Катушка Тесла: принцип работы, как сделать трансформатор тесла своими руками

Одним из самых распространенных изобретений Николы Теслы считается трансформатор Теслы. Действие этого устройства основано на действии резонансных электромагнитных стоячих волн в катушках. Этот принцип лежит в основе многих современных вещей: люминесцентных ламп, кинескопов телевизоров, зарядных устройств на расстоянии. Из-за явления резонанса, когда частота колебаний первичной обмотки совпадает с частотой колебаний стоячих волн вторичной обмотки, между торцами катушки возникает дуга.

Несмотря на кажущуюся сложность этого генератора, его можно сделать своими руками. Технология изготовления катушки Тесла своими руками содержится ниже.

Детали и принцип работы

Трансформатор Тесла состоит из первичной катушки, вторичной катушки и жгута, состоящего из разрядника или прерывателя, конденсатора и клеммы, которая действует как выход.

Первичная обмотка состоит из небольшого количества витков медного провода большого сечения или медной трубки. Он может быть горизонтальным (плоским), вертикальным (цилиндрическим) или коническим. Вторичная обмотка состоит из большого количества более мелких обмоток и является важнейшей частью конструкции. Он должен иметь отношение длины к диаметру 4:1, а в его основании должно быть заземленное защитное кольцо из медного провода для защиты электроники установки.

Поскольку трансформатор Тесла работает в импульсном режиме, его конструкция отличается тем, что в его состав не входит ферромагнитный сердечник. Это уменьшает взаимную индукцию между обмотками. Конденсатор, взаимодействуя с первичной обмоткой, создает колебательный контур с включенным в него разрядником, в данном случае газовым разрядником. Разрядник собран из массивных электродов, а для большей износостойкости дополнительно снабжен теплоотводами.

Принцип работы катушки Тесла заключается в следующем. Конденсатор заряжается трансформатором через дроссель. Скорость заряда напрямую зависит от значения индуктивности. Заряженный до критического уровня, он вызовет выход разрядника из строя. После этого в первичном контуре генерируются высокочастотные колебания. Одновременно срабатывает разрядник, выводящий трансформатор из общей цепи путем его короткого замыкания.

Если этого не происходит, то в первичной цепи могут возникнуть потери, негативно влияющие на ее работу. В стандартной схеме газоразрядник устанавливается параллельно блоку питания.

Таким образом, катушка Тесла на выходе может выдать напряжение в несколько миллионов вольт. От этого напряжения возникают разряды электричества в воздухе в виде коронных разрядов и стримеров.

Крайне важно помнить, что эти изделия генерируют токи высокого потенциала и смертельно опасны для жизни. Даже маломощные устройства могут вызвать сильные ожоги, повреждение нервных окончаний, мышечной ткани, связок. Способен вызвать остановку сердца.

Дизайн и сборка

Трансформатор Тесла был запатентован в 1896 году и имеет простую конструкцию. Это включает в себя:

1. Первичная катушка с обмоткой из медного провода от 6 мм², в достаточном количестве на 5-7 витков.
2. Вторичная обмотка выполнена из диэлектрического материала и проволоки диаметром до 0,5 мм и достаточной длины на 800-1000 витков.
3. Полусферы разрядника разрядника.
4. Конденсаторы.
5. Защитное кольцо из медной проволоки, как на первичной обмотке трансформатора.

Особенность устройства в том, что его мощность не зависит от мощности питающего источника. Более важными являются физические свойства воздуха. Устройство может создавать колебательные контуры разными методами:

• с помощью искрового разрядника;
• с генератором на транзисторах;
• с трубками.

Для изготовления трансформатора Тесла своими руками потребуются:

1. Для первичной обмотки – 3 м тонкой медной трубки диаметром 6 мм или медного сердечника такого же диаметра и длины.
2. Для сборки вторичной обмотки понадобится труба ПВХ диаметром 5 см и длиной около 50 см и штуцер с резьбой ПВХ к ней. Также понадобится медный, лакированный или эмалированный провод диаметром 0.5 мм и длиной 90 м.
3. Металлический фланец с внутренним диаметром 5 см.
4. Различные гайки, шайбы и болты.
5. Разрядник.
6. Гладкая полусфера для терминала.
7. Конденсатор можно сделать самому. Вам понадобятся шесть стеклянных бутылок, поваренная соль, рапсовое или вазелиновое масло и алюминиевая фольга.
8. Требуется источник питания 9 кВ при 30 мА.

Схема трансформатора Тесла проста в реализации. От трансформатора идет 2 провода с подключенным разрядником. К одному из проводов последовательно подключены конденсаторы. В конце находится первичная обмотка. Отдельно находится вторичная катушка с клеммой и заземленным защитным кольцом.

Описание, как собрать катушку Тесла в домашних условиях:

1. Вторичную обмотку делают, предварительно закрепив край провода на конце трубки. Намотка должна быть равномерной, не допуская обрыва провода. Между витками не должно быть зазоров.
2. Когда закончите, обмотайте верх и низ обмотки малярным скотчем. После этого покройте обмотку лаком или эпоксидной смолой.
3. Подготовьте 2 панели для нижнего и верхнего основания. Подойдет любой диэлектрический материал, лист фанеры или пластика. Поместите металлический фланец в центр нижнего основания и закрепите его болтами так, чтобы между нижним основанием и верхним основанием оставалось пространство.
4. Подготовьте первичную обмотку, скрутив ее в спираль и закрепив на верхнем основании. Просверлите в нем 2 отверстия и заведите в них концы трубки. Закрепите его так, чтобы обмотки не соприкасались и чтобы между ними оставалось расстояние 1 см.
5. Для изготовления разрядника необходимо разместить 2 болта напротив друг друга в деревянном каркасе. Подсчитано, что при движении они будут действовать как регулятор.
6. Конденсаторы изготавливаются следующим образом. Стеклянные бутылки заворачивают в фольгу и наполняют соленой водой. Его состав для всех бутылок должен быть одинаковым – 360 г на 1 л воды. Колпачки пробиваются и в них вставляются провода. Конденсаторы готовы.
7. Соедините все узлы по схеме, описанной выше. Не забудьте заземлить вторичную обмотку.
8. Всего в первичной обмотке должно быть 6.5 витка, во вторичной — 600 витков.

Описанная последовательность операций дает представление о том, как сделать трансформатор Тесла своими руками.

Включение, тестирование и настройка

Первый запуск желательно производить на открытом воздухе, а также стоит убрать все приборы, чтобы они не сломались. Помните о мерах безопасности! Для запуска выполните следующие шаги:

1. Пройдитесь по всей цепочке проводов и проверьте, чтобы оголенные контакты нигде не соприкасались, а все сборки были надежно закреплены. Оставьте небольшой зазор между болтами в пламегасителе.
2. Подайте напряжение и наблюдайте за появлением стриммера. При ее отсутствии к вторичной обмотке подводят люминесцентную лампу или лампу накаливания. Закрепить их желательно на диэлектрике, подойдет кусок трубы ПВХ. Появление свечения подтверждает, что трансформатор Тесла работает.
3. Если накала нет, поменять выводы первичной катушки местами.

Если не получилось с первого раза, не отчаивайтесь. Попробуйте изменить количество витков во вторичной обмотке и расстояние между обмотками. Затяните болты в пламегасителе.

Мощная катушка Тесла

Отличительной особенностью такой катушки являются ее размеры, сила возникающего тока и способ генерирования резонансных колебаний.

Это выглядит следующим образом. После включения конденсатор заряжается. При достижении максимального уровня заряда в разряднике происходит пробой. На следующем этапе формируется LC-цепь, цепь, образованная путем последовательного соединения конденсатора и первичной цепи. Это создает резонансные колебания и высокие силовые напряжения во вторичной обмотке.

При этом что-то подобное можно собрать и дома. Для этого вам следует:

1. Увеличить в 1.5-2.5 раза диаметр катушки и сечение провода.
2. Клемму сделайте в виде тороида. Для этой цели подойдет алюминиевая гофра диаметром 100 мм.
3. Заменить источник постоянного тока на источник переменного тока 3-5 кВ.
4. Сделайте надежное заземление.
5. Убедитесь, что ваша проводка выдерживает нагрузку.

Такие трансформаторы могут генерировать мощность до 5кВт и создавать коронный и дуговой разряды. При этом максимальный эффект достигается при совпадении частот обоих контуров.

Искровой генератор своими руками: все, что вам нужно знать

Привет, я Джон, генеральный директор OurPCB. Я ответственный, умный и опытный бизнес-профессионал с большим опытом работы в электронной промышленности.

Вы когда-нибудь хотели построить свой собственный искровой генератор ? Конечно, его легко купить в местном хозяйственном магазине. Но есть что-то особенное в том, чтобы сделать его своими руками. К счастью для вас, со сборкой печатной платы все не так сложно. В сегодняшней статье мы познакомим вас со всем, что вам нужно знать, чтобы успешно построить искровой генератор своими руками с нуля.

Давайте пробудим ваш интерес к Искровой генератор своими руками .

Что такое искровой генератор?

Генератор искры создает искру с помощью провода свечи зажигания, заземления электрического зажигания и заземляющей пластины, и вы можете использовать эти удобные устройства в различных приложениях.

Чаще используется для розжига газовых горелок самодельный генератор, Генератор Маркса или Тесла катушка создает фантастические световые шоу в плазменных шарах. Вы также можете использовать их, чтобы просто продемонстрировать, как работают средства защиты от насекомых.

Плазменные шары используют сложные искровые генераторы.

Как работает искровой генератор?

Искровые генераторы полагаются на модель с замкнутым контуром, которая завершается, когда вы активируете переключатель. Обычно это означает, что вам нужно повернуть ручку или нажать кнопку, чтобы электричество от вашего источника питания прошло по проводам.

Искры воспламенять когда вы поворачиваете ручку, чтобы активировать искровой генератор.

Когда это происходит, в искровом промежутке между электродным стержнем и заземляющей пластиной появляется одиночная искра — кратная, если вы используете катушку Тесла или генератор Маркса.

Искра возникает в результате взаимодействия стержня с газом, плавающим вокруг искрового промежутка.

Как сделать простой искровой генератор на батарейках

Теперь, когда мы ответили на ваши вопросы об искровых генераторах, пришло время приступить к созданию самодельного искрового генератора.

Для начала вам необходимо получить следующее:

• пленочный конденсатор 105Дж
• Выходное напряжение 12В/220В, 3А трансформатор SM
• BC547, транзисторы NPN
• Три 47 пф
• 1 метр эмалированного медного провода
• Переключить переключатель
• Два резистора по 1к
• 3 диода 1N4007
• Батарея постоянного тока 4 В с зажимами
• паяльник 45W-65W
• Паяльная проволока с флюсом
• Перемычки по мере необходимости

Когда все материалы разложены, организованы и готовы, самое время приступить к созданию простого электростартерного генератора, не выходя из дома.

Пожалуйста, добавьте принципиальную схему

Шаг первый: настройте трансформер

Первое, что нужно сделать, это надежно припаять трансформатор SM к плате Veroboard или полосовой плате. Убедитесь, что вы делаете это рядом с одним краем вашей доски, чтобы вам было легче контролировать и манипулировать вашими руками. дуговой генератор .

Затем вам нужно припаять базу и клемму коллектора транзистора BC547 к первичным клеммам вашего трансформатора. Убедитесь, что ваш транзисторный коллектор подключен к правильным клеммам, иначе ваш проект может не работать.

Шаг второй: добавьте резисторы

Пришло время загрузить ваши резисторы 1K. Не забудьте надежно припаять их на место.

Шаг третий: расположите диоды и конденсаторы

После припайки резисторов можно припаять к плате диоды и конденсаторы. Убедитесь, что вы разместили их в аккуратные ряды по три штуки рядом. После этого вам нужно припаять пленочный конденсатор под последовательностью диода и конденсатора.

И, наконец, припаяйте светодиод рядом с верхней левой частью трансформатора.

Шаг четвертый: переключатель и батареи

Теперь пришло время припаять тумблер и аккумулятор к Veroboard.

Шаг пятый: добавьте свои катушки

Теперь самое сложное: намотайте эмалированную медную проволоку так, чтобы их концы были направлены друг к другу. Концы должны быть достаточно близко, чтобы казалось, что они почти соприкасаются.

После этого пришло время припаять катушки к вашему Veroboard.

Шаг шестой: включите и наслаждайтесь

После того, как все сделано и припаяно, пришло время включить искровой генератор, сделанный своими руками, и протестировать его. Если вы все сделали правильно, цепь должна завершиться без каких-либо проблем, и вы увидите искру между катушками.

Приложения

• Научные проекты и развлечения
• Устройства для уничтожения насекомых и электрические устройства для борьбы с вредителями
• Розжиг газовой горелки
• Плазменные шары
• Световые шоу
• Электрошокеры

Шейзеры — одно из самых распространенных и очевидных проявлений дуговых генераторов.

Заключение

Итак, у вас есть это — как вы можете построить искровой генератор своими руками дома за шесть простых шагов. Этот проект отлично подходит для создания миниатюрной копии простой катушки Тесла или для того, чтобы помочь новичкам понять, как работает схема генератора дуги.

Хотя это может показаться сложным, важно помнить, что подготовка, понимание того, что вы делаете, и внимательное отношение к деталям помогут вам создавать простые и даже сложные искровые генераторы в кратчайшие сроки.

Tesla просит сотрудников дать отпор новому предложению, которое может разрушить ее крупнейший рынок солнечной энергии

Tesla сплачивает своих сотрудников, чтобы дать отпор калифорнийскому предложению NEM 3.0, которое потенциально может сделать ее крупнейший рынок солнечной энергии нежизнеспособным.

NEM 3.0 — это противоречивое предложение Калифорнийской комиссии по коммунальным предприятиям (CPUC), которое внесет серьезные изменения в чистые измерения для потребителей солнечной энергии трех основных электроэнергетических компаний штата.

Кредит на энергию, которую владельцы жилых домов возвращают в сеть, будет сокращен до оптовой ставки примерно в 0.04 доллара за кВтч.

Это уничтожит ценность солнечной энергии в жилых домах в Калифорнии, особенно для тех, у кого нет домашней системы хранения энергии, такой как Tesla Powerwall, с их системой солнечной энергии.

Помимо снижения чистых тарифов на измерения, предложение NEM 3.0 добавляет новую фиксированную ежемесячную плату для владельцев солнечных батарей в размере 8 долларов за кВт, установленных на их крыше.

Это означает, что кто-то с системой мощностью 10 кВт должен платить 80 долларов в месяц своей электроэнергетической компании только для того, чтобы оставаться подключенным к сети и отправлять обратно электроэнергию по новому более низкому тарифу.

Новое предложение, которое в настоящее время рассматривается CPUC, было раскритиковано солнечными компаниями и экологическими группами за то, что они препятствуют переходу на солнечную энергию для жилых помещений, в то время как три основные электроэнергетические компании — PG&E, SCE и SDG&E — выразили свою поддержку этому предложению. .

Tesla, которая стремится стать крупной децентрализованной электроэнергетической компанией со своими солнечными и аккумуляторными системами, в настоящее время высказывает свое несогласие с этим предложением и просит сотрудников в Калифорнии связаться с CPUC, чтобы сообщить им, что они против этого предложения:

Tesla работает с нашими партнерами в сообществе по солнечной энергии и окружающей среде, чтобы убедить CPUC и офис губернатора принять более разумный подход, который не наказывает потребителей солнечной энергии.

Вот полное сообщение сотрудникам Tesla, о котором впервые сообщил CNBC:

Объявление – Net Energy Metering 3.0

Дата: декабрь 22, 2021

NEM 3.0 — это предложение, рассматриваемое Калифорнийской комиссией по коммунальным предприятиям (CPUC), которое снижает преимущества перехода на солнечную энергию для клиентов PG&E, SCE и SDG&E.

• В случае принятия предложение будет применяться к новым клиентам, которые подают заявки на присоединение для добавления солнечной энергии [до] мая 2022 года. Оно также будет применяться к существующим клиентам на NEM 1.0 или NEM 2.0 после того, как их система проработает 15 лет.
• Экспортируемая энергия будет засчитываться по оптовым ставкам (примерно 0.04 доллара США за кВтч).
• Бытовые потребители солнечной энергии на NEM 3.0 должны будут платить коммунальному предприятию новую фиксированную плату в размере 8 долларов США за кВт в месяц, независимо от используемой энергии. Это составляет примерно 50-60 долларов в месяц для солнечной системы среднего размера.
• Это предложение не является окончательным и может быть изменено в зависимости от отзывов общественности. Общественность может выразить свое мнение CPUC, предприняв следующие действия:
• Взвесьте с CPUC, отправив комментарий в офис общественных консультантов.
• Зарегистрируйтесь, чтобы дать устный комментарий непосредственно пяти уполномоченным на следующем открытом заседании CPUC 13 января.
• Присоединяйтесь к Альянсу прав на солнечную энергию и узнайте, как защитить солнечные батареи на крышах домов в Калифорнии.
• Ралли Save Our Solar Rally — Сан-Франциско (здание CPUC) и Лос-Анджелес (Першинг-сквер), 13 января, 11:XNUMX.
• Tesla работает с нашими партнерами в сообществе по солнечной энергии и окружающей среде, чтобы убедить CPUC и офис губернатора принять более разумный подход, который не наказывает потребителей солнечной энергии.

FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки для заработка. Больше.

Будьте в курсе последних событий, подписавшись на Electrek в Новостях Google. Вы читаете Electrek — экспертов, которые день за днем ​​сообщают новости о Tesla, электромобилях и экологически чистой энергии. Обязательно заходите на нашу домашнюю страницу, чтобы быть в курсе всех последних новостей, и подписывайтесь на Electrek в Twitter, Facebook и LinkedIn, чтобы оставаться в курсе событий. Не знаете с чего начать? Следите за последними обзорами на нашем канале YouTube.