Een van de meest voorkomende uitvindingen van Nikola Tesla is de Tesla-transformator. De werking van dit apparaat is gebaseerd op de werking van resonante elektromagnetische staande golven in spoelen. Dit principe vormde de basis van veel moderne dingen: fluorescentielampen, tv-kinescopen, oplaadapparaten op afstand. Vanwege het resonantieverschijnsel, op het moment dat de oscillatiefrequentie van het primaire wikkelingscircuit samenvalt met de oscillatiefrequentie van de staande golven van de secundaire wikkeling, springt een boog tussen de uiteinden van de spoel.
Ondanks alle schijnbare complexiteit van deze generator, kun je hem zelf maken. De technologie voor het maken van een Tesla-spoel met uw eigen handen vindt u hieronder.
Inhoud
Componenten en werkingsprincipe:
De Tesla-transformator is samengesteld uit een primaire, secundaire spoel en een harnas dat bestaat uit een vonkbrug of onderbreker, een condensator en een terminal die als uitgang dient.
De primaire wikkeling bestaat uit een klein aantal windingen van dik koperdraad of koperen buis.Het kan horizontaal (plat), verticaal (cilindrisch) of conisch zijn. De secundaire wikkeling bestaat uit een groot aantal windingen met een kleinere doorsnede en is het belangrijkste onderdeel van het ontwerp. Het moet een verhouding van lengte tot diameter van 4:1 hebben en moet aan de basis een geaarde beschermingsring van koperdraad hebben om de elektronica van het apparaat te beschermen.
Omdat de Tesla-transformator in een gepulseerde modus werkt, wordt het ontwerp gekenmerkt door het feit dat deze geen ferromagnetische kern bevat. Dit vermindert de onderlinge inductie tussen de wikkelingen. De condensator, die in wisselwerking staat met de primaire spoel, creëert een oscillerend circuit met daarin een vonkbrug, in dit geval een gascircuit. De afleider is samengesteld uit massieve elektroden en voor een grotere slijtvastheid zijn ze bovendien uitgerust met radiatoren.
Het werkingsprincipe van de Tesla-spoel is als volgt. De condensator wordt opgeladen via de smoorspoel van de transformator. De laadsnelheid is direct afhankelijk van de inductantie-index. Als het tot een kritiek niveau is opgeladen, zal het een storing van de vonkbrug veroorzaken. Daarna worden hoogfrequente oscillaties gegenereerd in het primaire circuit. Tegelijkertijd wordt de afleider geactiveerd, waarbij de transformator uit het gemeenschappelijke circuit wordt verwijderd en gesloten.
Als dit niet gebeurt, kunnen er verliezen optreden in het primaire circuit die de werking ervan nadelig beïnvloeden. In het standaard circuit is parallel aan de stroombron een gasontlader geïnstalleerd.
De Tesla-uitgangsspoel kan dus een spanning van enkele miljoenen volt produceren. Van zo'n spanning in de lucht zijn er ontladingen van elektriciteit, die de vorm hebben van coronaire ontladingen en streamers.
Het is uiterst belangrijk om te onthouden dat deze producten hoge potentiële stromen genereren en dodelijk zijn voor het leven. Zelfs apparaten met een laag vermogen kunnen ernstige brandwonden, schade aan zenuwuiteinden, spierweefsel en ligamenten veroorzaken. Kan hartstilstand veroorzaken.
Constructie en montage
De Tesla-transformator werd gepatenteerd in 1896 en is eenvoudig van ontwerp. Het bevat:
- Een primaire spoel met een wikkeling van een koperen kern met een doorsnede van 6 mm², in een hoeveelheid die voldoende is voor 5-7 windingen.
- Een secundaire spoel gemaakt van een diëlektrisch materiaal en een draad met een diameter tot 0,5 mm en een lengte die voldoende is voor 800-1000 windingen.
- Ontlader hemisferen.
- condensatoren.
- Een beschermende ring gemaakt van koperen kern, zoals op de primaire wikkeling van een transformator.
De eigenaardigheid van het apparaat is dat het vermogen niet afhankelijk is van het vermogen van de voedingsbron. De fysieke eigenschappen van lucht zijn belangrijker. Het apparaat kan op verschillende manieren oscillerende circuits creëren:
- een vonkenbrugafleider gebruiken;
- gebruikmakend van een transistoroscillatiegenerator;
- op lampen.
Om een Tesla-transformator met uw eigen handen te maken, heeft u nodig:
- Voor de primaire wikkeling - 3 m dunne koperen buis met een diameter van 6 mm of een koperen kern van dezelfde diameter en lengte.
- Om de secundaire wikkeling te monteren, heeft u een PVC-buis nodig met een diameter van 5 cm en een lengte van ongeveer 50 cm en een PVC-schroefdraad eraan. Je hebt ook een koperen, gelakte of geëmailleerde draad nodig met een diameter van 0,5 mm en een lengte van 90 m.
- Metalen flens met een binnendiameter van 5 cm.
- Diverse moeren, ringen en bouten.
- Ontlader.
- Gladde halve bol voor de terminal.
- De condensator kan onafhankelijk worden gemaakt. Het vereist 6 glazen flessen, tafelzout, koolzaad- of vaseline-olie, aluminiumfolie.
- Je hebt een voeding nodig die 9kV levert bij 30mA.
Het Tesla-transformatorcircuit is eenvoudig te implementeren. Van de transformator vertrekken 2 draden met een aangesloten afleider. In serie geschakelde condensatoren zijn verbonden met een van de draden. Aan het einde is de primaire wikkeling. Een secundaire spoel met een klem en een geaarde beschermingsring is apart geplaatst.
Beschrijving van hoe u een Tesla-spoel thuis kunt monteren:
- De secundaire wikkeling wordt gemaakt door eerst de rand van de draad aan het uiteinde van de buis te bevestigen. De wikkeling moet gelijkmatig zijn, om draadbreuk te voorkomen. Er mogen geen openingen zijn tussen de beurten.
- Als u klaar bent, wikkelt u de wikkeling aan de boven- en onderkant met plakband. Bedek daarna de wikkeling met vernis of epoxy.
- Bereid 2 panelen voor voor de onder- en bovenbodem. Elk diëlektrisch materiaal, multiplex of plastic vel is voldoende. Plaats een metalen flens in het midden van de onderste basis en zet deze vast met bouten zodat er ruimte is tussen de onderste en bovenste basis.
- Bereid de primaire wikkeling voor door deze in een spiraal te draaien en op de bovenste basis te bevestigen. Nadat je er 2 gaten in hebt geboord, breng je de uiteinden van de buis erin. Het moet zo worden bevestigd dat contact tussen de wikkelingen wordt uitgesloten en tegelijkertijd een afstand van 1 cm tussen de wikkelingen wordt aangehouden.
- Om een afleider te maken moet je 2 bouten tegenover elkaar in een houten frame plaatsen. De berekening is gemaakt op het feit dat ze bij het verhuizen de rol van toezichthouder zullen spelen.
- Condensatoren worden als volgt gemaakt. Glazen flessen zijn verpakt in folie en gevuld met zout water. De samenstelling voor alle flessen moet hetzelfde zijn - 360 g per 1 liter water.Pons deksels en steek er draden in. Condensatoren zijn klaar.
- Verbind alle knooppunten volgens het hierboven beschreven schema. Zorg ervoor dat u de secundaire wikkeling aardt.
- Het totale aantal in de primaire wikkeling moet 6,5 beurten zijn, in de secundaire - 600 beurten.
De beschreven volgorde van acties geeft een idee van hoe je zelf een Tesla-transformator kunt maken.
Aanzetten, controleren en afstellen
Het is raadzaam om de eerste start buitenshuis te maken, ook is het de moeite waard om alle huishoudelijke apparaten weg te halen om defecten te voorkomen. Denk aan de voorzorgsmaatregelen! Doe het volgende om te beginnen:
- Ze gaan door de hele keten van draden en controleren of er geen blote contacten elkaar raken en of alle knooppunten stevig zijn vastgemaakt. Er blijft een kleine opening tussen de bouten in de afleider.
- Zet spanning op en observeer het uiterlijk van de streamer. Bij afwezigheid hiervan wordt een fluorescentielamp of gloeilamp naar de secundaire wikkeling gebracht. Het is raadzaam om ze op een diëlektricum te bevestigen, een stuk PVC-buis is voldoende. Het verschijnen van een gloed bevestigt dat de Tesla-transformator werkt.
- Bij afwezigheid van gloed, worden de conclusies van de primaire spoel omgekeerd.
Als het de eerste keer niet lukt, wanhoop dan niet. Probeer het aantal windingen in de secundaire wikkeling en de afstand tussen de wikkelingen te wijzigen. Draai de bouten in de afleider vast.
Krachtige Tesla-spoel
Een onderscheidend kenmerk van een dergelijke spoel is de grootte, de sterkte van de ontvangen stroom en de methode om resonante oscillaties te genereren.
Het ziet er zo uit. Na het inschakelen wordt de condensator opgeladen. Nadat het maximale laadniveau is bereikt, treedt er een storing op in de afleider.In de volgende fase wordt een LC-circuit gevormd - een circuit gevormd door de serieschakeling van een condensator en een primair circuit. Hierdoor ontstaan resonante oscillaties en hoge vermogensspanningen in de secundaire wikkeling.
Tegelijkertijd kan iets soortgelijks thuis worden geassembleerd. Hiervoor moet je:
- Vergroot de diameter van de spoel en de doorsnede van de draad met 1,5-2,5 keer.
- Maak een terminal in de vorm van een ringkern. Hiervoor is een aluminium golf met een diameter van 100 mm geschikt.
- Vervang de gelijkstroombron door een wisselstroombron die 3-5 kV levert.
- Zorg voor een betrouwbare ondergrond.
- Zorg ervoor dat uw bedrading deze belasting aankan.
Dergelijke transformatoren kunnen een vermogen tot 5 kW genereren en coronale en boogontladingen veroorzaken. In dit geval wordt het maximale effect bereikt wanneer de frequentie van beide circuits samenvalt.
Vergelijkbare artikelen: