Tesla transformator (o principu rada aparata bit će riječi kasnije) patentiran je 1896., 22. rujna. Uređaj je predstavljen kao uređaj koji proizvodi električne struje visokog potencijala i frekvencije. Uređaj je izumio Nikola Tesla i dobio ime po njemu. Razmotrimo ovaj uređaj detaljnije.
Tesla transformator: princip rada
Suština rada uređaja može se objasniti na primjeru dobro poznate ljuljačke. Kada se ljuljaju u uvjetima prisilnih oscilacija, amplituda, koja će biti maksimalna, postat će proporcionalna primijenjenoj sili. Kada se ljulja u slobodnom načinu rada, maksimalna amplituda će se višestruko povećati s istim naporima. To je bit Teslinog transformatora. Kao zamah u aparatu koristi se oscilatorni sekundarni krug. Generator igra ulogu primijenjenog napora. Uz njihovu konzistentnost (guranje u strogo potrebnim vremenskim razdobljima), osiguran je glavni oscilator ili primarni krug (u skladu s uređajem).
Opis
Jednostavan Teslin transformator uključuje dvije zavojnice. Jedno je primarno, drugo je sekundarno. Također, Teslin rezonantni transformator se sastoji od toroida (koji se ne koristi uvijek),kondenzator, odvodnik. Posljednji - prekidač - nalazi se u engleskoj verziji Spark Gapa. Tesla transformator također sadrži "izlazni" terminal.
Zavojnice
Primarni sadrži, u pravilu, žicu velikog promjera ili bakrenu cijev s nekoliko zavoja. Sekundarni svitak ima manji kabel. Zavoji su mu oko 1000. Primarna zavojnica može imati ravni (horizontalni), konusni ili cilindrični (okomiti) oblik. Ovdje, za razliku od konvencionalnog transformatora, nema feromagnetske jezgre. Zbog toga se međusobna induktivnost između zavojnica značajno smanjuje. Zajedno s kondenzatorom, primarni element tvori oscilatorni krug. Uključuje iskrište - nelinearni element.
Sekundarni svitak također čini oscilatorni krug. Toroidalni i vlastiti kapacitet zavojnice (međuskretni) djeluju kao kondenzator. Sekundarni namot često je prekriven slojem laka ili epoksida. To je učinjeno kako bi se izbjegao električni kvar.
Istovarivač
Teslini transformatorski krug uključuje dvije masivne elektrode. Ovi elementi moraju biti otporni na velike struje koje teku kroz električni luk. Podesivi razmak i dobro hlađenje su obavezni.
Terminal
Ovaj element se može ugraditi u rezonantni Teslin transformator u različitim izvedbama. Terminal može biti kugla, naoštrena igla ili disk. Dizajniran je za proizvodnju predvidljivih iskri s velikimduljina. Dakle, dva povezana oscilatorna kruga formiraju Teslin transformator.
Energija iz etera je jedna od svrha funkcioniranja aparata. Izumitelj uređaja nastojao je postići valni broj Z od 377 ohma. Izrađivao je zavojnice sve većih veličina. Normalan (pun) rad Teslinog transformatora je osiguran kada su oba kruga podešena na istu frekvenciju. U pravilu, u procesu prilagodbe primarno se prilagođava sekundarnom. To se postiže promjenom kapacitivnosti kondenzatora. Broj zavoja na primarnom namotu također se mijenja sve dok se na izlazu ne pojavi maksimalni napon.
U budućnosti se planira izrada jednostavnog Teslinog transformatora. Energija iz etera djelovat će za čovječanstvo u potpunosti.
Akcija
Tesla transformator radi u pulsnom načinu rada. Prva faza je punjenje kondenzatora do probojnog napona elementa za pražnjenje. Drugi je generiranje visokofrekventnih oscilacija u primarnom krugu. Paralelno spojen iskrište zatvara transformator (izvor napajanja), isključujući ga iz kruga. Inače će napraviti određene gubitke. To će zauzvrat smanjiti faktor kvalitete primarnog kruga. Kao što pokazuje praksa, takav utjecaj značajno smanjuje duljinu pražnjenja. U tom smislu, u dobro izgrađenom krugu, odvodnik je uvijek postavljen paralelno s izvorom.
Naplata
Proizvodi ga vanjski izvor visokog napona baziran na niskofrekventnom transformatoru za povećanje. Kapacitet kondenzatora je odabran tako da zajedno s induktorom čini određeni krug. Njegova rezonancijska frekvencija trebala bi biti jednaka visokonaponskom krugu.
U praksi je sve nešto drugačije. Kada se provodi proračun Teslinog transformatora, energija koja će se koristiti za pumpanje drugog kruga se ne uzima u obzir. Napon punjenja ograničen je naponom pri kvaru odvodnika. To (ako je element zrak) može se podesiti. Probojni napon se korigira promjenom oblika ili udaljenosti između elektroda. U pravilu je indikator u rasponu od 2-20 kV. Predznak napona ne bi trebao previše "kratiti" kondenzator, koji stalno mijenja predznak.
generacija
Nakon što se dosegne probojni napon između elektroda, u iskričnom razmaku nastaje električni lavinski plinski slom. Kondenzator se prazni na zavojnicu. Nakon toga, probojni napon naglo opada zbog preostalih iona u plinu (nosači naboja). Kao rezultat toga, krug titrajnog kruga, koji se sastoji od kondenzatora i primarne zavojnice, ostaje zatvoren kroz iskrište. Stvara visokofrekventne vibracije. Oni postupno blijede, uglavnom zbog gubitaka u odvodniku, kao i bijega elektromagnetske energije u sekundarni svitak. Unatoč tome, oscilacije se nastavljaju sve dok struja ne stvori dovoljan broj nositelja naboja za održavanje značajno nižeg probojnog napona u iskrištu od amplitude oscilacija LC kruga. U sekundarnom krugupojavljuje se rezonancija. To rezultira visokim naponom na terminalu.
Izmjene
Koji god tip Teslinog transformatorskog kruga, sekundarni i primarni krug ostaju isti. Međutim, jedna od komponenti glavnog elementa može biti drugačijeg dizajna. Konkretno, govorimo o generatoru visokofrekventnih oscilacija. Na primjer, u modifikaciji SGTC, ovaj element se izvodi na iskristi razmak.
RSG
Teslin transformator velike snage uključuje složeniji dizajn iskrišta. Posebno se to odnosi na model RSG. Kratica je skraćenica za Rotary Spark Gap. Može se prevesti na sljedeći način: rotirajuća / rotirajuća iskra ili statički razmak s (dodatnim) uređajima za gašenje luka. U ovom slučaju, frekvencija rada jaza odabire se sinkrono s frekvencijom punjenja kondenzatora. Dizajn razmaka rotora za iskre uključuje motor (obično je električni), disk (rotirajući) s elektrodama. Potonji se ili zatvaraju ili približavaju spojnim komponentama kako bi se zatvorili.
Izbor rasporeda kontakata i brzine rotacije osovine temelji se na potrebnoj frekvenciji oscilatornih paketa. U skladu s vrstom upravljanja motorom, praznine rotora iskre razlikuju se na asinkrone i sinkrone. Također, korištenje rotirajućeg iskrišta značajno smanjuje vjerojatnost pojave parazitskog luka između elektroda.
U nekim slučajevima se zamjenjuje uobičajeni razmakvišestupanjski. Za hlađenje se ova komponenta ponekad stavlja u plinovite ili tekuće dielektrike (na primjer u ulje). Kao tipična tehnika za gašenje luka statističkog iskrišta, koristi se pročišćavanje elektroda snažnim mlazom zraka. U nekim slučajevima, Teslin transformator klasičnog dizajna dopunjen je drugim odvodnikom. Svrha ovog elementa je zaštititi zonu niskog napona (napajanja) od prenapona visokog napona.
Zavojnica svjetiljke
VTTC modifikacija koristi vakuumske cijevi. Oni igraju ulogu generatora RF oscilacija. U pravilu su to prilično moćne svjetiljke tipa GU-81. Ali ponekad možete pronaći dizajne male snage. Jedna od značajki u ovom slučaju je odsutnost potrebe za visokim naponom. Da biste dobili relativno mala pražnjenja, potrebno vam je oko 300-600 V. Osim toga, VTTC gotovo da ne stvara buku, koja se pojavljuje kada Teslin transformator radi na iskričnom razmaku. Razvojem elektronike postalo je moguće značajno pojednostaviti i smanjiti veličinu uređaja. Umjesto dizajna na lampama, počeo se koristiti Teslin transformator na tranzistorima. Obično se koristi bipolarni element odgovarajuće snage i struje.
Kako napraviti Teslin transformator?
Kao što je gore spomenuto, bipolarni element se koristi za pojednostavljenje dizajna. Bez sumnje, puno je bolje koristiti tranzistor s efektom polja. Ali s bipolarnim je lakše raditi za one koji nisu dovoljno iskusni u sastavljanju generatora. Zavojnica ikolektor se izvodi žicom od 0,5-0,8 milimetara. Na visokonaponskom dijelu uzima se žica debljine 0,15-0,3 mm. Napravljeno je oko 1000 okretaja. Na "vrući" kraj namota postavlja se spirala. Snaga se može uzeti iz transformatora od 10 V, 1 A. Kada se koristi snaga od 24 V ili više, duljina koronskog pražnjenja se značajno povećava. Za generator možete koristiti tranzistor KT805IM.
Upotreba instrumenta
Na izlazu možete dobiti napon od nekoliko milijuna volti. Sposoban je stvoriti impresivna pražnjenja u zraku. Potonji, zauzvrat, može imati duljinu od mnogo metara. Ovi fenomeni su vrlo privlačni izvana za mnoge ljude. Ljubitelji Tesla transformatora koriste se u dekorativne svrhe.
Sam izumitelj koristio je uređaj za širenje i generiranje oscilacija, koje su usmjerene na bežično upravljanje uređajima na daljinu (radio upravljanje), prijenos podataka i energije. Početkom dvadesetog stoljeća Teslina zavojnica se počela koristiti u medicini. Bolesnici su liječeni visokofrekventnim slabim strujama. Oni, prolazeći kroz tanki površinski sloj kože, nisu štetili unutarnjim organima. Istodobno su struje djelovale ljekovito i tonizirajuće na organizam. Osim toga, transformator se koristi za paljenje plinskih žarulja i traženje curenja u vakuumskim sustavima. Međutim, u naše vrijeme, glavnu primjenu uređaja treba smatrati kognitivnom i estetskom.
Efekti
Povezani su s stvaranjem raznih vrsta plinskih pražnjenja tijekom rada uređaja. Puno ljudiskupljajte Tesline transformatore kako biste mogli gledati efekte koji oduzimaju dah. Ukupno, uređaj proizvodi četiri vrste pražnjenja. Često je moguće primijetiti kako pražnjenja ne samo da odlaze iz zavojnice, već su također usmjerena od uzemljenih objekata u njegovom smjeru. Također mogu imati koronski sjaj. Važno je napomenuti da neki kemijski spojevi (ionski) kada se nanose na terminal mogu promijeniti boju pražnjenja. Na primjer, natrijevi ioni čine iskru narančastom, dok ioni bora čine iskru zelenom.
streamers
Ovo su slabo svijetleći razgranati tanki kanali. Sadrže atome ioniziranog plina i od njih su se odvojili slobodni elektroni. Ova pražnjenja teku s terminala zavojnice ili iz najoštrijih dijelova izravno u zrak. U svojoj srži, streamer se može smatrati vidljivom ionizacijom zraka (sjaj iona), koju stvara BB polje u blizini transformatora.
Lučno pražnjenje
Nastaje prilično često. Na primjer, ako transformator ima dovoljnu snagu, može se stvoriti luk kada se uzemljeni predmet dovede do terminala. U nekim slučajevima potrebno je dotaknuti predmet do izlaza, a zatim se povući na sve veću udaljenost i istegnuti luk. Uz nedovoljnu pouzdanost i snagu zavojnice, takvo pražnjenje može oštetiti komponente.
Spark
Ovo punjenje iskre emitira se iz oštrih dijelova ili s terminala izravno na tlo (uzemljeni objekt). Iskra je predstavljena u obliku brzo mijenjajućih ili nestajajućih svijetlih filiformnih pruga, snažno razgranate ičesto. Postoji i posebna vrsta iskre. To se zove kretanje.
Koronsko pražnjenje
Ovo je sjaj iona sadržanih u zraku. Odvija se u visokonaponskom električnom polju. Rezultat je plavkasti, oku ugodan sjaj u blizini BB komponenti strukture sa značajnom zakrivljenošću površine.
Značajke
Tijekom rada transformatora može se čuti karakteristično električno pucketanje. Ovaj fenomen je posljedica procesa tijekom kojeg se streameri pretvaraju u kanale za iskre. Prati ga naglo povećanje količine energije i jačine struje. Dolazi do brzog širenja svakog kanala i naglog povećanja tlaka u njima. Kao rezultat, na granicama nastaju udarni valovi. Njihova kombinacija iz proširenih kanala stvara zvuk koji se percipira kao pucketanje.
Ljudski utjecaj
Kao i svaki drugi izvor tako visokog napona, Teslina zavojnica može biti smrtonosna. Ali postoji drugačije mišljenje o nekim vrstama aparata. Budući da visokofrekventni visoki napon ima skin efekt, a struja značajno zaostaje za naponom u fazi, a jakost struje je vrlo mala, unatoč potencijalu, iscjedak u ljudsko tijelo ne može izazvati zastoj srca ili druge ozbiljne poremećaje u tijelo.
