Vienas iš labiausiai paplitusių Nikola Tesla išradimų yra Tesla transformatorius. Šio prietaiso veikimas pagrįstas rezonansinių elektromagnetinių stovinčių bangų veikimu ritėse. Šis principas buvo daugelio šiuolaikinių dalykų pagrindas: liuminescencinės lempos, televizoriaus kineskopai, įkrovimo įrenginiai per atstumą. Dėl rezonanso reiškinio tuo momentu, kai pirminės apvijos grandinės virpesių dažnis sutampa su antrinės apvijos stovinčių bangų virpesių dažniu, tarp ritės galų šokinėja lankas.
Nepaisant viso šio generatoriaus sudėtingumo, galite jį pasigaminti patys. Technologija, kaip savo rankomis pasidaryti „Tesla“ ritę, pateikiama žemiau.
Turinys
Komponentai ir veikimo principas
Tesla transformatorius yra surinktas iš pirminės, antrinės ritės ir laidų, sudarytų iš kibirkštinio tarpo arba pertraukiklio, kondensatoriaus ir gnybto, kuris naudojamas kaip išėjimas.
Pirminė apvija susideda iš kelių sunkios varinės vielos arba vario vamzdžio vijų.Jis gali būti horizontalus (plokščias), vertikalus (cilindrinis) arba kūginis. Antrinė apvija susideda iš daugybės mažesnio skerspjūvio vijų ir yra svarbiausias konstrukcijos komponentas. Jo ilgio ir skersmens santykis turi būti 4:1, o apačioje turi būti įžemintas varinės vielos apsauginis žiedas, apsaugantis įrenginio elektroniką.
Kadangi Tesla transformatorius veikia impulsiniu režimu, jo konstrukcija pasižymi tuo, kad jame nėra feromagnetinės šerdies. Tai sumažina abipusę indukciją tarp apvijų. Kondensatorius, sąveikaujantis su pirmine ritė, sukuria svyravimo grandinę su jame esančiu kibirkšties tarpu, šiuo atveju dujiniu. Iškroviklis surenkamas iš masyvių elektrodų, o didesniam atsparumui nusidėvėjimui papildomai sumontuoti radiatoriai.
Tesla ritės veikimo principas yra toks. Kondensatorius įkraunamas per droselį iš transformatoriaus. Įkrovimo greitis tiesiogiai priklauso nuo induktyvumo indekso. Įkrovus iki kritinio lygio, kibirkšties tarpas suges. Po to pirminėje grandinėje sukuriami aukšto dažnio virpesiai. Tuo pačiu metu įjungiamas iškroviklis, pašalinant transformatorių iš bendros grandinės, uždarant jį.
Jei taip neatsitiks, pirminėje grandinėje gali atsirasti nuostolių, kurie neigiamai paveiktų jos veikimą. Standartinėje grandinėje lygiagrečiai su maitinimo šaltiniu sumontuotas dujų iškroviklis.
Taigi, išėjimo Tesla ritė gali sukurti kelių milijonų voltų įtampą. Iš tokios įtampos ore atsiranda elektros iškrovos, kurios yra vainikinių iškrovų ir srovių pavidalo.
Nepaprastai svarbu atsiminti, kad šie gaminiai generuoja dideles potencialias sroves ir yra mirtini gyvybei. Net mažos galios prietaisai gali stipriai nudeginti, pažeisti nervų galūnes, raumenų audinį ir raiščius. Gali sukelti širdies sustojimą.
Statyba ir surinkimas
Tesla transformatorius buvo patentuotas 1896 m. ir yra paprastos konstrukcijos. Tai įeina:
- Pirminė ritė su 6 mm² skerspjūvio varinės šerdies apvija, kurios pakanka 5-7 apsisukimams.
- Antrinė ritė iš dielektrinės medžiagos ir vielos, kurios skersmuo iki 0,5 mm ir kurio ilgis yra pakankamas 800-1000 apsisukimų.
- Iškrovimo pusrutuliai.
- Kondensatoriai.
- Apsauginis žiedas, pagamintas iš varinės šerdies, kaip ir ant transformatoriaus pirminės apvijos.
Prietaiso ypatumas yra tas, kad jo galia nepriklauso nuo maitinimo šaltinio galios. Svarbesnės yra fizinės oro savybės. Įrenginys gali sukurti virpesių grandines įvairiais būdais:
- naudojant kibirkštinio tarpo ribotuvą;
- naudojant tranzistorių virpesių generatorių;
- ant lempų.
Norėdami savo rankomis pasigaminti Tesla transformatorių, jums reikės:
- Pirminei apvijai - 3 m plono vario vamzdžio, kurio skersmuo yra 6 mm, arba tokio pat skersmens ir ilgio varinę šerdį.
- Norėdami surinkti antrinę apviją, jums reikia 5 cm skersmens ir apie 50 cm ilgio PVC vamzdžio ir PVC srieginės jungties. Taip pat reikia 0,5 mm skersmens ir 90 m ilgio varinės, lakuotos arba emaliuotos vielos.
- Metalinis flanšas, kurio vidinis skersmuo 5 cm.
- Įvairios veržlės, poveržlės ir varžtai.
- Iškroviklis.
- Lygus pusrutulis terminalui.
- Kondensatorius gali būti pagamintas atskirai. Tam reikės 6 stiklinių butelių, valgomosios druskos, rapsų ar vazelino aliejaus, aliuminio folijos.
- Jums reikės maitinimo šaltinio, kuris tiekia 9kV esant 30mA.
Tesla transformatoriaus grandinę lengva įdiegti. Nuo transformatoriaus nukrypsta 2 laidai su prijungtu iškrovikliu. Kondensatoriai, sujungti nuosekliai, yra prijungti prie vieno iš laidų. Pabaigoje yra pirminė apvija. Antrinė ritė su gnybtu ir įžemintu apsauginiu žiedu yra atskirai.
Aprašymas, kaip surinkti Tesla ritę namuose:
- Antrinė apvija atliekama pirmiausia pritvirtinus laido kraštą vamzdžio gale. Apvija turi būti lygi, vengiant laido nutrūkimo. Tarp posūkių neturėtų būti tarpų.
- Baigę apvyniokite apviją viršuje ir apačioje maskavimo juosta. Po to apviją uždenkite laku arba epoksidine derva.
- Paruoškite 2 plokštes apatiniams ir viršutiniams pagrindams. Tiks bet kokia dielektrinė medžiaga, fanera ar plastiko lakštas. Apatinio pagrindo centre įdėkite metalinį flanšą ir pritvirtinkite varžtais taip, kad tarp apatinio ir viršutinio pagrindo liktų vietos.
- Paruoškite pirminę apviją, sukdami ją į spiralę ir pritvirtindami prie viršutinio pagrindo. Išgręžę jame 2 skyles, įkiškite į jas vamzdžio galus. Jis turėtų būti pritvirtintas taip, kad būtų išvengta sąlyčio tarp apvijų ir tuo pačiu metu tarp jų būtų išlaikytas 1 cm atstumas.
- Norėdami pagaminti iškroviklį, į medinį rėmą turėsite įdėti 2 varžtus vienas priešais kitą. Skaičiuojama atsižvelgiant į tai, kad judėdami jie atliks reguliatoriaus vaidmenį.
- Kondensatoriai gaminami taip. Stikliniai buteliai suvyniojami į foliją ir pripildomi sūraus vandens. Jo sudėtis visuose buteliuose turi būti vienoda - 360 g 1 litrui vandens.Perforuokite dangčius ir įkiškite į juos laidus. Kondensatoriai yra paruošti.
- Prijunkite visus mazgus pagal aukščiau aprašytą schemą. Būtinai įžeminkite antrinę apviją.
- Bendras skaičius pirminėje apvijoje turėtų būti 6,5 apsisukimų, antrinėje - 600 apsisukimų.
Aprašyta veiksmų seka leidžia suprasti, kaip patiems pasigaminti Tesla transformatorių.
Įjungimas, patikrinimas ir reguliavimas
Pirmą startą patartina atlikti lauke, taip pat verta išnešti visą buitinę techniką, kad nesugestų. Prisiminkite atsargumo priemones! Norėdami pradėti, atlikite šiuos veiksmus:
- Jie pereina visą laidų grandinę ir patikrina, ar niekur nesiliečia pliki kontaktai, ar visi mazgai yra tvirtai pritvirtinti. Tarp iškroviklio varžtų paliekamas nedidelis tarpelis.
- Įjunkite įtampą ir stebėkite streamerio išvaizdą. Jei jo nėra, į antrinę apviją įvedama fluorescencinė lempa arba kaitinamoji lempa. Patartina juos pritvirtinti ant dielektriko, tiks PVC vamzdžio gabalas. Švytėjimo išvaizda patvirtina, kad Tesla transformatorius veikia.
- Jei švytėjimo nėra, pirminės ritės išvados yra atvirkštinės.
Jei nepavyks iš pirmo karto, nenusiminkite. Pabandykite pakeisti antrinės apvijos apsisukimų skaičių ir atstumą tarp apvijų. Priveržkite varžtus fiksatoriuje.
Galinga Tesla ritė
Išskirtinis tokios ritės bruožas yra jos dydis, gaunamos srovės stiprumas ir rezonansinių virpesių generavimo būdas.
Tai atrodo taip. Įjungus kondensatorius įkraunamas. Pasiekus maksimalų įkrovimo lygį, iškroviklis sugenda.Kitame etape suformuojama LC grandinė - grandinė, suformuota nuosekliai sujungiant kondensatorių ir pirminę grandinę. Dėl to antrinėje apvijoje susidaro rezonansiniai virpesiai ir didelės galios įtampa.
Tuo pačiu metu kažką panašaus galima surinkti ir namuose. Tam turėtumėte:
- Padidinkite ritės skersmenį ir laido skerspjūvį 1,5-2,5 karto.
- Padarykite toroido formos terminalą. Tam tinka 100 mm skersmens aliuminio gofravimas.
- Pakeiskite nuolatinės srovės šaltinį kintamosios srovės šaltiniu, kuris tiekia 3–5 kV.
- Padarykite patikimą žemę.
- Įsitikinkite, kad jūsų laidai gali atlaikyti šią apkrovą.
Tokie transformatoriai gali generuoti iki 5 kW galią ir sukurti vainikinius bei lankinius išlydžius. Šiuo atveju didžiausias efektas pasiekiamas, kai abiejų grandinių dažnis sutampa.
Panašūs straipsniai:
