Vooral relevant voor transformatoren en motoren. Overmatige uitgaven worden alleen weergegeven door de teller reactief vermogen... Dit is denkbeeldige energie nuttig werk de consument presteert niet. Het circuleert hier en daar en verwarmt de actieve weerstanden van de geleiders. In het gebied waar gegevens worden bewaard volle kracht(bijvoorbeeld bedrijven) dit verhoogt de rekeningen voor elektriciteitsleveranciers aanzienlijk.

Nu is het gemakkelijk te begrijpen hoe de uitvinding van Tesla was gepland om in de industrie te worden gebruikt. De uitvinder citeert in Amerikaans octrooi nr. 512340 twee vergelijkbare spoelontwerpen:

• De eerste tekening toont een platte spiraal. Een draad van de Tesla-spoel bevindt zich aan de periferie, de tweede is uit het midden genomen. Het ontwerp is eenvoudig te bedienen. Met een potentiaalverschil tussen de klemmen van 100 V en het aantal windingen in duizend, valt gemiddeld 0,1 V tussen aangrenzende punten van de spiraal. Om het getal te berekenen, deelt u 100 door 1000. De intrinsieke capaciteit is evenredig met het kwadraat van 0,1 en zal niet te groot zijn.
• Dan biedt Tesla aan om naar de tweede tekening te kijken, waar de bifilaire spoel wordt gepresenteerd. Het is een platte spiraal, maar de twee draden zijn naast elkaar gedraaid. Bovendien zijn de uiteinden van de tweede schakeling kortgesloten en verbonden met de uitgang van de eerste. Het blijkt dat alternatieve draad toont dezelfde potentiaal over de lengte. Als je je voorstelt dat 100 V op de constructie wordt toegepast, verandert het resultaat. Inderdaad, nu lopen er draden van twee verschillende draden in de buurt, en op de enige in lengte - alleen nul. Als gevolg hiervan is het potentiaalverschil gemiddeld 50 V en is de intrinsieke capaciteit van de Tesla-spoel 250.000 keer groter dan die van het vorige circuit. Dit is een significant verschil en het is duidelijk mogelijk om voordelige netwerkparameters te vinden. Tesla werkte bijvoorbeeld op frequenties van 200 - 300 kHz.

De uitvinder geeft aan dat hij heeft geprobeerd verschillende vormen en configuratie. Qua bruikbaarheid wijkt het vierkant niet af van de cirkel of rechthoek in de figuren. De ontwerper is vrij om de vorm te kiezen. Tesla-spoelen worden tegenwoordig niet veel gebruikt. Ondernemers verzetten zich tegen de uitvinder. Het gesprek dat plaatsvond tussen de zakenlieden en Edison is onbekend, maar omdat ze vermeld staan ​​als aandeelhouders van de nieuwe waterkrachtcentrale, hoorden de magnaten dat de Vordencliff-toren, gebouwd op Handige plek, is in staat om de eerste vogel te worden in de overdracht van energie over afstanden zonder draden.

De bouwsponsor was de eigenaar van de koperfabrieken en wilde het metaal gewoon verkopen. De draadloze methode van zendvermogen is nadelig. Als J.P. Morgan had geweten dat tegenwoordig de meeste kabels van aluminium zijn, had hij misschien anders gereageerd, maar het bleek dat Nikola Tesla de toren in prachtige isolatie afwerkte en het ontwerp niet de beoogde reikwijdte had.

Volgens de tweede versie is Nikola Tesla bedacht om energie uit de lucht te halen, waarover ze roddelen op YouTube. Een zekere uitvinder bewijst dat de etherenergie in de kern van de magneet wordt getrokken, op gelijke afstand van de polen, en nodig is om deze om te zetten in elektriciteit. Het idee van Tesla wordt kort weergegeven. De autodidactische meester, die het aandurfde om op de tentoonstelling een 13 kW gratis generator te presenteren, verdween samen met zijn gezin in onbekende richting. Dit soort feiten suggereren dat de Wardencliff Tower veel meer tegenstanders heeft dan algemeen wordt aangenomen.

