Осциллятор тесла своими руками: Делаем простой тесла генератор , катушка Теслы своими руками

Содержание

Делаем простой тесла генератор , катушка Теслы своими руками

Сегодня я собираюсь показать вам, как я построить простую катушку Тесла! Вы могли видеть такую катушку в каком то магическом шоу или телевизионном фильме . Если мы будем игнорировать мистическую составляющую вокруг катушки Тесла, это просто высоковольтный резонансный трансформатор который работает без сердечника. Так, чтобы не заскучать от скачка теории давайте перейдем к практике.

Схема данного устройства очень простая — показана на рисунке .

Для создания нам нужны следующие компоненты :

— источник питания, 9-21V , это может быть любой блок питания

— маленький радиатор

— транзистор 13009 или 13007, или почти любые транзисторы NPN с аналогичными параметрами

— переменный резистор 50kohm

— 180Ohm резистор

— катушка с проводом 0,1-0,3, я использовал 0.19mm,, около 200 метров.

Для намотки нужен каркас , это может быть любой диэлектический материал — цилиндр примерно 5 см и длиной 20 см. В моем случае это часть 1-1 / 2 дюйма ПВХ трубы из строительного магазина .

Начнем с самой сложной части — вторичной обмотки. Он имеет 500-1500 мотков катушки , мой около 1000 оборотов. Закрепить начало провода с выводом и начать наматывать основной слой — для ускорения процесса можно это делать шуруповертом .Так же желательно вспрыснуть уже намотаную катушку лаком .

Первичная катушка намного проще, я положил бумажную ленту липкой стороной наружу, в случае, чтобы сохранить способность передвигать позицию и намотайте ее на 10 витков провода.

Вся схема собрана на макетной плате. Будьте осторожны при пайке переменного резистора! 9/10 катушки не работает из-за неправильно припаянного резистора . Подключение первичных и вторичных обмоток тоже не легкий процесс , т.к изоляция последних имеет специальное покрытие , которое должно быть зачищено перед пайкой .

Таким образом, мы сделали катушку Теслы . Перед тем, как включить питание в первый раз, поместите переменный резистор в среднем положении и поставите лампочку вблизи катушки, и тогда вы сможете увидеть эффект беспроводной передачи энергии . Включите питание, и медленно поворачивайте переменный резистор. Это довольно слабая катушка, но каким-либо образом бытдьте осторожны и не размещайте рядом электронные устройства: такие как сотовые телефоны, компьютеры и т.д. с рабочей зоной катушки .

Спасибо за внимание

Так же не забываем о экономии при покупке товаров на Алиєкспресс с помощью кэшбэка

Для веб администраторов и владельцев пабликов главная страница ePN

Для пользователей покупающих на Алиэкспресс с быстрым выводом % главная страница ePN Cashback

Удобный плагин кэшбеэка браузерный плагин ePN Cashback

принцип работы и инструкция по сборке

Генератор Тесла — это прекрасная альтернатива солнечным панелям. Основным его достоинством считаются простота сборки, небольшие затраты на изготовление и минимальное количество материалов. Понятно, что эта разновидность генератора будет производить меньше электричества, нежели солнечная панель, однако можно сделать сразу несколько и получить неплохое дополнение в виде бесплатной энергии.

Происхождение генератора Тесла

Знаменитый ученый Никола Тесла полагал, что наш мир полностью состоит из разных форм энергии, для получения и эксплуатации которой нужно собрать улавливающий прибор. Он успел разработать множество конструкций генераторов бестопливного типа.

Один из его проектов можно реализовать своими руками в домашних условиях.

Принцип работы устройства

Принцип функционирования бестопливного генератора Тесла состоит в том, что он применяет энергию солнца как источник положительно заряженных электронов, а энергию земли как источник электронов с отрицательным потенциалом. В результате образуется разница потенциалов, с помощью которой и создается электроток.

Система состоит из пары электродов, один из которых улавливает энергетические источники, а второй применяется в качестве заземления. Роль накопителя в конструкции играет емкостный конденсатор или линий-ионный аккумулятор (более современные вариант).

Как уже было сказано, генератор Тесла требует минимум материалов. Для его создания нужно взять следующее:

провода;
фанерные или картонные листы;
фольга;
резистор;
емкостный конденсатор.

Порядок изготовления генератора

Процесс сборки генератора Тесла своими руками не очень сложный. Он состоит из нескольких этапов.

Устройство заземления

Для начала необходимо позаботиться о надежном и правильном заземлении. Если самодельное

оборудование будет эксплуатироваться в деревне или на даче, то для создания хорошего заземления нужно просто вбить поглубже металлический штырь в землю. Также можно подключить установку к конструкциям, которые уходят в почву на достаточную глубину.

Если генератор будет применяться в городской квартире, то тут для заземления можно воспользоваться газовыми или водопроводными трубами. Кроме того, можно подключиться и к электрическим розеткам, которые, в свою очередь, обладают заземлением.

<center><div class="lazy lazy-hidden advv"><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:inline-block;width:336px;height:280px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="9935184599"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></div></center>

Изготовление приемника электронов

Затем нужно сделать прибор, улавливающий положительные частицы, которые вырабатываются источником света. Подобным источником может выступать не только солнце, но и осветительное оборудование. Генератор Тесла может вырабатывать электричество даже от дневного света, причем и в пасмурную погоду.

Приемник включает в свою конструкцию кусок фольги, зафиксированный на листе картона или фанеры. Когда световые частицы будут попадать на фольгу, в ее структуре начнут формироваться токи. Объем получаемой энергии зависит от площади фольги. Для увеличения показателей мощности установки можно собрать сразу несколько приемников и обеспечить их параллельное соединение.

Подсоединение схемы устройства

На следующей стадии необходимо подключить контакты друг к другу. Это делать нужно через емкостный конденсатор. Если рассматривать электроконденсатор, то у него на корпусе есть обозначения полярностей. К «минусовому» контакту следует подсоединить заземление, а к «плюсовому» зафиксировать провод от фольги. После этого начнется зарядка конденсатора, с которого потом уже можно будет выделять электричество. В том случае, если мощность конденсатора окажется слишком высокой, то он может взорваться от чрезмерного количества энергии. Для того чтобы предотвратить проблемы, электроцепь дополняют специальным ограничительным резистором.

Если говорить о классическом конденсаторе из керамики, то в этом случае полярность не имеет никакого значения.

Кроме того, можно попытаться устроить систему не с помощью конденсатора, а с помощью литиевой батарейки. Тогда у вас будет возможность аккумулировать гораздо большее количество энергии.

На этом сборка генератора завершается. Для проверки напряжения в конденсаторе можно воспользоваться мультиметром. В том случае, если оно достаточное, можно попытаться подсоединить к установке небольшой светодиод. Такую генераторную установку можно применять для самых разных проектов, например, для изготовления устройств ночного освещения на основе светодиодов, которое не будет нуждаться в питании.

По сути, вместо фольги также можно воспользоваться и иными материалами:

алюминиевыми листами;
медными листами.

Если крыша вашего дома сделана из алюминия, то можно попытаться включить ее в схему генератора и посмотреть, какое количество энергии она может выработать.

как собрать устройство в домашних условиях

Проводя свои многочисленные опыты, Никола Тесла мечтал создать способ подачи энергии в мир, не протягивая провода по всему земному шару. Изобретатель уже был близок к воплощению своей мечты, когда эксперименты с электричеством привели его к созданию генератора свободной энергии Тесла.

Основные элементы

Эта первая система, способная передавать электричество по беспроводной связи, была поистине гениальным изобретением. Концепция элементарна, используется электромагнитная сила и резонанс. Устройство состоит из двух частей: первичной и вторичной, каждая со своим конденсатором.

