Tesla coil

Как сделать катушку Тесла

Вариации катушек Тесла могут быть разными. Однако в целях ознакомления с работой устройства, рассмотрим изготовление изделия небольших размеров.

Для конструирования понадобится следующий перечень:

  • провод ПЭВ диаметром 0,25 и 1,2 мм;
  • транзистор 2N2222A;
  • сопротивление 22 кОм;
  • «Крона» и разъем для нее;
  • паяльник и припой;
  • кусочек фанеры;
  • пластиковая трубка;
  • теннисный шарик;
  • изолента;
  • наждачка;
  • ножовка;
  • кусачки;
  • клеевой пистолет.

Пошаговая инструкция

Рассмотрим поэтапно то, как собрать катушку:

  1. Подготавливаем пластиковую трубку сечением минимум 2 см.
  2. Отмечаем, а после отрезаем нужную длину трубки. Параметр должен быть в пределах 9-20 см.
  3. Обрабатываем торцы трубки наждачкой, убирая заусенцы.
  4. С обоих концов трубки сверлим отверстия, чтобы в них можно было продеть провод катушки.
  5. Запускаем в одно из отверстий край провода.
  6. Закрепляем проволоку клеевым пистолетом изнутри трубки.
  7. Производим намотку катушки виток к витку. Количество витков определяется диаметром трубки и провода и может варьироваться от 300 до 1000. Так, с проводом 0,08 мм потребуется около 300 витков.
  8. После завершения намотки, обрезаем провод, оставляя конец длиной 10 см.
  9. Продеваем проволоку в отверстие и закрепляем его клеем.
  10. Для фиксации катушки к основанию наносим клей на один из торцов и закрепляем деталь. В качестве основы можно использовать кусок фанеры.
  11. К основанию приклеиваем также транзистор, сопротивление и выключатель.
  12. Для изготовления второй катушки используем более толстый провод, который наматываем поверх первой катушки в количестве трех витков.
  13. Соединяем все элементы согласно с приведенной схемой.
  14. Батарейку фиксируем аналогичным способом — на клей.
  15. Для изготовления излучателя теннисный шарик обматываем фольгой.
  16. Присоединяем второй конец катушки (верхний) к шарику и фиксируем провод изолентой. Сам шарик закрепляем к трубке на клей.
  17. Готовое устройство имеет вид, как на фото.

Миниатюрная катушка

Катушку Тесла можно выполнить довольно маленьких размеров, которые позволяют поместить ее в кармане. В приведенной схеме введен преобразователь напряжения, позволяющий получить с 12 В 10 тыс. вольт.

Для сборки можно использовать такие элементы:

  • диод 5ГЕ200АФ;
  • конденсаторы 2200 пФ*5кВ;
  • провод ПВ 2,5 мм;
  • провод ПЭВ 0,01 мм;
  • полимерная трубка сечением 15 мм.

Емкость необходимо подбирать опытным путем: от нее зависит продолжительность импульса в первичной катушке.

Первичная обмотка имеет 6 витков с диаметром наружного витка 60 мм. Вторичка изготавливается плотной намоткой и имеет 980 витков. После завершения сборки необходимо провести регулировку устройства. Для правильной работы его нужно ввести в резонанс. Как правило, действия сводятся к регулировке зазора разрядника. Процедуру проводят до тех пор, пока появится наилучшая длина дуги.

Что это такое?

Катушка представляет собой трансформатор. Целью устройства является повышение параметров тока до огромных высот (вплоть до миллионов вольт). Основная цель: повысить до максимума частоту переменного тока. В идеале, в точке приема энергии должна находится такая же обратная катушка, которая вступит в резонанс с устройством, что позволит передать энергию на расстояние.

Передача энергии без проводника катушкой Тесла

Разберем подробности того, как работает катушка Тесла. Для начала колебания: не сразу ясно, что колеблется в катушке. Постоянный ток, который использовал в своих изобретениях Эдисон дорог в производстве. Такая энергия имеет один, ярко выраженный вектор движения. Переменный ток постоянно меняет параметры электричества: напряжения и силы тока. Это и называется колебаниями электрического тока.

Интересно, что совпадают основные законы колебания электрического тока и механического маятника. В частности, для электричества так же существует эффект резонанса. При совпадении частот двух электрополей амплитуда колебаний становится больше. По задумке Тесло после вступления катушек в резонанс в приемнике должен был появиться электрический ток.

В реальности приемник так и не был изобретен. Катушка Теса используется в качестве пособия, на ней можно увидеть стрим: проще говоря электрическую дугу, проскользнувший разряд, искусственную молнию и для изучения беспроводной передачи электричества.

Принцип действия

После того как изучена конструкция и весь трансформатор Тесла, становится намного проще уяснить принцип его работы. Его действие происходит по стандартной схеме. Трансформатор посредством дросселя осуществляет зарядку конденсатора. Чем ниже его индуктивность, тем быстрее будет проходить зарядка.

Через некоторое время может начаться существенное увеличение напряжения в конденсаторе. Дуга, находящаяся в разряднике, отлично выполняет функции проводника. В итоге, с участием катушки и конденсатора происходит создание эффективного рабочего контура.

За счет энергии, образующейся в силовом трансформаторе, начинают возникать колебания. В процессе колебаний катушка и конденсатор обмениваются энергией. Ее некоторая часть превращается в тепловое излучение и бесследно пропадает, а другая, видимая часть, проявляется в разряднике. За счет показателей индуктивности постепенно создается еще один контур. Все компоненты и составляющие должны обладать номиналами с одинаковой частотой. В этом заключается основной принцип действия прибора.

В процессе передачи электрическая энергия должна полностью уйти из первичного контура. Амплитуда колебаний в это время будет с нулевыми показателями. После полного исчезновения электрической дуги, энергия может частично оставаться во вторичной обмотке. В дальнейшем происходит повторение этого процесса. Чем сильнее все компоненты будут связаны между собой, тем быстрее будет происходить взаимный обмен энергией.

Изготовление трансформатора Тесла в домашних условиях

Поскольку основой всего устройства является трансформатор, необходимо заранее определиться с его размерами. При наличии средств можно создать довольно большой трансформатор Тесла своими руками. Также необходимо учитывать последующую генерацию высоковольтных разрядов, под действием которых в окружающей среде появляются небольшие молнии. За счет нагрева и расширения воздуха молнии сопровождаются раскатами грома.

Отрицательное влияние искусственных электрических полей нередко приводит к выходу из строя находящихся рядом электро приборов. В связи с этим, не рекомендуется вести работы по созданию и пуску трансформатора в домашних условиях. Для этих целей лучше всего воспользоваться сараем, гаражом и другими отдаленными местами.

Размеры трансформатора напрямую зависят от расстояния между электродами. От этого в свою очередь зависит и величина электрической искры. Оба параметра зависят от мощности, потребляемой устройством.

Резонансный трансформатор Тесла рассчитывается на напряжение от 5 до 15 кВ и силу тока от 30 до 100 мА. Нельзя выходить за рамки этих технических характеристик, в противном случае готовое устройство не будет работать. То есть прибор должен быть мощным в достаточной степени.

Конденсатор нужно соединить с источником тока 220 вольт

Очень важно правильно выбрать емкость, от которой зависит способность к удерживанию заряда в течение определенного времени. Данный параметр измеряется в фарадах и представляет собой 1 ампер-секунду на 1 вольт

При использовании напряжения 5 кВ, номинальная емкость конденсатора должна быть 2200 пикофарад (пФ). Рекомендуется воспользоваться сразу несколькими конденсаторами, соединенными в последовательную цепь.

Конденсатор или цепочку конденсаторов нужно подключить к электродам, между которыми будет возникать искра. Такая конструкция должна свободно выдерживать нагрев, поэтому их минимальный диаметр составляет 6 мм. С помощью этого искровика в контуре возбуждаются резонансные колебания, то есть элементы входят в резонанс между собой.

Для изготовления первичной катушки потребуется толстый медный провод, закрученный в спираль от 4 до 6 витков. Все витки располагаются в единой плоскости. Вместо провода можно взять медную трубку, диаметром 2,5-6 мм. Готовая катушка соединяется с разрядником, после чего происходит образование первичного контура. Он должен находиться в резонансе со вторичной катушкой. Между обеими катушками необходимо сделать качественную изоляцию.

Изготовление вторичной катушки выполняется отдельно. Для этого потребуется тонкая (до 0,6 мм) медная проволока, покрытая эмалью. Намотка осуществляется на трубку из полимерного материала. По высоте она превосходит диаметр примерно в 5-6 раз. Потребуется намотать 100 витков,. При необходимости схема допускает размещение вторичной катушки внутри первичной катушки.

Один конец вторичной катушки обязательно заземляется так, чтобы он не контактировал с другими электро-приборами. Наилучший вариант заземления – непосредственное соединение с землей. Второй конец катушки соединяется с тороидом, излучающим молнии. Для его изготовления можно использовать обычную вентиляционную гофру. Тороид размещается поверх вторичной катушки, а вместе они создают вторичный контур. После включения питающего трансформатора, электрооборудование готово к работе.

Принцип работы катушки Тесла

Генератор Тесла

Понижающий трансформатор в электротехнике

Изобретения Никола Тесла

Подключение трансформатора для преобразования тока

Коэффициент трансформации трансформатора

Подборки

Армейские ПесниКлассика пианиноМузыка из рекламыДетские песни из мультфильмовМузыка для аэробикиСборник песен 70х годовДля любимого человекаКлассика в современной обработкеКлубные миксы русских исполнителей3D ЗвукДальнобойщикиЗарубежный рэп для машиныТоповые Клубные ТрекиМощные БасыДискотека 2000Песни про папуХристианские ПесниЗимняя МузыкаМузыка Для МедитацииРусские Хиты 90ХГрустная МузыкаRomantic SaxophoneТанцевальный хип-хопНовогодние песниЗарубежные хиты 80 — 90Песни про покемонаРомантическая МузыкаМотивация для тренировокМузыка для сексаМузыка в машинуДля силовых тренировокПремия «Grammy 2017»

Изготовление катушки Тесла своими руками в домашних условиях

Проектирование и создание устройства не представляет сложности для людей, знакомых с принципами электротехники и электричества. Однако даже новичку под силу будет справиться с этой задачей, если провести грамотные расчёты и скрупулёзно следовать пошаговой инструкции. В любом случае до начала работ следует обязательно ознакомиться с правилами техники безопасности для работ с высоким напряжением.

Схема

Катушка тесла представляет собой две катушки без сердечника, посылающих большой импульс тока. Первичная обмотка состоит из 10 витков, вторичная — из 1000. Включение в схему конденсатора позволяет снизить до минимума потери искрового заряда. Выходная разность потенциалов превышает миллионы вольт, что позволяет получать эффектные и зрелищные электрические разряды.

Перед тем как взяться за изготовление катушки своими руками, необходимо изучить схему её строения

Инструменты и материалы

Для сбора и последующего функционирования катушки Тесла понадобится подготовить следующие материалы и оборудование:

  • трансформатор с выходным напряжением от 4 кВ 35 мА;
  • болты и металлический шарик для разрядника;
  • конденсатор с рассчитанными параметрами ёмкости не ниже 0,33 µF 275 В;
  • ПВХ труба диаметром 75 мм;
  • эмалированная медная проволока сечением 0,3–0,6 мм — пластиковая изоляция предотвращает пробой;
  • полый металлический шар;
  • толстый кабель или трубка из меди сечением 6 мм.

Пошаговая инструкция по изготовлению катушки

В качестве источника питания также можно использовать мощные батареи

Алгоритм изготовления катушки состоит из следующих этапов:

  1. Подбор источника питания. Оптимальный вариант для новичка — трансформаторы для неоновых вывесок. В любом случае выходное напряжение на них не должно быть ниже 4кВ.
  2. Изготовление разрядника. От качества этого элемента зависит общая производительность устройства. В самом простом случае это могут быть вкрученные на расстоянии в несколько миллиметров друг от друга обыкновенные болты, между которыми установлен металлический шарик. Расстояние подбирают таким образом, чтобы искра пролетала в том случае, когда только разрядник подключён к трансформатору.
  3. Расчёт ёмкости конденсатора. Резонансную ёмкость трансформатора умножают на 1,5 и получают искомую величину. Конденсатор с заданными параметрами разумнее приобрести готовый, поскольку при отсутствии достаточного опыта сложно собрать этот элемент самостоятельно, чтобы он работал. При этом могут возникнуть сложности с определением его номинальной ёмкости. Как правило, при отсутствии большого элемента конденсаторы катушки представляют собой сборку из трёх рядов по 24 конденсатора в каждом. При этом на каждом конденсаторе должен быть установлен гасящий резистор 10 МОм.
  4. Создание вторичной катушки. Высота катушки равна пяти её диаметрам. Под эту длину подбирают подходящий доступный материал, например, поливинилхлоридную трубу. Её обматывают медной проволокой в 900–1000 витков, а затем покрывают лаком для сохранения эстетичного внешнего вида. К верхней части прикрепляют полый шар из металла, а нижнюю часть заземляют. Желательно продумать отдельное заземление, так как при использовании общедомового велика вероятность выхода из строя других электроприборов. Если готовый металлический шар отсутствует, то его можно заменить другими аналогичными вариантами, выполненными самостоятельно:
    • обернуть пластиковый шар фольгой, которую следует тщательно разгладить;
    • обмотать алюминиевой лентой гофротрубу, свёрнутую в круг.
  5. Создание первичной катушки. Толщина трубки препятствует резистивным потерям, с увеличением толщины уменьшается её способность к деформированию. Поэтому сильно толстый кабель или трубка будут плохо сгибаться и трескаться в местах сгибов. Шаг между витками выдерживают в 3–5 мм, количество витков зависит от общих габаритов катушки и подбирается экспериментально, также как и место подключения устройства к источнику питания.
  6. Пробный запуск. После выполнения первичных настроек запускают катушку.

Составные части и принцип работы

Трансформатор Тесла собирается из первичной, вторичной катушки и обвязки, составляемой из разрядника или прерывателя, конденсатора и терминала, служащего выходом.

Первичная обмотка состоит из небольшого числа витков медного провода большого сечения или медной трубки. Она бывает горизонтальной (плоской), вертикальной (цилиндрической) или конической. Вторичная обмотка состоит из большого числа витков меньшего сечения и является наиболее важным узлом конструкции. Отношение ее длины к диаметру должно составлять 4:1, а в основании должно располагаться заземленное защитное кольцо из медного провода, призванное сохранить электронику установки.

Так как работает трансформатор Тесла в импульсном режиме, его конструкция характеризуется тем, что в нее не входит ферромагнитный сердечник. Это позволяет снизить взаимную индукцию между обмотками. Конденсатор, взаимодействуя с первичной катушкой, создает колебательный контур с включенным в него разрядником, в данном случае газовым. Разрядник собирают из массивных электродов, а для большей износостойкости дополнительно снабжают радиаторами.

Принцип работы катушки Тесла следующий. Конденсатор через дроссель заряжается от трансформатора. Скорость зарядки напрямую зависит от показателя индуктивности. Зарядившись до критического уровня, он вызовет пробой разрядника. После этого в первичном контуре генерируются высокочастотные колебания. Одновременно с этим активируется разрядник, убирающий трансформатор из общего контура, замыкая его.

Если это не произошло, то в первичном контуре могут произойти потери, негативно влияющие на его работу. В стандартной схеме параллельно с источником питания устанавливается газовый разрядник.

Таким образом, катушка Тесла на выходе может выдать напряжение в несколько миллионов вольт. От такого напряжения в воздухе возникают разряды электричества, имеющие вид коронарных разрядов и стримеров.

Крайне важно помнить, что эти изделия генерируют токи высокого потенциала и смертельно опасны для жизни. Даже маломощные устройства способны вызывать сильные ожоги, повреждение нервных окончаний, мышечных тканей и связок

Способны вызывать остановку сердца.

Watch this video on YouTube

Самостоятельное изготовление катушки по схеме

При монтаже трансформатора Тесла схема реализуется следующим образом:

Берем ПВХ-трубу, и отрезаем кусок длиной 300 миллиметров. Наматываем на трубку медную проволоку. Если она не имеет эмалированного покрытия, после окончания работы обмотку покрывают лаком. Витки плотно прижаты друг к ругу, а концы продеты сквозь отверстия в трубе и выведены на 20 мм. каждый. Контакты делают сверху. Основанием послужит конструкция из ДСП. Диэлектрическая платформа должна быть устойчивой. Поэтому лучше сделать ее шире, чем диаметр элементов, размещаемых на опоре. Первичная обмотка – это обычно три с половиной витка. Материал – медная трубка

Важно прочно закрепить деталь на опоре. Используя трубку малого диаметра можно делать больше витков

Диаметр контура должен быть больше, чем у первичной катушки приблизительно на 30 мм. Тороиды бывают разные. Одни используют всю тот же медный профиль круглого сечения. Другие мастера берут алюминиевую гофру. В последнем случае для крепления используют железную перекладину, монтируемую в местах вывода контактов вторичного контура. Один конец первичной цепи заземляют. Если такой возможности нет, устанавливают защитное кольцо из материала, не проводящего электричество. Можно использовать фрагмент пластиковой трубы.

На завершающем этапе транзистор соединяют согласно схеме. Конструкция оснащается радиатором или кулером. Теперь можно подключать элемент питания. Обычно используют обычную крону.

Подбор материалов и деталей

Чтобы работа катушки Николя Тесла была эффективной, необходимо побеспокоиться о качестве примененных материалов. Проволока и медная трубка должны быть цельными. Счаливание, пайка приведут к тому, что устройство будет работать некорректно. Наличие эмалированного покрытия на проводе крайне желательно. Если он используется вторично, скорее всего оно повреждено. Заранее приобретите лак, который нанесите на вторичную обмотку. Основание может быть изготовлено не только из ДСП, а штатив не только из ПВХ. Главное, чтобы они не проводили электричество.

Если говорить конкретней, то выбор материалов и узлов предполагает следующие условия:

  1. Источник питания должен выдавать от 12 до 19 Вольт. Подходит автомобильный или мотоциклетный аккумулятор. Можно использовать зарядку от ноутбука. Также пользуются понижающим трансформатором, если он оснащен диодным мостом для преобразования переменного тока в постоянный.
  2. Площадь сечения проволоки, используемой для сборки вторичной катушки, – от 0,1 до 0,3 квадратных миллиметров. Количество оборотов от 700 до тысячи.
  3. Терминал – это дополнительная емкость на вторичном контуре. Если стримеры отсутствуют, необходимости в нем не возникает. Тогда выводят конец контура на 0,5-5,0 см. вверх.

Вместо лака можно использовать краску. Желательно, чтобы лакокрасочное покрытие было жаростойким. Помните, что устройство склонно к перегреванию. Оголенные провода – причина появления неконтролируемых зарядов, способных убить человека, а приборы, находящиеся в комнате, и подключенные к электросети, попросту сгорят.

Сборка катушки Николя Тесла по инструкции

Сразу изготовьте все необходимое. Намотайте проволоку на трубу, покройте лаком, дайте просохнуть. Изготовьте первичную обмотку, диэлектрическое основание, защитное кольцо. Затем приступайте к монтажу. Установите первичную катушку на основу. Наденьте и закрепите первичный контур. Смонтируйте остальные элементы. Подсоединять источник питания лучше через выключатель. Причем делается это в последнюю очередь, когда катушка Теска полностью собрана. Пользуйтесь принципиальной схемой.

Включение, проверка и регулировка

Первое, что необходимо сделать – убрать подальше все электроприборы, включая мобильник, камеру, часы и т.д. Работающая катушка Тесла может вывести их из строя. Первый запуск делайте согласно следующей пошаговой инструкции:

  1. Выставьте переменный резистор, предусмотренный схемой, в среднее положение.
  2. Смотрите, чтобы не появлялись стримеры. Если этого не произошло, поднесите к прибору лампочку (обычную с нитью накала или люминесцентную).
  3. Свечение является показателем, что устройство работает, и все получилось.
  4. Если лампочка не зажглась, поменяйте полярность подсоединения первичного контура.
  5. Меняйте положение резистора, чтобы выбрать оптимальный режим яркости.
  6. Проверяйте транзистор на перегрев. При необходимости включите охладитель.

Если ни одна из мер не привела к желаемому результату, ищите проблему в конструкции. Возможно, придется изменить диаметр тороида. Но прежде всего проверьте целостность контуров. Лучше делать это при помощи тестера (ампермента, вольтметра и т.д.).

Воздействие на человека

В отличие от низкочастотного тока, высоко частотный не проникает вглубь тканей человека, стекая по поверхности тела. ВЧ ток исключает электротравму.

УВЧ аппарат

Используется в медицине для лечения:

  • ультра частотная терапия, аппараты УВЧ;
  • диатермия, прогревание ВЧ токами;
  • индуктотермия, лечение высокочастотным магнитным полем;
  • оздоровление органов с помощью микроволнового аппарата;
  • дарсонваль, воздействие на части тела высоковольтными разрядами.

В повседневной жизни пользуются микроволновой печью с СВЧ излучением.

Дарсонваль

Н. Теслу по праву считают гением своего времени. Существуют мнение, что его теория эфира, гениальные разработки блокировались. Тесла мечтал обеспечить человечество бесплатной энергией, создать антигравитационный двигатель, путём преобразования энергии эфира. Бестопливный генератор, резонансный трансформатор Н. Тесла собирают своими руками даже школьники. А это значит, что кто-то продолжит его дело.

Практическое применение трансформатор тесла

Величина напряжения на выходе трансформатора Тесла иногда достигает миллионов вольт, что формирует значительные воздушные электрические разряды длиной в несколько метров. Поэтому такие эффекты применяют в качестве создания показательных шоу.

Катушка Тесла нашла практическое применение в медицине в начале прошлого века. Больных обрабатывали маломощными токами высокой частоты. Такие токи протекают по поверхности кожи, оказывают оздоравливающее и тонизирующее влияние, не причиняя при этом никакого вреда организму человека. Однако мощные токи высокой частоты оказывают негативное влияние.

Трансформатор Тесла применяется в военной технике для оперативного уничтожения электронной техники в здании, на корабле, танке. При этом на короткий промежуток времени создается мощный импульс электромагнитных волн. В результате в радиусе нескольких десятков метров сгорают транзисторы, микросхемы и другие электронные компоненты. Это устройство действует абсолютно бесшумно. Существуют такие данные, что частота тока при функционировании такого устройства может достигать 1 ТГц.

Иногда на практике такой трансформатор применяется для розжига газоразрядных ламп, а также поиска течи в вакууме.

Эффекты катушки Тесла иногда используют в съемках фильмов, компьютерных играх.

В настоящее время катушка Тесла не нашла широкого применения на практике в быту.

Новое в трансформаторах тесла

В настоящее время остаются актуальными вопросы, которыми занимался ученый Тесла. Рассмотрение этих проблемных вопросов дает возможность студентам и инженерам институтов взглянуть на проблемы науки более широко, структурировать и обобщать материал, отказаться от шаблонных мыслей. Взгляды Тесла актуальны сегодня не только в технике и науке, но и для работ в новых изобретениях, применения новых технологий на производстве. Наше будущее даст объяснение явлениям и эффектам, открытым Теслой. Он заложил для третьего тысячелетия основы новейшей цивилизации.

схема трансформатора тесла на транзисторе

Схема трансформатора тесла выглядит невероятно просто и состоит из:

  1. первичной катушки, выполненной из провода сечением не менее 6 мм², около 5-7 витков;
  2. вторичной катушки, намотанной на диэлектрик, это провод диаметром до 0,3 мм, 700-1000 витков;
  3. разрядника;
  4. конденсатора;
  5. излучателя искрового свечения.

Главное отличие трансформатора Теслы от всех остальных приборов — в нем не применяются ферросплавы в качестве сердечника, а мощность прибора, независимо от мощности источника питания, ограничена только электрической прочностью воздуха. Суть и принцип действия прибора в создании колебательного контура, который может реализовываться несколькими методами:

  1. Генератор колебаний частоты, построенный на основе разрядника, искрового промежутка.
  2. Генератор колебания на лампах.
  3.  На транзисторах.

Видео: Трансформатор Тесла

Пошаговое объяснение процесса сборки и запуска одного из самых мощных трансформаторов Тесла в России. Конструктор: Блотнер Борис

Читайте так же:

Как сделать катушку тесла своими руками в домашних условиях.

Мощная катушка Тесла

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:

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

Принцип работы катушки Тесла

Большинство ошибок, допускаемых любителями при сборке, связано  с непониманием принципа работы устройства. Стараясь имитировать, считая прибор простым трансформатором, они забывают о необходимости ясно представлять, как на самом деле она должна действовать КТ. Предусмотрено две обмотки. Одна именуется первичной, другая вторичной. К первой (разрядник) подводятся провода, идущие к внешнему источнику питания. Вокруг создается электромагнитное поле. Когда колебательный контур наберет достаточно мощности, заряд по воздуху передается на вторую обмотку.

Частично переданная энергия преобразуется в напряжение. Причем есть закономерная взаимосвязь между этой величиной и временем, за которое образуется колебательный контур. Показатели прямо пропорциональны. Наличие двух колебательных контуров и является принципиальным отличием катушки Тесла от простого трансформатора. Причем результат работы первой заключается в появлении видимых стримеров – разрядов молнии искусственного происхождения. В результате происходит ионизация водорода, содержащегося в воздухе, как и во время сильной грозы.

Эффекты

Они связаны с формированием разного рода газовых разрядов в процессе функционирования устройства. Многие люди коллекционируют трансформаторы Тесла, чтобы иметь возможность наблюдать за захватывающими эффектами. Всего аппарат производит разряды четырех видов. Зачастую можно наблюдать, как разряды не только отходят от катушки, но и направлены от заземленных предметов в ее сторону. На них также могут возникать коронные свечения. Примечательно, что некоторые химические соединения (ионные) при нанесении на терминал могут изменить цвет разряда. К примеру, натриевые ионы делают спарк оранжевым, а борные – зеленым.

Использование трансформатора Теслы

Разряд трансформатора Теслы

Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт. Это напряжение в частоте минимальной электрической прочности воздуха способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Теслы используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии. В начале XX века трансформатор Теслы также нашёл популярное использование в медицине. Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые, протекая по тонкому слою поверхности кожи, не причиняли вреда внутренним органам (см.: скин-эффект, Дарсонвализация), оказывая при этом «тонизирующее» и «оздоравливающее» влияние.

Неверно считать, что трансформатор Теслы не имеет широкого практического применения. Он используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах. Тем не менее, основное его применение в наши дни — познавательно-эстетическое. В основном это связано со значительными трудностями при необходимости управляемого отбора высоковольтной мощности или тем более передачи её на расстояние от трансформатора, так как при этом устройство неизбежно выходит из резонанса, а также значительно снижается добротность вторичного контура и напряжение на нём.

Вывод

Изготовить трансформатор Теслы своими руками, применяя навыки электротехники, не так сложно, но рекомендуется делать предварительный расчет, так как может получиться большое устройство, и искры будут значительно нагревать пространство, а также создавать звук громового разряда. Надо учитывать и влияние создаваемого поля на рядом находящиеся электрические устройства.

Рекомендуется сделать простой расчет дуги, ее длины и мощности. Для этого берем расстояние между электродами (сантиметры) и  делим его на коэффициент 4,25, затем полученное значение возводим в квадрат — это и будет мощностью дуги. Расстояние определяем следующим образом: берем полученную мощность и извлекаем из нее корень квадратный, затем умножаем на коэффициент 4,25. Длина дуги разряда в 150 сантиметров будет иметь мощность 1246 ватт. Обмотка мощностью в 1000 ватт дает длину разряда в 137 сантиметров.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий