Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Что это такое?

Бестопливный генератор – не самое сложное устройство для сборки своими руками. Проще всего использовать в конструкции неодимовые магниты

Обычный двигатель во время работы вырабатывает электрический ток с помощью медных или алюминиевых катушек, но для этого важно наличие постоянного источника электроэнергии извне, потери по показателям на выходе получаются слишком большими. Но если в генераторе без топливной электроэнергии не предусмотрено использование меди или алюминия в качестве основных материалов, энергии в пустоту уходит намного меньше. Этому способствует наличие постоянного магнитного поля, которое и генерирует импульс для работы двигателя

Этому способствует наличие постоянного магнитного поля, которое и генерирует импульс для работы двигателя.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Важно! Данная конструкция будет работать только при условии использования неодимовых магнитов, они работают эффективнее других аналогов и за счет общего взаимодействия не требуют подзарядки извне. Что касается нетрадиционных источников питания, то альтернативных вариантов существует достаточно много. Выгоду электродвигателя уловить просто: существенно снижается стоимость поездок

Главным в конструкции служит двигатель, генерирующий уровень постоянного тока с аккумулятором в комплекте, именно он запускает двигатель, а тот, в свою очередь, дает старт работе генератору переменного тока. В результате батарея не разряжается

Выгоду электродвигателя уловить просто: существенно снижается стоимость поездок. Главным в конструкции служит двигатель, генерирующий уровень постоянного тока с аккумулятором в комплекте, именно он запускает двигатель, а тот, в свою очередь, дает старт работе генератору переменного тока. В результате батарея не разряжается.

Традиционными источниками бестопливной энергии являются внешние факторы, такие как ветер или вода, но для генератора они не подойдут. На сегодняшний день магнитные генераторы по своим показателям в несколько раз превосходят уже всем привычные солнечные батареи. При этом сфера применения такого генератора ограничивается тем, насколько мощный двигатель тока используется в конструкции и другими компонентами.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Принцип работы

Трансформатор Теслы состоит из двух обмоток: первичной (Lp) и вторичной (Ls) (их часто называют «первичной» и «вторичной»). На первичную обмотку подается переменное напряжение, которое создает магнитное поле. С помощью этого поля энергия от первичной обмотки передается вторичной. В этом трансформатор Тесла очень похож на более распространенный «железный» трансформатор.

Вторичная обмотка вместе со своей паразитной емкостью (Cs) образует колебательный контур, в котором накапливается переданная ей энергия. Часть времени вся энергия колебательного контура сохраняется в виде напряжения. Итак, чем больше энергии мы накачиваем в цепь, тем больше напряжения мы получаем.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками
Простая схема катушки Тесла.

Тесла имеет три основных характеристики: резонансную частоту вторичного контура, коэффициент связи первичной и вторичной обмоток и добротность вторичного контура.

Что такое резонансная частота колебательного контура, читатель должен знать. Более подробно остановлюсь на коэффициенте связи и добротности.

Коэффициент связи определяет, насколько быстро энергия от первичной обмотки передается вторичной, а коэффициент добротности определяет, как долго колебательный контур может сохранять энергию.

Аналогия с качелями

Чтобы лучше понять, как колебательный контур накапливает энергию и откуда такое большое напряжение в тесле, представьте себе колебание, которое раскачивает здоровый человек. Колебание – это колебательный контур, человек – первичная обмотка. Скорость поворота – это ток во вторичной обмотке, а высота подъема – это наше долгожданное напряжение.

Мужчина толкает качели, а затем передает им энергию. Итак, после нескольких толчков качели раскачивались и взлетали как можно выше – они накапливали много энергии. То же самое происходит с теслой, только когда энергии слишком много, происходит воздушный разрыв и мы видим нашу прекрасную косу.

Конечно, качать качели нужно не во всех случаях, а в точном соответствии с собственными колебаниями. Количество колебаний колебания в секунду называется «резонансной частотой”.

Отрезок траектории полета качелей, во время которого человек их толкает, определяет коэффициент сцепления. Если человек постоянно держит качели своей тяжелой рукой, он будет очень быстро замахиваться, но колебания могут отклоняться только на длину руки человека. В этом случае говорят, что коэффициент связи равен единице. Наши качели с высоким коэффициентом связи – аналог обычного трансформатора.

Давайте теперь рассмотрим ситуацию, когда мужчина немного толкает качели. В этом случае коэффициент связи невелик и колебания отклоняются гораздо дальше – человек их теперь не удерживает. Качели нужно будет раскачивать дольше, но даже очень слабый мужчина сможет их потянуть, слегка подталкивая их каждый период качания. Это колебание является аналогом трансформатора Теслы. Чем выше коэффициент связи, тем быстрее энергия закачивается во вторичный контур, но при этом выходное напряжение тесла ниже.

Теперь давайте посмотрим на коэффициент Q. Доброта – это противоположность трения вобуляции. Если трение будет очень большим (низкая добротность), человек своими слабыми рывками не сможет их раскачать. Следовательно, коэффициент связи и добротность кольца должны быть согласованы для получения максимальной высоты поворота (максимальной длины косы).

Поскольку добротность вторичной обмотки в трансформаторе Тесла не является постоянной величиной (она зависит от стримера), очень трудно согласовать эти два значения, и поэтому они просто выбираются эмпирически. Кратко о принципе работы трансформатора можно увидеть на видео.

Основные детали катушки

Несмотря на то, что существует несколько видов катушек тесла, у всех них есть общие черты. Расскажем о основных деталях теслы сверху вниз.

Основные детали катушки трансформатора тесла.

Тороид

Тороиды обычно изготавливают из алюминиевой гофры, хотя есть множество других технологий. Выполняет три функции:

  1. Первая – уменьшение резонансной частоты – это актуально для SSTC и DRSSTC, так как силовые полупроводники плохо работают на высоких частотах.
  2. Вторая – накопление энергии перед образованием стримера. Чем больше тороид, тем больше в нем накоплено энергии и, в момент, когда воздух пробивается, тороид отдает эту энергию в стример, таким образом, увеличивая его. Для того, чтобы извлечь выгоду из этого явления в теслах с непрерывной накачкой энергии, используют прерыватель.
  3. Третья – формирование электростатического поля, которое отталкивает стример от вторичной обмотки теслы. От части, эту функцию выполняет сама вторичная обмотка, но тороид может ей хорошо помочь. Именно по причине электростатического отталкивания стримера, он не бьет по кратчайшему пути во вторичку.

Будет интересно Как проверить тиристор на работоспособность?

От использования тороидоа больше всего выиграют теслы с импульсной накачкой – SGTC, DRSSTC и теслы с прерывателями. Типичный внешний диаметр тороида – два диаметра вторички.

Вторичка

Типичное отношение длинны обмотки теслы к ее диаметру намотки 4:1 – 5:1. Диаметр провода для намотки теслы обычно выбирают так, чтобы на вторичке помещалось 800-1200 витков

ВНИМАНИЕ, повторюсь еще раз. Не стоит мотать слишком много витков на вторичке тонким проводом

Витки на вторичке нужно распологать как можно плотнее друг к другу.

Для защиты от царапин и от разлезания витков, вторичные обмотки обычно покрывают лаками. Чаще всего для этого применяются эпоксидная смола и полиуретановый лак. Лакировать стоит очень тонкими слоями. Обычно, на вторичку, наносят минимум 3-5 тонких слоев лака.

Популярные статьи  Как сделать розу из пластилина. Аппликация на картоне, объемная. Мастер класс пошагово своими руками для детей

Мотают вторичку на воздуховодных (белых) или, что хуже, канализационных (серых) ПВХ трубах. Найти эти трубы можно в любом строительном магазине.