Две катушки и конденсаторы соединены разрядником, а внешний источник, подключенный к трансформатору, питает всю систему. По сути, униполярный генератор Тесла представляет собой две открытые электрические цепи, нуждающиеся в источнике высокого напряжения.

Как это устроено

Источник питания подключен к первичной катушке. Её конденсатор действует как губка, поглощая заряд. Сама она должна выдерживать большие скачки тока, поэтому катушка зачастую изготавливается из меди — отличного проводника электричества. Конденсатор накапливает так много заряда, что разрушает сопротивление воздуха в искровом промежутке. Затем ток течет из накопителя вниз по первичной катушке и создает магнитное поле, которое быстро разрушается под действием большого количества энергии, генерируя электрический ток во вторичной катушке.

Напряжение, проникающее через воздух между двумя катушками, создает искры. Энергия колеблется, накапливаясь во вторичной катушке и конденсаторе. Заряд становится настолько высоким, что высвобождается электрическим током.

В правильно спроектированном бестопливном генераторе Тесла, когда вторичная катушка достигает своего зарядного максимума, весь процесс должен начаться заново, устройство должно стать самоподдерживающимся. Но на практике этого не происходит. Нагретый воздух отводит часть электричества, вот почему катушка должна быть подключена к внешнему источнику питания.

Принцип, лежащий в основе работы генератора Тесла, заключается в достижении явления, называемого резонансом. Это происходит, когда первичная катушка «стреляет» током во вторичную в нужное время, чтобы максимизировать передаваемую энергию.

Установка катушки Тесла с регулируемым поворотным искровым разрядником дает больший контроль над напряжением тока, который производится. Так можно создавать молнии.

Хотя изобретение учёного больше не имеет практического применения, оно полностью изменило способ понимания и использования электричества. Радио и телевидение до сих пор используют вариации генератора Тесла.

Как собрать генератор Тесла своими руками

Используя медную проволоку и стеклянные бутылки, даже электрик-любитель в силах построить катушку Тесла, которая теоретически может производить четверть миллиона вольт. Для работы понадобится:

Катушки. Для первичной нужно около 3 метров тонкой медной трубки, на вторичную нужно приготовить: отрезок ПВХ трубы длиной 25 см (чем длиннее, тем лучше), примерно 10 м проволоки из меди в изоляции, пластиковый винт, металлический фланец с резьбой, любой круглый, гладкий предмет из металла для разгрузочного терминала.
Для базы: 2-3 небольших куска деревянной доски, длинные болты, гайки, шайбы.
Конденсаторы: 6 стеклянных бутылок, столовая соль, растительное масло, много алюминиевой фольги.
Трансформатор или любой другой источник питания, выдающий не менее 9 кВ при напряжении около 30 мА.

Первым делом в верхней части трубы нужно сделать паз, чтобы обернуть один конец провода вокруг. Медленно и осторожно обмотайте катушку, следя за тем, чтобы провода не перекрывались, но без пробелов. Этот шаг самый сложный, но если потратить много времени, то получится рабочая катушка.

Затем выровняйте металлическую стойку (центр нижней доски), просверлите отверстия для болтов, закрепите. Привинтите основание первичной обмотки. Установите конструкцию на базу.

Один из способов изготовления конденсатора — использовать соленую воду, масло и алюминиевую фольгу. Заверните бутылку в фольгу и наполните её водой. Уровень жидкости должен быть одинаковым во всех ёмкостях, поскольку это помогает поддерживать постоянную выходную мощность. Добавьте в воду 5 г (1/4 чайной ложки) соли и несколько миллилитров масла. Пробейте отверстие в верхней части колпачка и вставьте в него кусок проволоки — один работающий конденсатор готов, сделайте ещё 5.

Увлекательный, но опасный этап — подключение. Соблюдайте меры безопасности. Для проведения опыта лучше выйти на улицу, так как запуск такого потенциально мощного прибора в помещении может стать причиной пожара. Нажмите на переключатель и наслаждайтесь световым шоу.

Трансформатор тесла своими руками. Как сделать трансформатор Тесла

Подробности: Категория: Высоковольтные устройства

Если вы решили сами собрать качественный генератор Тесла большой мощности то вам придется изрядно постараться. В последнее время появилось множество различных схем катушек Теслы, которые в основном отличаются принципом дейстия самой схемы. В данной статье рассматривается самая простая (классическая) схема генератора тесла.

Схема трансформатора Тесла

Структурно схема состоит из следующих основных блоков:

источника питания;
повышающего трансформатора;
конденсатора;
разрядника;
катушки теслы (первичная и вторичная обмотка).

Внешний вид собранной катушки Теслы

Выбор требуемого источника питания или питающего трансформатора

Мощность источника питания должна быть достачной для получения требуемой длины разряда. Как показывает практика чем больше мощность тем качественее будет разряд.

Повышающий трансформатор предназначен для повышения напряжения до значения порядка 4 кВ. Для таких целей отлично подойдет трансформатор из микроволновой печи. Подключая данный трансформатор в сеть на выходе получаем переменное напряжение порядка нескольких киловольт. Для ограничения по мощность на входе можно поставить предохранители.

Изготовление требуемого разрядника

Это могут быть, как вариант просто два обычных винтика, установленных в паре миллиметров на расстоянии друг от друга, но, как правило, рекомендуется приложить намного больше усилия. Так как выполненное качество будущего разрядника сильно повлияет на основную производительность будущей катушки.

Выполнение расчета требуемой ёмкости конденсатора

Используя формулы для расчетов из учебников по физике, выполняете расчет резонансной емкости для требуемого трансформатора. Значение данного конденсатора необходимо примерно в 1,5 раза больше представленного значения. Как правило, наиболее эффективным выходом будет сборка самому, требуемого конденсатора. Если вы хотите уменьшить денежные затраты, можете попробовать полноценно изготовить конденсатор своими руками, но он может вас подвести в самый ответственный момент, а его емкость будет трудно определить.

Изготовление требуемой вторичной обмотки

Применяйте примерно 1000 витков выполненных из эмалированной медной проволоки, толщина которой должна быть до 0,6мм. Высота готовой катушки обычно равна 5 — 6 её представленным диаметрам. Полый металлический шар, прилепленный к верхней части имеющейся вторичной обмотке, а её нижнюю часть требуется заземлить. Для этого необходимо использовать хорошее и отдельное заземление, т.к. при применении общедомового заземления есть вариант уничтожить все электроприборы.

Получение требуемой первичной обмотки

Вся первичная обмотка для данной катушки может быть выполнена из обычного толстого кабеля, или медной трубки. Наиболее лучший эффект будет достигнут если применить одножильный медный стержень толщиной 5-6 мм. Первичная обмотка содержит от 4-6 витков.

Добавить комментарий

Простейший способ как сделать трансформатор Тесла своими руками

В 1891 г. Никола Тесла разработал трансформатор (катушку) при помощи которого он ставил эксперименты с электрическими разрядами высоких напряжений. Разработанное Теслой устройство состояло из блока питания, конденсатора, первичной и вторичной катушек, установленных так, что пики напряжения чередуются между ними, и двух электродов, разведенных друг от друга на расстояние. Устройство получило имя своего изобретателя.
Принципы, открытые Тесла при помощи этого устройства, используется сейчас в различных областях, начиная от ускорителей частиц, заканчивая телевизорами и игрушками.

Трансформатор Тесла может быть сделал своими руками. Данная статья посвящена рассмотрению этого вопроса.

Выбор места сборки и размера

Сначала необходимо определиться с размером трансформатора. Можно построить большой прибор, если позволяет бюджет. Следует помнить, что это устройство генерирует разряды высокого напряжения (создают микромолнии), которые нагревают и расширяют окружающий воздух (создают микрогром). Создаваемые электрические поля могут вывести из строя другие электрические приборы. Поэтому строить и запускать трансформатор Тесла не стоит дома; безопаснее делать это в удаленных местах, например, в гараже или сарае.

Величина трансформатора будет зависеть от расстояния между электродами (от величины возникающей искры), которое в свою очередь будет зависеть от потребляемой мощности.

Составные части и сборка схемы трансформатора Тесла

Нам понадобится трансформатор или генератор с напряжением 5-15 кВ и силой тока 30-100 миллиампер. Эксперимент не удастся, если эти параметры будут не соблюдены.
Источник тока нужно подключить к конденсатору. Важен параметр емкости конденсатора, т.е. способность удерживать электрический заряд. Единица измерения емкости – фарад – Ф. Он определяется как 1 ампер-секунда (или кулон) на 1 вольт. Как правило, емкость измеряется в мелких единицах – мкФ (одна миллионная доля фарада) или пФ (одна триллионная доля фарада). Для напряжения 5 кВ конденсатор должен иметь номинал 2200 пФ.

[attention type=green]Еще лучше соединить несколько конденсаторов последовательно. В этом случае каждый конденсатор будет удерживать часть заряда, общий удерживаемый заряд увеличится кратно.[/attention]

Конденсатор(ы) подключается к искровику — промежуток воздуха, между контактами которого происходит электрический пробой. Для того, чтобы контакты выдерживали тепло, выделяемое искрой во время разряда, необходимый их диаметр должен быть 6 мм. минимум. Искровик необходим для возбуждения резонансных колебаний в контуре.
Первичная катушка. Делается из толстого медного провода или трубки диаметром 2,5-6 мм., который закручивается в спираль в одной плоскости в количестве 4-6 витков
Первичная катушка подключается к разряднику. Конденсатор и первичная катушка должны образовывать первичный контур, попадающий в резонанс с вторичной катушкой.
Первичная катушка должны быть хорошо изолирована от вторичной.
Вторичная катушка. Делается из тонкой эмалированной медной проволоки (до 0,6 мм). Проволока наматывается на полимерную трубку с пустым сердечником. Высота трубки должна составлять 5-6 ее диаметров. На трубку следует аккуратно намотать 1000 витков. Вторичная катушка может быть помещена внутрь первичной катушки.
Вторичную катушку одним концом обязательно заземляют отдельно от других приборов. Лучше всего заземление непосредственно «в землю». Второй провод вторичной катушки подключается к тору (излучателю молний).
Тор можно сделать из обыкновенной вентиляционной гофры. Он размещается над вторичной катушкой.
Вторичная катушка и тор образуют вторичный контур.
Включаем питающий генератор (трансформатор). Трансформатор Тесла работает.

Отличное видео с объяснением принципов работы трансформатора Теслы

Меры предосторожности

[attention type=red]Будьте осторожны: напряжение, накапливаемое в трансформаторе Тесла, очень велико и при пробоях ведет к гарантированной смерти. Сила тока также очень большая, гораздо превосходящая величину, безопасную для жизни.[/attention]

Практического применения трансформатора Тесла нет. Это экспериментальная установка, подтверждающая наши знания о физике электричества.

С эстетической же точки зрения, эффекты, которые порождает трансформатор Тесла, удивительны и красивы. Они во многом зависят от того, насколько правильно он собран, достаточной ли силы ток, правильно ли резонируют контуры. Эффекты могут включать в себя свечение или разряды, образуемые на второй катушке, а могут – полноценные молнии, пробивающие воздух из тора. Возникающие свечения смещены в ультрафиолетовый диапазон спектра.

Вокруг трансформатора Тесла формируется высокочастотное поле. Поэтому, например, при помещении в это поле энергосберегающей лампочки, она начинает светиться. Это же поле приводит к образования большого количества озона.

ГЕНЕРАТОР ТЕСЛА НА ЛАМПЕ

Все началось с того, что мне несколько лет назад в руки попала лампа 6П45С. Естественно сразу нашел, что на ней можно собрать, а именно — катушку Теслы на радиолампе. Собрал, включил – с трудом заработала. Но в итоге все-таки спалил эту лампу из-за своей неопытности. Как-никак первый раз в жизни держал лампу в руках:) С тех пор собрал много разных генераторов Теслы, начиная от разрядника и заканчивая полупроводниками. И вот снова пришла идея собрать катушку Теслы в приличном корпусе, чтоб не стыдно показать было друзьям. А то все на проводах, да на проводах. Начал собирать по стандартной схеме, но решил внести некоторые поправки. Хотел, чтоб работала в 2-х режимах. В режиме 220В и 900В с прерывателем. Напряжения 900В собирался достигнуть собрав умножитель на три. Исходя из схемы, чтобы переключить режим, необходимо одновременно изменить положение всех переключателей.

Конденсатор С1 взят вроде как из магнитофона. Но его все время пробивало и я его заменил на здоровый советский, из приемника. Трансформатор для накала мотал сам, вернее вторичку миллиметровым проводом. Генератор задающей частоты собрал на таймере NE555. С четырьмя режимами генерации и точной настройкой.

В дальнейшем еще добавил на отдельной плате ВЧ фильтр С5 — 1мкФ.

Собирать решил в корпусе от блока питания ATX. Хоть меня многие и отговаривали от металлического корпуса, но я их не послушал. Корпус бьется ВЧ током, если не заземлить высоковольтную обмотку. Мне удалось от этого избавиться благодаря ВЧ фильтру. Отвод от С3 и С4 идет на корпус и весь ВЧ ток с корпуса уходит через эти конденсаторы.

В общем приступил к сборке… Проковырял отверстия под все переключатели, регуляторы и панельку лампы, начал заталкивать в корпус.

И тут понял, что умножитель не помещается. Недолго думая функцию умножителя и прерывателя заменил на режим ионофона. Это немного упростило схему, но схему уже я эту не рисовал, так как сразу собрал на ходу:) Ионофон работает почти как прерыватель в катоде, только «прерывает» под музыку. Транзистор поставил Н-П-Н. Марку точно не скажу — выдрал его из монитора от компьютера, он стоял где-то в строчной развертке.

Вот принципиальная схема ионофона. Здесь можно изменять частоту генерации и скважность импульсов.

Несколько фотографий процесса сборки Теслы на 6п45с. Во время сборки проводил «тест драйвы» и если не работала — искал косяки. Кстати, здесь переменный конденсатор еще из магнитофона, который постоянно пробивало…

На этой фотографии тот самый транзистор на радиаторе, слева. Можете попробовать прочитать название, если получится.

Пару слов про вторичку (высоковольтную обмотку). Мотал ее давно, думал пригодится — и пригодилась таки! Мотал на трубе из под пищевой фольги. Диаметр около 3см высота 28см и примерно 1500 витков провода 0,16мм. Первичку мотал 30 витков с отводом от каждого 5-го. Весит полностью вся Тесла порядка 2кг.

Готовый девайс:

Несколько фото в действии))

Со вспышкой и без.

Ну и пара видеороликов демонстрирующих работу генератора.

На ролике, где катушка работает в режиме ионофона, на компьютере постоянно мерцают значки если заметили — это на клавиатуре лежали ножницы и нажали на кнопки. Автор конструкции: Денис.

Форум по высоковольтным генераторам

Форум по обсуждению материала ГЕНЕРАТОР ТЕСЛА НА ЛАМПЕ

МОДУЛЬ ДРАЙВЕРА МОТОРА BLDC

Модуль драйвера BLDC двигателя жесткого диска — принципиальные электрические схемы включения и обзор готовых блоков.

Трансформатор Тесла своими руками, простейшая схема

В начале ХХ века электротехника развивалась бешеными темпами. Промышленность и быт получили такое количество электрических технических инноваций, что этого им хватило для дальнейшего развития еще на двести лет вперед. И если постараться выяснить, кому мы обязаны таким революционным рывком в области приручения электрической энергии, то учебники физики назовут десяток имен, безусловно, повлиявших на ход эволюции. Но ни один из учебников не может толком объяснить, почему до сих пор умалчиваются достижения Николы Теслы и кем был на самом деле этот загадочный человек.

Содержание:

Кто вы, мистер Тесла?
Принцип действия аппарата
Конструкция трансформатора Тесла
Схемы трансформатора Тесла
Для чего нужен трансформатор Тесла?

Кто вы, мистер Тесла?

Тесла — это новая цивилизация. Ученый был невыгоден правящей элите, невыгоден и сейчас. Он настолько опередил свое время, что до сих пор его изобретения и эксперименты не всегда находят объяснение с точки зрения современнейшей науки. Он заставлял светиться ночное небо над всем Нью-Йорком, над Атлантическим океаном и над Антарктидой, он превращал ночь в белый день, в это время волосы и кончики пальцев у прохожих светились необычным плазменным светом, из-под копыт лошадей высекались метровые искры.

Теслу боялись, он мог запросто поставить крест на монополии по продаже энергии, а если бы захотел, то мог бы сдвинуть с трона всех Рокфеллеров и Ротшильдов вместе взятых. Но он упрямо продолжал эксперименты, до тех пор, пока не погиб при таинственных обстоятельствах, а его архивы были выкрадены и местонахождение их до сих пор неизвестно.

Принцип действия аппарата

О гении Николы Тесла современные ученые могут судить только по десятку изобретений, не попавших под масонскую инквизицию. Если вдуматься в суть его экспериментов, то можно только представить, какой массой энергии мог запросто управлять этот человек. Все современные электростанции вместе взятые не способны выдать такой электрический потенциал, которым владел один единственный ученый, имея в распоряжении самые примитивные устройства, одно из которых мы соберем сегодня.

Трансформатор Тесла своими руками простейшая схема и ошеломляющий эффект от его применения, только даст понятие о том, какими методиками манипулировал ученый и, если честно, в очередной раз поставит в тупик современную науку. С точки зрения электротехники в нашем примитивном понимании, трансформатор Теслы — это первичная и вторичная обмотка, простейшая схема, которая обеспечивает питание первички на резонансной частоте вторичной обмотки, но выходное напряжение возрастает в сотни раз. В это сложно поверить, но каждый может убедиться в этом сам.

Конструкция трансформатора Тесла

Аппарат для получения токов высокой частоты и высокого потенциала был запатентован Теслой в 1896 году. Устройство выглядит невероятно просто и состоит из:

первичной катушки, выполненной из провода сечением не менее 6 мм², около 5-7 витков;
вторичной катушки, намотанной на диэлектрик, это провод диаметром до 0,3 мм, 700-1000 витков;
разрядника;
конденсатора;
излучателя искрового свечения.

Главное отличие трансформатора Теслы от всех остальных приборов — в нем не применяются ферросплавы в качестве сердечника, а мощность прибора, независимо от мощности источника питания, ограничена только электрической прочностью воздуха. Суть и принцип действия прибора в создании колебательного контура, который может реализовываться несколькими методами:

Генератор колебаний частоты, построенный на основе разрядника, искрового промежутка.
Генератор колебания на лампах.
На транзисторах.
Генераторы двойного резонанса — самые мощные приборы.

Мы же соберем прибор для получения энергии эфира самым простым способом — на полупроводниковых транзисторах. Для этого нам будет необходимо запастись простейшим комплектом материалов и инструментов:

медным проводом толщиной 0,40-0,45 мм;
9-сантиметровой пластиковой трубой, около полуметра длиной;
11-сантиметровой пластиковой трубой, длиной 3-5 см;
толстым, миллиметровым медным проводом с хорошей изоляцией, 7-10 витков;
транзистор D13007;
радиатор для транзистора;
переменник на 50 кОм;
постоянный резистор на 0,25 Вт и 75 Ом.

Схемы трансформатора Тесла

Устройство собирается по одной из прилагаемых схем, номиналы могут меняться, поскольку от них зависит эффективность работы устройства. Сперва наматывается около тысячи витков эмалированного тонкого провода на пластиковый сердечник, получаем вторичную обмотку. Витки лакируются или покрываются скотчем. Количество витков первичной обмотки подбирается опытным путем, но в среднем, это 5-7 витков. Далее устройство подключается согласно схеме.

Для получения эффектных разрядов достаточно поэкспериментировать с формой терминала, излучателя искрового свечения, а о том, что устройство при включении уже работает, можно судить по светящимся неоновым лампам, находящихся в радиусе полуметра от прибора, по самостоятельно включающихся радиолампах и, конечно, по плазменным вспышкам и молниям на конце излучателя.

Для чего нужен трансформатор Тесла?

Игрушка? Ничего подобного. По этому принципу Тесла собирался построить глобальную систему беспроводной передачи энергии, использующую энергию эфира. Для реализации такой схемы необходимо два мощных трансформатора, установленных в разных концах Земли, работающих с одинаковой резонансной частотой.

В этом случае полностью отпадает необходимость в медных проводах, электростанциях, счетах об оплате услуг монопольных поставщиков электроэнергии, поскольку любой человек в любой точке планеты мог бы пользоваться электричеством совершенно беспрепятственно и бесплатно. Естественно, что такая система не окупится никогда, поскольку платить за электричество не нужно. А раз так, то и инвесторы не спешат становиться в очередь на реализацию патента Николы Теслы № 645 576.

Как построить катушку Тесла на 1,35 миллиона вольт

Я построил катушку Тесла на 1,35 миллиона вольт у себя на заднем дворе, не убив себя.

Примечание автора: это очень устаревшая статья, написанная в средней школе.

Катушка Тесла, изобретенная гениальным ученым Никой Тесла (1856-1943), представляет собой высоковольтный высокочастотный генератор энергии. Тесла разработал его для беспроводной передачи электроэнергии, но из-за его низкой эффективности сейчас они просто выглядят круто.

С помощью этого устройства Тесла мог генерировать напряжения такой величины, что они вылетали из устройства, как молнии! Зрелище извивающихся электрических струй, прыгающих по воздуху, просто захватывает. Сегодня катушки Тесла строятся любителями по всему миру только по одной причине — острые ощущения от создания собственной молнии!

Катушки Тесла

также были популяризированы в 90-х благодаря популярной видеоигре Red Alert. В игре катушки Тесла использовались Советским Союзом в качестве оружия для создания чрезвычайно высоких и смертельных напряжений.

Следуй за мной

Следи за моими последними приключениями

Материалы

Много конденсаторов	Алюминиевый воздуховод
Трансформатор неоновых вывесок	Медная труба
Медные провода высокого напряжения	Трубки для аквариума
Листы акрила	Гибкие медные трубки
Алюминиевый U-образный профиль	много болтов / гаек / наконечников для проводов и т. Д.
Множество резисторов	Изолента
Пирог	Лента из алюминиевой фольги
Трубки ПВХ	Заглушки из ПВХ
Полиуретановый лак	AWG24 Провод
Сверло	Набор для пайки
Молот	Стержни с резьбой
Металлические детали L-образной формы	Линейки
Полиэтилен высокой плотности (Разделочная доска)	Вентилятор охлаждения
Пила	Держатель предохранителя
Деревянные блоки	Краска-спрей
Доски деревянные	Слишком много свободного времени
Мотивационные плакаты	Деньги
Семейное положение

Строительство

В качестве оговорки скажу, что конструкция катушки Тесла сложна и сложна.Это дорого, отнимает много времени, опасно и требует огромной мотивации. Здесь требуются технические навыки, и необходимы хорошие знания физики и математики. Лучше всего разбить конструкцию на разные компоненты.

Источник питания / трансформатор

Пожалуй, самый важный компонент катушки Тесла — это блок питания, и его, вероятно, труднее всего достать. Характеристики источника питания влияют на все остальные компоненты и общий размер катушки Тесла.

Источник питания в основном преобразует напряжение сети (240 В) в чрезвычайно высокие напряжения, необходимые для катушки Тесла.

Обычно любители ищут трансформаторы нескольких типов.

Трансформаторы с неоновыми вывесками (NST), вероятно, являются самыми популярными. Их можно приобрести в магазинах с неоновой вывеской. Стоимость может составлять от 30 до 100 долларов в зависимости от состояния и рейтинга. Обычно они находятся в диапазоне от 6000 В до 15000 В, с током около 30 мА. Существует 2 типа трансформаторов для неоновых вывесок: один с железным сердечником и работает на частоте 50 Гц, а другой — это новый, меньший по размеру, с переключаемым режимом, который работает на частоте 20 кГц и намного легче.Тяжелые с железным сердечником обычно работают лучше.

Конечным трансформатором будет Pole Pig. Они используются вашими местными правительственными учреждениями для подачи энергии в город. Их можно найти высоко на столбах, по которым подается электричество. Они весят около 200 кг, поэтому, если вы собираетесь украсть их, приготовьтесь с краном или чем-то еще. Кроме того, вы можете иметь с собой электрика, когда вы запускаете катушку Тесла дома, так как ваши автоматические выключатели легко сработают из-за большого тока, который требуется этим парням.В принципе, не беспокойтесь.

Я позвонил в магазин неоновых вывесок, и они действительно продали старые / старые NST. Я посетил их и купил один за 45 сингапурских долларов. Если вы не знаете, как им управлять, лучше попросите магазин продемонстрировать. Они обманывают мелкие; Они весят довольно тяжело, от 8 до 20 кг, и у меня болели руки после того, как я несли его домой в общественном транспорте.

Во-первых, некоторые детали моего трансформатора, а также спецификации, которым должна соответствовать моя катушка Тесла.

My NST выдает 15 кВ и 30 мА.

Более подробно…

Используя эту формулу, я выяснил, что моя катушка Тесла может достигать длины искры до 91,64 см. Теперь он не может приблизиться к этому значению, но он просто дает надежную оценку пространства, которое мне нужно для проведения тестов.

Конденсаторная батарея

Каждая катушка тесла должна иметь конденсаторную батарею. Это сохраняет мощность, необходимую для разряда катушки Тесла.Можно построить три типа конденсаторных батарей, в том числе полностью самодельный, состоящий из пивных бутылок и прочего. Но самый простой метод — это конструкция с несколькими мини-конденсаторами (MMC). Для MMC необходимо учитывать множество факторов.

Во-первых, вы должны знать пиковое напряжение, с которым должна справиться конденсаторная батарея.

В то время как мой трансформатор выдает 15000 В, напряжение может достигать пика до 21 213 В!

Затем нужно выбрать тип конденсатора.

Я выбрал полипропиленовый конденсатор на 1500 В постоянного тока, 0,047 мкФ, потому что они являются наиболее выгодными по цене, т. Е. лучший мкФ за доллар.

Теперь, поскольку моя MMC должна хранить как минимум 21213 В, я решил, что напряжения должны быть разделены конденсаторами, когда они включены последовательно. Я планирую расположить 15 таких конденсаторов последовательно, что в сумме составит 22500 В, с которыми он может справиться.

Используя приведенную выше формулу, я подсчитал, что моему трансформатору требуется конденсаторная батарея 0.0064 мкФ. Однако это всего лишь значение резонансной шапки. Чтобы быть в большей безопасности, нам нужно значение LTR (больше, чем резонанс). Это значение зависит от того, используете ли вы статический разрядник или SRSG (синхронный вращающийся разрядник), о котором я подробнее расскажу позже. Я буду использовать статический зазор, поэтому значение LTR составляет 0,0095 мкФ.

Расчетная общая емкость 1 «струны» из 15 конденсаторов — это просто номинальная емкость каждой шапки (т. Е. 0,045 мкФ), деленная на количество насадок в струне (т. Е.15), поэтому каждая моя струна имеет 0,00313 мкФ. Чтобы произвести 0,0095 мкФ, мне понадобится примерно 3 струны.

Итак, это 3 струны по 15 заглавных букв, что в сумме дает 45 заглавных букв.

К каждой крышке также должен быть прикреплен резистор. Спускные резисторы используются для безопасного разряда каждого конденсатора, чтобы обеспечить безопасное обращение при настройке и транспортировке катушки. Я выбрал резистор 10 МОм 0,5 Вт 3500 В постоянного тока.

Общий дизайн моей конденсаторной батареи выглядит следующим образом:

После того, как я закончил сборку конденсаторной батареи, делая снимки по ходу дела, по какой-то причине изображения конструкции конденсаторной батареи пропали, возможно, были удалены / отформатированы, и моя программа для восстановления данных не смогла вернуть их.

Итак, я не могу показать фотографии того, как я делал батарею конденсаторов, но я постараюсь изо всех сил описать это словами.

Хорошо, я нарисовал схему конденсаторов на бумаге формата А4. Затем я прикинул размер банка, купив 3 акрила такого размера.

Один кусок акрила будет использоваться для крепления конденсаторов. На концах конденсатора просверливались отверстия. Контакты конденсаторов проходили через эти отверстия, чтобы надежно прикрепить их к акрилу.

Мои навыки пайки были ужасными, поэтому мне было трудно спаять точки контакта вместе, чтобы сформировать цепочки конденсаторов.

Затем к каждому конденсатору были добавлены резисторы. И снова, с пайкой, работа была сделана довольно плохо.

Наконец, я просверлил отверстия в 4 углах трех частей акрила. Они будут использоваться для сквозной установки болтов и гаек.

Остальные 2 части акрила предназначены для покрытия конденсаторов из соображений безопасности.Один покрывает заднюю часть со всеми точками контакта и пайкой, а другой закрывает переднюю часть, защищая меня от конденсаторов, а их от меня.

Конденсаторная батарея находится в той части цепи катушки Тесла, где как напряжение, так и ток высокие. Требуется толстый хорошо изолированный медный провод.

Я отмерил необходимую длину конденсаторной батареи. Голый медный сердечник был обнажен в различных точках окончания цепочек конденсаторов. Конечная точка контакта была прикреплена с помощью проволочного наконечника.

Моя паяльная работа выглядит так, как будто ее выполнил пятилетний ребенок.

И, наконец, заклейка всей голой проводки. Готово! Вид сверху, обнаруживающие конденсаторы.

Общая стоимость конденсаторной батареи более 100 долларов США. Но это намного дешевле, чем покупать промышленный импульсный конденсатор.

Примерно через неделю я решил испытать недостроенную катушку Тесла. Получилось ужасно.

Зигзагообразная компоновка была глупым решением, поскольку ток предпочитал пробиваться через диэлектрический воздух, чем проходить через конденсаторы.

Между двумя соседними точками конденсаторной батареи возникла дуга, во многом благодаря ужасной конструкции Yours Truly. Я мог добавить изоляционный слой между всей цепочкой крышек, но расстояние было настолько маленьким, что я не мог найти подходящий материал.

И вот я решил все это перестроить. Это было последнее, о чем я думал, когда думал о вариантах, но, похоже, у меня не было выбора.

Потратил около часа или двух на распайку всех конденсаторов и резисторов, и мой отец купил мне новые кусочки акрила.На этот раз он будет не зигзагообразным, а просто из трех прямых цепочек заглавных букв.

На бурение потребовалось время, но, как я делал раньше, это было немного проще и быстрее…

Затем я вставил колпачки, спаял их вместе.

И, конечно, добавление резисторов…

Соединения на концах выполняются припаиванием толстого провода к 3 точкам контакта.

Электропроводка

Обычно для катушек Тесла требуются толстые хорошо изолированные медные провода из-за большого количества проходящего через них тока и напряжения.Количество обработанной меди в проводе делает его очень дорогим. Я попросил один диаметром 6-8 мм, 7 м, и парень дал мне диаметр 7,2 мм и назвал 47 долларов. Я не мог позволить себе платить столько только за проводку, поэтому попросил другую, меньшего размера. Это примерно 3-4 мм, не совсем то, что я хотел, но вдвое дешевле. Так что 20 долларов + за толстую проводку.

Итак, когда я сделал еще один тестовый прогон, это произошло:

Нет искр на разрядном выводе, но вместо этого на первичной обмотке!

Как видно из рисунка выше, дуга на самом деле возникает в проводе.Да, 20000 Вольт просто проскочили прямо через изоляцию провода. Я думал, что он на самом деле довольно толстый, но нет, мне следовало купить высоковольтные провода (высоковольтные), но это довольно дорого.

Итак, чтобы решить эту проблему, я купил несколько трубок для аквариума, чтобы обмотать провода в качестве дополнительной изоляции. Все провода теперь изолированы трубками для аквариумов.

Разгрузочный терминал

В верхней части катушки Тесла находится разрядный терминал, что и делает он.Один, как следует из названия, должен действовать как выходной терминал для стримерных разрядов, а другой — как емкостная нагрузка для вторичной катушки.

Может быть двух форм: тороид или сфера. Я не знаю разницы, плюсов и минусов между ними, но понятия не имею, как сделать большую металлическую сферу. Поэтому выбрана тороидальная конструкция.

Коммерческий алюминиевый тороид будет стоить несколько сотен, если не тысяч долларов. Самодельный стоит около 40 долларов.

Вот как я делаю свой тороид.

3 шт. Воздуховоды алюминиевые, досталось мне 3м. Довольно дорого — 30 долларов +. Затем алюминиевая лента. Это около 10 долларов. И, наконец, блюда для пирогов, очень дешевые.

Просверлите пару отверстий в центре и по краям форм для пирога, а затем затяните их вместе болтами и гайками.

Отмерьте необходимую длину алюминиевого воздуховода и вырежьте его. Я использовал алюминиевую ленту, чтобы скрепить концы воздуховода, плотно прилегая к формам для пирога.

Сглаживал внешний вид тороида, добавляя ленты от алюминиевого воздуховода к формам для пирога.

Вторичная обмотка

Вторичная катушка — это чертовски круто.

Он отвечает за генерирование необходимого очень высокого напряжения, а его конструкция чрезвычайно утомительна.

Во-первых, требуется форма катушки. Провода, намотанные примерно на тысячу витков, полностью охватывают форму катушки, которая должна быть из изоляционного материала.О металлических трубах по понятным причинам не может быть и речи. Вода убивает производительность, поэтому также избегайте картона. Подойдет большинство пластиковых материалов. Обычно используются трубы из ПВХ, потому что их легко найти. Некоторые намотчики Tesla пытались и преуспели в том, чтобы намотать проводку вокруг формы катушки и полностью удалить ее, но на данный момент это выходит за рамки моих возможностей.

Черный ПВХ следует избегать, потому что он содержит углерод, серый работает, но белый — лучше всего.

Я купил 3-дюймовую трубу из ПВХ, 2 фута.При покупке формы катушки важно выбрать правильную длину, так как она сильно повлияет на высоту катушки. Слишком высокий, слишком громоздкий; Слишком короткая катушка Тесла способна поразить сама себя. Здесь играет роль соотношение диаметра к высоте. У меня была ошибка в расчетах, поэтому получилось странное соотношение 1: 6,67. Думаю, для моей катушки это плохо, учитывая, что рекомендуется соотношение от 1: 3 до 1: 6.

Перед тем, как начать, желательно покрыть форму змеевика полиуретановым лаком.

Был нанесен слой или два, и после того, как он высох, я сразу приступил к намотке проводов.

Несколько замечаний. Мы должны стремиться к диапазону от 800 до 1200 оборотов, любое большее или меньшее значение, похоже, снижает выход (либо из-за повышенного сопротивления, либо из-за низкой индуктивности). Я нацеливаюсь на 1000 ходов.

Я купил 0,5 кг провода 0,5 мм (AWG 24) (довольно дорого, от 30 долларов США). 1000 оборотов должны дать 20 дюймов.

Ранение утомительно. Я ищу слово со значением, аналогичным «утомительным», но с большей степенью страдания.Но пока подойдет утомительное занятие. Чтобы дать вам некоторую перспективу, вот процесс:

Для начала я нашел валяющуюся вешалку для полотенец. Ладно, не совсем «валяется», но взял это от мамы.

Разорвав его и реконструировав, я получил эту маленькую новаторскую штуку.

Намотка была невероятно утомительной, поскольку я прибегал к этому.

Я потратил 5-6 часов на намотку и намотку. Для развлечения я сделал это перед своим компьютером, пока я смотрел все оставшиеся серии CSI и Lost, которые я оставил.

Началось в 17:00, а примерно в 23:00 было так:

Я подсчитал и решил, что повредил около 240 м медной проводки. О, боль!

На самом деле я начал очень хорошо, с хорошими и плотными обмотками. Я потерял терпение на полпути, и оттуда все стало неряшливо. Надеюсь, это не сильно повлияет на работу катушки.

Я еще не доработал дизайн того, как вторичная катушка будет прикреплена к тороиду, но это должно выглядеть так.

Как я упоминал ранее, я обнаружил, что количество витков на моей вторичной катушке было слишком большим, почти 1000 витков. Это дает слишком высокое отношение диаметра формы к длине катушки, равное 6,67. Рекомендуемое максимальное соотношение — 6, что я намного выше. Я решил потратить некоторое время на раскручивание витков, чтобы получить длину катушки 18 дюймов из 20 дюймов.

Завершение вторичной катушки осуществляется путем прикрепления ее к алюминиевой ленте и использования дырокола для подключения к концу заземляющего наконечника.

Штанга заземления

Заземляющий стержень, даже если он звучит незначительно, играет важную роль. Большинство компонентов необходимо заземлить не только из соображений безопасности, но и для их работы. Я решил использовать один заземляющий стержень с множеством подключений к нему, так как я не хотел, чтобы слишком много стержней врезались в землю.

Я начал с толстого медного провода и 1-дюймовой медной трубы длиной в фут.

Я просто просверлил медную трубку, вставил болт и гайку и прикрепил медный провод с проволочным наконечником на конце.

Стержень заземления должен быть забит в землю надежно и глубоко.

Искровой разрядник

Искровой разрядник действует как выключатель питания для первичного контура бака. Он использует воздух для проведения электричества между электродами и при этом выделяет много тепла.

Звучит достаточно просто, но Spark Gap — единственный компонент, на который я тратил больше всего времени. Около 20 часов легко. Существует множество проектов Spark Gaps, и было довольно сложно выбрать один из них.

Существует два основных типа искровых промежутков. Статический, не связанный с движением электродов, отсюда и название. И экзотический тип, в котором электроды вращаются для повышения производительности. Схема вращающегося искрового промежутка была слишком сложной, поэтому я остановился на статическом искровом промежутке.

Конструкция статического искрового промежутка может отличаться от простой, например:

Однако зазор обычно делится на множество меньших зазоров, соединенных последовательно.Это сделано по двум причинам; 1) Чем больше у вас зазоров, тем с большей мощностью он может справиться; 2) Можно изменять напряжение зажигания промежутка, изменяя количество электродов в цепи (перемещая соединительные провода).

При этом вы получаете многосерийный статический искровой разрядник, который я выбрал для создания. Этот дизайн для этого сильно различается, и он имеет большое значение по цене, эффективности, выполнимости, затраченному времени и т. Д. У разных людей будут разные предпочтения в большом количестве доступных дизайнов.После нескольких часов поиска в Интернете я нашел дизайн, который мне понравился. Это парень по имени Скотт. Какой Скотт, я не знаю, но сколько там Скоттов, которые используют Tesla Coiler?

Итак, я приступил к этому.

Два куска прозрачного акрила, просверленные и поддерживаемые стержнями с резьбой по 4 углам. Стержни с резьбой действительно раздражали пилу и пилку.

Я нашел алюминиевые U-образные профили правильного размера! И снова пилить было настоящей болью.

И их выравнивание…

Электроды! Медные трубы, удерживаемые из акрила алюминиевыми U-образными профилями.

После многочасового бурения…

Последний собранный статический искровой разрядник Multi Series! Соединения крепились к болтам и гайкам, поддерживающим медную трубу и U-образные профили.

Тогда еще одно разочарование. В одном из тестовых запусков, откладывая настройку, чтобы завершить день, я уронил Spark Gap.Он очень сильно сломался и выглядел так, будто полностью вышел из строя. Я потратил на этот искровой разрядник целый день, а может, и больше, что-то вроде 6 часов непрерывной утомительной технической работы, и видеть, как он ломается, было совершенно отстойным чувством.

Мне пришлось построить еще один, но я сказал себе: «Ни в коем случае не еще 6 часов сверления, пиления и т. Д.», И поэтому я импровизировал. Придумал новый дизайн, и с его помощью появился шанс улучшить ситуацию.

Я нашел эти Г-образные металлические детали где-то в доме, и мне в голову пришла идея.Я попросил у папы еще, и он достал целую коробку.

И я купил 2 твердые пластиковые линейки, которые служат опорой, и они также обеспечивают точные измерения расстояния искрового промежутка.

Необходимо настроить искровой промежуток, чтобы катушка Тесла могла достичь максимальной производительности.

Для этого я подключил разрядник только к трансформатору 15000В. Оттуда я отрегулировал расстояние между электродами таким образом, чтобы добиться максимального расстояния искрового промежутка, который соответствует максимальному проходящему через него напряжению.

Первичная обмотка

Первичная обмотка и основной конденсатор резервуара образуют первичный резонансный контур. Для правильной работы катушка Тесла должна иметь идентичные первичные и вторичные резонансные частоты.

О моей первичной катушке мало что можно сказать. По сути, это моток медной трубы, намотанный плоской блинной спиралью. Диаметр самого внутреннего витка должен быть на 2 дюйма больше диаметра вторичной катушки, и он закручивается по спирали, сохраняя зазор 1/4 дюйма между соседними витками.Общее количество необходимых витков зависит от значений других компонентов схемы, но максимум 10-15 витков будет хорошим числом.

Медные трубки, обычно используемые в системах центрального отопления, идеально подходят для изготовления первичных змеевиков. Он имеет большую гладкую поверхность, которая идеально подходит для работы с высокими частотами / высоким напряжением, и его легко сгибать вручную.

Хорошим материалом для монтажа высоковольтных компонентов является полиэтилен высокой плотности (HDPE), который легко достать в виде разделочных досок.Это то, что я буду использовать для поддержки трубки. Если вы используете древесину, ее следует просушить и покрыть лаком, чтобы убедиться, что она действует как изолятор.

Сначала вырезал пилой полосы из ПНД.

После этого я просверлил отверстия во всех полосах, через которые будут проходить медные трубки.

Итак, я сел перед телевизором и начал продевать опоры через медную катушку.

Вот и готово!

Много недель спустя, когда я успешно протестировал испытанную катушку, мне удалось получить дугу 25-27 см… но характеристики катушки Тесла были ограничены.

Проблема была с первичной обмоткой. У меня был отвод первичной обмотки на катушке номер 8, с улучшением характеристик по мере увеличения количества витков. Моя первичная катушка, к сожалению, имела всего 8 витков. Работа моей катушки Тесла была ограничена, в первую очередь, моей первичной катушкой!

Если бы у меня была более длинная медная трубка и, следовательно, больше витков в первичной катушке, я бы смог добиться гораздо большей производительности. Очень жаль, что первичная катушка не позволяет мне достичь резонанса.

Итак, я купил новую 50-футовую медную трубку для своей новой первичной обмотки. По сравнению с моей 18-футовой старой первичной катушкой, у меня никогда не должно закончиться оборотов, чтобы я мог отводить их.

Целый день работал над этим. После 4 часов пиления, сверления, забивания молотком.

На этот раз я сделал это немного по-другому, потому что научился на собственном опыте. Продевать через опоры было мучительно утомительно, поэтому я поумнел и сделал это по-другому.Вместо того, чтобы продевать его, я просто сделал узкие выступы с небольшими отверстиями в опорах. Оттуда я могу просто вставить медные трубки, чтобы они хорошо вошли в выступы опор.

К первичной обмотке необходимо выполнить два электрических соединения; фиксированное соединение на одном конце катушки и подвижная точка отвода для подключения к любой точке катушки. Это то, что позволяет нам настраивать частоту первичного контура резервуара в соответствии с естественным резонансом вторичного контура.

Подвижное соединение отвода первичной обмотки было выполнено с помощью держателя предохранителя. Он был разработан для установки предохранителей, но, осторожно согнув его плоскогубцами, можно получить хорошее соединение с медной трубой. На самом деле мне потребовалось много модификаций, чтобы заставить его хорошо соединиться с толстым медным проводом.

Неподвижное соединение выполняется путем скручивания внутреннего конца медной трубки вниз, и я приклеил проволочный наконечник, чтобы обеспечить хороший электрический контакт.

Стенд

Я решил создать подходящую подставку, чтобы упростить настройку, улучшить внешний вид и удобство хранения, когда я закончу с ней.Итак, несколько недель назад (на самом деле почти месяц) я попросил отца выступить за это. Я описал ему, что хочу: две палубы, 4 опоры, на колесах.

Через неделю или две он сделал это, но я продолжал просить мелкие исправления и изменения. Это выглядело действительно некрасиво с желтым, белым, серым и коричневым. Четыре опоры представляют собой трубы из ПВХ, а деревянные блоки используются для удержания предметов на месте.

Если я и чему-то научился у Apple iPod, так это тому, что Immaculate White выглядит потрясающе.

S $ 9.00 за белую аэрозольную краску. Глупые плееры iPod учат глупым вещам.

