Bobina Tesla este probabil cunoscută multora jocuri pe calculator sau lungmetraje. Dacă cineva nu știe, să clarificăm acest lucru, acesta este un dispozitiv special care creează înaltă tensiune frecventa inalta. Pentru a spune simplu, datorită unei bobine Tesla poți ține o scânteie în mâini, poți aprinde un bec fără fire și așa mai departe.

Înainte de a începe să faceți bobina noastră, vă sugerăm să vizionați un videoclip

Vom avea nevoie de:
- 200 m sârmă de cupru cu diametrul de 0,1 până la 0,3 mm;
- sarma cu diametrul de 1 mm;
- 15-30 cm plastic conducta de canalizare diametru de la 4 la 7 cm;
- 3-5 cm conductă de canalizare cu diametrul de 7 până la 10 cm
- tranzistor D13007;
- radiator pentru tranzistor;
- rezistor variabil la 50 kOhm;
- rezistenta constanta de 75 Ohm si 0,25 W;
- alimentare 12-18 volți și curent 0,5 per amper;
- fier de lipit, lipit și colofoniu.

Este necesară o bucată lungă de țeavă pentru înfășurarea secundară și o bucată scurtă pentru primar. Dacă nu puteți găsi o țeavă de acest diametru, o puteți înlocui cu bandă obișnuită, așa cum face autorul. Firul de cupru poate fi obtinut de la transformatoare vechi sau pur si simplu achizitionat de pe piata.

Acum că ați sortat materialele, puteți începe asamblarea. Potrivit autorului videoclipului, este mai bine să începeți ansamblul nu de la primar, ci de la bobina secundară, adică o țeavă lungă. Pentru a face acest lucru, luăm o țeavă, care de acum înainte va fi cadrul și fixăm firul de ea.

Acum trebuie să înfășurați aproximativ 1000 de viraje, asigurându-vă că nu există suprapuneri sau distanțe mari între viraj. Autorul susține că acest lucru nu este atât de greu de făcut pe cât ar părea la prima vedere și, dacă doriți, puteți termina treaba într-o oră și jumătate.

Când înfășurarea cadrului secundar este terminată, se recomandă acoperirea acestuia cu lac sau pur și simplu acoperirea cu bandă adezivă, astfel încât structura să nu se deterioreze în timp.

Acum puteți trece la înfășurarea primară. Se realizează cu sârmă obișnuită cu diametrul de 1 mm. Absolut orice fir poate fi folosit. Trebuie să înfășurați aproximativ 5-7 ture.

Atașăm tranzistorul D13007 la radiator, apoi lipim firul care trece de la înfășurarea secundară la un contact al tranzistorului.

Lipim o rezistență constantă la același contact.

La al doilea capăt al rezistenței constante lipim un rezistor variabil.

Acum luăm înfășurarea primară, introducem secundarul în ea și lipim două fire care merg de la ea la rezistența variabilă și la rezistența D13007.

Conectăm firele pozitive și negative la aceleași rezistențe și conectăm bobina noastră Tesla la sursă. Dacă efectul dorit nu este observat, atunci trebuie doar să schimbați firele care provin din înfășurarea primară.

Combinația mai multor legi fizice într-un singur dispozitiv este percepută de oamenii departe de fizică ca un miracol sau un truc: descărcări emise, asemănătoare fulgerului, strălucind lângă bobină lămpi fluorescente, neconectat la o sursă obișnuită de alimentare etc. În același timp, puteți asambla o bobină Tesla cu propriile mâini din piese standard vândute în orice magazin de electricitate. Este mai înțelept să delegați configurarea dispozitivului celor care sunt familiarizați cu principiile electricității sau să studiați cu atenție literatura relevantă.

Cum și-a inventat Tesla bobina

Nikola Tesla - cel mai mare inventator al secolului XX

Una dintre domeniile de lucru ale lui Nikola Tesla la sfârșitul secolului al XIX-lea a fost problema transmiterii energie electrica pe distanțe lungi fără fir.

Pe 20 mai 1891, la prelegerea sa de la Universitatea Columbia (SUA), el a demonstrat un dispozitiv uimitor personalului Institutului American de Inginerie Electrică. Principiul funcționării sale stă la baza lămpilor fluorescente moderne de economisire a energiei. În timpul experimentelor cu bobina Ruhmkorff folosind metoda lui Heinrich Hertz, Tesla a descoperit supraîncălzirea miezului de oțel și topirea izolației dintre înfășurări la conectarea unui generator de mare viteză la dispozitiv. AC

. Apoi a decis să modifice designul creând un spațiu de aer între înfășurări și mutând miezul în diferite poziții. A adăugat un condensator la circuit pentru a preveni arderea bobinei.

Principiul de funcționare și aplicarea bobinei Tesla

Când se atinge diferența de potențial adecvată, excesul de energie iese sub forma unui streamer cu o strălucire violetă.

• Acesta este un transformator rezonant, a cărui funcționare se bazează pe următorul algoritm:
• condensatorul este încărcat de la un transformator de înaltă tensiune;
• când este atins nivelul de încărcare necesar, are loc o descărcare cu o săritură de scânteie;
• are loc un scurtcircuit în bobina primară a transformatorului, ducând la oscilații;

Tensiunea ridicată rezultată în partea superioară a înfășurării secundare va duce la descărcări impresionante în aer. Pentru o mai mare claritate, principiul de funcționare al dispozitivului este comparat cu un leagăn pe care îl balansează o persoană. Un leagăn este un circuit oscilator format dintr-un transformator, un condensator și un eclator, o persoană este înfășurarea primară, cursa leagănului este mișcare curent electric, iar înălțimea de creștere este diferența de potențial. Este suficient să împingeți leagănul de mai multe ori cu un anumit efort și se va ridica la o înălțime considerabilă.

Pe lângă utilizarea educațională și estetică (demonstrație a descărcărilor și a lămpilor care luminează fără conectarea la o rețea), dispozitivul și-a găsit aplicația în următoarele industrii:

• control radio;
• transmisie fără fir de date și energie;
• darsonvalizarea în medicină - tratarea suprafeței pielii cu curenți slabi de înaltă frecvență pentru tonifiere și vindecare;
• aprinderea lămpilor cu descărcare în gaz;
• căutarea de scurgeri în sistemele de vid etc.

A face o bobină Tesla cu propriile mâini acasă

Proiectarea și crearea unui dispozitiv nu este dificilă pentru persoanele familiarizate cu principiile ingineriei electrice și electricității. Cu toate acestea, chiar și un începător poate face față acestei sarcini dacă face calcule competente și urmează cu scrupulozitate instrucțiuni pas cu pas. În orice caz, înainte de a începe lucrul, asigurați-vă că vă familiarizați cu reglementările de siguranță pentru lucrul cu tensiune înaltă.

Sistem

O bobină Tesla constă din două bobine fără miez care emit un impuls mare de curent. Înfășurarea primară este formată din 10 spire, secundarul - de 1000. Includerea unui condensator în circuit vă permite să minimizați pierderea de încărcare a scânteii. Diferența de potențial de ieșire depășește milioane de volți, ceea ce face posibilă obținerea de descărcări electrice spectaculoase și spectaculoase.

Înainte de a începe să faceți o bobină cu propriile mâini, trebuie să studiați diagrama structurii sale

Instrumente și materiale

Pentru a asambla și ulterior opera bobina Tesla, va trebui să pregătiți următoarele materiale și echipamente:

• transformator cu tensiune de iesire de la 4 kV 35 mA;
• suruburi si bila metalica pentru opritor;
• condensator cu parametrii de capacitate calculati nu mai mici de 0,33 µF 275 V;
• Teava PVC cu diametrul de 75 mm;
• emailate fir de cupru secțiune transversală 0,3–0,6 mm - izolația din plastic previne defectarea;
• bilă metalică goală;
• cablu gros sau tub de cupru cu o secțiune transversală de 6 mm.

Instrucțiuni pas cu pas pentru realizarea unei bobine

Bateriile puternice pot fi folosite și ca sursă de alimentare

Algoritmul de fabricare a bobinei constă din următorii pași:

1. Selectarea sursei de alimentare. Cea mai bună opțiune pentru un începător - transformatoare pentru semne de neon. Oricum tensiune de ieșire nu trebuie să fie mai mici de 4 kV.
2. Făcând o echipă de scânteie. Calitatea acestui element depinde performanța generală dispozitive. În chiar caz simplu acestea pot fi șuruburi obișnuite înșurubate la o distanță de câțiva milimetri unul de celălalt, între care este instalată o bilă de metal. Distanța este selectată astfel încât scânteia să zboare atunci când doar eclatorul este conectat la transformator.
3. Calculul capacității condensatorului. Capacitatea de rezonanță a transformatorului se înmulțește cu 1,5 și se obține valoarea dorită. Condensator cu parametrii dați Este mai logic să achiziționați unul gata făcut, deoarece în absența unei experiențe suficiente este dificil să asamblați singur acest element, astfel încât să funcționeze. În acest caz, pot apărea dificultăți în determinarea capacității sale nominale. De regulă, în absența unui element mare, condensatoarele bobinelor sunt un ansamblu de trei rânduri a câte 24 de condensatoare fiecare. În acest caz, pe fiecare condensator trebuie instalat un rezistor de stingere de 10 MΩ.
4. Crearea unei bobine secundare.Înălțimea bobinei este egală cu cinci din diametrele sale. Pentru această lungime, selectați un material disponibil adecvat, de exemplu, o țeavă de clorură de polivinil. Este înfășurat cu sârmă de cupru de 900–1000 de spire și apoi lăcuit pentru a păstra estetica aspect. O bilă metalică goală este atașată la partea superioară, iar partea inferioară este împămânțată. Este recomandabil să luați în considerare o împământare separată, deoarece atunci când utilizați o împământare comună, există o probabilitate mare de defecțiune a altor aparate electrice. Dacă o bilă de metal gata făcută nu este disponibilă, atunci poate fi înlocuită cu alte opțiuni similare, realizate independent:
   • înfășurați bila de plastic în folie, care trebuie netezită cu grijă;
   • înfășurați bandă de aluminiu în jurul unei țevi ondulate rulate într-un cerc.
5. Crearea bobinei primare. Grosimea tubului previne pierderile rezistive odată cu creșterea grosimii, capacitatea acestuia de a se deforma. Prin urmare, un cablu sau un tub foarte gros se va îndoi prost și se va crăpa la coturi. Pasul dintre spire este menținut la 3-5 mm, numărul de spire depinde de dimensiunile generale ale bobinei și este selectat experimental, precum și locația în care dispozitivul este conectat la sursa de alimentare.
6. Run test. După execuție setări primare porniți bobina.

Caracteristici de fabricație a altor tipuri de dispozitive

Este folosit în principal în scopuri de sănătate

Pentru a face o bobină plată, se pregătește mai întâi o bază, pe care două fire de cupru cu o secțiune transversală de 1,5 mm sunt așezate în serie paralel cu planul bazei. Partea superioară a instalației este lăcuită, prelungindu-i durata de viață. În exterior, acest dispozitiv este un recipient format din două plăci spiralate imbricate una în cealaltă, conectate la o sursă de alimentare.

Tehnologia de fabricație a mini-bobinei este identică cu algoritmul discutat mai sus pentru un transformator standard, dar în acest caz va fi nevoie de mai puțin. consumabile, și poate fi alimentat de la o baterie standard Krona de 9V.

Video: cum se creează o bobină mini Tesla

Prin conectarea bobinei la un transformator care scoate curent prin unde muzicale de înaltă frecvență, puteți obține un dispozitiv ale cărui descărcări se modifică în funcție de ritmul muzicii redate. Folosit în organizarea de spectacole și atracții de divertisment.

Bobina Tesla este un transformator rezonant de înaltă frecvență, de înaltă tensiune. Pierderile de energie la diferențe mari de potențial fac posibilă obținerea unor fenomene electrice frumoase sub formă de fulgere, lămpi cu autoaprindere care răspund la ritmul muzical al descărcărilor etc. Acest dispozitiv poate fi asamblat din piese electrice standard. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm de precauții atât în ​​timpul creării, cât și în timpul utilizării dispozitivului.

Lucruri uimitoare se întâmplă în mod constant în lumea noastră. Așa că marele inventator Nikola Tesla a inventat la un moment dat un miracol al tehnologiei - bobina Tesla. Acesta este un transformator care vă permite să creșteți de mai multe ori tensiunea de ieșire și frecvența curentului electric. În limbajul obișnuit, acest dispozitiv se numește bobină Tesla.

Astăzi număr mare Tehnica folosește principiul de funcționare al invenției marelui fizician de altădată. Cu toate acestea, de atunci tehnologia s-a îmbunătățit, așa că sunt mai multe vederi moderne transformatoare, dar sunt numite și bobine Tesla.

Tipuri de bobine Tesla

• De fapt, bobina lui Tesla însuși (un efer de scânteie a fost folosit în compoziție);
• Transformator pe un tub radio;
• bobina tranzistorului;
• Bobine de rezonanță (două bucăți).

Toate bobinele au un principiu similar de funcționare, singura diferență este complexitatea asamblarii lor și electronica utilizată.

Privind fotografiile cu bobine Tesla de casă, inevitabil o vrei exact aceeași pentru casa ta. La urma urmei, munca lor este o priveliște atât de frumoasă, încât este imposibil să-ți dezlipiți ochii.

Cu toate acestea, mulți se tem să întreprindă fabricarea unui astfel de dispozitiv, justificând-o prin faptul că munca va necesita mult timp și efort, iar toate acestea pun viața în pericol.

Dar vă asigurăm că circuitul unei bobine Tesla obișnuite este destul de simplu. Prin urmare, vă invităm să asamblați singur acest dispozitiv neobișnuit.

Asamblarea pas cu pas a unei bobine Tesla

Deci, nu trebuie să demonstrăm acrobația, așa că vom face tot ce este mai bun bobină simplă, folosind un tranzistor în ansamblul său. Este cel mai economic din punct de vedere al timpului și al banilor și, prin urmare, este ideal pentru noi.

Structura bobinei Tesla

• Bobina primara (circuit primar);
• Bobina secundara (circuit secundar);
• Alimentare electrică;
• Împământare;
• Inel de protecție.

Acestea sunt principalele elemente ale transformatoarelor. Trebuie remarcat faptul că în diverse tipuri bobinele pot conține și alte componente.

Cum funcționează dispozitivul

Sursa de alimentare alimentează circuitul primar tensiunea necesară. După care circuitul produce oscilații de înaltă frecvență, care, la rândul lor, forțează circuitul secundar să-și creeze propriile oscilații, care merg cu primele în rezonanță. Datorită acestui fapt, în a doua bobină apare un curent cu tensiune și frecvență înalte, care formează efectul mult așteptat - un streamer. Acum trebuie să colectați toate elementele într-o singură grămadă.

Materiale necesare

• Să luăm ca sursă baterie auto(sau orice altă sursă tensiune DC 12-19 V);
• Sârmă de cupru (de preferință email) cu un diametru de 0,1 până la 0,3 mm. și aproximativ 200 de metri lungime;
• Un alt fir de cupru cu diametrul de 1 mm;
• Două rame (dielectrice). Unul (pentru circuitul secundar) cu un diametru de 4 până la 7 cm și o lungime de 15-30 cm Celălalt (pentru circuitul primar) ar trebui să fie cu câțiva centimetri mai mare în diametru și mai scurt în lungime;
• Tranzistor D13007 (puteți folosi altele identice cu acesta);
• Plată;
• Câteva rezistențe de 5 - 75 kOhm, putere 0,25 W.

Asamblați singur o bobină Tesla acasă

Acum ne-am apropiat treptat de asamblarea instalației în sine. Mai întâi, să creăm o schiță secundară. Înfășuram un fir subțire cu un diametru de 0,15 mm pe un cadru lung, strâns, fără suprapuneri. Trebuie să faceți cel puțin 1000 de ture (dar nu aveți nevoie de prea multe). După aceasta, acoperim bobina cu mai multe straturi de lac (puteți folosi alte materiale), astfel încât firul să nu fie deteriorat în viitor.

Acum despre terminal. Vă permite să controlați streamerele, dar la puteri mici nu este necesar, pur și simplu puteți muta capătul bobinei cu câțiva centimetri.

Pentru o altă bobină, înfășurăm sârmă groasă în jurul cadrului rămas. În total, trebuie să faceți 10 ture. Circuitul secundar trebuie să fie în interiorul primarului.

Acum instalăm totul astfel încât structura să nu cadă și contururile primare și secundare să nu se ciocnească împreună (exact pentru asta este cadrul). În mod ideal, distanța dintre ele ar trebui să fie de aproximativ 1 cm.

Apoi punem totul împreună. La plusul sursei de alimentare conectăm circuitul primar și un rezistor, la care conectăm un alt rezistor în serie. La sfârșitul celui de-al doilea rezistor conectăm circuitul secundar și tranzistorul. Conectăm celălalt capăt al circuitului primar la al doilea contact al tranzistorului. Și conectăm al treilea contact al tranzistorului la minusul sursei de alimentare.

La conectare, este important să nu amestecați contactele tranzistorului. De asemenea, trebuie să atașați un radiator sau alt sistem de răcire. Totul este gata, puteți încerca dispozitivul în practică. Cu toate acestea, nu uitați de siguranță. Nu atingeți nimic, doar în dielectric!

Puteți verifica funcționarea instalației prin prezența unui streamer sau, dacă nu există, puteți aduce un bec la bobină, iar dacă se aprinde, atunci totul este în ordine.

Fotografii cu bobine Tesla cu propriile mâini

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

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 - obțineți puterea necesarăîn wați. În consecință, pentru a găsi distanța dintre electrozi, înmulțiți rădăcină pătrată putere la 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 electrica, 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, frecventa de rezonanta măsurat în kiloherți ("kHz"), un kiloherți este 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. Mai mult informatii detaliate Veți găsi detaliile 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 trebuie să fie amplasată lângă bobina secundară, care este un element al secundarului circuit oscilator, dar circuitele nu trebuie conectate prin fire. Odată ce condensatorul secundar a acumulat suficientă sarcină, acesta va elibera descărcări electrice în aer.

• 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.

• 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.

• 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.

Putem vedea și cumpăra o bobină Tesla în miniatură în magazin sub formă de jucărie sau lampă decorativă. Principiul de funcționare este același cu Tesla însuși. Nu este nimic diferit în afară de scară și tensiune.

Să încercăm să facem acasă o bobină Tesla.

- Acesta este un transformator rezonant. Acestea sunt practic circuite LC reglate pe o frecvență de rezonanță.

Un transformator de înaltă tensiune este folosit pentru a încărca condensatorul.

De îndată ce condensatorul atinge un nivel de încărcare suficient, acesta este descărcat în eclator și acolo apare o scânteie. Se întâmplă scurt-circuitînfășurarea primară a transformatorului și în el încep oscilațiile.

Deoarece capacitatea condensatorului este fixă, circuitul este reglat prin schimbarea rezistenței înfășurării primare, schimbând punctul de conectare la acesta. La setare corectă, tensiune foarte mare va fi în partea de sus a înfășurării secundare, rezultând descărcări impresionante în aer. Spre deosebire de transformatoarele tradiționale, raportul de spire dintre înfășurările primare și secundare are un efect redus asupra tensiunii.

Etape de construcție

Proiectarea și construirea unei bobine Tesla este destul de ușoară. Aceasta pare o sarcină dificilă pentru un începător (și mi s-a părut dificil), dar puteți obține o bobină de lucru urmând instrucțiunile din acest articol și făcând puțină matematică. Desigur, dacă vrei o bobină foarte puternică, nu există altă cale decât să studiezi teoria și să faci o mulțime de calcule.

Iată pașii de bază pentru a începe:

1. Selectarea unei surse de alimentare. Transformatoarele utilizate în semnele de neon sunt probabil cele mai bune pentru începători, deoarece sunt relativ ieftine. Recomand transformatoare cu o tensiune de iesire de minim 4 kV.
2. Făcând o echipă de scânteie. Acest lucru ar putea fi la fel de simplu ca două șuruburi plasate la câțiva milimetri unul de celălalt, dar vă recomand să aplicați puțin mai mult efort. Calitatea descărcătorului influențează foarte mult performanța bobinei.
3. Calculul capacității condensatorului. Folosind formula de mai jos, calculați capacitatea de rezonanță pentru transformator. Valoarea condensatorului ar trebui să fie de aproximativ 1,5 ori această valoare. Probabil cel mai bun și cel mai mult solutie eficienta Va fi un ansamblu de condensatori. Dacă nu doriți să cheltuiți bani, puteți încerca să faceți singur un condensator, dar s-ar putea să nu funcționeze și capacitatea acestuia este dificil de determinat.
4. Fabricarea bobinajului secundar. Utilizați 900-1000 de spire de sârmă de cupru emailat de 0,3-0,6 mm. Înălțimea bobinei este de obicei egală cu de 5 ori diametrul acesteia. Țeava de scurgere din PVC poate să nu fie cel mai bun, dar accesibil, materialul pentru o bobină. O bilă metalică goală este atașată la partea superioară a înfășurării secundare și aceasta partea de josîmpământat. Pentru aceasta, este recomandabil să folosiți o împământare separată, deoarece Când utilizați împământarea comună a casei, există șansa de a deteriora alte aparate electrice.
5. Fabricarea bobinajului primar. Înfășurarea primară poate fi făcută dintr-un cablu gros sau, mai bine, din tub de cupru. Cu cât tubul este mai gros, cu atât sunt mai puține pierderi de rezistență. Un tub de 6 mm este suficient pentru majoritatea mulinetelor. Amintiți-vă că țevile groase sunt mult mai greu de îndoit și cuprul se va crăpa dacă este îndoit de prea multe ori. În funcție de dimensiunea înfășurării secundare, 5 până la 15 spire la pasi de 3 până la 5 mm ar trebui să fie suficiente.
6. Conectați toate componentele, configurați bobina și gata!

Înainte de a începe să fabricați o bobină Tesla, este recomandat să vă familiarizați cu regulile de siguranță și să lucrați cu tensiuni înalte!

De asemenea, rețineți că circuitele de protecție a transformatorului nu au fost menționate. Nu au fost folosite și nu sunt probleme până acum. Cuvânt cheie aici - deocamdată.

Bobina a fost făcută în principal din acele părți care erau disponibile.
Acestea au fost:
Transformator 4kV 35mA de la semnul neon.
Sârmă de cupru de 0,3 mm.
Condensatoare de 0,33μF 275V.
A trebuit să cumpăr o conductă suplimentară de scurgere din PVC de 75 mm și 5 metri de țeavă de cupru de 6 mm.

Înfășurare secundară

Înfășurarea secundară este acoperită cu izolație din plastic în partea de sus și de jos pentru a preveni defectarea

Înfășurarea secundară a fost prima componentă fabricată. Am înfășurat aproximativ 900 de spire de sârmă în jurul unei țevi de scurgere care avea aproximativ 37 cm înălțime. Lungimea firului folosit a fost de aproximativ 209 metri.

Inductanța și capacitatea înfășurării secundare și a sferei metalice (sau toroidului) pot fi calculate folosind formule care pot fi găsite pe alte site-uri. Având aceste date, puteți calcula frecvența de rezonanță a înfășurării secundare:
L = [(2πf) 2 C] -1

Când utilizați o sferă cu un diametru de 14 cm, frecvența de rezonanță a bobinei este de aproximativ 452 kHz.

Sferă metalică sau toroid

Prima încercare a fost de a realiza o sferă de metal învelind o minge de plastic în folie. Nu am putut netezi suficient de bine folia de pe minge, așa că am decis să fac un toroid. Am făcut un mic toroid înfășurând bandă de aluminiu în jurul unei țevi ondulate rulate într-un cerc. Nu am putut obține un toroid foarte neted, dar funcționează mai bine decât o sferă din cauza formei și datorită dimensiune mai mare. Pentru a susține toroidul, sub acesta a fost plasat un disc de placaj.

Înfășurare primară

Înfășurarea primară este formată din tuburi de cupru cu diametrul de 6 mm, înfășurate în spirală în jurul secundarului. Diametrul interior al înfășurării este de 17 cm, diametrul exterior este de 29 cm. Înfășurarea primară conține 6 spire cu o distanță de 3 mm între ele. Din cauza distanta lungaîntre înfășurările primare și secundare, acestea pot fi cuplate lejer între ele.
Înfășurarea primară împreună cu condensatorul este un oscilator LC. Inductanța necesară poate fi calculată folosind următoarea formulă:
L = [(2πf) 2 C] -1
C este capacitatea condensatoarelor, Frecvența de rezonanță Fînfăşurare secundară.

Dar această formulă și calculatoarele bazate pe ea dau doar o valoare aproximativă. Mărimea corectă Bobina trebuie selectată experimental, deci este mai bine să o faceți prea mare decât prea mică. Bobina mea este formată din 6 spire și este conectată la a 4-a tură.

Condensatoare

Ansamblu de 24 de condensatoare cu o rezistență de stingere de 10 MΩ pe fiecare

Deoarece aveam un număr mare de condensatoare mici, am decis să le adun într-unul mare. Valoarea condensatoarelor poate fi calculată folosind următoarea formulă:
C = I ⁄ (2πfU)

Valoarea condensatorului pentru transformatorul meu este de 27,8 nF. Valoarea reală ar trebui să fie puțin mai mare sau mai mică decât aceasta, deoarece creșterea rapidă a tensiunii din cauza rezonanței poate deteriora transformatorul și/sau condensatorii. Rezistoarele de stingere oferă o anumită protecție împotriva acestui lucru.

Ansamblul meu de condensatori este format din trei ansambluri cu câte 24 de condensatoare fiecare. Tensiunea din fiecare ansamblu este de 6600 V, capacitatea totală a tuturor ansamblurilor este de 41,3 nF.

Fiecare condensator are propriul său rezistor de stingere de 10 MΩ. Acest lucru este important deoarece condensatorii individuali pot păstra o încărcare foarte mult timp după ce alimentarea a fost oprită. După cum puteți vedea din figura de mai jos, tensiunea nominală a condensatorului este prea mică, chiar și pentru un transformator de 4 kV. Pentru a funcționa bine și în siguranță, trebuie să fie cel puţin, 8 sau 12 kV.

Arestorul

Descărcătorul meu sunt doar două șuruburi cu o bilă de metal în mijloc.
Distanța este reglată astfel încât descărcătorul să facă scântei doar atunci când este singurul conectat la transformator. Creșterea distanței dintre ele poate crește teoretic lungimea scânteii, dar există riscul distrugerii transformatorului. Pentru o bobină mai mare este necesar să construiți un descărcător răcit cu aer.

Caracteristici

Circuit oscilator
Transformator NST 4kV 35mA
Condensator 3 × 24 275VAC 0.33μF
Dispozitiv: două șuruburi și o bilă de metal

Înfășurare primară
Diametru interior 17 cm
Diametrul tubului de bobinare 6 mm
Distanța dintre ture 3 mm
Lungimea tubului de înfășurare primară 5m
Virajele 6

Înfășurare secundară
Diametru 7,5 cm
Inaltime 37 cm
Sârmă de 0,3 mm
Lungimea firului aprox. 209 m
Viraj: aproximativ 900