Tesla had 30 fabrieken in de wereld voor ogen. Ze zouden energie opwekken en ontvangen, uitzendingen uitzenden. Blijkbaar werd aangenomen dat dit de ineenstorting van de lokale economie zou zijn, hoewel Bedini-motoren nog steeds worden gebouwd met behulp van de theorieën van Tesal. De spoelen vormden dus het hart van de zend- en ontvangapparatuur: het ontwerp is identiek. Maar tegenwoordig worden deze merkwaardige uitvindingen op betrouwbare wijze vergeten, behalve voor microstriptechnologieën, waar vierkante en ronde spiraalvormige inductoren van hetzelfde type samenkomen.

Tesla transformator

Er werd hierboven gezegd dat Tesla-spoelen de kern vormden van de zendapparatuur, het is toegestaan ​​​​om resonantietransformatoren te bellen. Door middel van een transformatorkoppeling wordt een hoog potentiaal in de Tesla-spoel gepompt. De lading gaat door totdat de vonkbrug kapot gaat, dan beginnen de oscillaties bij de resonantiefrequentie. Als één transformatoraansluiting via een spoel met grote hoeveelheid windingen zendt hoogspanning naar de zender of afleider.

Iedereen is vrij om ervoor te zorgen dat het ontwerp van de Wardenclyffe-toren lijkt op een paddenstoel, maar aan de basis is een platte Tesla-spoel. Als emitter wordt een torus met groot volume met capacitieve weerstand gebruikt. V moderne vorm de tussenkring bevat conventionele condensatoren, afgestemd op de parameters van de "donut". Een groot voordeel van het ontwerp is de afwezigheid van ferromagnetische materialen.

Nikola Tesla is een legendarisch persoon en tot op de dag van vandaag wordt er nog steeds gediscussieerd over de betekenis van sommige van zijn uitvindingen. We zullen niet ingaan op mystiek, maar laten we beter praten over hoe we iets spectaculairs kunnen maken volgens de "recepten" van Tesla. Dit is een Tesla-spoel. Als je haar eenmaal hebt gezien, zul je dit ongelooflijke en verbazingwekkende gezicht nooit vergeten!

Algemene informatie

Als we het hebben over de eenvoudigste transformator (spoel), dan bestaat deze uit twee spoelen die geen gemeenschappelijke kern hebben. Er moeten ten minste tien windingen dikke draad op de primaire wikkeling zitten. Er zijn al minstens 1000 windingen op de secundaire gewikkeld. Houd er rekening mee dat de Tesla-spoel er een heeft die 10-50 keer meer is dan de verhouding van het aantal windingen op de tweede wikkeling tot de eerste.

De uitgangsspanning van een dergelijke transformator kan enkele miljoenen volt overschrijden. Het is deze omstandigheid die zorgt voor het verschijnen van spectaculaire ontladingen, waarvan de lengte meerdere meters tegelijk kan bereiken.

Wanneer werden de mogelijkheden van de transformator voor het eerst aan het publiek gedemonstreerd?

In de stad Colorado Springs brandde ooit een generator van een lokale elektriciteitscentrale volledig uit. De reden was dat de stroom ervan naar de primaire wikkeling ging. In de loop van dit ingenieuze experiment bewees de wetenschapper voor het eerst aan de gemeenschap dat het bestaan ​​van een staande elektromagnetische golf een realiteit is. Als je droom een ​​Tesla-spoel is, is het moeilijkste om met je eigen handen te doen de primaire wikkeling.

Zelf maken is over het algemeen niet zo moeilijk, maar wel veel moeilijker om te geven afgewerkt product visueel aantrekkelijk uiterlijk.

De eenvoudigste transformator

Eerst moet je ergens een hoogspanningsbron vinden, en minimaal 1,5 kV. Het is echter het beste om meteen op 5 kV te rekenen. Dan koppelen we het allemaal aan een geschikte condensator. Als de capaciteit te groot is, kun je een beetje experimenteren met diodebruggen. Daarna maak je de zogenaamde spark gap, omwille van het effect waaruit de hele Tesla-spoel ontstaat.

Het is eenvoudig om het te maken: we nemen een paar draden en dan draaien we ze met isolatietape zodat de blote uiteinden in één richting kijken. We passen de opening ertussen heel zorgvuldig aan, zodat de doorslag een spanning heeft die iets hoger is dan die voor de voeding. Maak je geen zorgen: aangezien de stroom wisselend is, zal de spanning op de piek altijd iets hoger zijn dan aangegeven. Daarna kan de hele structuur worden aangesloten op de primaire wikkeling.

In dit geval kunt u voor de vervaardiging van een secundaire slechts 150-200 windingen op een kartonnen hoes wikkelen. Als je alles goed doet, krijg je een goede ontlading, evenals de merkbare vertakking. Het is erg belangrijk om de kabel van de tweede spoel goed te aarden.

Dit is de eenvoudigste Tesla-spoel. Iedereen die op zijn minst minimale kennis van elektrotechniek heeft, kan het met eigen handen maken.

We ontwerpen een "serieuzer" apparaat

Dit is allemaal goed, maar hoe werkt een transformator, die zelfs op een tentoonstelling geen schande is om te laten zien? Het is heel goed mogelijk om een ​​krachtiger apparaat te maken, maar dit zal veel meer werk vergen. Ten eerste waarschuwen we u dat u voor het uitvoeren van dergelijke experimenten een zeer betrouwbare bedrading moet hebben, anders kunnen problemen niet worden vermeden! Waar moet je dan rekening mee houden? Tesla-spoelen hebben, zoals we al zeiden, echt hoge spanning nodig.

Het moet minimaal 6 kV zijn, anders zie je geen mooie ontladingen en gaan de instellingen constant de verkeerde kant op. Bovendien mag de bougie alleen uit massieve stukken koper worden gemaakt en voor uw eigen veiligheid zo stevig mogelijk in één positie worden vastgezet. De kracht van de hele "economie" moet minimaal 60 W zijn, maar het is beter om 100 of meer te nemen. Is deze waarde lager, dan krijg je zeker geen echt spectaculaire Tesla-spoel.

Erg belangrijk! Zowel de condensator als de primaire wikkeling moeten uiteindelijk een specifiek oscillerend circuit vormen dat in resonantie komt met de secundaire wikkeling.

Houd er rekening mee dat een wikkeling in verschillende bereiken tegelijk kan resoneren. Experimenten hebben aangetoond dat er een frequentie is van 200, 400, 800 of 1200 kHz. In de regel hangt het allemaal af van de toestand en locatie van de primaire wikkeling. Als je het niet hebt, moet je experimenteren met de capaciteit van de condensator en ook het aantal windingen op de wikkeling wijzigen.

We herinneren je er nogmaals aan dat we aan het discussiëren zijn bifilaire spoel Tesla (met twee spoelen). Dus de kwestie van het opwinden moet serieus worden genomen, want anders komt er niets zinnigs van het idee.

Enige informatie over condensatoren:

Het is beter om de condensator zelf te nemen met een niet al te uitstekende capaciteit (zodat deze tijd heeft om op tijd een lading op te bouwen) of een diodebrug te gebruiken die is ontworpen voor het gelijkrichten van wisselstroom. We merken meteen op dat het gebruik van een brug meer gerechtvaardigd is, omdat je condensatoren van bijna elke capaciteit kunt gebruiken, maar je zult een speciale weerstand moeten nemen om de structuur te ontladen. De elektrische schokken van hem zijn erg (!) sterk.

Merk op dat de Tesla-spoel op een transistor door ons niet wordt beschouwd. Transistors met de gewenste eigenschappen vind je nu eenmaal niet.

Belangrijk!

In het algemeen herinneren we u er nogmaals aan: controleer voordat u de Tesla-spoel monteert de staat van alle bedrading in het huis of appartement, zorg voor de beschikbaarheid van hoogwaardige aarding! Het klinkt misschien als een saaie vermaning, maar er is geen grap met zo'n spanning!

Het is absoluut noodzakelijk om de wikkelingen zeer betrouwbaar van elkaar te isoleren, omdat u anders verzekerd bent van een doorbraak. Op de secundaire wikkeling is het raadzaam om isolatie tussen de lagen windingen te maken, omdat elke min of meer diepe kras op de draad zal worden versierd met een kleine maar uiterst gevaarlijke ontladingscorona. En nu - aan de slag!

Beginnen

Zoals je kunt zien, heb je niet zoveel elementen nodig voor de montage. Dat hoef je alleen maar te onthouden voor correct werk apparaten moeten niet alleen correct worden gemonteerd, maar ook correct worden geconfigureerd! Echter, de eerste dingen eerst.

Transformatoren (MOT's) kunnen uit elke oude magnetron worden verwijderd. Dit is bijna standaard, maar het heeft één belangrijk verschil: de kern ervan werkt bijna altijd in de verzadigingsmodus. Zo kan een zeer compact en eenvoudig apparaat gemakkelijk tot 1,5 kV leveren. Helaas hebben ze ook specifieke nadelen.

Dus de grootte van de stroom inactieve beweging gelijk aan ongeveer drie tot vier ampère, en de verwarming is, zelfs in stilstand, zeer hoog. In een gemiddelde magnetron geeft de ILO ongeveer 2-2,3 kV af, en is gelijk aan ongeveer 500-850 mA.

Kenmerken van de ILO

Aandacht! Bij deze transformatoren begint de primaire wikkeling onderaan en de secundaire wikkeling bovenaan. Dit ontwerp zorgt voor een betere isolatie van alle wikkelingen. In de regel is er op de "secundaire" een filamentwikkeling van een magnetron (ongeveer 3,6 volt). Tussen twee lagen metaal kan een oplettende vakman een paar: metalen truien... Dit zijn magnetische shunts. Waar zijn ze voor nodig?

Het feit is dat ze een deel van het magnetische veld dat door de primaire wikkeling wordt gecreëerd, op zichzelf kortsluiten. Dit wordt gedaan om het veld en de stroom zelf in de tweede wikkeling te stabiliseren. Als ze er niet zijn, gaat bij de minste kortsluiting de hele belasting naar de "primaire" en is de weerstand ervan erg laag. Zo beschermen deze kleine onderdelen de transformator en u, omdat ze veel voorkomen onaangename gevolgen... Vreemd genoeg, is het nog steeds beter om ze te verwijderen? Waarom?

Onthoud dat in magnetron oververhitting probleem belangrijk apparaat opgelost door te installeren krachtige fans... Als u een transformator heeft waarin geen shunts zijn, zijn de vermogens- en warmteafvoer veel hoger. In alle geïmporteerde magnetrons zijn ze meestal grondig bedekt met epoxyhars. Dus waarom zouden ze verwijderd moeten worden? Het feit is dat in dit geval de "afname" van de stroom onder belasting aanzienlijk wordt verminderd, wat erg belangrijk is voor onze doeleinden. Hoe zit het met oververhitting? We raden aan om de ILO in

De platte spoel van Tesla doet het overigens over het algemeen zonder ferromagnetische kern en transformator, maar heeft een nog hogere spanningsvoorziening nodig. Daarom wordt het sterk afgeraden om zoiets thuis mee te maken.

Nogmaals over veiligheid

Een kleine toevoeging: de spanning op de secundaire wikkeling is zodanig dat een elektrische schok tijdens het uitvallen gegarandeerd tot de dood leidt. Onthoud dat het Tesla-spoelcircuit een stroomsterkte van 500-850 A aanneemt. Maximale waarde deze waarde, die nog steeds een overlevingskans laat, is gelijk aan ... 10 A. Dus vergeet tijdens het werken de eenvoudigste voorzorgsmaatregelen geen seconde!

Waar en voor hoeveel onderdelen kopen?

Helaas is er slecht nieuws: ten eerste kost een fatsoenlijke ILO minstens tweeduizend roebel. Ten tweede is het bijna onmogelijk om het in de schappen van zelfs gespecialiseerde winkels te vinden. Er is alleen maar hoop voor de ineenstorting en "vlooienmarkten", die veel zullen moeten rennen op zoek naar wat je zoekt.

Gebruik indien mogelijk de ILO uit de oude Sovjet-microgolfoven "Electronics". Het is niet zo compact als geïmporteerde tegenhangers, maar het werkt ook in de modus van een conventionele transformator. De industriële benaming is TV-11-3-220-50. Het heeft een vermogen van ongeveer 1,5 kW, levert ongeveer 2200 volt en de stroom is 800 mA. Kortom, de parameters zijn zelfs voor onze tijd behoorlijk behoorlijk. Daarnaast heeft hij een extra 12V-wikkeling, ideaal als stroombron voor een ventilator die de bougie van Tesla zal koelen.

Wat moet je nog meer gebruiken?

Hoogwaardige keramische hoogspanningscondensatoren van de serie K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Het is moeilijk om ze te vinden, dus het is beter om ze binnen te hebben goede vrienden professionele elektriciens. Hoe zit het met het hoogdoorlaatfilter? U hebt twee spoelen nodig die hoge frequenties betrouwbaar kunnen wegfilteren. Elk van hen moet minimaal 140 windingen hoogwaardig koperdraad (in vernis) hebben.

Wat informatie over de vonk

De vonk is ontworpen om oscillaties in het circuit op te wekken. Als het niet in het circuit zit, gaat de stroom weg, maar de resonantie niet. Bovendien begint de voeding door de primaire wikkeling te "prikken", wat bijna gegarandeerd tot kortsluiting leidt! Als de vonk niet gesloten is, kunnen hoogspanningscondensatoren niet worden opgeladen. Zodra het sluit, beginnen oscillaties in het circuit. Het is om problemen te voorkomen dat er smoorspoelen worden gebruikt. Wanneer de vonkenvanger sluit, voorkomt de smoorspoel dat de stroom uit de voeding lekt, en pas dan, wanneer het circuit open is, begint het versneld opladen van de condensatoren.

Apparaatkenmerk

Ten slotte zullen we nog een paar woorden zeggen over de Tesla-transformator zelf: voor de primaire wikkeling kun je nauwelijks vinden koperdraad vereiste diameter, dus het is gemakkelijker om koperen leidingen van koelapparatuur te gebruiken. Het aantal beurten is van zeven tot negen. Op de "secundaire" moeten minimaal 400 (tot 800) windingen worden gewikkeld. Het is onmogelijk om de exacte hoeveelheid te bepalen, dus zal er geëxperimenteerd moeten worden. De ene uitgang is aangesloten op de TOP (bliksemstraler), en de andere is zeer (!) betrouwbaar geaard.

Waar maak je een zender van? Gebruik hiervoor een gewone ventilatiegolf. Voordat u een Tesla-spoel maakt, waarvan de foto hier is, moet u nadenken over hoe u deze origineler kunt ontwerpen. Hieronder staan ​​enkele tips.

Tot slot…

Helaas, maar nee praktische toepassing dit spectaculaire apparaat heeft het tot op de dag van vandaag niet. Iemand toont experimenten in instituten, iemand verdient eraan, parken van "wonderen van elektriciteit" regelen. In Amerika, een paar jaar geleden, bouwde een zeer geweldige kameraad zelfs een Tesla-spoel van een Tesla-spoel ... een kerstboom!

Om het mooier te maken, bracht hij verschillende stoffen aan op de bliksemafleider. Onthoud: boorzuur geeft groene kleur, mangaan maakt de boom blauw en lithium geeft hem een ​​karmozijnrode kleur. Er is nog steeds discussie over het ware doel van de uitvinding van de briljante wetenschapper, maar tegenwoordig is het een algemene attractie.

Hier leest u hoe u een Tesla-spoel maakt.

Tesla's transformator is in staat om prachtige elektrische ladingen weer te geven. Ze kunnen grote waarden hebben en daarom wordt het vaak vrij vaak gebruikt als decoratieve decoratie in het huis. Hij heeft simpel ontwerp die bijna iedereen kan maken. Maar u moet niet vergeten dat u tijdens het werk voorzichtig moet zijn, omdat u met stroom moet werken.

Tesla-transformator en hoofdcomponenten voor de vervaardiging ervan

Het circuit van dit apparaat omvat twee wikkelingen:

• Primair.
• Ondergeschikt.

U moet een wisselspanning aansluiten op de primaire wikkeling. Als gevolg hiervan krijg je een magnetisch veld. Het veld zal energie van de primaire naar de secundaire overbrengen. In dit geval zal de secundaire wikkeling een oscillerend circuit moeten creëren dat deze energie zal accumuleren. Deze energie wordt gedurende een bepaalde tijd in de vorm van spanning in het circuit opgeslagen.

Onderdelen van Tesla Transformator

Tesla-transformatoren kunnen verschillende soorten spoelen hebben, maar ze hebben vergelijkbare kenmerken.

De ringkern die in het ontwerp zit, kan drie functies vervullen. De belangrijkste functies zijn:

• Verlaag de resonantiefrequentie.
• Accumulatie van energie voordat een streamer wordt ontvangen. In dit geval moet u er rekening mee houden dat hoe groter de torus, hoe meer energie er zich in ophoopt. Om van dit apparaat te profiteren, wordt vaak een stroomonderbreker gebruikt.
• De vorming van een elektrostatisch veld dat de streamer afstoot. Soms kan de secundaire wikkeling deze functie ook uitvoeren.

Voordat u besluit een Tesla-transformator te maken, moet u weten dat het belangrijkste onderdeel hier de secundaire wikkeling is. De typische verhouding tussen lengte en diameter moet 4: 1 zijn. De beschermring is nodig zodat de elektronica niet uitvalt. Het detail is een bijzondere ring van koperdraad.

Ook de beschermring moet worden geaard. De primaire wikkeling moet een lage weerstand hebben om een ​​betrouwbare stroomoverdracht te garanderen. Het aansluitpunt moet hierbij flexibel zijn. In dit geval kunt u de resonantiefrequentie eenvoudig wijzigen.

Aarding wordt ook overwogen belangrijk detail voor Tesla. In dit geval zullen de streamers de grond raken en de stroom kortsluiten.

Dit is de reden waarom als de aarding betrouwbaar is, je streamers in de transformator zitten.

Hoe het apparaat werkt

Voordat u een Tesla met uw eigen handen maakt, moet u weten hoe het werkt. Tesla werkt als volgt. De transformator moet de condensator opladen via de spoel. Hoe minder inductantie, hoe sneller de lading zal plaatsvinden.

Aan de overkant bepaalde tijd de stress kan aanzienlijk toenemen. De boog in de afleider zal een uitstekende geleider zijn. Dit is de reden waarom de condensator en de spoel samen een prachtig circuit vormen. heeft een soortgelijk werkingsprincipe. Door de energie die hier wordt gevormd, zullen trillingen optreden.

Tijdens de oscillaties in de condensator en in de spoel moet een uitwisseling van energie plaatsvinden. Een bepaald deel ervan zal verdwijnen in de vorm van warmtestraling en de andere helft zal verschijnen in de vonkbrug. Inductantiewaarden helpen bij het creëren van een andere lus. Alle componenten moeten zo worden beoordeeld dat hun frequentie hetzelfde is.

Het primaire circuit zal zijn energie moeten overdragen en na verloop van tijd zal het er allemaal zijn. Indicatoren voor de amplitude van oscillaties op dit moment moeten nul zijn. Het hele proces eindigt niet bij de uitwisseling van energie. Wanneer de boog volledig verdwenen is, kan de resterende energie gevangen blijven.

Dankzij de tips die we hier hebben gepost, leer je hoe je met je eigen handen een middelgrote transformator kunt maken.

Om de secundaire wikkeling te maken, hebt u een 2-inch pijp nodig. Geëmailleerde draad 100 meter lang. PVC fitting met een diameter van 2 inch.

2 "diameter metalen flens.

Emaille verf.

Bouten, moeren, ringen.

Voor de secundaire wikkeling heb je ook nodig koperen buis... De lengte moet minimaal drie meter zijn.

De volgende onderdelen zijn nodig om een ​​condensator te vervaardigen:

• Meerdere glazen flessen.
• Zout.
• Folie.
• Speciale olie.

Montagevolgorde

Eerst moet u de secundaire wikkeling opwinden. Het uiteinde van de draad moet aan de bovenkant van de buis worden bevestigd. Je moet het opwinden zodat de bochten niet in elkaar verstrengelen. Er mag ook geen ruimte tussen zitten.

De haspel kan worden vastgezet met plakband. Het moet om de 20 beurten worden opgewonden.

U moet de wikkeling strak omwikkelen en vastzetten met verf.

Voor kronkelende bochten kun je eenvoudig een speciaal apparaat maken.

Een blok hout kan worden gebruikt om de draad te geleiden.

In dit stadium moet u de primaire wikkeling voorbereiden en maken. Het is niet moeilijk om het te maken. Om dit te doen, moet u een metalen flens in het midden van het bord installeren en gaten maken voor de bouten.

De primaire wikkeling moet worden vastgezet met moeren.

Van koperen buis je moet een speciale spiraal maken. Dan moet het worden uitgerekt. Je zou moeten eindigen met een kegel.