Cum de a face o bobină Tesla cu mâinile mele?

Una dintre cele mai populare invenții ale lui Nikola Tesla este transformatorul Tesla. Funcționarea acestui dispozitiv se bazează pe acțiunea undelor staționare electromagnetice rezonante în bobine. Acest principiu stă la baza multor lucruri moderne: lămpi fluorescente, cinescoape TV, dispozitive de încărcare la distanță. Datorită fenomenului de rezonanță, atunci când frecvența de oscilație a circuitului înfășurării primare coincide cu frecvența de oscilație a undelor staționare ale înfășurării secundare, între capetele bobinei se produce un arc electric.

În ciuda complexității aparente a acestui oscilator, este posibil să vă faceți unul singur. Tehnologia de realizare a unei bobine Tesla cu propriile mâini poate fi găsită mai jos.

Părți și funcție

Un transformator Tesla este format dintr-o bobină primară, o bobină secundară și un cablaj format dintr-un descărcător sau chopper, un condensator și un terminal care furnizează o ieșire.

Bobina primară este formată dintr-un număr mic de bobine de sârmă de cupru cu o secțiune transversală mare sau dintr-un tub de cupru. Acesta poate fi orizontal (plat), vertical (cilindric) sau conic. Înfășurarea secundară constă dintr-un număr mare de bobine cu o secțiune transversală mai mică și este cea mai importantă parte a proiectului. Acesta trebuie să aibă un raport lungime/diametru de 4:1, iar la bază trebuie plasat un inel de protecție împământat din sârmă de cupru pentru a proteja componentele electronice ale instalației.

Deoarece transformatorul Tesla funcționează în mod pulsatoriu, designul său este caracterizat de faptul că nu include un miez feromagnetic. Acest lucru reduce inducția reciprocă între înfășurări. Condensatorul, în interacțiune cu bobina primară, creează un circuit oscilant cu descărcătorul inclus în acesta, în acest caz un descărcător cu gaz. Descărcătorul este asamblat din electrozi solizi și este echipat suplimentar cu chiuvete de căldură pentru o rezistență sporită la uzură.

Principiul bobinei Tesla este următorul. Condensatorul este încărcat prin intermediul unei bobine de reactanță de la transformator. Viteza de încărcare depinde direct de valoarea inductanței. Atunci când este încărcat la un nivel critic, acesta va provoca defectarea descărcătorului. O oscilație de înaltă frecvență este apoi generată în circuitul primar. În același timp, se activează descărcătorul, scoțând transformatorul din circuitul comun prin scurtcircuitarea acestuia.

În caz contrar, pot apărea pierderi în circuitul primar, ceea ce va afecta negativ funcționarea acestuia. În circuitul standard, un descărcător de gaze este instalat în paralel cu sursa de alimentare.

Astfel, bobina Tesla este capabilă să producă câteva milioane de volți. Această tensiune produce descărcări electrice în aer sub formă de descărcări corona și de serpentine.

Este extrem de important de reținut că aceste produse generează curenți cu potențial ridicat și sunt letale pentru viață. Chiar și dispozitivele de mică putere pot provoca arsuri grave, terminații nervoase, leziuni ale țesutului muscular și ale ligamentelor. Poate provoca stop cardiac.

Proiectare și asamblare

Transformatorul Tesla a fost patentat în 1896 și are un design simplu. Acesta cuprinde:

1. O bobină primară cu o înfășurare de conductor de cupru de 6 mm², în număr suficient pentru 5-7 spire.
2. Bobină secundară realizată din material dielectric și sârmă cu diametrul de până la 0,5 mm și suficient de lungă pentru 800-1000 de spire.
3. Descărcător cu jumătate de cilindru.
4. Condensatoare.
5. Un inel de protecție din sârmă de cupru, ca pe înfășurarea primară a unui transformator.

Particularitatea dispozitivului este că puterea sa nu depinde de puterea sursei de alimentare. Proprietățile fizice ale aerului sunt cele care contează. Dispozitivul poate crea circuite oscilante folosind diferite metode:

• utilizând un dispozitiv de protecție împotriva scânteilor;
• folosind un oscilator pe tranzistori;
• cu tuburi.

Pentru a face un transformator Tesla cu propriile mâini va necesita:

1. Pentru înfășurarea primară, 3 m de tub de cupru subțire cu diametrul de 6 mm sau un miez de cupru de același diametru și lungime.
2. Pentru a asambla înfășurarea secundară aveți nevoie de o țeavă din PVC cu un diametru de 5 cm și o lungime de aproximativ 50 cm și de un racord filetat din PVC pentru aceasta. De asemenea, este necesară o sârmă de cupru cu diametrul de 0,5 mm, lăcuită sau emailată, și o lungime de 90 m.
3. Flanșă metalică cu diametrul interior de 5 cm.
4. Diverse piulițe, șaibe și șuruburi.
5. Arestare.
6. Semisferă netedă pentru terminal.
7. Condensatorul poate fi făcut de dumneavoastră. Aveți nevoie de șase sticle de sticlă, sare de bucătărie, ulei de rapiță sau vaselină și folie de aluminiu.
8. Aveți nevoie de o sursă de alimentare de 9 kV la 30mA.

Circuitul transformatorului Tesla este simplu de implementat. De la transformator sunt 2 fire cu un descărcător conectat. La unul dintre fire sunt conectate condensatoare în serie. La capăt se află înfășurarea primară. Separat, există o bobină secundară cu terminal și un inel de protecție împământat.

Descrierea modului de asamblare a unei bobine Tesla la domiciliu:

1. Efectuați înfășurarea secundară prin fixarea mai întâi a marginii firului la capătul tubului. Înfășurarea trebuie să fie uniformă, evitându-se ruperea firelor. Nu trebuie să existe spații între bobine.
2. După ce ați terminat, înfășurați partea superioară și inferioară a învelitorii cu bandă adezivă de pictor. După aceea, lăcuiți sau acoperiți cu vopsea epoxidică înfășurarea.
3. Pregătiți 2 panouri pentru bazele de jos și de sus. Orice material dielectric, placaj sau foaie de plastic este suficient. Așezați o flanșă metalică în centrul bazei inferioare și fixați-o cu șuruburi, astfel încât să rămână spațiu între baza inferioară și cea superioară.
4. Pregătiți înfășurarea primară prin răsucirea acesteia într-o bobină și fixarea ei pe baza superioară. Faceți două găuri în el și introduceți capetele tubului în ele. Fixați-l astfel încât înfășurările să nu intre în contact unele cu altele și să existe o distanță de 1 cm între ele.
5. Pentru a realiza dispozitivul de oprire va fi necesar să se plaseze 2 șuruburi opuse unul față de celălalt într-un cadru de lemn. Se calculează că acestea vor acționa ca un regulator atunci când sunt în mișcare.
6. Condensatoarele sunt realizate după cum urmează. Sticlele de sticlă sunt învelite în folie de aluminiu și umplute cu apă sărată. Compoziția sa pentru toate sticlele ar trebui să fie aceeași - 360 g pentru 1 l de apă. Capacele sunt perforate, iar firele sunt introduse în ele. Condensatoarele sunt gata.
7. Conectați toate nodurile în conformitate cu diagrama descrisă mai sus. Asigurați-vă că împământați înfășurarea secundară.
8. Totalul în înfășurarea primară ar trebui să fie de 6,5 spire, iar în cea secundară de 600 de spire.

Secvența descrisă mai sus vă oferă o idee despre cum să realizați singur un transformator Tesla.

Pornirea, testarea și reglarea

Prima pornire ar trebui să fie efectuată de preferință în aer liber, iar toate aparatele ar trebui îndepărtate pentru a preveni deteriorarea. Fiți atenți la măsurile de siguranță! Pentru a porni, procedați după cum urmează:

1. Parcurgeți întregul lanț de cabluri și verificați dacă nu există contacte expuse nicăieri și dacă toate ansamblurile sunt bine fixate. Lăsați un spațiu mic între șuruburile din descărcător.
2. Se aplică tensiunea și se observă fluxul. În cazul în care lipsește o lampă fluorescentă sau o lampă cu incandescență este adusă la înfășurarea secundară. Este de dorit să le fixați pe un dielectric, o bucată de țeavă de PVC va face. Apariția unei străluciri confirmă faptul că transformatorul Tesla funcționează.
3. Dacă nu există nicio strălucire, schimbați cablurile bobinei primare.

Dacă nu funcționează de prima dată, nu disperați. Încercați să modificați numărul de spire din înfășurarea secundară și distanța dintre înfășurări. Strângeți șuruburile din descărcător.

Bobină Tesla puternică

Ceea ce face ca această bobină să se distingă este dimensiunea sa, cantitatea de curent pe care o produce și metoda sa de generare a oscilațiilor de rezonanță.

Acesta arată după cum urmează. După pornire, se încarcă un condensator. Atunci când se atinge nivelul maxim de încărcare, se produce o defecțiune în descărcător. În etapa următoare se formează un circuit LC, un circuit format prin conectarea în serie a condensatorului și a circuitului primar. Acest lucru creează o oscilație rezonantă și tensiuni de putere ridicate în înfășurarea secundară.

Cu toate acestea, ceva similar poate fi asamblat și acasă. Pentru a face acest lucru, este necesar să:

1. Creșteți diametrul bobinei și secțiunea transversală a firului cu un factor de 1,5 până la 2,5.
2. Realizați un terminal sub forma unui toroid. Un tub ondulat din aluminiu cu un diametru de 100 mm este potrivit în acest scop.
3. Înlocuiți sursa de curent continuu cu o sursă de curent alternativ de 3-5kV.
4. Efectuați o conexiune fiabilă la pământ.
5. Asigurați-vă că instalația electrică poate rezista la sarcină.

Astfel de transformatoare pot genera o putere de până la 5 kW și pot crea defecte corona și de arc electric. Efectul maxim se obține atunci când frecvențele celor două circuite coincid.

Articole conexe: