Nikola Tesla is een legendarische figuur en de betekenis van sommige van zijn uitvindingen wordt tot op de dag van vandaag betwist. We zullen niet ingaan op mystiek, maar praten over hoe je iets spectaculairs kunt maken volgens Tesla's "recepten". Dit is een Tesla-spoel. Als je haar eenmaal hebt gezien, zul je dit ongelooflijke en verbazingwekkende gezicht nooit vergeten!
Algemene informatie
Als we het hebben over de eenvoudigste dergelijke transformator (spoel), dan bestaat deze uit twee spoelen die geen gemeenschappelijke kern hebben. Er moeten minstens een dozijn windingen dikke draad op de primaire wikkeling zitten. Er zijn al minstens 1000 windingen op de secundaire gewikkeld. Houd er rekening mee dat de Tesla-spoel een transformatieverhouding heeft die 10-50 keer groter is dan de verhouding van het aantal windingen op de tweede wikkeling tot de eerste.
De uitgangsspanning van een dergelijke transformator kan enkele miljoenen volt overschrijden. Het is deze omstandigheid die zorgt voor het verschijnen van spectaculaire ontladingen, waarvan de lengte meerdere meters tegelijk kan bereiken.
Toen de mogelijkheden van de transformator voorop stondengedemonstreerd aan het publiek?
In de stad Colorado Springs brandde ooit een generator van een lokale elektriciteitscentrale volledig uit. De reden was dat de stroom ervan naar de primaire wikkeling van de uitvinding van Nikola Tesla ging. Tijdens dit ingenieuze experiment bewees de wetenschapper voor het eerst aan de gemeenschap dat het bestaan van een staande elektromagnetische golf een realiteit is. Als je droom een Tesla-spoel is, is het moeilijkste om met je eigen handen te doen de primaire wikkeling.
Eigenlijk is het zelf maken niet zo moeilijk, maar het is veel moeilijker om het eindproduct een visueel aantrekkelijk uiterlijk te geven.
Eenvoudige transformator
Eerst zul je ergens een bron van hoogspanning moeten vinden, en minimaal 1,5 kV. Het is echter het beste om meteen te vertrouwen op 5 kV. Dan koppelen we het allemaal aan een geschikte condensator. Als de capaciteit te groot is, kun je een beetje experimenteren met diodebruggen. Daarna maak je de zogenaamde vonkbrug, ter wille van het effect waarvan de hele Tesla-spoel ontstaat.
Maak het gemakkelijk: neem een paar draden en draai ze vervolgens met isolatietape zodat de blote uiteinden in één richting kijken. We passen de opening ertussen heel zorgvuldig aan, zodat de doorslag een spanning heeft die iets hoger is dan die van de stroombron. Maak je geen zorgen, aangezien de stroom AC is, zal de piekspanning altijd iets hoger zijn dan aangegeven. Daarna kan de hele structuur worden aangesloten op de primaire wikkeling.
In dit geval, voor de vervaardiging van de secundaire, kunt u slechts 150-200 windingen aanzettenelke kartonnen hoes. Als je alles goed doet, krijg je een goede ontlading, evenals een merkbare vertakking. Het is erg belangrijk om de uitgang van de tweede spoelput te aarden.
Dit is hoe de eenvoudigste Tesla-spoel is geworden. Iedereen die op zijn minst minimale kennis van elektriciteit heeft, kan het met zijn eigen handen maken.
Een "serieuzer" apparaat ontwerpen
Dit is allemaal goed, maar hoe werkt een transformator, die zich niet schaamt om te laten zien, zelfs niet op een tentoonstelling? Het is heel goed mogelijk om een krachtiger apparaat te maken, maar dit zal veel meer werk vergen. Ten eerste waarschuwen we u dat om dergelijke experimenten uit te voeren, u zeer betrouwbare bedrading moet hebben, anders kunnen problemen niet worden vermeden! Waar moet dan rekening mee worden gehouden? Tesla-spoelen hebben, zoals we al zeiden, echt hoge spanning nodig.
Het moet minimaal 6 kV zijn, anders zie je geen mooie ontladingen en gaan de instellingen constant de verkeerde kant op. Bovendien mag de bougie alleen uit massieve stukken koper bestaan en voor uw eigen veiligheid zo stevig mogelijk in één positie worden vastgezet. Het vermogen van het hele "huishouden" moet minimaal 60 watt zijn, maar het is beter om 100 of meer te nemen. Is deze waarde lager, dan krijg je zeker geen echt spectaculaire Tesla-spoel.
Heel belangrijk! Zowel de condensator als de primaire wikkeling moeten uiteindelijk een specifiek oscillerend circuit vormen dat in resonantie gaat met de secundaire wikkeling.
Houd er rekening mee dat de wikkeling kan resonerenin verschillende bereiken tegelijk. Experimenten hebben aangetoond dat de frequentie 200, 400, 800 of 1200 kHz is. In de regel hangt het allemaal af van de toestand en locatie van de primaire wikkeling. Als je geen frequentiegenerator hebt, moet je experimenteren met de capaciteit van de condensator en het aantal windingen van de wikkeling wijzigen.
Nogmaals, we herinneren je eraan dat we het hebben over een bifilaire Tesla-spoel (met twee spoelen). Dus de kwestie van het opwinden moet serieus worden genomen, want anders komt er niets zinnigs van het idee.
Enige informatie over condensatoren
Het is beter om de condensator zelf te nemen met een niet al te uitstekende capaciteit (zodat deze tijd heeft om op tijd een lading op te bouwen) of een diodebrug te gebruiken die is ontworpen om wisselstroom te corrigeren. We merken meteen op dat het gebruik van een brug meer gerechtvaardigd is, omdat condensatoren van bijna elke capaciteit kunnen worden gebruikt, maar je zult een speciale weerstand moeten nemen om de structuur te ontladen. De stroom van hem klopt heel (!) sterk.
Merk op dat de Tesla-spoel op de transistor door ons niet wordt beschouwd. Transistors met de gewenste eigenschappen zul je nu eenmaal niet vinden.
Belangrijk
In het algemeen herinneren we u er nogmaals aan: controleer voordat u de Tesla-spoel monteert de staat van alle bedrading in het huis of appartement, zorg voor de beschikbaarheid van hoogwaardige aarding! Dit lijkt misschien een saaie vermaning, maar met zo'n spanning v alt niet te spotten!
Het is absoluut noodzakelijk om de wikkelingen zeer betrouwbaar van elkaar te isoleren, anders breek je doorgegarandeerd. Op de secundaire wikkeling is het wenselijk om isolatie tussen de lagen windingen te maken, omdat elke min of meer diepe kras op de draad zal worden versierd met een kleine maar uiterst gevaarlijke ontladingscorona. Nu aan de slag!
Aan de slag
Zoals je kunt zien, heb je niet zoveel elementen nodig voor de montage. U hoeft alleen te onthouden dat om het apparaat goed te laten werken, u het niet alleen correct moet monteren, maar ook correct moet configureren! Maar de eerste dingen eerst.
Transformatoren (MOT's) kunnen uit elke oude magnetron worden gedemonteerd. Dit is bijna een standaard transformator, maar hij heeft één belangrijk verschil: de kern ervan werkt bijna altijd in de verzadigingsmodus. Zo kan een zeer compact en eenvoudig apparaat tot 1,5 kV leveren. Helaas hebben ze ook specifieke nadelen.
Dus, de waarde van de nullaststroom is ongeveer drie tot vier ampère, en de verwarming is zelfs in rust erg groot. In een gemiddelde magnetronoven produceert de MOT ongeveer 2-2.3 kV, en de stroomsterkte is ongeveer 500-850 mA.
Kenmerken van APK's
Let op! Bij deze transformatoren begint de primaire wikkeling onderaan, terwijl de secundaire wikkeling zich bovenaan bevindt. Dit ontwerp zorgt voor een betere isolatie van alle wikkelingen. In de regel is er op de "secundaire" een filamentwikkeling van de magnetron (ongeveer 3,6 volt). Tussen twee lagen metaal kan een oplettende vakman een paar metalen jumpers opmerken. Dit zijn magnetische shunts. Voorwat hebben ze nodig?
Het feit is dat ze een deel van het magnetische veld dat de primaire wikkeling creëert, om zichzelf sluiten. Dit wordt gedaan om het veld en de stroom zelf op de tweede wikkeling te stabiliseren. Als ze er niet zijn, gaat bij de minste kortsluiting de hele belasting naar de "primaire" en de weerstand is erg klein. Zo beschermen deze kleine onderdelen de transformator en u, omdat ze veel onaangename gevolgen voorkomen. Vreemd genoeg, is het nog steeds beter om ze te verwijderen? Waarom?
Onthoud dat in een magnetron het probleem van oververhitting van dit belangrijke apparaat wordt opgelost door krachtige ventilatoren te installeren. Als u een transformator heeft die geen shunts heeft, zijn de vermogens- en warmteafvoer veel hoger. Voor alle geïmporteerde magnetrons zijn ze meestal grondig gevuld met epoxyhars. Dus waarom zouden ze verwijderd moeten worden? Het feit is dat in dit geval de "afname" van de stroom onder belasting aanzienlijk wordt verminderd, wat erg belangrijk is voor onze doeleinden. Hoe zit het met oververhitting? We raden aan om de ILO in transformatorolie te doen.
Trouwens, een platte Tesla-spoel doet het over het algemeen zonder een ferromagnetische kern en een transformator, maar heeft een nog hogere voedingsspanning nodig. Daarom wordt het ten zeerste afgeraden om zoiets thuis mee te maken.
Nogmaals over veiligheid
Een kleine toevoeging: de spanning op de secundaire wikkeling is zodanig dat een elektrische schok tijdens de storing gegarandeerd de dood tot gevolg heeft. Onthoud dat het Tesla-spoelcircuit uitgaat van een stroomsterkte van 500-850 A. De maximale waarde van deze waarde, die nog steeds een kans geeft opoverleven is gelijk aan… 10 A. Vergeet dus niet de eenvoudigste voorzorgsmaatregelen tijdens het werken!
Waar en hoeveel onderdelen kopen?
Helaas, er is slecht nieuws: ten eerste kost een fatsoenlijke ILO minstens tweeduizend roebel. Ten tweede is het bijna onmogelijk om het zelfs in gespecialiseerde winkels in de schappen te vinden. Er is alleen maar hoop voor de ineenstorting en "vlooienmarkten", die veel zullen moeten rennen op zoek naar wat je zoekt.
Gebruik indien mogelijk de APK van de oude Sovjet Elektronika-magnetronoven. Het is niet zo compact als geïmporteerde tegenhangers, maar het werkt ook in de modus van een conventionele transformator. De industriële benaming is TV-11-3-220-50. Het heeft een vermogen van ongeveer 1,5 kW, produceert ongeveer 2200 volt aan de uitgang en de stroomsterkte is 800 mA. Kortom, de parameters zijn zelfs voor onze tijd zeer behoorlijk. Bovendien heeft hij een extra 12V-wikkeling, ideaal als stroombron voor een ventilator die de Tesla-vonk zal koelen.
Wat moet ik nog meer gebruiken?
Hoogwaardige hoogspannings-keramische condensatoren van de K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14 serie. Ze vinden is moeilijk, dus het is beter om professionele elektriciens als goede vrienden te hebben. Hoe zit het met het hoogdoorlaatfilter? U hebt twee spoelen nodig die hoge frequenties betrouwbaar kunnen wegfilteren. Elk van hen moet minimaal 140 windingen van hoogwaardig koperdraad hebben (gelakt).
Enige informatie over de bougie
Iskrovikontworpen om oscillaties in het circuit op te wekken. Als het niet in het circuit zit, gaat de stroom weg, maar de resonantie niet. Bovendien begint de voeding door de primaire wikkeling te "prikken", wat bijna gegarandeerd tot kortsluiting leidt! Als de bougie niet gesloten is, kunnen de hoogspanningscondensatoren niet worden opgeladen. Zodra het sluit, beginnen oscillaties in het circuit. Om problemen te voorkomen gebruiken ze een gashendel. Wanneer de vonk sluit, voorkomt de spoel dat er stroom uit de voeding lekt, en alleen dan, wanneer het circuit open is, begint het versnelde opladen van de condensatoren.
Apparaatfunctie
Ten slotte zullen we nog een paar woorden zeggen over de Tesla-transformator zelf: voor de primaire wikkeling is het onwaarschijnlijk dat u een koperdraad met de vereiste diameter kunt vinden, dus het is gemakkelijker om koperen leidingen van koelapparatuur. Het aantal beurten is van zeven tot negen. Op de "secundaire" moet je minimaal 400 (tot 800) windingen winden. Het is onmogelijk om de exacte hoeveelheid te bepalen, dus zal er geëxperimenteerd moeten worden. Eén uitgang is verbonden met de TOR (bliksemstraler), en de tweede is zeer (!) betrouwbaar geaard.
Wat moet ik van de zender maken? Gebruik hiervoor een gewone ventilatiegolf. Voordat u een Tesla-spoel maakt, waarvan de foto hier is, moet u nadenken over hoe u deze origineler kunt ontwerpen. Hieronder staan enkele tips.
Bezig met afronden…
Helaas, maar dit spectaculaire apparaat heeft tot op de dag van vandaag geen praktische toepassing. iemand laat zienexperimenten in instituten, iemand verdient hieraan, het regelen van parken van "wonderen van elektriciteit". In Amerika heeft een heel geweldige vriend een paar jaar geleden een Tesla-spoel volledig gebouwd … een kerstboom!
Om haar mooier te maken, bracht hij verschillende stoffen aan op de bliksemafleider. Onthoud: boorzuur maakt de boom groen, mangaan maakt de boom blauw en lithium maakt hem karmozijnrood. Tot nu toe zijn er geschillen over het ware doel van de uitvinding van een briljante wetenschapper, maar vandaag is het een gewone attractie.
Hier leest u hoe u een Tesla-spoel maakt.