Защитное кольцо

Предназначено для того, чтобы стример, попав в первичную обмотку не вывел электронику из строя. Эта деталь устанавливается на тесле, если длинна стримера больше длинны вторичной обмотки. Представляет собой незамкнутый виток медного провода (чаще всего, немного толще, чем тот из которого изготавливается первичка). Защитное кольцо заземляется на общее заземление отдельным проводом.

Первичная обмотка

Обычно изготавливается из медной трубы для кондиционеров. Должна обладать очень маленьким сопротивлением для того, чтобы по ней можно было пропускать большой ток. Толщину трубки обычно выбирают на глаз, в подавляющем большинстве случаев, выбор падает на 6 мм трубку. Также в качестве первички используют провода большего сечения.

Относительно вторичной обмотки устанавливается так, чтобы обеспечить нужный коэффициент связи. Часто играет роль построечного элемента в тех теслах, где первичный контур является резонансным. Точку подключения к первичке делают подвижной и ее перемещением изменяют резонансную частоту первичного контура.

Существуют трансформаторы Тесла без первичной обмотки. У них питание подается прямо на “земляной” конец вторички. Такой метод питания называется “бэйзфид” (basefeed).

Первичные обмотки обычно делают цилиндрическими, плоскими или коническим. Обычно, плоские первички используются в SGTC, конические- в SGTC и DRSSTC, а цилиндрические — в SSTC, DRSSTC и VTTC.

Заземление

Очень важная деталь теслы. Очень часто задают вопрос – куда же бьют стримеры? Отвечаем на этот вопрос — стримеры бьют в землю! И таким образом они замыкают ток, показанный на картинке синим цветом.

Таким образом, если заземление будет плохое, стримерам будет некуда деваться и им придется бить в теслу (замыкать свой ток), вместо того, чтобы извергаться в воздух. Меня спрашивали – обязательно ли заземлять теслу? Итак, ответ: заземление для теслы – обязательно.

Теоретически, для теслы можно вместо заземления использовать так называемый противовес – искусственное заземление в виде большего проводящего предмета. Практических конструкций с противовесами очень мало.

Внимание! Изготовление тесел с противовесами представляет намного большую опасность, чем тесел с простым заземлением, потому как вся конструкция находится под высоким относительно земли потенциалом. А относительно большая емкость между противовесом и окружающими предметами способна негативно на них повлиять

Технические характеристики Теслы

  • В первичной цепи установлен ограничитель тока на 1400 А.
  • Потребление энергии в сети около 20 А.
  • Резонансная частота составляет 42 кГц.
  • Предельная длина искры 3 метра.
  • Тесла имеет более 2 метра в высоту.
  • Диаметр верхнего тороида — около 1 метра.

Разумеется ни одна DRSSTC не может функционировать без хорошего резонансного конденсатора, и именно там появилась самая большая проблема — чем выше емкость, тем лучше эффект по искре, но и тоньше кошелек. Минимальное напряжение пробоя составляет 8 кВ, однако чем больше, тем лучше. После многих расчетов решено было принять параметры 600nF / 10kV, а это означает необходимость покупки 100 конденсаторов CDE942C20P15kF. Они не единственные конденсаторы подходящие для этой цели, но другие еще дороже.

Следующим шагом было проектирование механической части, расположение ключевых элементов и т. д. Первичка вызвала немало проблем. Одной из концепций была коническая обмотка, но с другой стороны, из-за гораздо лучшего распределения поля остановились на плоской. Обмотка выполнена из мягкой меди диаметром 15 мм с толщиной стенки 1 мм.

Другим важным элементом катушки Тесла является вторичная обмотка. Это классическое решение, которое заключается в использовании в качестве формы под неё канализационной трубы из ПВХ диаметром 200 мм и высотой 1 м. Катушка содержит около 2300 витков проволоки 0,4 мм. Это почти 2 кг меди и около 1,5 км кабеля. Обмотка традиционно залита лаком.

Тороиды представляют собой классическую конструкцию, изготовленную из вентиляционных гофрированных труб. Использование двух тороидов улучшает распределение электрического поля вокруг обмоток, благодаря чему искры неохотно идут внутрь. Также использовались защитные катушки в количестве 2 штуки — одна выше, другая — под первичной плоскостью. Верхняя катушка провода является временной.

Нижняя часть корпуса электроники будет покрыта сеткой, пока закрыта только лицевая сторона, чтобы иметь легкий доступ к деталям во время ввода Теслы в эксплуатацию.

Разумеется, для мощных транзисторов требуется массивный радиатор. Он также охлаждается двумя мощными 120-миллиметровыми вентиляторами. Хотя общее количество выделяемого тепла не велико — большой радиатор и кулеры нужны обязательно, как результат — во время работы радиатор практически холоден.

Следующий ключевой элемент — силовые фильтрующие конденсаторы. Поскольку устройство работает с мощным импульсом, для импульсной работы требуются высоковольтные электролиты значительной мощности и низким импедансом (low esr).

Получение постоянного напряжения 650 В DC несложно, достаточно удвоить напряжение сети 220 В.

Необходимо поставить диодный мост с напряжением выше 320 В (после выпрямления), в частности около 600 В постоянного тока, также были необходимы электролиты способные работать с таким напряжением, однако самое высокое напряжение, которое когда-либо встречалось на любом электролите, было 500 В, но и этого все еще недостаточно. Поэтому необходимо последовательно подключать два электролитических конденсатора, что означает половину емкости и потребность сразу в четырех конденсаторах.

Контроллер управляет промежуточным мостом на MOSFET. Однако на этот раз промежуточный мост питается стабилизированным напряжением 80 В, которое выдает специально сконструированный трансформатор, управляющий затворами транзисторов IGBT. Трансформация этого трансформатора составляет 4: 1: 1: 1: 1. Эта конструкция позволяет получить типичные 20V на затворах, и его применение направлено на значительное сокращение времени их перезарядки.

Молнии безумно громкие и невероятно яркие, но красота требует жертв, поэтому расходы превышают 1000 долларов.

Обсудить статью БОЛЬШАЯ САМОДЕЛЬНАЯ КАТУШКА ТЕСЛА DRSSTC

Трансформатор, увеличивающий напряжение и частоту во много раз, называется трансформатором Тесла. Энергосберегающие и люминесцентные лампы, кинескопы старых телевизоров, зарядка аккумуляторов на расстоянии и многое другое создано благодаря принципу работы этого устройства. Не будем исключать его использование в развлекательных целях, ведь «трансформатор Тесла» способен создавать красивые фиолетовые разряды – стримеры, напоминающие молнию (рис. 1). В процессе работы образуется электромагнитное поле, способное воздействовать на электронные приборы и даже на организм человека, а при разрядах в воздухе происходит химический процесс с выделением озона. Чтобы сделать трансформатор Тесла своими руками, необязательно иметь широкие познания в области электроники, достаточно следовать этой статье.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Инструкция по изготовлению катушки Тесла

Самым трудоёмким процессом изготовления катушки Тесла в домашних условиях будет намотка вторичной обмотки L2. Это наиболее значимый элемент в трансформаторе Тесла. И намотка — трудоемких процесс, требующий аккуратности и внимания.

Приготовим основу. Для этого нам подойдет ПВХ труба диаметром от 2-х см.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Отметим на трубе необходимую длину — примерно от 9 до 20 см. Желательно соблюдать пропорцию 4-5:1. Т.е. если у вас труба диаметром 20 мм, то её длина составит от 8 до 10 см.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Затем отпилим ножовкой по оставленной маркером метке. Срез должен быть ровным и перпендикулярным к трубе, т. к. мы затем будем приклеивать эту трубу к доске, а сверху будет приклеен шарик.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Торец трубы надо зашкурить наждачной бумагой с обеих сторон. Необходимо убрать стружку, оставшуюся от отпиливания куска трубы, а также выровнять поверхность для приклеивания её к основе.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

С двух концов трубы надо просверлить по одному отверстию. Диаметр этих отверстий должен быть такой, чтобы проволока, которую мы будем использовать при намотке, свободно прошла туда. Т.е. это должны быть маленькие отверстия. Если у вас нет такого тонкого сверла, то можно пропаять трубу, используя тонкий гвоздик, нагревая его на плите.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Пропускаем конец проволоки для намотки в трубу.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Фиксируем этот конец провода с помощью клеевого пистолета. Фиксацию производим с внутренней сторона трубы.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Начинаем намотку проволоки. Для этого можно использовать медную проволоку с изоляцией диаметром от 0,08 до 0,3 мм. Намотка должна быть плотной, аккуратной. Не допускайте перехлёстов. Количество витков от 300 до 1000, в зависимости от вашей трубы и диаметра проволоки. В нашем варианте применяется проволока 0,08 мм. диаметром и 300 витков намотки.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

После того, как намотка закончена, обрежьте проволоку, оставив кусок сантиметров 10.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Проденьте проволоку в отверстие и закрепите с внутренней стороны с помощью капельки клея.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Теперь надо приклеить изготовленную катушку к основе. В качестве основы можно взять небольшую доску или кусок пластика размером 15-20 см. Для приклеивания катушки надо аккуратно намазать её торец.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Затем присоединяем вторичную обмотку катушки на свое место на основе.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Затем к основе приклеиваем транзистор, выключатель и резистор. Таким образом все элементы фиксируем на доске.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Делаем катушку L1. Для этого нам потребуется толстая проволока. Диаметр — от 1 мм. и больше, в зависимости от вашей катушки. В нашем случае толщины в 1 мм. проволоки будет достаточно. Берем остаток трубы и наматываем на него 3 витка толстой проволоки в изоляции.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Потом надеваем катушку L1 на L2.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Собираем все элементы катушки Тесла по по этой схеме.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими рукамиСхема простой катушки Тесла

Все элементы и провода крепим к основе с помощью клеевого пистолета. Батарейку «Крона» также приклеиваем, чтобы ничего не болталось.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Теперь нам предстоит изготовить последний элемент трансформатора Тесла — излучатель. Его можно сделать из теннисного шарика, обернутого пищевой фольгой. Для этого берем кусок фольги и просто оборачиваем в неё шарик. Обрезаем лишнее, чтобы шарик был ровно завернут в фольгу и ничего не торчало.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Присоединяем шарик в фольге к верхнему проводу катушки L2, просовывая провод внутрь фольги. Закрепляем место присоединения кусочком изоленты и приклеиваем шарик к верхушке L2.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Вот и всё! Мы изготовили катушку Тесла своими руками! Так выглядит это устройство.Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Теперь осталось только проверить работоспособность изготовленного нами трансформатора Тесла. Для этого надо включить устройство, взять в руки люминесцентную лампу и поднести к катушке. Мы должны увидеть, как загорается и горит поднесенная лампа прямо в руках!Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Это означает, что всё получилось и всё работает! Вы стали обладателем собственноручно изготовленной катушки Тесла. Если вдруг возникли проблемы, то проверьте напряжение на батарейке. Часто, если батарейка долго где-то лежала, она уже не работает как положено.
Но надеемся, что у вас все получилось! Можно попробовать менять количества витков на вторичной обмотки катушки L2, а также и количество витков и толщину провода на катушке L1. Источник питания может также быть различным от 6 до 15 В. для таких небольших катушкек. Пробуйте, экспериментируйте! И у вас всё получится!

Альтернативный источник электроэнергии

Данное изобретение можно смело отнести к альтернативным источникам электроэнергии. Благодаря своим возможностям, генератор Тесла является возможной заменой солнечным батареям. Он отличается простой конструкцией, которая легко собирается и минимальным количеством используемых материалов. Соответственно, и финансовые затраты тоже незначительные. Отдельно взятое устройство конечно не сравнится с аналогичной солнечной панелью, но если соединить в одно целое сразу несколько единиц, то может вполне получиться приемлемый результат.

Многие ученые до сих пор ведут споры об использовании действия свободной энергии при создании такого устройства. Однако, большинство современных технических достижений в самом начале их открытия, тоже считались недосягаемыми для практической реализации. До настоящего времени остались неисследованными многие сферы, связанные с энергией и физическими полями. Хорошо изучены лишь те виды, которые поддаются исследованиям, измерениям и прочим ощущениям. Тем не менее, существуют явления, не поддающиеся каким-либо замерам, поскольку отсутствуют даже приборы для этих целей.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

В категорию неисследованного попал и трансформатор Тесла, поскольку принципы его работы расходятся с общепринятыми теориями, связанными с производством электроэнергии. Многим ученым он кажется своеобразным вечным двигателем, не требующим энергии для своей работы, да еще и способным производить другие виды энергии – электрическую или тепловую. Эти утверждения связаны с использованием генератором свободной энергии, происхождение которой до сих пор никак теоретически не обосновано. То есть, на основе известных законов, понятий и определений делается вывод, что такая конструкция на практике не будет работать, поскольку она идет вразрез с законом сохранения энергии и не соблюдает его принцип.

Пока ученые спорят, некоторые домашние умельцы создают вполне работоспособные модели, подтверждающие на практике теоретические предположения. Для более глубокого понимания процессов, следует внимательно изучить конструкцию и принцип действия этих устройств.

Особенности личности

Особенности работы и применения резонансного трансформатора Тесла

Современники Николы Теслы утверждали, что его гениальность и одаренность всегда граничили с эксцентричностью и амбициозностью. Ему приписывали даже способность предвидеть будущее. О привычках изобретателя известно не только из воспоминаний окружающих, он рассказывал о них в мемуарах:

  • игра на бильярде;
  • сон от 2 до 4 часов в сутки;
  • привычка вести счет пройденным шагам;
  • способность лучше видеть в темноте, из-за воздействия электромагнитных полей;
  • светобоязнь.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками
Тесла в последние годы жизни

Также Тесла сторонился отношений – ошибочность своей позиции одиночки он признал лишь на поздних годах жизни. Тогда же, в возрасте около 80 лет, Тесла обратился к религии. До этого он был атеистом, несмотря на профессию и происхождение родителей.

Принцип работы

Трансформатор Тесла состоит из двух обмоток – первичной (Lp) и вторичной (Ls) (их чаще называют “первичка” и “вторичка”). К первичной обмотке подводится переменное напряжение, и она создает магнитное поле. При помощи этого поля энергия из первичной обмотки передается во вторичную. В этом трансформатор тесла очень похож на самый обычный “железный” трансформатор.

Вторичная обмотка вместе с собственной паразитной (Cs) емкостью образуют колебательный контур, который накапливает переданную ему энергию. Часть времени вся энергия в колебательном контуре храниться в виде напряжения. Таким образом, чем больше энергии мы вкачаем в контур, тем больше напряжения получим.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками
Простая схема работы катушки тесла.

Тесла обладает тремя основными характеристиками – резонансной частотой вторичного контура, коэффициентом связи первичной и вторичной обмоток, добротностью вторичного контура.

Что такое резонансная частота колебательного контура, читателю должно быть известно. Я же подробнее остановлюсь на коэффициенте связи и добротности.

Коэффициент связи определяет, насколько быстро энергия из первичной обмотки передается во вторичную, а добротность – насколько долго колебательный контур может сохранять энергию.

Аналогия с качелями

Для того, чтобы лучше понять, как колебательный контур накапливает энергию, и откуда в тесле берется такое большое напряжение, представим качели, которые раскачивает здоровенный мужик. Качели – это колебательный контур, мужик– это первичная обмотка. Скорость качели – это ток во вторичной обмотке, а высота подъема – наше долгожданное напряжение.

Популярные статьи  Как сделать розу из пластилина. Аппликация на картоне, объемная. Мастер класс пошагово своими руками для детей

Мужик толкает качели, и, таким образом передает в них энергию. И вот, за несколько толчков, качели раскачались и подлетают так высоко, как это только возможно – они накопили много энергии. Тоже самое происходит и с теслой, только когда энергии становится слишком много, происходит пробой воздуха, и мы видим наши красивущий стример.

Естественно, раскачивать качели нужно не абы как, а в точном согласии с их собственными колебаниями. Количество колебаний качелей в секунду называется “резонансная частота”.

Участок траектории полета качели, на протяжении которого мужик их толкает определяет коэффициент связи. Если мужик будет постоянно держать качели своей здоровенной ручищей, то он раскачает их очень быстро, но качели смогут отклониться только на длину руки мужика. В таком случае говорят, что коэффициент связи равен единице. Наши качели с большим коэффициентом связи — это аналог обычного трансформатора.

Будет интересно Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками

Теперь рассмотрим ситуацию, когда мужик только немного подталкивает качели. В этом случае коэффициент связи мал, а качели отклоняются намного дальше – мужик теперь их не держит. Качели придется раскачивать дольше, но с этим справится даже очень хилый мужик, чуть-чуть толкая их каждый период колебаний. Такие качели и есть аналогом трансформатора Тесла. Чем больше коэффициент связи, тем быстрее во вторичный контур накачивается энергия, но при этом выходное напряжение теслы получается меньше.

Теперь рассмотрим добротность. Добротность – это противоположность трению в качелях. Если трение очень большое (низкая добротность), то мужик своими слабенькими толчками не сможет их раскачать. Таким образом, коэффициент связи и добротность контура должны быть согласованны для достижения максимальной высоты качелей (максимальной длинны стримера).

Так-как добротность вторичной обмотки в трансформаторе Тесла – величина не постоянная (она зависит от стримера), то согласовать эти две величины очень не просто, и поэтому просто подбирают опытным путем. Кратко о принципе работы трансформатора можно посмотреть в видеоролике.

Как сделать катушку Тесла

Вариации катушек Тесла могут быть разными. Однако в целях ознакомления с работой устройства, рассмотрим изготовление изделия небольших размеров.

Для конструирования понадобится следующий перечень:

  • провод ПЭВ диаметром 0,25 и 1,2 мм;
  • транзистор 2N2222A;
  • сопротивление 22 кОм;
  • «Крона» и разъем для нее;
  • паяльник и припой;
  • кусочек фанеры;
  • пластиковая трубка;
  • теннисный шарик;
  • изолента;
  • наждачка;
  • ножовка;
  • кусачки;
  • клеевой пистолет.

Пошаговая инструкция

Рассмотрим поэтапно то, как собрать катушку:

  1. Подготавливаем пластиковую трубку сечением минимум 2 см.
  2. Отмечаем, а после отрезаем нужную длину трубки. Параметр должен быть в пределах 9-20 см.
  3. Обрабатываем торцы трубки наждачкой, убирая заусенцы.
  4. С обоих концов трубки сверлим отверстия, чтобы в них можно было продеть провод катушки.
  5. Запускаем в одно из отверстий край провода.
  6. Закрепляем проволоку клеевым пистолетом изнутри трубки.
  7. Производим намотку катушки виток к витку. Количество витков определяется диаметром трубки и провода и может варьироваться от 300 до 1000. Так, с проводом 0,08 мм потребуется около 300 витков.
  8. После завершения намотки, обрезаем провод, оставляя конец длиной 10 см.
  9. Продеваем проволоку в отверстие и закрепляем его клеем.
  10. Для фиксации катушки к основанию наносим клей на один из торцов и закрепляем деталь. В качестве основы можно использовать кусок фанеры.
  11. К основанию приклеиваем также транзистор, сопротивление и выключатель.
  12. Для изготовления второй катушки используем более толстый провод, который наматываем поверх первой катушки в количестве трех витков.
  13. Соединяем все элементы согласно с приведенной схемой.
  14. Батарейку фиксируем аналогичным способом — на клей.
  15. Для изготовления излучателя теннисный шарик обматываем фольгой.
  16. Присоединяем второй конец катушки (верхний) к шарику и фиксируем провод изолентой. Сам шарик закрепляем к трубке на клей.
  17. Готовое устройство имеет вид, как на фото.

Миниатюрная катушка

Катушку Тесла можно выполнить довольно маленьких размеров, которые позволяют поместить ее в кармане. В приведенной схеме введен преобразователь напряжения, позволяющий получить с 12 В 10 тыс. вольт.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Для сборки можно использовать такие элементы:

  • диод 5ГЕ200АФ;
  • конденсаторы 2200 пФ*5кВ;
  • провод ПВ 2,5 мм;
  • провод ПЭВ 0,01 мм;
  • полимерная трубка сечением 15 мм.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Емкость необходимо подбирать опытным путем: от нее зависит продолжительность импульса в первичной катушке.

Первичная обмотка имеет 6 витков с диаметром наружного витка 60 мм. Вторичка изготавливается плотной намоткой и имеет 980 витков. После завершения сборки необходимо провести регулировку устройства. Для правильной работы его нужно ввести в резонанс. Как правило, действия сводятся к регулировке зазора разрядника. Процедуру проводят до тех пор, пока появится наилучшая длина дуги.

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Подбор материалов и деталей

Произведём поиск и подбор деталей к каждому вышеперечисленному узлу конструкции:

  1. Для питания потребуется 12 – 19 В постоянного напряжения. Подойдёт машинный аккумулятор, зарядное устройство от ноутбука или понижающий трансформатор с диодным мостом, для получения постоянного тока.
  2. Найдём детали для первичного контура:

— Переменный резистор R1 с номиналом 50 кОм. Для удачной сборки не забудьте соединить два контакта этого резистора согласно схеме.

— Резистор R2 с номиналом 75 Ом.

— Транзистор VT1 D13007 или советский аналог с n-p-n структурой.

— Радиатор для охлаждения транзистора можно поискать на мощных транзисторах в неисправной технике. Размер напрямую влияет на качество охлаждения.

— Первичная обмотка трансформатора Тесла. Проводником может быть простая медная трубка или провод диаметром 0,5–1 см. Обмотка делается плоской, цилиндрической или конической (рис. 2).Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

Вторичный контур состоит из катушки и, при необходимости, из терминала. Обмотку выполняем проводом с диаметром от 0,1 до 0,3 мм². Провод можно намотать на диэлектрическую ПВХ трубку. Длина трубки 25–40 см, а диаметр 3–5 см. Наматывать следует виток к витку: без пересечений, пропусков. Чтобы обмотка не сползла и не размоталась, рекомендуется закреплять намотанные участки. Количество витков от 700 до 1000 (рис. 3).

Как сделать миниатюрную катушку Тесла своими руками

После намотки изолируем вторичную катушку краской, лаком или другим диэлектриком. Это предотвратит попадание в неё стримера.

Терминал – дополнительная ёмкость вторичного контура, подключённая последовательно. При малых стримерах в нем нет необходимости. Достаточно вывести конец катушки на 0,5–5 см вверх.

После того, как собрали все необходимые детали для катушки Тесла, приступаем к сборке конструкции своими руками.

Это интересно: Настраиваем датчик движения своими руками — разбираемся в общих чертах

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: