Nikola Tesla의 가장 일반적인 발명품 중 하나는 Tesla 변압기로 간주됩니다. 이 장치의 작동은 코일의 공진 전자기 정상파의 작용을 기반으로 합니다. 이 원리는 형광등, TV의 키네스코프, 원거리 충전 장치와 같은 많은 현대 사물의 기초입니다. 공진 현상으로 인해 1차 권선의 진동 주파수가 2차 권선 정상파의 진동 주파수와 일치할 때 코일 끝단 사이에 아크가 깜박입니다.
이 발전기의 명백한 복잡성에도 불구하고 직접 만드는 것이 가능합니다. 자신의 손으로 Tesla 코일을 만드는 방법에 대한 기술은 아래에 나와 있습니다.
부품 및 작동 원리
Tesla 변압기는 1차 코일, 2차 코일 및 피뢰기 또는 초퍼로 구성된 하니스, 커패시터 및 출력으로 작동하는 단자로 구성됩니다.
1차 권선은 단면적이 큰 구리선이나 구리관을 몇 번 감아 만든 것입니다. 수평(평면), 수직(원통) 또는 원추형일 수 있습니다. 2차 권선은 다수의 더 작은 권선으로 구성되며 설계에서 가장 중요한 부분입니다.길이 대 직경 비율이 4:1이어야 하며, 설비의 전자 장치를 보호하기 위해 바닥에 접지된 구리선 보호 링이 있어야 합니다.
Tesla 변압기는 펄스 모드에서 작동하기 때문에 강자성 코어를 포함하지 않는 것이 그 설계의 특징입니다. 이것은 권선 사이의 상호 유도를 감소시킵니다. 1차 코일과 상호 작용하는 커패시터는 그 안에 포함된 피뢰기(이 경우 가스 피뢰기)와 함께 발진 회로를 생성합니다. 피뢰기는 거대한 전극으로 조립되며 내마모성을 높이기 위해 방열판이 추가로 장착됩니다.
Tesla 코일의 작동 원리는 다음과 같습니다. 커패시터는 초크를 통해 변압기에 의해 충전됩니다. 충전 속도는 인덕턴스 값에 직접적으로 의존합니다. 임계 수준까지 충전되면 피뢰기가 고장납니다. 그 후 1차 회로에서 고주파 발진이 발생합니다. 동시에 어레스터가 활성화되어 변압기를 단락시켜 공통 회로에서 변압기를 제거합니다.
이것이 발생하지 않으면 1 차 회로에서 손실이 발생하여 작동에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 표준 회로에서 가스 피뢰기는 전원 공급 장치와 병렬로 설치됩니다.
따라서 출력의 Tesla 코일은 수백만 볼트의 전압을 생성할 수 있습니다. 이 전압에서 코로나 방전 및 깃발의 형태로 공기 중에 전기가 방전됩니다.
이러한 제품은 높은 전위 전류를 생성하고 생명에 치명적임을 기억하는 것이 매우 중요합니다. 저전력 장치라도 심각한 화상, 신경 종말, 근육 조직 및 인대 손상을 유발할 수 있습니다. 심정지를 일으킬 수 있음.
설계 및 조립
Tesla 변압기는 1896년에 특허를 받았으며 디자인이 간단합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 6mm²의 구리선이 감긴 1차 코일로, 5-7회 감기에 충분한 수입니다.
- 유전체 재료로 만들어진 2차 코일 및 최대 0.5mm 직경의 와이어로 800-1000회 회전할 수 있습니다.
- 방전 피뢰기 반구.
- 커패시터.
- 변압기의 1차 권선과 같은 구리선의 보호 링.
장치의 특성은 전원이 공급 소스의 전원에 의존하지 않는다는 것입니다. 더 중요한 것은 공기의 물리적 특성입니다. 이 장치는 다양한 방법으로 발진 회로를 생성할 수 있습니다.
- 스파크 갭 피뢰기 사용;
- 트랜지스터의 발진기로;
- 튜브와 함께.
자신의 손으로 Tesla 변압기를 만들려면 다음이 필요합니다.
- 1 차 권선의 경우 - 직경 6mm의 얇은 구리 튜브 3m 또는 동일한 직경과 길이의 구리 코어.
- 2차 권선을 조립하려면 직경 5cm, 길이 약 50cm의 PVC 파이프와 이에 대한 PVC 나사 피팅이 필요합니다. 직경이 0.5mm이고 길이가 90m인 구리, 니스 또는 에나멜 와이어도 필요합니다.
- 내경 5cm의 금속 플랜지.
- 다양한 너트, 와셔 및 볼트.
- 사수.
- 터미널에 대한 부드러운 반구.
- 콘덴서는 스스로 만들 수 있습니다. 유리병 6개, 식염, 유채 또는 바셀린 오일, 알루미늄 호일이 필요합니다.
- 30mA에서 9kV를 제공하는 전원이 필요합니다.
Tesla 변압기 회로는 구현하기 쉽습니다. 변압기에는 피뢰기가 연결된 2개의 전선이 있습니다. 전선 중 하나에 직렬로 연결된 커패시터가 있습니다. 끝에는 1차 권선이 있습니다. 별도로 단자와 접지된 보호 링이 있는 2차 코일이 있습니다.
집에서 Tesla 코일을 조립하는 방법에 대한 설명:
- 2차 권선은 먼저 와이어의 가장자리를 튜브 끝에 고정하여 만들어집니다. 권선은 와이어가 끊어지지 않도록 균일해야 합니다. 코일 사이에 틈이 없어야 합니다.
- 완성되면 페인팅 테이프로 감기의 위아래를 감쌉니다.그런 다음 와인딩을 바니시 또는 에폭시로 코팅하십시오.
- 하단 및 상단 베이스용 패널 2개를 준비합니다. 모든 유전체 재료, 합판 또는 플라스틱 시트가 가능합니다. 하단 베이스 중앙에 금속 플랜지를 놓고 하단 베이스와 상단 베이스 사이에 공간이 있도록 볼트로 조입니다.
- 1차 권선을 나선형으로 비틀어 상부 베이스에 고정하여 준비합니다. 2개의 구멍을 뚫고 튜브의 끝을 거기에 넣습니다. 권선이 닿지 않도록 하고 권선 사이에 1cm의 거리를 유지하도록 조입니다.
- 피뢰기를 만들려면 나무 프레임에 서로 마주보는 2개의 볼트를 배치해야 합니다. 움직일 때 레귤레이터 역할을 할 것으로 계산됩니다.
- 커패시터는 다음과 같이 만들어집니다. 유리병은 호일로 싸서 소금물로 채워져 있습니다. 모든 병의 구성은 물 1리터당 360g이어야 합니다. 캡에 구멍이 뚫리고 와이어가 삽입됩니다. 커패시터가 준비되었습니다.
- 위에서 설명한 구성표에 따라 모든 노드를 연결합니다. 2차 권선은 반드시 접지하십시오.
- 1차 권선의 합계는 6.5회, 2차 권선은 600회여야 합니다.
설명된 작업 순서는 Tesla 변압기를 직접 만드는 방법에 대한 아이디어를 제공합니다.
전원 켜기, 테스트 및 조정
첫 번째 시동은 실외에서 수행하는 것이 바람직하며 모든 가전 제품이 파손되지 않도록 치워 두는 것이 좋습니다. 안전 수칙을 기억하세요! 시작하려면 다음 단계를 수행하십시오.
- 전체 와이어 체인을 살펴보고 노출된 접점이 어디에도 닿지 않고 모든 어셈블리가 단단히 고정되어 있는지 확인합니다. 피뢰기의 볼트 사이에 작은 간격을 두십시오.
- 전압을 가하고 스트리머가 나타나는지 관찰합니다. 그것이 없으면 형광등이나 백열등을 2 차 권선으로 가져옵니다. PVC 파이프 조각으로 유전체에 고정하는 것이 바람직합니다.광선이 나타나면 Tesla 변압기가 작동함을 확인합니다.
- 글로우가 없으면 1차 코일의 리드를 제자리에서 교체하십시오.
처음에 작동하지 않으면 절망하지 마십시오. 2차 권선의 권수와 권선 사이의 거리를 변경해 보십시오. 피뢰기의 볼트를 조입니다.
강력한 테슬라 코일
이러한 코일의 독특한 특징은 크기, 결과 전류의 강도 및 공진 진동을 생성하는 방법입니다.
다음과 같이 보입니다. 전원을 켜면 커패시터가 충전됩니다. 최대 충전 수준에 도달하면 피뢰기에서 고장이 발생합니다. 다음 단계에서는 커패시터와 1차 회로를 직렬로 연결하여 형성된 회로인 LC 회로가 형성됩니다. 이것은 2차 권선에서 공진 진동과 높은 전력 전압을 생성합니다.
동시에 집에서도 비슷한 것을 조립할 수 있습니다. 이렇게 하려면 다음을 수행해야 합니다.
- 코일 직경과 와이어 단면적의 1.5-2.5배만큼 증가시킵니다.
- 터미널을 토로이드 형태로 만듭니다. 이를 위해 직경 100mm의 알루미늄 골판지 와이어가 사용됩니다.
- DC 소스를 3-5kV의 AC 소스로 교체합니다.
- 안정적인 접지 연결을 만드십시오.
- 배선이 부하를 견딜 수 있는지 확인하십시오.
이러한 변압기는 최대 5kW의 전력을 생성하고 코로나 및 아크 방전을 생성할 수 있습니다. 동시에 두 회로의 주파수가 일치할 때 최대 효과를 얻을 수 있습니다.
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