Катушка Тесла с длиной искрового разряда 30 см – ЧАСТЬ 2

December 1, 2011 by admin Комментировать »

Начальные сведения о простой в изготовлении катушке Тесла

На схеме рис. 14.2 показан повышающий трансформатор, вырабатывающий высокое напряжение 6500 В, 23 мА от первичной сети 115 В переменного тока. Такая комбинация тока и напряжения может вызвать болезненный шок. Конструктор должен относиться к работе с соответствующей осторожностью, как и при работе с силовой сетью 115 В переменного тока. Если есть сомнения, проконсультируйтесь с кем-нибудь имеющим опыт в использовании оборудования такого рода. Можно получить консультацию на сайте нашей фирмы (адрес дан в предисловии и много раз цитировался по тексту книги). Всегда соблюдайте правила безопасности.

Устройство также вырабатывает озон, поэтому помещение, где проводится эксперимент, необходимо периодически проветривать. Не работайте с устройством слишком долго. Период времени в 30 с за 1 раз достаточен для любой демонстрации. Избегайте смотреть на искровой разрядник – это все равно что смотреть на солнце в летний день, используйте надежную защиту от яркого света, например, надевайте специальные защитные очки, поскольку в широком спектре излучения света находится и ультрафиолетовый свет, опасный для сетчатки глаз.

1отовое устройство может развивать напряжение до 250000 В и выше (это напряжение постоянного тока, необходимое для обеспечения дуги, которую позволяет получить данная модель катушки Тесла). Это может привести к тому, что при внесении в переменное электромагнитное поле высокой частоты, создаваемое катушкой Тесла, газоразрядной лампы, она (газоразрядная лампа),

Рис. 14.2. Электрическая схема катушки Тесла

Примечание:

Отсоедините заземление вторичной катушки и соедините резистор 1 кОм писледоьагольмо с гсиерь т** >м переменной частоты. Подключитесь щупом осииплографн к резистору и определите рьэоиамсмуи частоту по резкому изменению амплитуды сигнала. Запишите значение. Имейте в виду, что для получения точного значения контакт осцил- л должен быть надежно соединен с вьдас%»и« катушки и нгш «литъси в стороне от гц * ** v слцих сбьеггсл t Приблизительная частота; «ил *<ам< для данной катушки – около 500 кГц.

Закоротите иск.meow разрядники an                  ьыводотдроа^ля. Подключите                                 ir, ;афи г ^ «дл,i op котвсду

первичной катушки для олдаида**» резонанса частоты первичного контура. Начните с максммя/ъмогичисла витков и найдите резкое повышение амплитуды поремс**« г. > напряжения на некоторой частоте по перемещению отвода. Запишите это значение и повторите с разными положениями отга <дп.

Обратите внимание, что напра «пение па| юмсщоимя отвода по второй катушке шмоя значительные изменения в функциональныххарсжтг.’ристтях устройства. Экг лщ 1иментиру<гтв с этими уставками отаэдз во вторичной обмотке. Вы заметите, что статическая настройка при закороченном искровом промежутке будет изменяться во время размыкания mckjk*»xo промежуткаиз-задоб.-и*л4нойемкости, возникающей при образовании ионроыого разряда. Поэтому риэхэнсмая частота в первичной обмотке транифсфмптгде должна быть установлена чуть меньше значения, которое < jnpcAi^mjM > на первом шаге при статической настройки.

подобно домашней флуоресцентной лампе, будет светиться на расстоянии нескольких метров от устройства. К выходной катушке высокого напряжения можно даже прикоснуться куском металла, что породит много гипотез со стороны неискушенных зрителей о том, почему при прикосновении к источнику напряжения 250000 В высокой частоты 500 кГц с экспериментатором ничего не случилось. Ответ прост. Николой Тесла была открыта и эта «страшна^» тайна – токи высоких частот при высоких напряжениях безопасны. Токи ультравысоких частот (УВЧ) нашли свое применение при лечении различных заболеваний, в частности опорно-двигательного аппарата.

Принцип работы устройства

Устройство, показанное на рис. 14.3, состоит из первичной LP1 и вторичной LSI катушек. Катушка LSI содержит около 500 витков, намотанных на каркас с толстыми и прочными стенками из поливинилхлорида (PVC) длиной 43,2 см. Она обладает собственной резонансной частотой, определяемой индуктивностью и емкостью, обычно около 500 кГц. Первичная цепь состоит из запускающей

Рис. 14.3. Чертеж готовой катушки Тесла в изометрии, вид сзади

катушки LP1 и конденсатора С1 и приводится в работу импульсом искрового разрядника SGAP1. Первичная цепь также имеет собственную резонансную частоту, для достижения максимальной эффективности она должна равняться резонансной частоте вторичной цепи. Можно добиться резонанса на немного отличной от него частоте, но выходное напряжение во вторичном контуре будет намного меньше, чем при настройке на резонанс. Как уже говорилось ранее, выходное напряжение устройства зависит от коэффициента трансформации Q, и чем больше намотано витков вторичной обмотки, тем выше выходное напряжение.

Первичная катушка имеет регулируемый отвод, который позволяет проводить тонкую настройку. Нужно заметить, что для изменения резонансной точки вторичной катушки нужно добавить к собственной емкости катушки совсем немного дополнительной емкости. Даже изменения в выходном терминале потребуют перенастройки отвода.

Трансформатор Т1 вырабатывает необходимое высокое напряжение из пер вичного 115В. Оно составляет 6500 В при 20 мА тока (более мощный трансформатор даст большее выходное напряжение, но может повредить другие компоненты схемы). От этого напряжения через высокочастотный дроссель RFC1 заряжается первичный резонансный «резервуар» – конденсатор С1 – до напряжения, когда запустится искровой разрядник SGAP1, вызывающий импульс тока через первичную индуктивность LP1, и в первичном контуре C1-LP1 возникнут колебания. Выходное напряжение вторичной катушки LSI приблизительно соответствует первичному напряжению Vp, умноженному на С1 /С2, где С1 равно первичной емкости, Vp равняется напряжению разряда искрового разрядника, а С2 равно собственной емкости вторичной катушки (обычно достаточно малой). Другой способ выражения этого соотношения заключается в том, что выходное напряжение зависит от входного запускающего напряжения, умноженного на коэффициент трансформации Q. Описание некоторых особенностей катушки Тесла можно найти на сайте www.amasingl.com.

Порядок сборки устройство

Имейте в виду, что указанное расположение деталей нужно точно соблюдать только там, где указаны реальные размеры. В остальных случаях примеряйте компоненты, как показано на рисунках, и используйте свои варианты для их размещения. Кроме того, замена вами компонентов на другие (не из спецификации) может привести к улучшению или ухудшению характеристик устройства. Автор не дает никаких гарантий при применении компонентов с другими номиналами или других типов, кроме приведенных в спецификации.

1. Соберите субсборку второй катушки LSI, как показано на рис. 14.4.

Собранная катушка будет иметь резонансную частоту 500-600 кГц без подключения выходного терминала – искрового разрядника. При добавлении терминала частота значительно уменьшается, в большей или меньшей степени изменяясь в зависимости от его формы.

Рис. 14.4. Вторичная обмотка катушки Тесла

[1] Соберите сборки высокочастотного дросселя RFC1 и изготовьте скобу

конденсатора СВКТ1, как показано на рис. 14.5. Просверлите два неболь

ших отверстия для соединительных проводов длиной 10 см. Ровно и

плотно (виток к витку) намотайте 40-50 витков магнитного провода #26.

Рис. 14.5. Скоба для крышки СВКТ1 и сборка высокочастотного дросселя RFC1

Источник: Яннини Б. Я62 Удивительные электронные устройства / Боб Яннини; пер. с англ. С. О. Ма- харадзе. – М.: НТ Пресс, 2008. – 400 с.: ил. – (Электроника для начинающего гения)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты