Никола Тесла - легендарная личность, причем о смысле некоторых его изобретений спорят и по сей день. В мистику мы вдаваться не будем, а поговорим лучше о том, как сделать кое-что эффектное по «рецептам» Теслы. Это катушка Тесла. Увидев ее один раз, вы никогда не забудете это невероятное и удивительное зрелище!
Общие сведения
Если говорить о простейшем таком трансформаторе (катушке), то он состоит из двух катушек, у которых нет общего сердечника. На первичной обмотке должно быть не менее десятка витков толстой проволоки. На вторичную наматывают уже минимум 1000 витков. Учтите, что катушка Тесла обладает таким который в 10-50 раз больше, чем отношение количества витков на второй обмотке к первой.
На выходе напряжение такого трансформатора может превышать несколько миллионов вольт. Именно это обстоятельство и обеспечивает возникновение зрелищных разрядов, длина которых может достигать сразу нескольких метров.
Когда возможности трансформатора были впервые продемонстрированы публике?
В городке Колорадо Спрингс однажды полностью сгорел генератор на местной электростанции. Причина была в том, что ток от него шел на питание первичной обмотки В ходе этого гениального эксперимента ученый впервые доказал сообществу, что существование стоячей электромагнитной волны - реальность. Если вашей мечтой является катушка Тесла, своими руками сложнее всего сделать именно первичную обмотку.
Вообще, смастерить ее самому не так уж и сложно, но куда труднее придать готовому изделию визуально привлекательный облик.
Простейший трансформатор
Сперва вам придется где-то отыскать источник высокого напряжения, причем минимум на 1,5 кВ. Впрочем, лучше всего сразу рассчитывать на 5 кВ. Затем крепим все это к подходящему конденсатору. Ежсли его емкость будет излишне велика, можно немного поэкспериментировать с диодными мостами. После этого делаете так называемый искровой промежуток, ради эффекта от которого и создается вся катушка Тесла.
Сделать его просто: берем пару проводов, а затем так скручиваем их изолентой, чтобы заголенные концы смотрели в одну сторону. Очень аккуратно регулируем зазор между ними, чтобы пробой был при напряжении чуть выше такового для источника питания. Не беспокойтесь: так как ток переменный, то на пике напряжение всегда будет немного выше заявленного. После этого всю конструкцию можно подключать к первичной обмотке.
В этом случае для изготовления вторичной можно намотать всего 150-200 витков на любую картонную втулку. Если все сделаете правильно, то получится неплохой разряд, а также заметная его ветвистость. Очень важно хорошо заземлить вывод со второй катушки.
Вот такая получилась простейшая катушка Тесла. Своими руками сделать ее сможет каждый, кто имеет хотя бы минимальные познания в электрике.
Конструируем более «серьезное» устройство
Все это хорошо, но как устроен трансформатор, который не стыдно показать даже на какой-нибудь выставке? Сделать более мощное устройство вполне реально, но для этого нужно будет намного больше поработать. Сперва предупредим, что для проведения таких опытов у вас должна быть очень надежная проводка, иначе беды не избежать! Итак, что нужно брать в расчет? Катушки Тесла, как мы уже и говорили, нуждаются в действительно высоком напряжении.
Оно должно быть минимум 6 кВ, иначе красивых разрядов вам не видать, да и настройки будут постоянно сбиваться. Кроме того, искровик нужно делать только из цельнолитых кусков меди, причем ради вашей же собственной безопасности их следует максимально прочно зафиксировать в одном положении. Мощность всего «хозяйства» должна быть минимум 60 Вт, но лучше брать 100 и больше. Если это значение ниже, то у вас точно не получится действительно зрелищная катушка Тесла.
Очень важно! И конденсатор, и первичная обмотка обязательно должны в конечном счете образовать специфический колебательный контур, входящий в состояние резонанса со вторичной обмоткой.
Имейте в виду, что обмотка может резонировать сразу в нескольких различных диапазонах. Опыты показали, что имеет место частота 200, 400, 800 или 1200 кГц. Как правило, все это зависит от состояния и месторасположения первичной обмотки. Если у вас нет то придется экспериментировать с емкостью конденсатора, а также менять количество витков на обмотке.
Еще раз напоминаем, что нами обсуждается бифилярная катушка Тесла (с двумя катушками). Так что к вопросу намотки следует подходить серьезно, ведь иначе ничего толкового из затеи не выйдет.
Некоторые сведения о конденсаторах
Сам конденсатор лучше брать не слишком выдающейся емкости (чтобы он успевал вовремя накопить заряд) или же использовать диодный мост, предназначенный для выпрямления переменного тока. Сразу заметим, что использование моста более оправдано, так как можно применять конденсаторы практически любой емкости, но при этом придется брать специальный резистор для разрядки конструкции. Током от него бьет очень (!) сильно.
Заметим, что катушка Тесла на транзисторе нами не рассматривается. Ведь вы попросту не найдете транзисторов с нужными характеристиками.
Важно!
Вообще, еще раз напоминаем: перед тем как собрать катушку Тесла, проверьте состояние всей проводки в доме или квартире, позаботьтесь о наличии качественного заземления! Это может показаться занудным увещеванием, но с таким напряжением не шутят!
Обязательно нужно очень надежно изолировать обмотки друг от друга, так как в противном случае пробитие вам будет гарантировано. На вторичной обмотке желательно делать изоляцию между слоями витков, так как любая более-менее глубокая царапина на проволоке будет украшена небольшой, но чрезвычайно опасной короной разряда. А сейчас - за дело!
Приступаем к работе
Как можно заметить, элементов для сборки вам потребуется не так уж и много. Вот только нужно помнить, что для правильной работы устройства нужно не только правильно собрать, но и правильно настроить! Однако обо всем по порядку.
Трансформаторы (МОТы) можно демонтировать из любой старой микроволновки. Это практически стандартный но у него есть одно важное отличие: его сердечник практически всегда работает в режиме насыщения. Таким образом, весьма компактное и простое устройство вполне может выдавать вплоть до 1,5 кВ. К сожалению, есть у них и специфические недостатки.
Так, величина тока холостого хода равна приблизительно трем-четырем амперам, да и нагрев даже в простое очень велик. У среднестатистической микроволновки МОТ выдает порядка 2-2,3 кВ, а равна приблизительно 500-850 мА.
Характеристики МОТов
Внимание! У этих трансформаторов первичная обмотка начинается снизу, тогда как вторичная расположена наверху. Такая конструкция обеспечивает лучшую изоляцию всех обмоток. Как правило, на «вторичке» находится накальная обмотка от магнетрона (приблизительно 3,6 Вольт). Между двумя слоями металла внимательный мастер может заметить пару каких-то металлических перемычек. Это магнитные шунты. Для чего они нужны?
Дело в том, что они замыкают на себе некоторую часть того магнитного поля, которое создает первичная обмотка. Это сделано для стабилизации поля и самого тока на второй обмотке. Если их нет, то при малейшем замыкании вся нагрузка идет на «первичку», а ее сопротивление совсем невелико. Таким образом, эти небольшие детали защищают трансформатор и вас, так как предотвращают многие неприятные последствия. Как ни странно, их все же лучше удалить? Почему?
Помните, что в микроволновой печи проблема с перегревом сего важного устройства решается путем установки мощных вентиляторов. Если же у вас трансформатор, в котором нет шунтов, то его мощность и тепловыделение значительно выше. У всех импортных микроволновых печей они чаще всего обстоятельно залиты эпоксидной смолой. Так почему же их нужно удалить? Дело в том, что в этом случае значительно снижается «просадка» тока под нагрузкой, что для наших целей очень важно. Как же быть с перегревом? Рекомендуем поместить МОТ в
Кстати, плоская катушка Тесла вообще обходится без ферромагнитного сердечника и трансформатора, но нуждается в подаче тока еще большего напряжения. Из-за этого испытывать что-то подобное в домашних условиях настоятельно не рекомендуется.
Еще раз о технике безопасности
Маленькое дополнение: на вторичной обмотке напряжение такое, что поражение током при ее пробое приведет к гарантированной смерти. Помните, что схема катушки Тесла предполагает силу тока 500-850 А. Максимальное значение этой величины, которое еще оставляет шанс на выживание, равно… 10 А. Так что при работе ни на секунду не забывайте о простейших мерах предосторожности!
Где и за сколько купить комплектующие?
Увы, но есть и некоторые плохие новости: во-первых, приличный МОТ стоит минимум две тысячи рублей. Во-вторых, отыскать его на прилавках даже специализированных магазинов практически нереально. Есть надежда разве что на развалы и «блошиные рынки», по которым придется немало побегать в поисках искомого.
Если есть возможность, обязательно используйте МОТ от старой советской микроволновой печи «Электроника». Он не так компактен, как импортные аналоги, но зато и работает в режиме обычного трансформатора. Его промышленное обозначение - ТВ-11-3-220-50. Мощность он имеет приблизительно 1,5 кВт, на выходе выдает около 2200 Вольт, сила же тока равна 800 мА. Короче говоря, параметры весьма приличные даже для нашего времени. Кроме того, у него есть дополнительная обмотка на 12 В, идеальная в качестве источника питания для вентилятора, который будет охлаждать искровик Теслы.
Что еще нужно использовать?
Качественные высоковольтные конденсаторы из керамики серий К15У1, К15У2, ТГК, КТК, К15-11, К15-14. Отыскать их сложно, так что лучше иметь в хороших друзьях профессиональных электриков. Как же быть с фильтром ВЧ? Понадобятся две катушки, которые могут надежно отфильтровать высокие частоты. В каждой из них должно быть не менее 140 витков качественного медного провода (в лаке).
Некоторые сведения об искровике
Искровик предназначен для возбуждения колебаний в контуре. Если его в схеме не будет, то питание пойдет, а вот резонанс - нет. Кроме того, блок питания начинает «пробивать» через первичную обмотку, что практически гарантированно приводит к короткому замыканию! Если искровик не замкнут, высоковольтные конденсаторы не могут заряжаться. Как только происходит его замыкание, в контуре начинаются колебания. Именно для предотвращения некоторых проблем используют дросселя. Когда искровик замыкается, дроссель предотвращает утечку тока от блока питания, а уж потом, когда контур будет разомкнут, начинается ускоренная зарядка конденсаторов.
Характеристика устройства
Напоследок мы скажем еще несколько слов о самом трансформаторе Теслы: для первичной обмотки вы вряд ли сможете отыскать медный провод нужного диаметра, так что проще использовать медные трубки от холодильного оборудования. Число витков - от семи до девяти. На «вторичку» нужно намотать не менее 400 (до 800) витков. Точное количество определить невозможно, так что придется ставить опыты. Один выход подключается к ТОРу (излучателю молний), а второй очень (!) надежно заземляется.
Из чего сделать излучатель? Используйте для этого обыкновенную вентиляционную гофру. Перед тем как сделать катушку Тесла, фото которой есть здесь же, обязательно подумайте, как сконструировать ее более оригинальной. Ниже есть несколько советов.
В завершение…
Увы, но никакого практического применения у этого эффектного устройства нет и по сию пору. Кто-то показывает опыты в институтах, кто-то зарабатывает на этом, устраивая парки «чудес электричества». В Америке один весьма чудной товарищ пару лет назад так и вовсе соорудил из катушки Тесла… рождественскую елку!
Чтобы сделать ее красивее, он наносил различные вещества на излучатель молний. Имейте в виду: борная кислота дает зеленый цвет, марганец делает «елку» синей, а литий придает ей малиновый окрас. До сих пор идут споры об истинном назначении изобретения гениального ученого, но сегодня это - обычный аттракцион.
Вот как сделать катушку Тесла.
Трансформатор Тесла на качере Бровина своими руками и съем энергии.
Радиантная энергия. Беспроводная передача энергии.
Энергия эфира.
Из чего состоит вселенная? Вакуум, то есть пустота, или эфир - нечто из которого состоит все сущее? В подтверждение теории эфира Интернет предложил личность и исследования физика Николы Тесла и естественно его трансформатор,представленный классической наукой, как некое высоковольтное устройство по созданию спец-эффектов в виде электрических разрядов.
Особых пожеланий, предпочтений по длине и диаметру катушек трансформатора Тесла не нашел. Вторичная обмотка была намотана проводом 0,1мм на трубе пвх диаметром 50мм. Так сложилось что длина намотки составила 96 мм. Намотка велась против часовой стрелки. Первичная обмотка - медная трубка от холодильных установок диаметром 5 мм.
Запустить собранный коллайдер, можно простым способом. В интернет предлагаются схемы на резисторе, одном транзисторе и двух конденсаторах - качер Бровина по схеме Михаила (на форумах под ником МАГ). Трансформатор тесла после установки направления витков первичной обмотки так, как и на вторичной заработал, о чем свидетельствуют - небольшой объект похожий на плазму на конце свободного провода катушки, лампы дневного света на расстоянии горят, электричество, вряд ли это электричество в обычном понимании, по одному проводу в лампы поступает. Во всем металлическом находящемуся рядом с катушкой присутствует электростатическая энергия. В лампах накаливания - очень слабое свечение синего цвета.
Если цель сборки трансформатора тесла - получение хороших разрядов, то данная конструкция, на основе качера Бровина, для этих целей абсолютно не пригодна. То же самое мугу сказать об аналогичной катушке длинной 280 мм.
Возможность получения обычного электричества. Замеры осциллографом показали частоту колебаний на катушке съема порядка 500 кГц. Поэтому в качестве выпрямителя был использован диодный мост из полупроводников используемых в импульсных источниках питания. В начальной версии - автомобильные диоды шоттки 10SQ45 JF, затем быстрые диоды HER 307 BL.
Ток потребления всего трансформатора без подключения диодного моста 100 ма. При включении диодного моста в соответствии со схемой 600 ма. Радиатор с транзистором КТ805Б теплый, катушка съема, слегка греется. Для катушки съема использована медная лента. Можно использовать любой провод 3-4 витка.
Ток съема при включенном двигателе и только что заряженнном аккумуляторе порядка 400 ма, Если подключить двигатель на прямую к аккумулятору, ток потребления двигателя ниже. Измерения проводились стрелочным амперметорм советского производства, поэтому на особую точность не претендуют. При включенной тесле абсолютно везде (!) присутствует "горячая" на ощупь энергия.
Конденсатор 10000мF 25V без нагрузки заряжается до 40V, старт двигателя происходит легко. После запуска двигателя падение напряжения, двигатель работает на 11.6V.
Напряжение меняется при перемещении катушки съема вдоль основного каркаса. Минимальное напряжение при размещении катушки съема в верхней части и соответственно максимальное в нижней его части. Для данной конструкции максимальное значение напряжения удавалось получить порядка 15-16V.
Максимального съема по напряжению с использованием диодов шоттки можно добиться располагая витки катушки съема вдоль вторичной обмотки трансформатора Теслы, максимального съема по току - спираль в один виток перпендикулярно вторичной обмотки трансформатора Теслы.
Разница, в использовании диодов шоттки и быстрых диодов значительна. При использовании диодов шоттки, ток примерно раза в два выше.
Любые усилия по съему или работа в поле трансформатора тесла уменьшают напряженность поля, уменьшается заряд. Плазма выступает в роле индикатора наличия и силы поля.
На фотографиях объект, похожий на плазму, отображается лишь частично. Предположительно, для нашего глаза смена 50 кадров в секунду не различима. Тоесть набор постоянно сменяющихся объектов составляющих "плазму" воспринимается нами как один разряд. На боолее качественной аппаратуре съемка не проводилась.
Аккумулятор, после взаимодействия с токами теслы стремительно приходит в негодность. Зарядное устройство дает полную зарядку, но емкость аккумулятора падает.
Парадоксы и возможности.
При подключении электролитического конденсатора 47 мкф 400 вольт к аккумулятору или любому источнику постоянного напряжения 12В заряд конденсатора не привысит значение источника питания. Подключаю конденсатор 47 мкф 400 вольт к постоянному напряжению порядка 12В, полученного диодным мостом с катушки съема качера. Через пару-тройку секунд подключаю автомобильную лампочку 12В/21ВТ. Лампочка ярко вспыхивает и сгорает. Конденсатор оказался заряжен до напряжения более 400 вольт.
На осциллографе виден процесс зарядки электролитического конденсатора 10000 мкф, 25V. При постоянном напряжении на диодном мосте порядка 12-13 вольт, конденсатор заряжается до 40-50 вольт. При том же входном, переменном напряжении, конденсатор в 47 мкф 400V, заряжается до четырехсот вольт.
Электронное устройство съема дополнительной энернии с конденсатора должно работать по принципу сливного бочка. Ждем зарядки конденсатора до определенного значения либо по таймеру разряжаем конденсатор на внешнюю нагрузку (сливаем накопившуюся энергию). Разряд конденсатора соответствующей емкости даст хороший ток. Таким образом можно получить стандартное электричество.
Съем энергии.
При сборке трансформатора Тесла установлено, что статическое электричество, получаемое с катушки тесла, способно заряжать конденсаторы до значений, превышающих их номинал. Целью эксперимента является попытка выяснить заряд каких конденсаторов, до каких значений и при каких условиях возможен максимально быстро.
Скорость и возможность заряда конденсаторов до предельных значений определеят выбор выпрямителя тока. Проверены следующие выпрямители, показанные на фотографии (слева на право по эффективности работы в данной схеме) - кенотроны 6Д22С, демпферные диоды КЦ109А, КЦ108А, диоды шоттки 10SQ045JF и прочие. Кенотроны 6Д22С рассчитаны на напряжения 6,3В их необходимо включать от двух дополнительных аккумуляторов по 6,3В либо от понижающего трансформатора с двумя обмотками на в 6,3В. При последовательном подключении ламп к аккумулятору 12В, кенотроны работают не равнозначно, отрицательное значение выпрямленного тока необходимо соединить с минусом аккумуляторной батареи. Прочие диоды, в том числе и "быстрые" - малоэффективны, поскольку имеют незначительные обратные токи.
В качестве разрядника использована свеча зажигания от автомобиля, зазор 1-1,5мм. Цикл работы устройства следующий. Конденсатор заряжается до значений напряжения достаточного для возникновения пробоя через искровой промежуток разрядника. Возникает ток высокого напряжения способный зажечь лампочку накаливания 220В 60ВТ.
Ферриты используются для усиления магнитного поля первичной катушки - L1 и вставляются внутрь трубки ПВХ на которой намотан трансформатор тесла. Следует обратить внимание, что ферритовые наполнители должны находиться под катушкой L1 (медная трубка 5 мм) и не перекрывать весь объем трансформатора тесла. В противном случае генерация поля трансформатором Тесла срывается.
Если не использовать ферриты с конденсатором 0,01 мкф лампа зажигается с частотой прядка 5 герц. При добавлении ферритового сердечника (кольца 45мм 200НН) искра стабильна, лампа горит с яркостью до 10 процентов от возможной. При увеличении зазора свечи, происходит высоковольтный пробой между контактами электролампы к которым крепится вольфрамовая нить. Накал вольфрамовой нити не происходит.
При предлагаемых, емкости конденсатора более 0,01 мкф и зазоре свечи 1-1.2 мм, по цепи идет преимущественно стандартное (кулоновское) электричество. Если уменьшить емкость конденсатора, то разряд свечи будет состоять из электростатического электричества. Поле генерируемое трансформатором тесла в данной схеме, слабое, лампа светиться не будет. Краткое видео:
Вторичная катушка трансформатора тесла, представленая на фотографии, намотана проводом 0,1 миллиметра на трубке пвх с внешним диаметром 50 миллиметров. Длинна намотки 280 мм. Величина изолятора между первичной и вторичной обмотками 7 мм. Какого либо прироста мощности по сравнению с аналогичными катушками длинной намотки 160 и 200 мм. не отмечается.
Ток потребления устанавливается переменным резистором. Работа данной схемы стабильна при токе в пределах двух ампер. При токе потребления более трех ампер или меннее одного ампера, генератрация стоячей волны трансформатором Тесла срывается.
При увеличении тока потребления с двух до трех ампер, мощность отдаваемая в нагрузку увеличивается на пятьдесят процентов, поле стоячей волны усиливается,лампа начинает гореть ярче. Следует отметить только 10 процентное увеличения яркости свечения лампы. Дальнейшее увеличение тока потребления перерывает генерацию стоячей волны либо сгорает транзистор.
Начальный заряд аккумулятора составляет 13,8 вольта. В процессе работы данной схемы, аккумулятор заряжается до 14.6-14.8V. При этом емкость аккумулятора падает. Общая продолжительность аккумулятора под нагрузкой составляет четыре-пять часов. В итоге аккумулятор разряжается до 7 вольт.
Парадоксы и возможности.
Результат работы данной схемы - стабильный высоковольтный искровой разряд. Представляется возможным запуск классического варианта трансформатора Тесла с генератором колебаний на искровом промежутке (разряднике) SGTC (Spark Gap Tesla Coil) Теоретически: это замена в схеме лампы накаливания на первичную катушку трансформатора Тесла. Практически: при установке в цепь вместо электролампы трансформатора Тесла такого же как на фотографии идет пробой между первичной и вторичной обмотками. Высоковольтные разряды до трех саниметров. Требуется подобрать расстояние между первичной и вторичной обмотками, величину искрового промежутка, емкость и сопротивление цепи.
Если использовать сгоревшую электрическую лампу, то между проводниками к которым крепится вольфрамовая нить, возникает устойчивая высоковольтная электрическая дуга. Если напряжение разряда свечи зажигания можно оценить примерно в 3 киловольта, то дугу лампы накаливания можно оценить в 20 киловольт. Так как лампа имеет емкость. Данная схема может быть использована как умножитель напряжения на основе разрядника.
Техника безопасности.
Какие либо действия со схемой необходимо проводить только после отключения трансформатора тесла от источника питания и обязательной разрядки всех конденсаторов, находящихся вблизи трансформатора Тесла.
При работе с данной схемой настоятельно рекомендую использовать разрядник, постоянно подключенный параллельно конденсатору. Он выполняет роль предохранителя от перенапряжений на обкладках конденсатора, способных привести его к пробою либо взрыву.
Разрядник не даёт зарядиться конденсаторам до максимальных значений по напряжению, поэтому разряд высоковольтного конденсаторов менее 0,1 мкф при наличии разрядника на человека опасен, но не смертелен. Величину искрового промежутка руками не регулировать.
Пайкой в поле качера электронных компонентов не заниматься.
Радиантная энергия. Никола Тесла.
В настоящее время подменяются понятия и радиантной энергии дается иное определение, отличное от свойств описанных Николой Тесла. В наши дни радиантная энергия это - энергия открытых систем таких как энергия солнца, вода, геофизические явления которые могут использованы человеком.
Если вернутся к первоисточнику. Одно из свойств радиантного тока демонстрировалось Николой Тесла на устройстве - повышающий трансформатор, конденсатор, разрядник подключенный к медной U-образной шине. На короткозамкнутой шине размещены лампы накаливания. По классическим представлениям, лампы накаливания гореть не должны. Электрический ток должен идти по линии с наименьшим сопротивлением, тоесть по меденой шине.
Для воспроизведения эксперимента был собран стенд. Повышающий трансорматор 220В-10000В 50ГЦ типа ТГ1020К-У2. Во всех патентах Н.Тесла рекомендует в качестве источника питания использовать положительное (однополярное), пульсирующее напряжение. На выходе высоковольтного трансформатора установлен диод, сглаживающий отрицательные пульсации напряжения. На этапе начала заряда конденсатора ток, идущий через диод, сопоставим с коротким замыканием, поэтому для предотвращения выхода из строя диода последовательно включен резистор 50К. Конденсаторы 0.01мкф 16КВ, включены последовательно.
На фотографии, вместо медной шины, представлен соленоид намотанный медной трубкой диаметром 5мм. К пятому витку соленоида подключен контакт лампочки накаливания 12В 21/5ВТ. Пятый виток соленоида (желтый провод), выбран экспериментально, чтобы лампа накаливания не перегорела.
Можно допустить, факт наличия соленоида, вводит в заблуждение многих исследователей пытающихся повторить устройства Дональда Смита (американский изобретатель СЕ устройств) Для полной аналогии с классическим вариантом, предложенным Н.Теслой, соленоид был развернут в медную шину, лампа накаливания горит с такой же яркостью и перегорает при перемещении ближе к концам медной шины. Таким образом, математические выкладки, которыми пользуется американский исследователь слишком упрощены и не описывают процессы происходящие в соленоиде. Расстояние искрового промежутка разрядника не значительно влияет на яркость свечения электролампы, но влияет на рост потенциала. Между контактами электролампы, на которых закреплена вольфрамовая нить, происходит высоковольтный пробой.
Логичным продолжением соленоида в качестве первичной обмотки является и классический вариант трансформатора Н.Тесла.
Что за ток и каковы его характеристики на участке между разрядником и обкладкой конденсатора. То есть в медной шине в схеме предлагаемой Н.Тесла.
Если длина шины порядка 20-30 см., то электрическая лампа, закрепленная на концах медной шины не горит. Если размер шины увеличить до полутора метров лампочка начинает гореть, вольфрамовая нить раскаляется и светится привычным ярко-белым светом. На спирале лампы (между витками вольфрамовой нити) присутствует голубоватое пламя. При значительных "токах", обусловленных увеличением длины медной шины температура увеличивается, лампа темнеет, вольфрамовая нить точечно выгорает. Ток электронов в цепи прекращается, на участке выгорания вольфрама появляется энергетическая субстанция холодного, голубого цвета:
В эксперименте использовался повышающий трансформатор - 10КВ, с учетом диода максимальное напряжение составит 14КВ. По логике - максимальный потенциал всей схемы должен быть не выше этого значения. Так и есть, но только в разряднике, где возникает искра порядка полутора сантиметров. Слабый высоковольтный пробой на участках медной шины в два и более сантиметров говорит о наличии потенциала более 14 КВ. Максимальный потенциал в схеме Н.Тесла у лампочки, которая ближе к разряднику.
Конденсатор начинает заряжаться. На разряднике идет рост потенциала, возникает пробой. Искра обуславливает появление электродвижущей силы определенной мощности. Мощность это произведение тока на напряжение. 12 вольт 10 ампер (толстый провод) то же, что и 1200 вольт 0,1 ампер (тонкий провод). Разница состоит в том, что для передачи большего потенциала требуется меньшее число электронов. Для придачи значительному числу "медленных" электронов в медной шине ускорения (больший ток) требуется время. На данном участке цепи происходит перераспределение - возникает продольная волна увеличения потенциала при незначительным росте тока. На двух различных участках медной шины образуется разность потенциалов. Эта разность потенциалов и обуславливает свечение лампы накаливания.На медной шине наблюдается скин эффект (движение электронов по поверхности проводника) и значительный потенциал, больший чем заряд конденсатора.
Электрический ток обусловлен наличием в кристаллических решётках металлов подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. В вольфраме, из которого сделана нить лампы накаливания, свободные электроны менее подвижны чем в сербре, меди или алюминии. Поэтому движение поверхностного слоя электрнов фольфрамовой нити вызывает свечение лампы накаливания. Вольфрамовая нить лампы накаливания разорвана, потенциальный барьер выхода из металла электроны преодолевают, возникает электронаая эмиссия. Электронны находятся в области разрыва вольфрамовой нити. Энергетическая субстанция голубого цвета следствие и одновременно причина поддержание тока в цепи.
Говорить о полном соответствии полученного тока с радиантным током, описанным Н.Тесла преждевременно. Н.Тесла указывает, что подключенные к медной шине электролампы не нагревались. В прооведенном эксперементе электрические лампы нагреваются. Это говорит о движении электрнов вольфрмаовой нити. В эксперементе следует добиться полного отсутствия электрического тока в цепи: Продольная волна роста потенцила широкого частотного спектра искры без токовой составляющей.
Заряд конденсаторов.
На фотографии показана возможность заряда высоковольтных конденсаторов. Заряд осуществляется с помощью электростатического электричесвтва трансформатора Тесла. Схема и принципы съема описаны в разделе съем энергии.
Ролик демонстрирующий заряд конденсатора 4Мкф можно посмотреть по ссылке:
Разрядник, четыре конденсатора КВИ-3 10КВ 2200ПФ и два конденсатора емкостью 50МКФ 1000В. включены последовательно. В разряднике идет постоянный искровой разряд сатистического электричества. Разярядник собран из клемм магнитного пускателя и имеет более высокое сопротивление, чем медная проволока. Величина искрового промежутка разрядника - 0,8-0,9мм. Величина промежутка между контактами разрядника на основе медной проволоки, подключенной к конденсаторам 0,1 и менее мм. Искровой разряд статического электричества между контактами медной проволоки отсутствует, хотя искровой промежуток меньше, чем в основном разряднике.
Конденсаторы заряжаются до напряжений более 1000В, оценить величину напряжения нет технической возможности. Следует отметить, при неполном заряде конденсатора, например до 200В, тестер показывает колебания напряжения от 150В до 200В и более вольт.
При накоплении заряда конденсаторы заряжаются до напряжений более 1000В, происходит пробой промежутка устанавливаемого медной проволокой подключенной к клемам конденсатора. Пробой сопровождается вспышкой и громким взрывом.
При включении схемы, сразу на клемах конденсатора появляется и начинает рости высокое напряжение и далее идет заряд конденсатора. То что конденсатор заряжен можно определить по уменьшению и последующему прекращению электростатической искры в разряднике.
Если убрать дополнительный разрядник из медной проволоки, подключенной к высоковольтным конденсаторам, вспышки происходят в основном разряднике.
Конденсатор используемый в ролике, МБГЧ-1 4 мкф * 500В через 10 минут непрерывной работы - вздулся и вышел из строя, чему предшествовало бульканье масла.
При работе схемы на всех участках присутствует электростатическое электричество, о чем свидетельствует свечение неоновой лампочки.
Если заряжать конденсаторы высокой емкости без разрядника, при разряде конденсаторов выходят из строя выпрямительные диоды.
Беспроводная передача энергии.
Оба соленоида намотаны на трубе пвх с внешним диаметром 50 мм. Горизонтальный солионоид (передатчик) намотан проводом 0,18 мм, длина 200 мм., расчетная длина провода 174,53м. Вертикальный соленоид (приемник) намотан проводом 0,1 мм., длина 280 мм, расчетная длина провода 439,82м.
Ток потребления схемы менее одного ампера. Электролампа 12 вольт 21 ватт. Яркость свечения лампы составляет около 30% в сравнении с непосредственным подключением к аккумулятору.
На увеличение яркости свечения лампы, помимо перпендикулярного размещения соленоидов, влияет взаимное расположение проводников - конец соленоида передатчика (красная изолента) и начало солиноида приемника (черная изолента). При близком, парралельном их размещении яркость свечения лампы увеличивается.
Заряд конденсаторов в ранее рассмотренной схеме возможен через катушку посредник без непосредственной связи блока съема (высоковольтный конденсатор и выпрямительные диоды) с трансформатором тесла. Эффективность беспроводной передачи энергии порядка 80-90% в сравнении с непосредственным подключением блока съема к соленоиду-передатчику. На фотографии показано наиболее эффективное расположение соленоидов друг относительно друга. Поскольку расположение соленоидов перпендикулярно, передача энергии посредством магнитного поля по классическим представлениям невозможна. Визуально оценить энергетику процесса возможно просмотрев фильм:
Верхний конец соленоида-приемника соеденен с выпрямителями КЦ109А, нижний не соеденен ни с чем. При работающей схеме в нижней части соленоида-приемника наблюдается незначительная искра. Верхний конец соленоида-передатчика в воздухе, не соеденен ни с чем.
Ток потребления 1А. В качестве катушки посредника проверялись соленоиды намотанные проводом 0,1мм, длина 200 и 160 мм. Конденсатор до напряжения необходимого для пробоя разрядника не заряжается. Соленоид-приемник представленный на фотографии дает наилучший результат. Ферритовые наполнители в передатчике и приемнике не использовались.
С уважением, А. Мищук.
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.
Составные части и принцип работы
Все трансформаторы Тесла ввиду похожего принципа работы состоят из одинаковых блоков:
- Источник питания.
- Первичный контур.
Источник питания обеспечивает первичный контур напряжением необходимой величины и типа. Первичный контур создаёт колебания высокой частоты, генерирующие во вторичном контуре резонансные колебания. В результате на вторичной обмотке образуется ток большого напряжения и частоты, который стремится создать электрическую цепь через воздух - образуется стример.
От выбора первичного контура зависит тип катушки Тесла, источник питания и размер стримера. Остановимся на полупроводником типе. Он отличается простой схемой с доступными деталями, и маленьким питающим напряжением.
Подбор материалов и деталей
Произведём поиск и подбор деталей к каждому вышеперечисленному узлу конструкции:
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.
Конструкция и сборка
Сборку делаем по простейшей схеме на рисунке 4.
Отдельно устанавливаем источник питания. Детали можно собрать навесным монтажом, главное исключить замыкание между контактами.
При подключении транзистора важно не перепутать контакты (рис. 5).
Для этого сверяемся со схемой. Плотно прикручиваем радиатор к корпусу транзистора.
Собирайте схему на диэлектрической подложке: кусок фанеры, пластиковый поднос, деревянная коробка и др. Отделяем схему от катушек диэлектрической пластиной или доской, с миниатюрным отверстием для проводов.
Закрепляем первичную обмотку так, чтобы предотвратить падение и касание со вторичной обмоткой. В центре первичной обмотки оставляем место для вторичной катушки, с учётом того, что оптимальное расстояние между ними 1 см. Каркас использовать необязательно – достаточно надёжного крепления.
Устанавливаем и закрепляем вторичную обмотку. Делаем необходимые соединения согласно схеме. Посмотреть на работу изготовленного трансформатора Тесла можно на видео представленном ниже.
Включение, проверка и регулировка
Перед включением уберите электронные устройства подальше от места испытания, чтобы исключить их поломку. Помните об электробезопасности! Для успешного запуска по порядку выполняем следующие пункты:
- Выставляем переменный резистор в среднее положение. При подаче питания, убеждаемся в отсутствии повреждений.
- Визуально проверяем наличие стримера. Если он отсутствует, подносим к вторичной катушке люминесцентную лампочку или лампу накаливания. Свечение лампы подтверждает работоспособность «трансформатора Тесла» и наличие электромагнитного поля.
- Если устройство не работает, в первую очередь меняем местами выводы первичной катушки, а уже потом проверяем транзистор на пробой.
- При первом включении следите за температурой транзистора, при необходимости подключите дополнительное охлаждение.
Отличительной особенностью мощного трансформатора Тесла являются большое напряжение, большие габариты устройства и способ получения резонансных колебаний. Немного расскажем о том, как работает и как сделать трансформатор Тесла искрового типа.
Первичный контур работает на переменном напряжении. При включении, происходит заряд конденсатора. Как только конденсатор заряжается по максимуму, происходит пробой разрядника – устройства из двух проводников с искровым промежутком, наполненным воздухом или газом. После пробоя, образуется последовательная цепь из конденсатора и первичной катушки, называемая LC контуром. Именно этот контур создаёт высокочастотные колебания, которые создают во вторичной цепи резонансные колебания и огромное напряжение (рис. 6).
При наличии необходимых деталей, мощный трансформатор Тесла можно собрать своими руками даже в домашних условиях. Для этого достаточно внести изменения в маломощную схему:
- Увеличить диаметры катушек и сечение провода в 1,1 – 2,5 раза.
- Добавить терминал в форме тороида.
- Поменять источник постоянного напряжения на переменный с высоким повышающим коэффициентом, выдающим напряжение 3–5 кВ.
- Изменить первичный контур согласно схеме на рисунке 6.
- Добавить надёжное заземление.
Искровые трансформаторы Тесла могут достигать мощности до 4,5 кВт, следовательно, создавать стримеры больших размеров. Наилучший эффект получается при достижении одинаковых показателей частоты обоих контуров. Реализовать это можно расчётом деталей в специальных программах – vsTesla, inca и другие. Скачать одну из русскоязычных программ можно по ссылке: http://ntesla.at.ua/_fr/1/6977608.zip .
Трансформатор Тесла — устройство, изобретённое Николой Теслой и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был заявлен патентом США от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».
Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также разрядника, конденсатора, тороида(используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).
Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от обычных трансформаторов, здесь нет ферромагнитногосердечника. Таким образом взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у трансформаторов с ферромагнитным сердечником. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник.
Разрядник, в простейшем случае обыкновенный газовый, представляет собой два массивных электрода с регулируемым зазором. Электроды должны быть устойчивы к протеканию больших токов через электрическую дугу между ними и иметь хорошее охлаждение.
Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.
Терминал может быть выполнен в виде диска, заточенного штыря или сферы и предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины.
Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов. Для полноценной работы трансформатора эти два колебательных контура должны быть настроены на одну резонансную частоту. Обычно в процессе настройки подстраивают первичный контур под частоту вторичного путём изменения ёмкости конденсатора и числа витков первичной обмотки до получения максимального напряжения на выходе трансформатора.
1. СХЕМА ТРАНСФОРМАТОРА ТЕСЛА
Как Вы видите, в данной схеме минимум элементов, что нисколько не облегчает нашу задачу. Ведь чтобы она работала необходимо её не только собрать, но и настроить! Начнём по-порядку:
МОТЫ: такой трансформатор есть в микроволновке. Представляет собой обычный силовой трансформатор с одной лишь разницей, что его сердечник работает в режиме, близком к насыщению. Это означает, что несмотря на малые размеры, он имеет мощность до 1,5 кВт. Однако, есть и отрицательные стороны у такого режима работы. Это и большой ток холостого хода, около 2-4 А, и сильный нагрев даже без нагрузки, про нагрев с нагрузкой я молчу. Обычное выходное напряжение у МОТа — 2000-2200 вольт при силе тока 500-850 мА.
У всех МОТов «первичка» намотана внизу, «вторичка» сверху. Делается это для хорошей изоляции обмоток. На «вторичке», а иногда и на «первичке» намотана накальная обмотка магнетрона, около 3,6 вольт. Причём между обмотками можно заметить две металлические перемычки. Это — магнитные шунты. Основное их назначение — замкнуть на себя часть создаваемого «первичкой» магнитного потока и таким образом ограничить магнитный поток через «вторичку» и её выходной ток на некотором уровне. Делается это из-за того, что при отсутствии шунтов при коротком замыкании во «вторичке» (при дуге) ток через «первичку» многократно возрастает и ограничивается лишь её сопротивлением, которое и так очень мало. Таким образом, шунты не дают трансу быстро перегреться при подключенной нагрузке. Хотя МОТ и греется, но в печке ставят хороший вентилятор для его охлаждения и он не сдыхает. Если же шунты удалить, то мощность, отдаваемая трансом, повышается, но перегрев происходит гораздо быстрее. Шунты у импортных МОТов обычно хорошо залиты эпоксидкой и их не так просто удалить. Но сделать это всё-же желательно, уменьшится просадка под нагрузкой. Для уменьшения нагрева могу посоветовать засунуть МОТ в масло.
Дилетантов прошу отказаться от этой работы. Опасно Высокое напряжение. Смертельно для жизни.
Напряжение хотя и мало по сравнению со строчником, но сила тока, в сто раз большая, чем безопасный предел 10мА сделает твои шансы остаться живым практически равными нулю.
Могу огорчить некоторых людей, сообщив о том, что МОТ, хотя и идеальный источник питания для катушек тесла (малогабаритный, мощный, не сдыхает от ВЧ как NST), но его цена колеблется от 600 до 1500 и выше рублей. К тому же даже если вы имеете такие деньги, вам придётся изрядно побегать по радиорынкам и магазинам в его поисках. Лично я так и не нашёл импортного МОТа, не нового, не подержанного. Но я нашёл МОТ от советской микроволновки «Электроника». Он обладает гораздо большими размерами, чем импортные и работает как обычный транс. Называется от ТВ-11-3-220-50. Его примерные параметры: мощность около 1,5 кВт, выходное напряжение ~2200 вольт, сила тока 800 мА. Приличные параметры. Причём на нём, кроме первички, вторички и накальной присутствует ещё обмотка на 12 В, как раз для питания кулера на искровик теслы.
КАПЫ:Подразумеваются высоковольтные керамические конденсаторы (серий К15У1, К15У2, ТГК, КТК, К15-11, К15-14 —для установок высокой частоты!) Самое сложное — это найти их. Представляем фоторобот:
Фильтр от ВЧ: соответственно две катушки, выпоняющие функцию фильтров от напряжения высокой частоты. В каждой 140 витков медного лакированного провода 0.5 мм в диаметре.
Очень хорошо различимы на этом рисунке:
Искровик: Искровик нужен для коммутации питания и возбуждения колебаний в контуре. Если в схеме не будет искровика, то питание будет, а колебаний нет. А еще блок питания начинает сифонить через первичку — а это короткое замыкание! Пока искровик не замкнут — капы заряжаются. Как только замыкается — начинаются колебания. Поэтому ставят балласт в виде дроселей — когда искровик замкнут дросель мешает течь току от блока питания заряжается сам, а потом, когда разрядник разомкнется, заряжает капы с удвоенной злостью. Да, если бы в розетке было 200 кгц, разрядник естественно был бы не нужен.
Наконец-то очередь дошла и до самого трансформатора Теслы: первичная обмотка состоит из 7-9 витков провода очень большого сечения, впрочем подойдёт сантехническая медная трубка. Вторичная обмотка содержит от 400 до 800 витков, тут нужно подстраиваться. На первичную обмотку подаётся питание. У вторички один вывод надёжно заземлён, второй присоединён к ТОРУ (излучатель молний) . Тор можно изготовить из вентиляционной гофры.
На этом все. Помните о безопасности. И желаю удачи
В этой статье я расскажу о том, как изготовить Качер Бровина относительно не маленькой мощности притом же наборе деталей. Так что же такое «качер», по своей сути это подобие катушки Тесла, которая же я является резонансным трансформатором с помощью которого можно получить огромное напряжение высокой частоты и следовательно сильное электромагнитное поле которое обладает довольно интересными свойствами. И так оставим слова и перейдем собственно к процессу сборки установки.
Но конечно прежде чем собрать, что-то нужно понять, как это работает и из чего собирается.
Вот схема установки.
Питается схема напряжением сети 220 В которое прежде чем перейди собственно к основной генераторной части качера выпрямляется через диод D1 и понижается по средствам дросселя, в качестве дросселя я использовал трансформатор на 12 вольт который включается обмоткой 220 проще говоря берем два провода к которым на трансформаторе подключается сеть 220 и один из них так же подключаем к 220 а второй идет на питание качера к конденсатору С1. Теперь перейдем к резисторам, R2 можно использовать средней мощности я использовал советский среднего размера, что касается R1 у меня просто не было в наличии такого наминала и я использовал 4 по 12 КОм большой мощности и все резисторы остались холодными даже после долгой работы. Теперь коснемся транзистора самой дефицитной деталью установки. КТ828 можно взять только в крайнем случае если нет возможности достать импортные, а именно отличную работу показал транзистор С5244А фирмы Panasonic но не повторяйте моих ошибок не пытайтесь убирать дроссель или ставить очень маленький, в моём случае я убрал его вообще и транзистор взорвался довольно не слабо. Можно использовать и 2SA1943 и похожие с такими параметрами напряжения и тока, транзистор как обычно в этих случаях ставится на радиатор.
Вот вся электроника.
Спаиваем все по схеме и вот что получилось у меня
Теперь основная не очень технологичная и жутко нудная часть. Мотаем катушку L1 (первичка) Медным проводом диаметр не менее 5 мм Порядка 5 -7 витков, диаметр катушки примерно 14 см.
Теперь то за что многие не берутся собирать подобные установки это намотка L2 (вторичка) Пластиковая труба диаметром 5 см, высоты в 25-30 см достаточно можно больше, если хватит терпения. Я намотал две катушки проводом разного диаметра
Первая проводом 0,2-0,3 и высотой 25 см.
И диаметром 0,5-0,8 мм На высоту 35 см.
(Свет слева просто светильник. Это не эффект качера)
Больше эффекта все таки удалось получить из второй катушки, за счет очевидно больше площади.
И теперь собственно собираем как на фото выше, и ниже.
Первый запуск (если все работает) не затягивайте для начала включите на 1-2 минуты и посмотрите как греется транзистор и остальные детали чтобы не перегреть их при длительной работе.
Не вздумайте касаться всех металлических частей это опасно для жизни!
Так вот у меня все заработало при первом включении если все сделано верно, у вас будет тоже самое. Если нет. Поменяйте концы первички, проверьте "жив" ли транзистор и диод
Теперь собственно то ради чего мы все это осуществили, эффекты которые можно получить
1. Коронный разряд
Это разряд который сходит с свободного конца вторички который должен быть заострен лучше взять иглу. Выглядит это очень красиво, фиолетовая корона. Коронный разряд создает так называемый электрический ветер, т.е. можно заметить небольшой ветерок, пахнущий озоном, на этом эффекте и собирается так называемый «ионный двигатель». Если коснутся разряда пальцем боли не будет т.к. как ток высокой частоты проходит по поверхности кожи, некоторые источники говорят что это полезно обладает сосудорасширяющим эффектом и чуть ли не панацея, спасающая от всех болезней, лично я не чего кроме мельчайшего ожога и небольшого дымка из пальца нечего не заметил. Но Никола Тесла, который собственно и открыл высокочастотный ток и подвергал своё тело разрядам дожил до 86 лет. Но я все таки не советую злоупотреблять такими опытами. Да также разряд начинает выходить из ножа в руке, если подносить его к виткам вторички. Так же разряд обладает не маленькой температурой, в близи легко загорается газ зажигалки и можно даже заставить тлеть тонкий листок бумаги.
Камера плохо передает всю красоту этого явления
2. ВЧ Поле
Речь идет о электромагнитном поле которое окружает качер, это поле высокой частоты. По сути нечего волшебного оно не делает. Хотя может «не посвященным» это и покажется чудом. Если взят в руку лампу газоразрядную, поднести её к качеру она загорится в ваших руках и довольно ярко, у меня легко загорались две лампы мощностью даже в 36W при этом в лампе наблюдался эффект неких полос то же довольно красиво смотрится, (для тех кто мечтал по играть в «звездные войны»)