Ο Νίκολα Τέσλα είναι μια θρυλική φιγούρα και η σημασία ορισμένων από τις εφευρέσεις του αμφισβητείται μέχρι σήμερα. Δεν θα πάμε στον μυστικισμό, αλλά μάλλον θα μιλήσουμε για το πώς να φτιάξουμε κάτι θεαματικό σύμφωνα με τις «συνταγές» του Τέσλα. Αυτό είναι ένα πηνίο Tesla. Βλέποντάς την μια φορά, δεν θα ξεχάσετε ποτέ αυτό το απίστευτο και εκπληκτικό θέαμα!
Γενικές πληροφορίες
Αν μιλάμε για τον απλούστερο τέτοιο μετασχηματιστή (πηνίο), τότε αποτελείται από δύο πηνία που δεν έχουν κοινό πυρήνα. Πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον μια ντουζίνα στροφές χονδρού σύρματος στην κύρια περιέλιξη. Τουλάχιστον 1000 στροφές έχουν ήδη τυλιχτεί στο δευτερεύον. Λάβετε υπόψη ότι το πηνίο Tesla έχει αναλογία μετασχηματισμού που είναι 10-50 φορές μεγαλύτερη από την αναλογία του αριθμού των στροφών στη δεύτερη περιέλιξη προς την πρώτη.
Η τάση εξόδου ενός τέτοιου μετασχηματιστή μπορεί να ξεπεράσει πολλά εκατομμύρια βολτ. Είναι αυτή η περίσταση που εξασφαλίζει την εμφάνιση θεαματικών εκκενώσεων, το μήκος των οποίων μπορεί να φτάσει πολλά μέτρα ταυτόχρονα.
Όταν οι δυνατότητες του μετασχηματιστή ήταν οι πρώτεςπαρουσιάστηκε στο κοινό;
Στην πόλη του Κολοράντο Σπρινγκς, μια γεννήτρια σε τοπικό εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής κάποτε κάηκε ολοσχερώς. Ο λόγος ήταν ότι το ρεύμα από αυτό πήγε να τροφοδοτήσει την κύρια περιέλιξη της εφεύρεσης του Νίκολα Τέσλα. Κατά τη διάρκεια αυτού του έξυπνου πειράματος, ο επιστήμονας απέδειξε στην κοινότητα για πρώτη φορά ότι η ύπαρξη ενός στάσιμου ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι πραγματικότητα. Εάν το όνειρό σας είναι ένα πηνίο Tesla, το πιο δύσκολο πράγμα που μπορείτε να κάνετε με τα χέρια σας είναι η κύρια περιέλιξη.
Στην πραγματικότητα, δεν είναι τόσο δύσκολο να το φτιάξεις μόνος σου, αλλά είναι πολύ πιο δύσκολο να δώσεις στο τελικό προϊόν μια οπτικά ελκυστική εμφάνιση.
Απλός μετασχηματιστής
Πρώτον, θα πρέπει να βρείτε κάπου μια πηγή υψηλής τάσης, και τουλάχιστον 1,5 kV. Ωστόσο, είναι καλύτερο να βασιστείτε αμέσως στα 5 kV. Στη συνέχεια τα συνδέουμε όλα σε έναν κατάλληλο πυκνωτή. Εάν η χωρητικότητά του είναι πολύ μεγάλη, μπορείτε να πειραματιστείτε λίγο με γέφυρες διόδου. Μετά από αυτό, δημιουργείτε το λεγόμενο διάκενο σπινθήρα, για χάρη του οποίου δημιουργείται ολόκληρο το πηνίο Tesla.
Κάντε το εύκολο: πάρτε μερικά καλώδια και μετά στρίψτε τα με ηλεκτρική ταινία έτσι ώστε τα γυμνά άκρα να φαίνονται προς μία κατεύθυνση. Προσαρμόζουμε πολύ προσεκτικά το διάκενο μεταξύ τους, ώστε η βλάβη να είναι σε τάση ελαφρώς υψηλότερη από αυτή της πηγής ρεύματος. Μην ανησυχείτε, δεδομένου ότι το ρεύμα είναι AC, η τάση αιχμής θα είναι πάντα ελαφρώς υψηλότερη από την αναφερόμενη. Μετά από αυτό, ολόκληρη η δομή μπορεί να συνδεθεί με την κύρια περιέλιξη.
Σε αυτήν την περίπτωση, για την κατασκευή του δευτερεύοντος, μπορείτε να τυλίξετε μόνο 150-200 στροφέςοποιοδήποτε μανίκι από χαρτόνι. Αν τα κάνετε όλα σωστά, θα έχετε καλή εκκένωση, καθώς και την αισθητή διακλάδωσή του. Είναι πολύ σημαντικό να γειωθεί η έξοδος από το δεύτερο πηνίο.
Έτσι προέκυψε το πιο απλό πηνίο Tesla. Όποιος έχει τουλάχιστον ελάχιστες γνώσεις στα ηλεκτρικά μπορεί να το φτιάξει με τα χέρια του.
Σχεδίαση μιας πιο "σοβαρής" συσκευής
Καλά όλα αυτά, αλλά πώς λειτουργεί ένας μετασχηματιστής, που δεν ντρέπεται να το δείξει ούτε σε κάποια έκθεση; Είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε μια πιο ισχυρή συσκευή, αλλά αυτό θα απαιτήσει πολύ περισσότερη δουλειά. Πρώτον, σας προειδοποιούμε ότι για να πραγματοποιήσετε τέτοια πειράματα, πρέπει να έχετε πολύ αξιόπιστη καλωδίωση, διαφορετικά το πρόβλημα δεν μπορεί να αποφευχθεί! Τι πρέπει λοιπόν να ληφθεί υπόψη; Τα πηνία Tesla, όπως είπαμε, χρειάζονται πραγματικά υψηλή τάση.
Πρέπει να είναι τουλάχιστον 6 kV, διαφορετικά δεν θα δείτε όμορφες εκφορτίσεις και οι ρυθμίσεις θα πέφτουν συνεχώς σε λάθος. Επιπλέον, το μπουζί πρέπει να είναι κατασκευασμένο μόνο από συμπαγή κομμάτια χαλκού και, για λόγους δικής σας ασφάλειας, θα πρέπει να στερεώνονται όσο το δυνατόν πιο σταθερά σε μία θέση. Η ισχύς ολόκληρου του "νοικοκυριού" πρέπει να είναι τουλάχιστον 60 watt, αλλά είναι καλύτερο να πάρετε 100 ή περισσότερα. Εάν αυτή η τιμή είναι χαμηλότερη, τότε σίγουρα δεν θα έχετε ένα πραγματικά θεαματικό πηνίο Tesla.
Πολύ σημαντικό! Τόσο ο πυκνωτής όσο και το πρωτεύον τύλιγμα πρέπει τελικά να σχηματίσουν ένα συγκεκριμένο κύκλωμα ταλάντωσης που εισέρχεται σε κατάσταση συντονισμού με το δευτερεύον τύλιγμα.
Λάβετε υπόψη ότι η περιέλιξη μπορεί να έχει αντήχησησε πολλές διαφορετικές σειρές ταυτόχρονα. Πειράματα έδειξαν ότι η συχνότητα είναι 200, 400, 800 ή 1200 kHz. Κατά κανόνα, όλα εξαρτώνται από την κατάσταση και τη θέση της κύριας περιέλιξης. Εάν δεν έχετε γεννήτρια συχνότητας, τότε θα πρέπει να πειραματιστείτε με την χωρητικότητα του πυκνωτή, καθώς και να αλλάξετε τον αριθμό των στροφών στην περιέλιξη.
Για άλλη μια φορά, σας υπενθυμίζουμε ότι συζητάμε για ένα διπλό πηνίο Tesla (με δύο πηνία). Επομένως, το θέμα της περιέλιξης θα πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη, γιατί διαφορετικά δεν θα προκύψει τίποτα λογικό στην ιδέα.
Μερικές πληροφορίες για τους πυκνωτές
Είναι καλύτερο να πάρετε τον ίδιο τον πυκνωτή με όχι πολύ εξαιρετική χωρητικότητα (ώστε να έχει χρόνο να συσσωρεύσει έγκαιρα φορτίο) ή να χρησιμοποιήσετε μια γέφυρα διόδου που έχει σχεδιαστεί για να διορθώνει το εναλλασσόμενο ρεύμα. Σημειώνουμε αμέσως ότι η χρήση μιας γέφυρας είναι πιο δικαιολογημένη, καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν πυκνωτές σχεδόν οποιασδήποτε χωρητικότητας, αλλά θα πρέπει να πάρετε μια ειδική αντίσταση για να εκφορτίσετε τη δομή. Το ρεύμα από αυτόν χτυπά πολύ (!) δυνατά.
Σημειώστε ότι το πηνίο Tesla στο τρανζίστορ δεν λαμβάνεται υπόψη από εμάς. Εξάλλου, απλά δεν θα βρείτε τρανζίστορ με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά.
Σημαντικό
Γενικά, σας υπενθυμίζουμε για άλλη μια φορά: πριν συναρμολογήσετε το πηνίο Tesla, ελέγξτε την κατάσταση όλων των καλωδιώσεων στο σπίτι ή το διαμέρισμα, φροντίστε για τη διαθεσιμότητα υψηλής ποιότητας γείωσης! Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια βαρετή παραίνεση, αλλά μια τέτοια ένταση δεν πρέπει να μετριαστεί!
Είναι επιτακτική ανάγκη να απομονώσετε τις περιελίξεις πολύ αξιόπιστα μεταξύ τους, διαφορετικά θα σπάσετεεγγυημένη. Στη δευτερεύουσα περιέλιξη, είναι επιθυμητό να γίνει μόνωση μεταξύ των στρωμάτων των στροφών, καθώς οποιαδήποτε περισσότερο ή λιγότερο βαθιά γρατσουνιά στο σύρμα θα διακοσμηθεί με ένα μικρό αλλά εξαιρετικά επικίνδυνο στέμμα εκκένωσης. Τώρα ξεκινήστε τη δουλειά!
Ξεκινώντας
Όπως μπορείτε να δείτε, δεν θα χρειαστείτε τόσα πολλά στοιχεία για τη συναρμολόγηση. Απλά πρέπει να θυμάστε ότι για να λειτουργεί σωστά η συσκευή, πρέπει όχι μόνο να τη συναρμολογήσετε σωστά, αλλά και να τη διαμορφώσετε σωστά! Ωστόσο, πρώτα πρώτα.
Οι μετασχηματιστές (MOT) μπορούν να αποσυναρμολογηθούν από οποιονδήποτε παλιό φούρνο μικροκυμάτων. Αυτός είναι σχεδόν ένας τυπικός μετασχηματιστής ισχύος, αλλά έχει μια σημαντική διαφορά: ο πυρήνας του λειτουργεί σχεδόν πάντα σε λειτουργία κορεσμού. Έτσι, μια πολύ συμπαγής και απλή συσκευή μπορεί κάλλιστα να αποδίδει έως και 1,5 kV. Δυστυχώς, έχουν επίσης συγκεκριμένα μειονεκτήματα.
Έτσι, η τιμή του ρεύματος χωρίς φορτίο είναι περίπου τρία έως τέσσερα αμπέρ και η θέρμανση ακόμη και στο ρελαντί είναι πολύ μεγάλη. Σε ένα μέσο φούρνο μικροκυμάτων, το MOT παράγει περίπου 2-2,3 kV και η ισχύς ρεύματος είναι περίπου 500-850 mA.
Χαρακτηριστικά των MOT
Προσοχή! Με αυτούς τους μετασχηματιστές, η κύρια περιέλιξη ξεκινά από το κάτω μέρος, ενώ η δευτερεύουσα περιέλιξη βρίσκεται στο επάνω μέρος. Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει καλύτερη μόνωση για όλες τις περιελίξεις. Κατά κανόνα, στο "δευτερεύον" υπάρχει μια περιέλιξη νήματος από το magnetron (περίπου 3,6 Volt). Ανάμεσα σε δύο στρώσεις μετάλλου, ένας προσεκτικός τεχνίτης μπορεί να παρατηρήσει μερικά από κάποιου είδους μεταλλικούς βραχυκυκλωτήρες. Αυτά είναι μαγνητικά παρακαμπτήρια. Γιατι χρειάζονται;
Το γεγονός είναι ότι κλείνουν στον εαυτό τους κάποιο μέρος του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί η κύρια περιέλιξη. Αυτό γίνεται για να σταθεροποιηθεί το πεδίο και το ίδιο το ρεύμα στη δεύτερη περιέλιξη. Εάν δεν υπάρχουν, τότε με το παραμικρό βραχυκύκλωμα, ολόκληρο το φορτίο πηγαίνει στο "πρωτεύον" και η αντίστασή του είναι πολύ μικρή. Έτσι, αυτά τα μικρά εξαρτήματα προστατεύουν τον μετασχηματιστή και εσάς, καθώς αποτρέπουν πολλές δυσάρεστες συνέπειες. Παραδόξως, είναι ακόμα καλύτερο να τα αφαιρέσετε; Γιατί;
Θυμηθείτε ότι σε φούρνο μικροκυμάτων, το πρόβλημα της υπερθέρμανσης αυτής της σημαντικής συσκευής λύνεται με την εγκατάσταση ισχυρών ανεμιστήρων. Εάν έχετε μετασχηματιστή που δεν έχει διακλαδώσεις, τότε η ισχύς και η απαγωγή θερμότητας του είναι πολύ υψηλότερες. Για όλους τους εισαγόμενους φούρνους μικροκυμάτων, τις περισσότερες φορές γεμίζουν καλά με εποξειδική ρητίνη. Γιατί λοιπόν να αφαιρεθούν; Γεγονός είναι ότι σε αυτή την περίπτωση, η "απόσυρση" του ρεύματος υπό φορτίο μειώνεται σημαντικά, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τους σκοπούς μας. Τι γίνεται με την υπερθέρμανση; Συνιστούμε να βάλετε το ILO σε λάδι μετασχηματιστή.
Παρεμπιπτόντως, ένα επίπεδο πηνίο Tesla λειτουργεί γενικά χωρίς σιδηρομαγνητικό πυρήνα και μετασχηματιστή, αλλά χρειάζεται ακόμη υψηλότερη τροφοδοσία τάσης. Εξαιτίας αυτού, η εμπειρία κάτι τέτοιο στο σπίτι αποθαρρύνεται έντονα.
Για άλλη μια φορά για την ασφάλεια
Μια μικρή προσθήκη: η τάση στη δευτερεύουσα περιέλιξη είναι τέτοια που μια ηλεκτροπληξία κατά τη διάσπασή της θα οδηγήσει σε εγγυημένο θάνατο. Θυμηθείτε ότι το κύκλωμα πηνίου Tesla λαμβάνει ισχύ ρεύματος 500-850 A. Η μέγιστη τιμή αυτής της τιμής, η οποία εξακολουθεί να αφήνει μια ευκαιρία γιαεπιβίωση ισούται με… 10 Α. Μην ξεχνάτε λοιπόν τις πιο απλές προφυλάξεις ενώ εργάζεστε!
Πού και πόσο να αγοράσετε εξαρτήματα;
Δυστυχώς, υπάρχουν μερικά άσχημα νέα: πρώτον, μια αξιοπρεπής ΔΟΕ κοστίζει τουλάχιστον δύο χιλιάδες ρούβλια. Δεύτερον, είναι σχεδόν αδύνατο να το βρείτε στα ράφια ακόμη και σε εξειδικευμένα καταστήματα. Υπάρχει μόνο ελπίδα για την κατάρρευση και τις «υπαίθριες αγορές», που θα πρέπει να τρέξουν πολύ αναζητώντας αυτό που ψάχνετε.
Εάν είναι δυνατόν, φροντίστε να χρησιμοποιήσετε το MOT από τον παλιό φούρνο μικροκυμάτων της Σοβιετικής Elektronika. Δεν είναι τόσο συμπαγές όσο οι εισαγόμενοι αντίστοιχοι, αλλά λειτουργεί επίσης με τη λειτουργία ενός συμβατικού μετασχηματιστή. Η βιομηχανική του ονομασία είναι TV-11-3-220-50. Έχει ισχύ περίπου 1,5 kW, παράγει περίπου 2200 βολτ στην έξοδο και η ισχύς ρεύματος είναι 800 mA. Με λίγα λόγια, οι παράμετροι είναι πολύ αξιοπρεπείς ακόμα και για την εποχή μας. Επιπλέον, διαθέτει επιπλέον περιέλιξη 12 V, ιδανική ως πηγή τροφοδοσίας για έναν ανεμιστήρα που θα ψύχει τη σπίθα Tesla.
Τι άλλο να χρησιμοποιήσω;
Υψηλής ποιότητας κεραμικοί πυκνωτές υψηλής τάσης των σειρών K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Η εύρεση τους είναι δύσκολη, επομένως είναι καλύτερο να έχετε επαγγελματίες ηλεκτρολόγους για καλούς φίλους. Τι γίνεται με το υψηλοπερατό φίλτρο; Θα χρειαστείτε δύο πηνία που μπορούν να φιλτράρουν αξιόπιστα τις υψηλές συχνότητες. Κάθε ένα από αυτά πρέπει να έχει τουλάχιστον 140 στροφές από σύρμα χαλκού υψηλής ποιότητας (λακαρισμένο).
Μερικές πληροφορίες για το μπουζί
Iskrovikσχεδιασμένο να διεγείρει ταλαντώσεις στο κύκλωμα. Εάν δεν είναι στο κύκλωμα, τότε η ισχύς θα πάει, αλλά ο συντονισμός όχι. Επιπλέον, το τροφοδοτικό αρχίζει να «τρυπάει» μέσα από το πρωτεύον τύλιγμα, το οποίο είναι σχεδόν εγγυημένο ότι θα οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα! Εάν το μπουζί δεν είναι κλειστό, οι πυκνωτές υψηλής τάσης δεν μπορούν να φορτιστούν. Μόλις κλείσει, αρχίζουν ταλαντώσεις στο κύκλωμα. Για να αποτρέψουν κάποια προβλήματα χρησιμοποιούν γκάζι. Όταν ο σπινθήρας κλείνει, το πηνίο εμποδίζει τη διαρροή ρεύματος από την παροχή ρεύματος και μόνο τότε, όταν το κύκλωμα είναι ανοιχτό, ξεκινά η επιταχυνόμενη φόρτιση των πυκνωτών.
Λειτουργία συσκευής
Τέλος, θα πούμε λίγα ακόμη λόγια για τον ίδιο τον μετασχηματιστή Tesla: για την κύρια περιέλιξη, είναι απίθανο να μπορέσετε να βρείτε ένα χάλκινο σύρμα της απαιτούμενης διαμέτρου, επομένως είναι ευκολότερο να χρησιμοποιήσετε χάλκινους σωλήνες από εξοπλισμός ψύξης. Ο αριθμός των στροφών είναι από επτά έως εννέα. Στο "δευτερεύον" πρέπει να τυλίγετε τουλάχιστον 400 (έως 800) στροφές. Είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η ακριβής ποσότητα, επομένως θα πρέπει να γίνουν πειράματα. Η μία έξοδος συνδέεται με το TOR (εκπομπός κεραυνού) και η δεύτερη είναι πολύ (!) αξιόπιστα γειωμένη.
Τι να φτιάξετε τον πομπό; Χρησιμοποιήστε μια συνηθισμένη αυλάκωση εξαερισμού για αυτό. Πριν φτιάξετε ένα πηνίο Tesla, η φωτογραφία του οποίου είναι εδώ, φροντίστε να σκεφτείτε πώς να το σχεδιάσετε πιο πρωτότυπο. Ακολουθούν μερικές συμβουλές.
Ολοκλήρωση…
Αλλοίμονο, αλλά αυτή η εντυπωσιακή συσκευή δεν έχει πρακτική εφαρμογή μέχρι σήμερα. δείχνει κάποιοςπειράματα σε ινστιτούτα, κάποιος κερδίζει σε αυτό, οργανώνοντας πάρκα «θαυμάτων ηλεκτρικής ενέργειας». Στην Αμερική, ένας πολύ υπέροχος φίλος πριν από μερικά χρόνια κατασκεύασε εντελώς ένα πηνίο Tesla … ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο!
Για να την κάνει πιο όμορφη, έβαλε διάφορες ουσίες στον κεραυνό. Λάβετε υπόψη: το βορικό οξύ κάνει το δέντρο πράσινο, το μαγγάνιο κάνει το δέντρο μπλε και το λίθιο το κάνει κατακόκκινο. Μέχρι τώρα, υπάρχουν διαφωνίες για τον πραγματικό σκοπό της εφεύρεσης ενός λαμπρού επιστήμονα, αλλά σήμερα είναι ένα συνηθισμένο αξιοθέατο.
Δείτε πώς να φτιάξετε ένα πηνίο Tesla.
