Nikola Tesla egyik legnépszerűbb találmánya a Tesla-transzformátor. A készülék működése a tekercsekben rezonáns elektromágneses állóhullámok hatásán alapul. Ez az elv az alapja sok modern dolognak: fénycsövek, TV-kinetoszkópok, távoli töltőberendezések. A rezonancia jelensége miatt, amikor a primer tekercskör rezgési frekvenciája egybeesik a szekunder tekercs állóhullámok rezgési frekvenciájával, ív villan a tekercsvégek között.
Az oszcillátor látszólagos bonyolultsága ellenére lehetséges, hogy maga is elkészíthessen egyet. A Tesla-tekercs saját kezű elkészítésének technológiája az alábbiakban található.
Tartalomjegyzék
Alkatrészek és funkció
A Tesla-transzformátor egy primer tekercsből, egy szekunder tekercsből és egy kábelkötegből áll, amely egy levezetőből vagy chopperből, egy kondenzátorból és egy kimenetet biztosító csatlakozóból áll.
A primer tekercs kis számú, nagy keresztmetszetű rézhuzalból vagy rézcsőből álló tekercsből áll. Lehet vízszintes (lapos), függőleges (hengeres) vagy kúpos. A szekunder tekercselés nagyszámú, kisebb keresztmetszetű tekercsből áll, és a kialakítás legfontosabb része. Hossza és átmérője közötti aránynak 4:1nek kell lennie, és az alján egy földelt rézhuzalból készült védőgyűrűt kell elhelyezni a berendezés elektronikájának védelme érdekében.
Mivel a Tesla-transzformátor impulzusüzemben működik, kialakítására jellemző, hogy nem tartalmaz ferromágneses magot. Ez csökkenti a tekercsek közötti kölcsönös indukciót. A kondenzátor a primer tekerccsel kölcsönhatásba lépve egy rezgőkört hoz létre a benne lévő levezetővel, ebben az esetben egy gázlevezetővel. A levezető tömör elektródákból van összeszerelve, és a nagyobb kopásállóság érdekében hűtőbordákkal van ellátva.
A Tesla-tekercs elve a következő. A kondenzátort a transzformátor fojtószelepe tölti fel. A töltési sebesség közvetlenül az induktivitás értékétől függ. Ha kritikus szintre töltődik, akkor a levezető meghibásodik. Ekkor a primer áramkörben nagyfrekvenciás rezgés keletkezik. Ezzel egyidejűleg a levezető aktiválódik, és a transzformátor rövidre zárásával kivonja a transzformátort a közös áramkörből.
Ha ez nem történik meg, akkor a primer áramkörben veszteségek keletkezhetnek, amelyek kedvezőtlenül befolyásolják a működést. A szabványos áramkörben a tápegységgel párhuzamosan egy gázlevezető van felszerelve.
A Tesla-tekercs így több millió volt leadására képes. Ez a feszültség elektromos kisüléseket hoz létre a levegőben koronakisülések és légáramlatok formájában.
Rendkívül fontos megjegyezni, hogy ezek a termékek nagy potenciális áramot generálnak, és életveszélyesek. Még a kis teljesítményű készülékek is súlyos égési sérüléseket, idegvégződések, izomszövetek és szalagok károsodását okozhatják. Szívmegállást okozhat.
Tervezés és összeszerelés
A Tesla-transzformátort 1896-ban szabadalmaztatták, és felépítése egyszerű. Ez magában foglalja:
- Elsődleges tekercs 6 mm²-es rézvezetékből készült tekercseléssel, 5-7 fordulathoz elegendő számban.
- Dielektromos anyagból és legfeljebb 0,5 mm átmérőjű, 800-1000 fordulathoz elegendő hosszúságú huzalból készült másodlagos tekercs.
- Félhengeres levezető.
- Kondenzátorok.
- Rézhuzalból készült védőgyűrű, például egy transzformátor primer tekercselésén.
A készülék sajátossága, hogy teljesítménye nem függ a tápláló forrás teljesítményétől. A levegő fizikai tulajdonságai számítanak. A készülék különböző módszerekkel képes rezgőköröket létrehozni:
- szikrahézag-levezetővel;
- egy tranzisztoros oszcillátor segítségével;
- csövekkel.
Egy Tesla-transzformátor saját kezűleg történő elkészítéséhez a következőkre lesz szükség:
- A primer tekercseléshez 3 m 6 mm átmérőjű vékony rézcső vagy azonos átmérőjű és hosszúságú rézmag.
- A másodlagos tekercselés összeszereléséhez egy 5 cm átmérőjű és kb. 50 cm hosszú PVC csőre és egy PVC menetes szerelvényre van szükség. Szükség van továbbá 0,5 mm átmérőjű, lakkozott vagy zománcozott rézhuzalra, 90 m hosszúságban.
- 5 cm belső átmérőjű fém karima.
- Különböző anyák, alátétek és csavarok.
- Fékező.
- Sima félgömb a terminálhoz.
- A kondenzátort saját maga is elkészítheti. Hat üvegre, konyhasóra, repce- vagy vazelinolajra és alufóliára van szükséged.
- Szükséged van egy olyan tápegységre, amely 9 kV-ot ad 30 mA-en.
A Tesla transzformátor áramkör egyszerűen megvalósítható. A transzformátorból 2 vezeték van csatlakoztatva egy levezetővel. Az egyik vezetékhez sorba kapcsolt kondenzátorok csatlakoznak. A végén található az elsődleges tekercs. Külön van egy szekunder tekercs terminállal és egy földelt védőgyűrűvel.
A Tesla-tekercs otthoni összeszerelésének leírása:
- Készítse el a másodlagos tekercselést úgy, hogy először a vezeték szélét rögzíti a cső végéhez. A tekercset egyenletesen kell feltekerni, elkerülve a huzaltöréseket. A tekercsek között nem lehetnek hézagok.
- Ha végzett, tekerje be a csomagolást felül és alul festőszalaggal. Ezután lakkozza vagy epoxi bevonattal vonja be a tekercset.
- Készítsen 2 panelt az alsó és a felső alaphoz. Bármilyen dielektromos anyag, rétegelt lemez vagy műanyag lap megteszi. Helyezzen egy fém karimát az alsó alap közepére, és csavarozza le úgy, hogy az alsó és a felső alap között maradjon hely.
- Készítse elő a primer tekercset a tekercsbe csavarással és a felső alaphoz való rögzítéssel. Fúrjon bele 2 lyukat, és vezesse bele a cső végeit. Rögzítse úgy, hogy a tekercsek ne érintkezzenek egymással, és hogy a tekercsek között 1 cm távolság legyen.
- A levezető készítéséhez 2 csavart kell elhelyezni egymással szemben egy fakeretben. A számítások szerint mozgás közben szabályozóként fognak működni.
- A kondenzátorok a következőképpen készülnek. Az üvegpalackokat fóliába csomagolják és sós vízzel töltik meg. Összetételének minden palack esetében azonosnak kell lennie - 360 g 1 liter vízre. A kupakokat kilyukasztják, és vezetéket helyeznek bele. A kondenzátorok készen állnak.
- Csatlakoztassa az összes csomópontot a fent leírt ábra szerint. Ügyeljen arra, hogy a szekunder tekercset földelje.
- Az elsődleges tekercsben összesen 6,5 fordulatnak, a másodlagosban 600 fordulatnak kell lennie.
A fent leírt sorrendből megtudhatjuk, hogyan készíthetünk magunknak Tesla-transzformátort.
Bekapcsolás, tesztelés és beállítás
Az első üzembe helyezést lehetőleg a szabadban kell elvégezni, és minden háztartási készüléket el kell távolítani a sérülések elkerülése érdekében. Legyen tisztában a biztonsági óvintézkedésekkel! Az indításhoz a következőképpen járjon el:
- Járja végig a teljes vezetékláncot, és ellenőrizze, hogy sehol nincsenek-e szabadon lévő érintkezők, és hogy minden szerelvény biztonságosan rögzítve van-e. Hagyjon egy kis rést a csavarok között a levezetőben.
- Feszültséget kapcsolunk, és megfigyeljük a streamereket. Ennek hiányában egy fénycső vagy izzólámpa kerül a szekunder tekercsre. Kívánatos, hogy egy dielektrikumra rögzítsük őket, egy darab PVC-cső is megteszi. Az izzás megjelenése megerősíti, hogy a Tesla-transzformátor működik.
- Ha nincs izzás, cserélje ki a primer tekercs vezetékeit.
Ha nem működik elsőre, ne ess kétségbe. Próbálja meg megváltoztatni a szekunder tekercs fordulatszámát és a tekercsek közötti távolságot. Húzza meg a csavarokat a levezetőben.
Erőteljes Tesla-tekercs
Ezt a tekercset a mérete, az általa termelt áram mennyisége és a rezonancia-ingadozások létrehozásának módja teszi különlegessé.
A következőképpen néz ki. A bekapcsolás után egy kondenzátor feltöltődik. A maximális töltésszint elérésekor a levezetőben meghibásodás következik be. A következő lépésben egy LC áramkör jön létre, amely a kondenzátor és a primer áramkör sorba kapcsolásával jön létre. Ez rezonáns rezgést és nagy teljesítményű feszültségeket hoz létre a szekunder tekercsben.
Valami hasonló azonban otthon is összeállítható. Ehhez a következőkre van szükség:
- Növelje a tekercs átmérőjét és a huzal keresztmetszetét 1,5-2,5-szeresére.
- Készítsünk egy toroid alakú terminált. Erre a célra egy 100 mm átmérőjű alumínium hullámcső alkalmas.
- Cserélje ki az egyenáramú forrást 3-5 kV-os váltakozó áramú forrásra.
- Hozzon létre megbízható földelési kapcsolatot.
- Győződjön meg róla, hogy a vezetékezés bírja a terhelést.
Az ilyen transzformátorok akár 5 kW teljesítményt is képesek előállítani, és korona- és ívhibákat okozhatnak. A maximális hatás akkor érhető el, ha a két áramkör frekvenciája egybeesik.
Kapcsolódó cikkek: