Nikola Tesla je legendarna osebnost, pomen nekaterih njegovih izumov pa je še danes sporen. Ne bomo se spuščali v mistiko, ampak raje o tem, kako narediti nekaj spektakularnega po Teslinih »receptih«. To je Tesla tuljava. Ko jo enkrat zagledate, ne boste nikoli pozabili tega neverjetnega in neverjetnega prizora!
Splošne informacije
Če govorimo o najpreprostejšem takšnem transformatorju (tuljavi), potem je sestavljen iz dveh tuljav, ki nimata skupnega jedra. Na primarnem navitju mora biti vsaj ducat zavojev debele žice. Na sekundarni je že navitih vsaj 1000 zavojev. Upoštevajte, da ima Teslova tuljava transformacijsko razmerje, ki je 10-50-krat večje od razmerja števila zavojev na drugem navitju do prvega.
Izhodna napetost takšnega transformatorja lahko preseže več milijonov voltov. Prav ta okoliščina zagotavlja pojav spektakularnih izpustov, katerih dolžina lahko naenkrat doseže več metrov.
Ko so bile zmogljivosti transformatorja prvepredstavljen javnosti?
V mestu Colorado Springs je nekoč popolnoma pogorel generator v lokalni elektrarni. Razlog je bil v tem, da je tok iz njega šel na napajanje primarnega navitja izuma Nikole Tesle. Med tem iznajdljivim eksperimentom je znanstvenik prvič dokazal skupnosti, da je obstoj stoječega elektromagnetnega vala resničnost. Če so vaše sanje Teslina tuljava, je z lastnimi rokami najtežje narediti primarno navijanje.
Pravzaprav izdelati sami ni tako težko, veliko težje pa je končnemu izdelku dati vizualno privlačen videz.
preprost transformator
Najprej boste morali nekje najti vir visoke napetosti in vsaj 1,5 kV. Vendar je najbolje, da se takoj zanesete na 5 kV. Nato vse skupaj pritrdimo na primeren kondenzator. Če je njegova kapacitivnost prevelika, lahko malo eksperimentirate z diodnimi mostovi. Po tem naredite tako imenovano iskriško režo, zaradi katerega se ustvari celotna Teslova tuljava.
Poenostavite: vzemite nekaj žic in jih nato zvijte z električnim trakom, tako da goli konci gledajo v eno smer. Zelo previdno prilagodimo režo med njima, tako da je razčlenitev pri napetosti, ki je nekoliko višja od napetosti za vir napajanja. Ne skrbite, ker je tok AC, bo najvišja napetost vedno nekoliko višja od navedene. Po tem se lahko celotna konstrukcija poveže s primarnim navitjem.
V tem primeru lahko za izdelavo sekundarja navijete le 150-200 obratovkateri koli kartonski ovoj. Če vse naredite pravilno, boste dobili dober izcedek, pa tudi njegovo opazno razvejanje. Zelo pomembno je, da izhod iz druge tuljave ozemljite.
Tako se je izkazala najpreprostejša Teslova tuljava. Vsak, ki ima vsaj minimalno znanje iz elektrike, ga lahko naredi z lastnimi rokami.
Oblikovanje bolj "resne" naprave
Vse to je dobro, a kako deluje transformator, ki ga ni sram pokazati niti na kakšni razstavi? Povsem mogoče je narediti zmogljivejšo napravo, vendar bo to zahtevalo veliko več dela. Najprej vas opozarjamo, da morate za izvedbo takšnih poskusov imeti zelo zanesljivo ožičenje, sicer se težavam ni mogoče izogniti! Kaj je torej treba upoštevati? Tesline tuljave, kot smo rekli, potrebujejo res visoko napetost.
Napetost mora biti najmanj 6 kV, sicer ne boste videli lepih razelektritev, nastavitve pa se bodo nenehno motile. Poleg tega naj bo svečka izdelana samo iz trdnih kosov bakra, zaradi lastne varnosti pa naj bodo čim bolj trdno pritrjeni v enem položaju. Moč celotnega "gospodinjstva" mora biti najmanj 60 vatov, vendar je bolje vzeti 100 ali več. Če je ta vrednost nižja, potem zagotovo ne boste dobili res spektakularne Teslove tuljave.
Zelo pomembno! Tako kondenzator kot primarno navitje morata sčasoma tvoriti poseben nihajni krog, ki vstopi v stanje resonance s sekundarnim navitjem.
Zavedajte se, da lahko navitje odmevav več različnih obsegih hkrati. Poskusi so pokazali, da je frekvenca 200, 400, 800 ali 1200 kHz. Praviloma je vse odvisno od stanja in lokacije primarnega navitja. Če nimate frekvenčnega generatorja, boste morali eksperimentirati s kapacitivnostjo kondenzatorja, pa tudi spremeniti število zavojev na navitju.
Še enkrat vas spomnimo, da razpravljamo o bifilarni Teslini tuljavi (z dvema tuljavama). Zato je treba vprašanje navijanja jemati resno, saj drugače iz ideje ne bo nič pametnega.
Nekaj informacij o kondenzatorjih
Bolje je, da vzamete sam kondenzator z ne preveč izjemne zmogljivosti (da ima čas, da se pravočasno nabere naboj) ali uporabite diodni most, namenjen popravljanju izmeničnega toka. Takoj ugotavljamo, da je uporaba mostu bolj upravičena, saj je mogoče uporabiti kondenzatorje skoraj katere koli zmogljivosti, vendar boste za praznjenje strukture morali vzeti poseben upor. Tok iz njega bije zelo (!) močno.
Upoštevajte, da Teslove tuljave na tranzistorju ne upoštevamo. Navsezadnje preprosto ne boste našli tranzistorjev z želenimi lastnostmi.
Pomembno
Na splošno vas še enkrat spomnimo: preden sestavite Teslino tuljavo, preverite stanje vseh napeljav v hiši ali stanovanju, poskrbite za razpoložljivost visokokakovostne ozemljitve! To se morda zdi dolgočasno opomin, a s takšno napetostjo se ne gre hecati!
Nujno je treba navitja zelo zanesljivo izolirati drug od drugega, sicer se boste prebilizagotovljeno. Na sekundarnem navitju je zaželeno narediti izolacijo med plastmi zavojev, saj bo vsaka bolj ali manj globoka praska na žici okrašena z majhno, a izjemno nevarno izpustno korono. Zdaj pa se lotite posla!
Kako začeti
Kot vidite, za montažo ne boste potrebovali toliko elementov. Zapomniti si morate le, da za pravilno delovanje naprave morate ne le pravilno sestaviti, ampak tudi pravilno konfigurirati! Vendar pa najprej najprej.
Transformatorje (MOT) je mogoče razstaviti iz katere koli stare mikrovalovne pečice. To je skoraj standardni močnostni transformator, vendar ima eno pomembno razliko: njegovo jedro skoraj vedno deluje v načinu nasičenosti. Tako lahko zelo kompaktna in preprosta naprava oddaja do 1,5 kV. Žal imajo tudi posebne pomanjkljivosti.
Torej je vrednost toka brez obremenitve približno tri do štiri ampere, ogrevanje tudi v prostem teku pa je zelo veliko. V povprečni mikrovalovni pečici MOT proizvede približno 2-2,3 kV, trenutna moč pa je približno 500-850 mA.
Značilnosti MOT-jev
Pozor! Pri teh transformatorjih se primarno navitje začne spodaj, sekundarno navitje pa na vrhu. Ta zasnova zagotavlja boljšo izolacijo za vsa navitja. Praviloma je na "sekundari" navitje z žarilno nitko iz magnetrona (približno 3,6 voltov). Med dvema plasti kovine lahko pozoren mojster opazi nekaj nekakšnih kovinskih skakalcev. To so magnetni šanti. Zakaj potrebujejo?
Dejstvo je, da nase zaprejo del magnetnega polja, ki ga ustvarja primarno navitje. To se naredi za stabilizacijo polja in samega toka na drugem navitju. Če jih ni, potem ob najmanjšem kratkem stiku celotna obremenitev preide na "primarno", njen upor pa je zelo majhen. Tako ti majhni deli ščitijo transformator in vas, saj preprečijo številne neprijetne posledice. Nenavadno, ali jih je vseeno bolje odstraniti? Zakaj?
Ne pozabite, da se v mikrovalovni pečici problem pregrevanja te pomembne naprave rešuje z namestitvijo močnih ventilatorjev. Če imate transformator, ki nima shuntov, potem sta njegova moč in odvajanje toplote veliko večji. Za vse uvožene mikrovalovne pečice so največkrat temeljito napolnjene z epoksidno smolo. Zakaj bi jih torej morali odstraniti? Dejstvo je, da se v tem primeru "upad" toka pod obremenitvijo znatno zmanjša, kar je za naše namene zelo pomembno. Kaj pa pregrevanje? Priporočamo, da ILO vstavite v transformatorsko olje.
Mimogrede, ravna Teslova tuljava na splošno ne deluje brez feromagnetnega jedra in transformatorja, vendar potrebuje še višjo napetost. Zaradi tega je nekaj takega doma zelo odsvetovano.
Še enkrat o varnosti
Majhen dodatek: napetost na sekundarnem navitju je taka, da bo električni udar med okvaro povzročil zagotovljeno smrt. Ne pozabite, da vezje Teslove tuljave prevzame jakost toka 500-850 A. Največja vrednost te vrednosti, ki še vedno pušča možnost zapreživetje je enako… 10 A. Zato ne pozabite na najpreprostejše previdnostne ukrepe med delom!
Kje in koliko kupiti komponente?
Žal, obstaja slaba novica: prvič, dostojna ILO stane vsaj dva tisoč rubljev. Drugič, skoraj nemogoče ga je najti na policah niti v specializiranih trgovinah. Ostaja samo upanje za propad in "bolšje trge", ki bodo morali veliko teči v iskanju tistega, kar iščete.
Če je mogoče, ne pozabite uporabiti MOT iz stare sovjetske mikrovalovne pečice Elektronika. Ni tako kompakten kot uvoženi kolegi, vendar deluje tudi v načinu običajnega transformatorja. Njegova industrijska oznaka je TV-11-3-220-50. Ima moč približno 1,5 kW, na izhodu proizvede približno 2200 voltov, trenutna moč pa je 800 mA. Skratka, parametri so tudi za naš čas zelo spodobni. Poleg tega ima dodatno 12V navitje, idealno kot vir energije za ventilator, ki bo ohladil Teslino iskro.
Kaj še naj uporabim?
Kakovostni visokonapetostni keramični kondenzatorji serije K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Najti jih je težko, zato je bolje imeti za dobre prijatelje profesionalne električarje. Kaj pa visokoprepustni filter? Potrebovali boste dve tuljavi, ki lahko zanesljivo filtrirata visoke frekvence. Vsak od njih mora imeti vsaj 140 obratov visokokakovostne bakrene žice (lakirane).
Nekaj informacij o vžigalni svečki
Iskrovikzasnovan za vzbujanje nihanj v vezju. Če ni v vezju, bo moč šla, resonanca pa ne. Poleg tega se napajalnik začne "prebijati" skozi primarno navitje, kar skoraj zagotovo vodi do kratkega stika! Če svečka ni zaprta, visokonapetostnih kondenzatorjev ni mogoče napolniti. Takoj, ko se zapre, se v vezju začnejo nihanja. Da bi preprečili nekatere težave, uporabljajo plin. Ko se iskra zapre, induktor prepreči uhajanje toka iz napajalnika in šele takrat, ko je tokokrog odprt, se začne pospešeno polnjenje kondenzatorjev.
Funkcija naprave
Na koncu bomo povedali še nekaj besed o samem transformatorju Tesla: za primarno navitje verjetno ne boste mogli najti bakrene žice zahtevanega premera, zato je lažje uporabiti bakrene cevi iz hladilna oprema. Število zavojev je od sedem do devet. Na "sekundarni" morate naviti vsaj 400 (do 800) obratov. Točnega zneska je nemogoče določiti, zato bo treba opraviti poskuse. En izhod je priključen na TOR (oddajnik strele), drugi pa je zelo (!) zanesljivo ozemljen.
Kaj narediti oddajnik? Za to uporabite navadno prezračevalno valovnico. Preden naredite Tesla tuljavo, katere fotografija je tukaj, se prepričajte, da razmislite, kako jo oblikovati bolj izvirno. Spodaj je nekaj nasvetov.
Dokončanje…
Žal, toda ta spektakularna naprava še danes nima praktične uporabe. nekdo pokažeeksperimenti v inštitutih, nekdo zasluži na tem, ureja parke "čudežev električne energije". V Ameriki je zelo čudovit prijatelj pred nekaj leti popolnoma zgradil Teslovo tuljavo … božično drevo!
Da bi jo naredil lepšo, je na oddajnik strele nanesel različne snovi. Ne pozabite: borova kislina naredi drevo zeleno, mangan naredi drevo modro, litij pa škrlatno. Do zdaj so bili spori o pravem namenu izuma briljantnega znanstvenika, danes pa je to običajna atrakcija.
Tukaj je, kako narediti Teslovo tuljavo.
