Tesla Coil

Una dintre invențiile celebre ale lui Nikola Tesla a fost bobina lui Tesla. Această invenție este un transformator rezonant care generează supratensiune de înaltă frecvență. În anul 1896 a fost emis un brevet pentru invenție, care a fost numit aparat pentru formarea unui curent electric de mare potențial și frecvență.

Dispozitiv și funcționare

Transformatorul Tesla elementar include două bobine, un toroid, un condensator, un arrester, un inel de protecție și un pământ.

Toroidul are mai multe funcții:

Scăderea frecvenței de rezonanță, în special pentru bobine Tesla cu chei semiconductoare. Elementele semiconductoare nu funcționează bine la frecvențe mai mari.
Acumularea energiei înainte de apariția unui arc electric. Cu cât mărimea toroidului este mai mare, cu atât mai multă energie este stocată. În momentul defectării aerului, toroidul dă această energie acumulată arcului electric, în timp ce crește.
Formarea unui câmp electrostatic care respinge arcul din bobina secundară. O parte a acestei funcții este realizată de înfășurarea secundară. Cu toate acestea, toroidul o ajută în acest sens. Prin urmare, arcul electric nu lovește înfășurarea secundară de-a lungul celei mai scurte căi.

De obicei, diametrul exterior al toroidului este de două ori diametrul înfășurării secundare. Toroidele sunt fabricate din aluminiu ondulat și alte materiale.

Înfășurarea secundară a transformatorului Tesla este elementul principal al designului. În mod obișnuit, lungimea înfășurării se referă la diametrul său de 5. 1. Diametrul conductorului pentru bobină este ales pentru a găzdui aproximativ 1000 de rotații, care ar trebui să fie amplasate strâns împreună. Bobinele înfășurării sunt acoperite cu mai multe straturi de lac sau rășină epoxidică. Ca cadru, alegeți țevi PVC, care pot fi cumpărate într-un magazin de construcții.

Inelul de protecție servește la protejarea împotriva defecțiunilor componentelor electronice în cazul în care un arc electric se încadrează în bobina primară. Un inel de protecție este instalat în cazul în care dimensiunea stratului de arc (arc electric) este mai mare decât lungimea bobinei secundare. Acest inel este realizat sub forma unui conductor necondiționat de cupru, împământat de un fir separat pentru pământ comun.

Înfășurarea primară este cel mai adesea realizată dintr-un tub de cupru utilizat în aparatele de climatizare. Rezistența înfășurării primare trebuie să fie mică, deoarece un curent mare va trece prin ea. Tubul este cel mai adesea ales să aibă o grosime de 6 mm. Conductorii cu secțiune transversală mare pot fi, de asemenea, utilizați pentru înfășurare. Înfășurarea primară este un fel de element de tuning în astfel de bobine Tesla, în care primul contur este rezonant. Prin urmare, locul sursei de alimentare este realizat ținând seama de deplasarea sa, prin care se modifică frecvența de rezonanță a circuitului primar.

Forma înfășurării primare poate fi diferită: conică, plat sau cilindrică.

Bobina trebuie legată la pământ. Dacă nu, fluxurile vor fi bătute în bobină, pentru a închide curentul.

Circuitul oscilator este format de condensator împreună cu înfășurarea primară. Un întrerupător este de asemenea conectat la acest circuit, care este un element neliniar. În bobina secundară se formează, de asemenea, un contur de oscilații, în care capacitatea capacității toroidului și capacitatea întrerupătoare a bobinei. Cel mai adesea, pentru a proteja împotriva defectării electrice, înfășurarea secundară este acoperită cu lac sau rășină epoxidică.

Ca urmare, bobina, sau cu alte cuvinte transformatorul, constă din două bucle de oscilație legate între ele. Acest lucru conferă de asemenea transformărilor Tesla proprietăți neobișnuite și este principala caracteristică distinctivă de la transformatoarele convenționale.

Atunci când se atinge tensiunea de desprindere între electrozii cu gură de scânteie, se formează o defecțiune avalancă de gaz electric. În acest caz, condensatorul este descărcat pe bobină prin spărtură. Ca o consecință, circuitul circuitului de oscilație, care constă dintr-un condensator și o înfășurare primară, rămâne închis la distanța de scânteie. În acest circuit, apar oscilații de înaltă frecvență. În circuitul secundar se formează oscilații de rezonanță, rezultând o tensiune ridicată.

În toate tipurile de bobine Tesla, elementul principal este contururile: primar și secundar. Cu toate acestea, oscilatorul oscilațiilor de înaltă frecvență poate diferi în proiectare.

Bobina Tesla constă, în esență, din două bobine fără miez de metal. Coeficientul de transformare a bobinei Tesla este de câteva zeci de ori mai mare decât raportul dintre numărul de rotații ale ambelor bobinări. Prin urmare, tensiunea de iesire a transformatorului atinge cateva milioane de volti, ceea ce asigura evacuari electrice puternice de cateva metri in lungime. O condiție importantă este formarea circuitului de oscilație de către înfășurarea primară și condensator, rezonanța acestui circuit cu bobina secundară.

specie

De la vremurile lui Nikola Tesla au apărut multe feluri de transformatoare Tesla. Luați în considerare principalele tipuri principale de transformatoare, cum ar fi bobina Tesla.

SGTC - o bobină care rulează pe o descărcare de scânteie, are un dispozitiv clasic folosit de Tesla însuși. În acest design, elementul de comutare este un gol. În cazul dispozitivelor cu putere redusă, dispozitivul de descărcare este realizat sub forma a două segmente ale unui conductor gros situat la o anumită distanță. În dispozitivele cu putere mai mare, se folosesc descărcătoare rotative cu un design complex, folosind motoare electrice. Astfel de transformatoare produc, dacă este necesar, o bandă lungă, fără efecte.

VTTC este o bobină bazată pe o lampă electronică, care este un element de comutare. Astfel de transformatoare sunt capabile să funcționeze într-un mod constant și să producă descărcări de grosime mare. Acest tip de putere este de obicei folosit pentru a crea bobine de înaltă frecvență. Ele creează efectul unui streamer sub forma unei lanterne.

SSTC este o bobină în proiectarea căreia un element semiconductor sub forma unui tranzistor puternic este folosit ca o cheie. Acest tip de transformator este, de asemenea, capabil să funcționeze într-un mod constant. Forma externă a fluxurilor de pe acest dispozitiv este foarte diferită. Controlul cu o cheie de semiconductor este mai simplu, există bobine Tesla care pot reda muzică.

DRSSTC este un transformator cu două circuite de rezonanță. Rolul cheilor este, de asemenea, jucat de componentele semiconductoare. Aceasta este cea mai dificilă configurare și operare a unui transformator, însă este folosit pentru a crea efecte impresionante. În acest caz, se obține o rezonanță mare în primul circuit. În cel de-al doilea circuit, cele mai strălucitoare fluxuri groase și lungi se formează sub formă de fulgere.

Tipuri de efecte de la bobina Tesla

Arc discharge - apare în multe cazuri. Se caracterizează prin transformatoare cu tub.
Descărcarea corona este un ioni de aer strălucire într-un câmp electric de înaltă tensiune formează o strălucire frumos albăstrie în jurul elementelor dispozitivului cu tensiune ridicată, precum și având o suprafață mare curbură.
Spark se numește o descărcare de scânteie într-un alt mod. Acesta curge de la terminal către pământ sau la un obiect împământat, sub forma unui fascicul de benzi luminate ramificate, care dispar sau se schimbă repede.
Streamerele sunt canale subțiri, slab luminate, care conțin atomi de gaz ionizați și electroni liberi. Ei nu intră în pământ, ci curg în aer. Un streamer este ionizarea aerului format de câmpul unui transformator de înaltă tensiune.

Acțiunea bobinei Tesla este însoțită de un curent electric crăpător. Streamerele pot fi transformate în canale de scânteie. Acest lucru este însoțit de o mare creștere a curentului și a energiei. Canalul fluxului se extinde rapid, presiunea creste brusc, deci se formeaza un val de soc. Totalitatea acestor valuri este similară cu o crackle de scântei.

Efecte puțin cunoscute ale bobinei Tesla

Unii oameni consideră că transformatorul Tesla este un dispozitiv special cu proprietăți excepționale. De asemenea, există opinia că un astfel de dispozitiv poate deveni un generator de energie și o mașină de mișcare perpetuă.

Uneori se spune că, cu ajutorul unui astfel de transformator, este posibil să se transmită energia electrică pe distanțe considerabile fără a se folosi fire și să se creeze și antigravitate. Astfel de proprietăți nu sunt confirmate și testate de știință, dar Tesla a vorbit despre disponibilitatea rapidă a unor astfel de abilități pentru o persoană.

În medicină, cu expunere prelungită la curenți de înaltă frecvență și tensiune, se pot forma boli cronice și alte fenomene negative. De asemenea, găsirea unei persoane într-un câmp de înaltă tensiune afectează negativ sănătatea sa. Poate fi otrăvită de gaze eliberate în timpul funcționării transformatorului fără ventilație.

cerere

Valoarea tensiunii la ieșirea bobinei Tesla atinge uneori milioane de volți, ceea ce formează evacuări semnificative de aer de lungime de câțiva metri. Prin urmare, astfel de efecte sunt folosite ca spectacol de spectacol.
Bobina a fost folosită în medicină la începutul secolului trecut. Pacienții au fost tratați cu curenți de înaltă frecvență cu putere redusă. Astfel de curenți curg de-a lungul suprafeței pielii, au un efect sănătos și tonic, fără a cauza nici un rău corpului uman. Cu toate acestea, curenții puternici de înaltă frecvență au un impact negativ.
Bobina Tesla este utilizată în echipamente militare pentru distrugerea rapidă a echipamentelor electronice într-o clădire, pe o navă, într-un rezervor. În acest caz, un impuls puternic al undelor electromagnetice este creat pentru o perioadă scurtă de timp. Ca urmare, tranzistoarele, microcircuitele și alte componente electronice sunt arse pe o rază de câteva zeci de metri. Acest dispozitiv funcționează absolut fără zgomot. Există astfel de date că frecvența curentului în funcționarea unui astfel de dispozitiv poate ajunge la 1 THz.
Uneori, un astfel de transformator este folosit pentru a aprinde lămpile cu descărcare în gaz, precum și pentru a căuta scurgeri în vid.

Efectele bobinei Tesla sunt uneori folosite în filmarea filmelor, jocurilor pe calculator. În prezent, bobina lui Tesla nu a găsit o aplicație largă în practică în viața de zi cu zi.

Tubul lui Tesla pentru viitor

În prezent, întrebările la care sa referat omul de știință Tesla rămân urgente. Luarea în considerare a acestor probleme problematice le permite studenților și inginerilor instituțiilor să privească mai larg problemele științei, să structureze și să generalizeze materialul, să abandoneze gândurile modelate.

Opiniile lui Tesla sunt relevante astăzi nu numai în domeniul ingineriei și științei, ci și pentru munca în invenții noi, aplicarea noilor tehnologii în producție. Viitorul nostru va explica fenomenele și efectele descoperite de Tesla. A pus bazele unei noi civilizații pentru al treilea mileniu.