Nikola Tesla ir leģendāra figūra, un dažu viņa izgudrojumu nozīme tiek apstrīdēta līdz mūsdienām. Mēs neiedziļināsimies mistikā, bet drīzāk runāsim par to, kā pēc Teslas "receptēm" pagatavot kaut ko iespaidīgu. Šī ir Tesla spole. Redzot viņu vienreiz, jūs nekad neaizmirsīsit šo neticamo un apbrīnojamo skatu!
Vispārīga informācija
Ja runājam par visvienkāršāko šādu transformatoru (spoli), tad tas sastāv no divām spolēm, kurām nav kopīga serdeņa. Uz primārā tinuma jābūt vismaz desmitiem biezas stieples apgriezieniem. Sekundārajā jau ir uztīti vismaz 1000 apgriezieni. Lūdzu, ņemiet vērā, ka Tesla spolei ir transformācijas koeficients, kas ir 10–50 reizes lielāks nekā otrā tinuma apgriezienu skaita attiecība pret pirmo.
Šāda transformatora izejas spriegums var pārsniegt vairākus miljonus voltu. Tieši šis apstāklis nodrošina iespaidīgu izlāžu parādīšanos, kuru garums var sasniegt vairākus metrus vienlaikus.
Kad transformatora iespējas bija pirmāsdemonstrēts sabiedrībai?
Koloradospringsas pilsētā reiz pilnībā izdega ģenerators vietējā elektrostacijā. Iemesls bija tāds, ka no tā strāva tika darbināta Nikola Teslas izgudrojuma primārajam tinumam. Šī ģeniālā eksperimenta laikā zinātnieks pirmo reizi pierādīja sabiedrībai, ka stāvoša elektromagnētiskā viļņa pastāvēšana ir realitāte. Ja jūsu sapnis ir Tesla spole, visgrūtāk ar savām rokām ir primārais tinums.
Patiesībā pašam pagatavot nemaz nav tik grūti, taču ir daudz grūtāk gatavajam produktam piešķirt vizuāli pievilcīgu izskatu.
Vienkāršs transformators
Vispirms kaut kur būs jāatrod augstsprieguma avots un vismaz 1,5 kV. Tomēr vislabāk ir nekavējoties paļauties uz 5 kV. Tad mēs to visu pievienojam piemērotam kondensatoram. Ja tā kapacitāte ir pārāk liela, varat nedaudz eksperimentēt ar diožu tiltiem. Pēc tam jūs izveidojat tā saukto dzirksteļu spraugu, kuras efekta labad tiek izveidota visa Teslas spole.
Padariet to vienkāršāku: paņemiet pāris vadus un pēc tam savijiet tos ar elektrisko lenti, lai tukšie gali izskatītos vienā virzienā. Mēs ļoti rūpīgi noregulējam atstarpi starp tām, lai sabrukums būtu nedaudz augstāks nekā strāvas avotam. Neuztraucieties, jo strāva ir maiņstrāva, maksimālais spriegums vienmēr būs nedaudz augstāks par norādīto. Pēc tam visu konstrukciju var pieslēgt primārajam tinumam.
Šajā gadījumā sekundārās iekārtas ražošanai varat ieslēgt tikai 150–200 apgriezienusjebkura kartona uzmava. Ja visu darīsi pareizi, iegūsi labu izlādi, kā arī tā pamanāmu sazarojumu. Ir ļoti svarīgi labi iezemēt otrās spoles izeju.
Tā izrādījās visvienkāršākā Tesla spole. Ikviens, kuram ir vismaz minimālas zināšanas elektrotehnikā, to var izgatavot savām rokām.
"nopietnākas" ierīces projektēšana
Tas viss ir labi, bet kā darbojas transformators, kuru nav kauns rādīt pat kādā izstādē? Ir pilnīgi iespējams izveidot jaudīgāku ierīci, taču tas prasīs daudz vairāk darba. Pirmkārt, mēs brīdinām, ka, lai veiktu šādus eksperimentus, jums ir jābūt ļoti uzticamam elektroinstalācijai, pretējā gadījumā no problēmām nevar izvairīties! Kas tad būtu jāņem vērā? Tesla spolēm, kā jau teicām, ir nepieciešams patiešām augsts spriegums.
Tam jābūt vismaz 6 kV, pretējā gadījumā jūs neredzēsit skaistas izlādes, un iestatījumi pastāvīgi apmaldīsies. Turklāt aizdedzes svecei jābūt izgatavotai tikai no cietiem vara gabaliem, un jūsu pašu drošības labad tās ir jānostiprina vienā pozīcijā pēc iespējas stingrāk. Visas "mājsaimniecības" jaudai jābūt vismaz 60 vatiem, bet labāk ir ņemt 100 vai vairāk. Ja šī vērtība ir mazāka, jūs noteikti neiegūsit patiešām iespaidīgu Tesla spoli.
Ļoti svarīgi! Gan kondensatoram, gan primārajam tinumam galu galā jāveido īpaša svārstību ķēde, kas nonāk rezonanses stāvoklī ar sekundāro tinumu.
Ņemiet vērā, ka tinums var rezonētvairākos dažādos diapazonos vienlaikus. Eksperimenti ir parādījuši, ka frekvence ir 200, 400, 800 vai 1200 kHz. Parasti tas viss ir atkarīgs no primārā tinuma stāvokļa un atrašanās vietas. Ja jums nav frekvenču ģeneratora, tad jums būs jāeksperimentē ar kondensatora kapacitāti, kā arī jāmaina apgriezienu skaits tinumā.
Vēlreiz atgādinām, ka mēs apspriežam bifilāru Tesla spoli (ar divām spolēm). Tāpēc jautājums par tinumu ir jāuztver nopietni, jo pretējā gadījumā no idejas nekas prātīgs nesanāks.
Daļa informācijas par kondensatoriem
Labāk ir ņemt pašu kondensatoru ar ne pārāk izcilu jaudu (lai tam būtu laiks uzkrāt lādiņu) vai izmantot diodes tiltu, kas paredzēts maiņstrāvas iztaisnošanai. Mēs uzreiz atzīmējam, ka tilta izmantošana ir pamatotāka, jo var izmantot gandrīz jebkuras jaudas kondensatorus, taču, lai izlādētu konstrukciju, jums būs jāņem īpašs rezistors. No viņa straume sit ļoti (!) spēcīgi.
Ņemiet vērā, ka mēs neņemam vērā tranzistora Tesla spoli. Galu galā jūs vienkārši neatradīsit tranzistorus ar vēlamajiem raksturlielumiem.
Svarīgi
Kopumā vēlreiz atgādinām: pirms Tesla spoles montāžas pārbaudiet visu vadu stāvokli mājā vai dzīvoklī, parūpējieties par kvalitatīva zemējuma pieejamību! Tas var šķist garlaicīgs brīdinājums, taču ar šādu spriedzi nevajadzētu samīļot!
Ir nepieciešams ļoti uzticami izolēt tinumus vienu no otra, pretējā gadījumā jūs izlauzīsitiesgarantēta. Sekundārajā tinumā ir vēlams veikt izolāciju starp pagriezienu slāņiem, jo jebkuru vairāk vai mazāk dziļu stieples skrāpējumu rotās mazs, bet ārkārtīgi bīstams izlādes vainags. Tagad ķerieties pie lietas!
Darba sākšana
Kā redzat, montāžai nebūs nepieciešams tik daudz elementu. Jums tikai jāatceras, ka, lai ierīce darbotos pareizi, tā ir ne tikai pareizi jāsamontē, bet arī pareizi jākonfigurē! Tomēr vispirms vispirms.
Transformatorus (MOT) var demontēt no jebkuras vecas mikroviļņu krāsns. Šis ir gandrīz standarta jaudas transformators, taču tam ir viena būtiska atšķirība: tā kodols gandrīz vienmēr darbojas piesātinājuma režīmā. Tādējādi ļoti kompakta un vienkārša ierīce var nodrošināt līdz pat 1,5 kV. Diemžēl tiem ir arī īpaši trūkumi.
Tātad, tukšgaitas strāvas vērtība ir aptuveni trīs līdz četri ampēri, un apkure pat tukšgaitā ir ļoti liela. Vidējā mikroviļņu krāsnī MOT rada aptuveni 2–2,3 kV, un strāvas stiprums ir aptuveni 500–850 mA.
MOT raksturojums
Uzmanību! Ar šiem transformatoriem primārais tinums sākas no apakšas, bet sekundārais tinums atrodas augšpusē. Šis dizains nodrošina labāku izolāciju visiem tinumiem. Parasti "sekundārajā" ir kvēldiega tinums no magnetrona (apmēram 3,6 volti). Starp diviem metāla slāņiem uzmanīgs meistars var pamanīt pāris sava veida metāla džemperus. Tie ir magnētiskie šunti. Priekškas viņiem vajadzīgs?
Fakts ir tāds, ka tie aizver sev kādu daļu no magnētiskā lauka, ko rada primārais tinums. Tas tiek darīts, lai stabilizētu lauku un pašu strāvu otrajā tinumā. Ja to nav, tad pie mazākā īssavienojuma visa slodze pāriet uz “primāro”, un tā pretestība ir ļoti maza. Tādējādi šīs mazās detaļas aizsargā transformatoru un jūs, jo novērš daudzas nepatīkamas sekas. Savādi, vai tomēr labāk tos noņemt? Kāpēc?
Atcerieties, ka mikroviļņu krāsnī šīs svarīgās ierīces pārkaršanas problēma tiek atrisināta, uzstādot jaudīgus ventilatorus. Ja jums ir transformators, kuram nav šuntu, tad tā jauda un siltuma izkliede ir daudz lielāka. Visām importētajām mikroviļņu krāsnīm tās visbiežāk ir rūpīgi piepildītas ar epoksīda sveķiem. Tātad, kāpēc tie būtu jānoņem? Fakts ir tāds, ka šajā gadījumā slodzes strāvas "izvilkšana" ir ievērojami samazināta, kas ir ļoti svarīgi mūsu mērķiem. Kā ar pārkaršanu? Mēs iesakām ievietot ILO transformatora eļļā.
Starp citu, plakanā Tesla spole parasti iztiek bez feromagnētiskā serdeņa un transformatora, bet tai nepieciešama vēl lielāka sprieguma padeve. Šī iemesla dēļ kaut ko līdzīgu piedzīvot mājās nav ieteicams.
Vēlreiz par drošību
Neliels papildinājums: sekundārā tinuma spriegums ir tāds, ka elektriskās strāvas trieciens tā bojājuma laikā izraisīs garantētu nāvi. Atcerieties, ka Tesla spoles ķēde pieņem strāvas stiprumu 500-850 A. Šīs vērtības maksimālā vērtība, kas joprojām atstāj iespējuizdzīvošana ir vienāda ar… 10 A. Tāpēc, strādājot, neaizmirstiet par vienkāršākajiem piesardzības pasākumiem!
Kur un par cik iegādāties komponentus?
Diemžēl ir dažas sliktas ziņas: pirmkārt, pienācīga SDO maksā vismaz divus tūkstošus rubļu. Otrkārt, to ir gandrīz neiespējami atrast plauktos pat specializētajos veikalos. Ir tikai cerība uz sabrukumu un "krāmu tirgiem", kuriem būs daudz jāskrien, meklējot to, ko jūs meklējat.
Ja iespējams, noteikti izmantojiet MOT no vecās padomju Elektronika mikroviļņu krāsns. Tas nav tik kompakts kā importētie kolēģi, taču tas darbojas arī parastā transformatora režīmā. Tā rūpnieciskais apzīmējums ir TV-11-3-220-50. Tā jauda ir aptuveni 1,5 kW, tā izejā rada aptuveni 2200 voltu spriegumu, un strāvas stiprums ir 800 mA. Īsāk sakot, parametri ir ļoti pieklājīgi pat mūsu laikam. Turklāt tam ir papildu 12 V tinums, kas ir ideāli piemērots kā strāvas avots ventilatoram, kas atdzesēs Tesla dzirksteli.
Kas vēl būtu jāizmanto?
Augstas kvalitātes augstsprieguma keramikas kondensatori no K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14 sērijas. Viņus atrast ir grūti, tāpēc labāk, ja profesionāli elektriķi ir labi draugi. Kā ar augstfrekvences filtru? Jums būs nepieciešamas divas spoles, kas var droši filtrēt augstas frekvences. Katram no tiem jābūt vismaz 140 apgriezieniem augstas kvalitātes vara stieples (lakotas).
Daļa informācijas par aizdedzes sveci
Iskrovikparedzēti, lai ierosinātu svārstības ķēdē. Ja tas nav ķēdē, tad jauda iet, bet rezonanse ne. Turklāt barošanas avots sāk "izsist" caur primāro tinumu, kas gandrīz garantēti novedīs pie īssavienojuma! Ja aizdedzes svece nav aizvērta, augstsprieguma kondensatorus nevar uzlādēt. Tiklīdz tas aizveras, ķēdē sākas svārstības. Lai novērstu dažas problēmas, viņi izmanto droseļvārstu. Kad dzirkstele aizveras, induktors novērš strāvas noplūdi no barošanas avota, un tikai tad, kad ķēde ir atvērta, sākas kondensatoru paātrināta uzlāde.
Ierīces funkcija
Nobeigumā teiksim vēl dažus vārdus par pašu Tesla transformatoru: primārajam tinumam diez vai izdosies atrast vajadzīgā diametra vara stiepli, tāpēc vieglāk izmantot vara caurules no plkst. saldēšanas iekārtas. Pagriezienu skaits ir no septiņiem līdz deviņiem. Uz "sekundārā" jums ir nepieciešams uztīt vismaz 400 (līdz 800) pagriezienus. Precīzu summu noteikt nav iespējams, tāpēc būs jāveic eksperimenti. Viena izeja ir savienota ar TOR (zibens izstarotāju), bet otra ir ļoti (!) droši iezemēta.
Ko padarīt emitētāju? Šim nolūkam izmantojiet parasto ventilācijas rievojumu. Pirms izgatavojat Tesla spoli, kuras fotoattēls ir šeit, noteikti padomājiet par to, kā to noformēt oriģinālāku. Tālāk ir sniegti daži padomi.
Notiek pabeigšana…
Diemžēl, bet šai iespaidīgajai ierīcei praktiski nav pielietojuma līdz pat mūsdienām. kāds rādaeksperimenti institūtos, kāds ar to pelna, iekārtojot “elektrības brīnumu” parkus. Amerikā ļoti brīnišķīgs draugs pirms pāris gadiem pilnībā uzbūvēja Teslas spoli … Ziemassvētku eglīti!
Lai viņu padarītu skaistāku, viņš zibens izstarotājai uzklāja dažādas vielas. Paturiet prātā: borskābe padara koku zaļu, mangāns padara koku zilu, bet litijs padara to tumšsarkanu. Līdz šim pastāv strīdi par izcila zinātnieka izgudrojuma patieso mērķi, bet šodien tā ir parasta atrakcija.
Lūk, kā izveidot Tesla spoli.
