Оружие тесла. Простая катушка тесла

Трансформатор, увеличивающий напряжение и частоту во много раз, называется трансформатором Тесла. Энергосберегающие и люминесцентные лампы, кинескопы старых телевизоров, зарядка аккумуляторов на расстоянии и многое другое создано благодаря принципу работы этого устройства. Не будем исключать его использование в развлекательных целях, ведь «трансформатор Тесла» способен создавать красивые фиолетовые разряды – стримеры, напоминающие молнию (рис. 1). В процессе работы образуется электромагнитное поле, способное воздействовать на электронные приборы и даже на организм человека, а при разрядах в воздухе происходит химический процесс с выделением озона. Чтобы сделать трансформатор Тесла своими руками, необязательно иметь широкие познания в области электроники, достаточно следовать этой статье.

Составные части и принцип работы

Все трансформаторы Тесла ввиду похожего принципа работы состоят из одинаковых блоков:

Источник питания.
Первичный контур.

Источник питания обеспечивает первичный контур напряжением необходимой величины и типа. Первичный контур создаёт колебания высокой частоты, генерирующие во вторичном контуре резонансные колебания. В результате на вторичной обмотке образуется ток большого напряжения и частоты, который стремится создать электрическую цепь через воздух - образуется стример.

От выбора первичного контура зависит тип катушки Тесла, источник питания и размер стримера. Остановимся на полупроводником типе. Он отличается простой схемой с доступными деталями, и маленьким питающим напряжением.

Подбор материалов и деталей

Произведём поиск и подбор деталей к каждому вышеперечисленному узлу конструкции:

После намотки изолируем вторичную катушку краской, лаком или другим диэлектриком. Это предотвратит попадание в неё стримера.

Терминал – дополнительная ёмкость вторичного контура, подключённая последовательно. При малых стримерах в нем нет необходимости. Достаточно вывести конец катушки на 0,5–5 см вверх.

После того, как собрали все необходимые детали для катушки Тесла, приступаем к сборке конструкции своими руками.

Конструкция и сборка

Сборку делаем по простейшей схеме на рисунке 4.

Отдельно устанавливаем источник питания. Детали можно собрать навесным монтажом, главное исключить замыкание между контактами.

При подключении транзистора важно не перепутать контакты (рис. 5).

Для этого сверяемся со схемой. Плотно прикручиваем радиатор к корпусу транзистора.

Собирайте схему на диэлектрической подложке: кусок фанеры, пластиковый поднос, деревянная коробка и др. Отделяем схему от катушек диэлектрической пластиной или доской, с миниатюрным отверстием для проводов.

Закрепляем первичную обмотку так, чтобы предотвратить падение и касание со вторичной обмоткой. В центре первичной обмотки оставляем место для вторичной катушки, с учётом того, что оптимальное расстояние между ними 1 см. Каркас использовать необязательно – достаточно надёжного крепления.

Устанавливаем и закрепляем вторичную обмотку. Делаем необходимые соединения согласно схеме. Посмотреть на работу изготовленного трансформатора Тесла можно на видео представленном ниже.

Включение, проверка и регулировка

Перед включением уберите электронные устройства подальше от места испытания, чтобы исключить их поломку. Помните об электробезопасности! Для успешного запуска по порядку выполняем следующие пункты:

Выставляем переменный резистор в среднее положение. При подаче питания, убеждаемся в отсутствии повреждений.
Визуально проверяем наличие стримера. Если он отсутствует, подносим к вторичной катушке люминесцентную лампочку или лампу накаливания. Свечение лампы подтверждает работоспособность «трансформатора Тесла» и наличие электромагнитного поля.
Если устройство не работает, в первую очередь меняем местами выводы первичной катушки, а уже потом проверяем транзистор на пробой.
При первом включении следите за температурой транзистора, при необходимости подключите дополнительное охлаждение.

Отличительной особенностью мощного трансформатора Тесла являются большое напряжение, большие габариты устройства и способ получения резонансных колебаний. Немного расскажем о том, как работает и как сделать трансформатор Тесла искрового типа.

Первичный контур работает на переменном напряжении. При включении, происходит заряд конденсатора. Как только конденсатор заряжается по максимуму, происходит пробой разрядника – устройства из двух проводников с искровым промежутком, наполненным воздухом или газом. После пробоя, образуется последовательная цепь из конденсатора и первичной катушки, называемая LC контуром. Именно этот контур создаёт высокочастотные колебания, которые создают во вторичной цепи резонансные колебания и огромное напряжение (рис. 6).

При наличии необходимых деталей, мощный трансформатор Тесла можно собрать своими руками даже в домашних условиях. Для этого достаточно внести изменения в маломощную схему:

Увеличить диаметры катушек и сечение провода в 1,1 – 2,5 раза.
Добавить терминал в форме тороида.
Поменять источник постоянного напряжения на переменный с высоким повышающим коэффициентом, выдающим напряжение 3–5 кВ.
Изменить первичный контур согласно схеме на рисунке 6.
Добавить надёжное заземление.

Искровые трансформаторы Тесла могут достигать мощности до 4,5 кВт, следовательно, создавать стримеры больших размеров. Наилучший эффект получается при достижении одинаковых показателей частоты обоих контуров. Реализовать это можно расчётом деталей в специальных программах – vsTesla, inca и другие. Скачать одну из русскоязычных программ можно по ссылке: http://ntesla.at.ua/_fr/1/6977608.zip .

Никола Тесла по истине гениальный изобретатель всех времен. Он практически создал весь современный мир. Без его изобретений мы бы долго не знали о электрическом токе того, что знаем сейчас.
Одним из ярких и удивительных изобретений Тесла является его катушка или трансформатор. Который как нельзя лучше демонстрирует передачу энергии на расстоянии.
Чтобы провести эксперименты, порадовать и удивить друзей, вы дома можете собрать простой, но вполне работающий прототип. Для этого не понадобиться большое количество дефицитных деталей и много времени.

Для изготовления Катушки Тесла вам понадобиться:

Банка от CD дисков.
Кусок полипропиленовой трубки.
Переключатель.
Транзистор 2n2222 (можно отечественные типа кт815, кт817, кт805 и т.п.).
Резистор 20-60 КОм.
Провода.
Проволока 0,08-0,3 мм.
Батарейка 9 В или другой источник 6-15В.

Инструменты: нож канцелярский, пистолет с горячим клеем, шило, ножницы и может другой инструмент, который есть почти в каждом доме.

Изготовление катушки Тесла своими руками

Первым делом нам необходимо отрезать кусок полипропиленовой трубки длинной примерно 12-20 сантиметров. Диаметр трубы любой, берите какой есть под рукой.

Возьмем тонкую проволоку. Зафиксируем изолентой один конец и начинаем наматывать плотно, виток к витку, пока не закроем всю трубку, оставив 1 сантиметров от края. Как намотаем зафиксируем второй конец проволоки тоже изолентой. Можно горячим клеем, но в этом случае придется немного подождать.

Берем футляр от дисков и делаем три отверстия под проволоку. Смотрите фото.

Вырезаем паз под выключатель с помощью которого будем включать и выключать нашу катушку Тесла.

Чтобы смотрелось получше я покрасил коробку аэрозольной краской.

Вставляем переключатель. Приклеиваем катушку, намотанную на трубке, горячим клеем в середину банки.

Нижний конец проволоки пропускаем через отверстие.

Берем провод потолще. Из него сделаем силовую катушку.

Обматываем вокруг трубки с проволокой. Делаем не вплотную, на некотором расстоянии. Катушка 4-5 витком.

Оба конца, получившейся катушки, пропускаем в отверстия.
Далее собираем схему:

Транзистор я приклеил на горячий глей к крышке от газировки, которую предварительно приклеил так же на горячий клей. Да вообще все элементы, включая провода и батарейку фиксируем этим клеем.

Далее делаем электрод. Берем мячик от пинг-понга, гольфа или другой небольшой шарик и оборачиваем его алюминиевой фольгой. Излишки отрезаем ножницами.

Не хватит пальцев на руках (да и на ногах), чтобы пересчитать все фантастические книги, фильмы и игры, где фигурирует энергетическое оружие. Признайтесь, каждому из вас хотелось заиметь подобную штуку, чтобы со зловещим хохотом поджаривать врагов многометровыми искусственными молниями. Товарищ с ником Rob не стал исключением, и под впечатлением от комикса The Five Fists of Science собрал свою собственную Тесла-пушку.

Оружие не стало точной копией пушки из комикса, но от своего литературного прототипа оно выгодно отличается тем, что реально существует. И работает!

В основе пушки лежит, как вы наверное догадались, резонансный трансформатор Теслы . Использована простейшая его разновидность - на искровом промежутке (SGTC - Spark Gap Tesla Coil).

Корпус

Корпус сделан из алюминия методом литья в песчаную форму. Как образец для формы был использован детский пистолет (Nerf Swarmfire).

После литья получается довольно грубая поверхность, поэтому корпус был обработан на фрезерном станке с ЧПУ до достижения идеального совпадения половинок корпуса.

Высоковольтный разрядник

Сердцем катушки Теслы является высоковольтный ключ, в роли которого в данном случае выступает неуправляемый разрядник. Ток в импульсе достигает тысяч ампер, поэтому нужно выбрать материалы, устойчивые к громадным температурам и обладающие хорошими электрическими свойствами.

Корпус камеры разрядника был изготовлен из фарфора. Прежде всего, на 3D-принтере была напечатана форма.

Форма была заполнена керамической массой, и после пары дней высушивания на воздухе детали отправились в печь на обжиг.

В качестве электродов разрядника использованы вольфрамовые сварочные электроды. Во время работы через камеру разрядника с помощью вентилятора будет непрерывно продуваться воздух, для охлаждения электродов и гашения электрической дуги.

Источник питания

Пушка питается от 18-вольтового литиевого аккумулятора от шуруповерта. Низкое напряжение поступает на преобразователь, который повышает его до 20 000 вольт. Преобразователь выполнен по двухтактной схеме с переключением при нулевом напряжении (ZVS - zero voltage switch).

Схема помещается в пластиковой крышке для канализационных труб.

В качестве повышающего трансформатора использован строчник от телевизора.

Батарея конденсаторов

Еще одним обязательным компонентом катушки Теслы является накопительная батарея конденсаторов. Батарея собрана из конденсаторов 942C20P15K-F 0.15 мкФ 2000 В, 6 штук последовательно. Каждый зашунтирован резистором для выравнивания напряжений и безопасного разряда после выключения. Для конденсаторов пришлось сделать отдельный корпус из оргстекла. Детали корпуса нарезаны лазером.

Катушка

Первичная обмотка состоит из пяти витков высоковольтного провода, и закрыта двумя фрезерованными крышками из полиэтилена высокого давления (ПЭВД).

Вторичная обмотка намотана на 2.5-дюймовой трубе из АБС-пластика и содержит 1100 витков провода диаметром 0.25 мм (30 AWG). Снаружи обмотка покрыта аэрозольным полиуретановым лаком, а нижняя часть дополнительно изолирована фторопластовой лентой.

Венчает катушку алюминиевый тор, обеспечивающий нужную для резонанса емкость вторичной обмотки. Именно из него будут бить молнии. Напоследок несколько фотографий разрядов:

P.S.:

К сожалению, пока нет видео работы этой пушки. Автор обещает снять в ближайшее время.

UPD

Долгожданное видео!

Не хватит пальцев на руках (да и на ногах), чтобы пересчитать все фантастические книги, фильмы и игры, где фигурирует энергетическое оружие. Признайтесь, каждому из вас хотелось заиметь подобную штуку, чтобы со зловещим хохотом поджаривать врагов многометровыми искуственными молниями. Товарищ с ником не стал исключением, и под впечатлением от комикса собрал свою собственную Тесла-пушку.

В основе пушки лежит, как вы наверное догадались, . Использована простейшая его разновидность - на искровом промежутке (SGTC - Spark Gap Tesla Coil).

Корпус

Высоковольтный разрядник

Сердцем катушки Тесла является высоковольтный ключ, в роли которого в данном случае выступает неуправляемый разрядник. Ток в импульсе достигает тысяч ампер, поэтому нужно выбрать материалы, устойчивые к громадным температурам и обладающие хорошими электрическими свойствами.

Корпус камеры разрядника был изготовлен из фарфора. Прежде всего, на 3D-принтере была напечатана форма.

Источник питания

Схема помещается в пластиковой крышке для канализационных труб.

В качестве повышающего трансформатора использован от телевизора.

Батарея конденсаторов

Еще одним обязательным компонентом катушки Тесла является накопительная батарея конденсаторов. Батарея собрана из конденсаторов 942C20P15K-F 0.15 мкФ 2000 В, 6 штук последовательно. Каждый зашунтирован резистором для выравнивания напряжений и безопасного разряда после выключения. Для конденсаторов пришлось сделать отдельный корпус из оргстекла. Детали корпуса нарезаны лазером.

Катушка

Вторичная обмотка намотана на 2.5-дюймовой трубе из и содержит 1100 витков провода диаметром 0.25 мм (30 AWG). Снаружи обмотка покрыта аэрозольным полиуретановым лаком, а нижняя часть дополнительно изолирована фторопластовой лентой.

P.S.:

К сожалению, пока нет видео работы этой пушки. Автор обещает снять в ближайшее время.

Не хватит пальцев на руках (да и на ногах), чтобы пересчитать все фантастические книги, фильмы и игры, где фигурирует энергетическое оружие. Признайтесь, каждому из вас хотелось заиметь подобную штуку, чтобы со зловещим хохотом поджаривать врагов многометровыми искусственными молниями. Товарищ с ником Rob не стал исключением, и под впечатлением от комикса The Five Fists of Science собрал свою собственную Тесла-пушку.

В основе пушки лежит, как вы наверное догадались, резонансный трансформатор Теслы. Использована простейшая его разновидность - на искровом промежутке (SGTC - Spark Gap Tesla Coil).