Я потратил почти 2 дня на постоянную установку катушки Тесла на подставку. Мне пришлось просверлить больше отверстий, добавить больше деревянных блоков, чтобы удерживать предметы на месте, просверлить крючки, отрегулировать длину проводов, чтобы они точно соответствовали конструкции и т. Д., И, наконец, снова покрасить распылением в белый цвет.

В конструкции были функции и особенности, в том числе:

Крюк для удержания длинного провода заземления и медного стержня заземления.Так что теперь это намного проще и удобнее.

Трансформатор 15 кВ, искровой разрядник и батарея конденсаторов удобно расположены на нижней палубе. Все кабели изолированы трубками для аквариума и укорочены, чтобы поддерживать их в чистоте и порядке. Трансформатор также находится на колесах, так как я не могу перемещать установку с катушкой Тесла. Один только трансформатор, возможно, тяжелее, чем остальная часть катушки Тесла.

Тороид жестко установлен поверх вторичной обмотки.

Первичный змеевик поддерживается 4 трубками из ПВХ.

И, наконец, полностью завершенная установка катушки Тесла.

Красавица, не правда ли?

Тесты

Я провел много тестовых прогонов со всей собранной установкой, и примерно половина из них была неудачной. Но я не буду документировать их все. Вместо этого ниже представлены только успешные тесты.

Тест 1: Первый свет

Столкнувшись с таким количеством проблем и неудач во всех предыдущих тестовых запусках, я вошел в этот тест с мыслью, что это-будет-еще-пробный-запуск-с-проблемами-которые-я-должен-исправить.

Искровой разрядник вообще не настраивался, но я все равно запустил полную настройку. Первичная обмотка была задействована на 7-м витке. Было уже довольно поздно, около 8 часов вечера, но мне нужна была темнота.

… и ВКЛЮЧИТЕ!

Искровой разрядник горел очень громко; опасная вещь, на которую можно смотреть, так как она излучает ультрафиолетовые лучи. Но потрясающая искра на разрядном выводе намного красивее.

Увеличенное изображение.

Замечательный спектакль! Наконец-то первый свет от разрядной клеммы!

Я уверен, что при правильной настройке его производительность может быть увеличена примерно в 3-5 раз по сравнению с пробным запуском.

Я измерил диаметр тороидального разрядного вывода, сравнил его с длиной искры на фотографии и оценил, что он составляет 8 см.

Поскольку у меня нет подходящего метода измерения чрезвычайно высокого напряжения, давайте сделаем некоторые приблизительные оценки.

В электрическом поле (создаваемом разрядным выводом в форме тороида) электрический пробой воздуха соответствует примерно 30 000 В / см.

Таким образом, сфотографированная дуга длиной 8 см составляет около 240000 В.0,5 Vмакс = 495300 В

Эта формула каким-то образом дает моей катушке плохую максимальную длину искры 16 см. При использовании другой формулы (приведенной выше в разделе «Источник питания / трансформатор») получилось 91,64 см.

Тест 2: Ограничено первичной обмоткой

18:00, я решил вытащить всю свою установку Tesla Coil на улицу. Починил кое-что, настроил камеру, предупредил моих братьев и сестер / родителей о шуме, который я собирался создать, забил стержень заземления…

К тому времени стемнело…

Я всегда ненавижу удары по заземляющему стержню.Мой сад на заднем дворе теперь квалифицируется как поле для гольфа.

Точка отрыва — это просто неинтересный алюминиевый стержень, прикрепленный к тороиду. Ленты будут извергаться из этой точки прорыва, а не вспыхивать случайным образом.

И я загорелся!

Глупый я. Я даже не подключил первичный ответвитель к первичной катушке. Результат? Серьезное искрение, когда ток пытается замкнуть цепь.

Что я нашел невероятным, так это то, что, несмотря на огромные потери энергии при искрообразовании, катушка работала! См. Верхнюю часть точки прорыва, которая слегка изгибается по отношению к заземленному стержню справа.

Итак, я исправил проблему с первичным ответвлением и попробовал еще раз.

Появились гоночные искры. Это происходит, когда есть искра от первичной обмотки к вторичной обмотке. И через некоторое время (из-за множества попыток) это стало серьезной проблемой.

Гоночные искры возникают, когда катушка имеет одно или несколько из следующего:

— Чрезмерно высокое сцепление
— Система с повышенной мощностью
— Плохое гашение в искровом промежутке
— Несоответствие, слишком большой тороид
— Чрезмерно большой первичный конденсатор

Неважно, в какую мою попадет, но мне это не понравилось.

У меня не было выбора, кроме как изменить уровень первичной катушки, сделав его ниже. Это будет связано с опорами для труб из ПВХ (на которые я потратил много усилий) и вернуться к временным опорам.

И это сработало идеально!

Я решил поставить рядом с установкой люминесцентную лампу. Это совершенно ни с чем не связано. Просто лежал. И МАГИЯ!

Хорошо, если вы кое-что знаете об электрических полях.

Известно, что электрические поля катушек Тесла (да, даже самодельные) настолько мощны, что могут создавать помехи для телевизионных сигналов и делать любые цифровые устройства, которые вы носите, бесполезными. Большинство коммерческих катушек Тесла помещено в клетку Фарадея как таковую.

Когда все НАКОНЕЦ заработало (почти больше часа), настало время утомительной настройки.

Мне пришлось настроить частоту первичной катушки в соответствии с частотой вторичной катушки, чтобы они находились в резонансе и производили максимальную мощность.Это делается путем изменения положения первичного ответвителя в разных точках первичной катушки.

И я начал настраивать, и удаление точки прорыва…

И обратно с точкой прорыва в позиции:

Обычно намотчики Tesla должны найти идеальное количество витков для намотки первичной обмотки. Слишком много оборотов или слишком маленький резонанс не будет достигнут.

У меня был другой случай. Все началось так…

Когда я пошел покупать компоненты для своей катушки, я купил гибкую медную трубку, чтобы сделать первичную катушку у какой-то старушки.Ранее мне говорили, что цена на медь за последние годы взлетела до небес. Она брала с меня 12 долларов за метр, я купил их на 66 долларов.

Когда я сделал свою первичную катушку, она дала мне 8 витков, что довольно мало. Но, думаю, большего я себе позволить не мог. Однажды мне сказали, что я могу купить медную трубку по цене 25 долларов за 50 футов. И что старушка меня обманула.

Grah. Я мог бы пройти вдвое больше поворотов за 25 долларов, по сравнению с 8 жалкими поворотами за 25 долларов.

Вернувшись туда, где мы были, я понял, что производительность катушки Тесла увеличивается с количеством витков. На 7-м повороте образовалась искра в 25 см.

Итак, у меня был первичный ответвитель на 8-м ходу, максимум.

Как бы я ни хотел завершить проект Tesla Coil сегодня раз и навсегда, я думаю, что будет разумнее, если я куплю новую более длинную трубку и настрою катушку на максимальную производительность, а не ограничиваясь первичными витками.Так что этот проект будет снова расширен.

Сегодняшняя максимальная искра составляла около 25-27 см! С моей катушкой мощностью 450 Вт я должен получить как минимум 40-50 см искр. Но пока это лучший результат.

Звук от катушки Тесла пугающе громкий. Мне удалось запустить его довольно много раз сегодня (кажется, более 10 раз), потому что соседи справа были далеко от дома. Я забыл о соседях слева, поэтому они услышали это и подумали, что это их домашняя сигнализация (да! ТАК громко.). Поэтому они вынули батарейки из домашней сигнализации и вернулись к своим делам. Представьте, что случилось, когда меня нашли. Ургх.

Вот результаты на сегодня!

Тест 3: Финал

В течение нескольких недель после испытания 2 я починил первичную катушку, сделав новую. Однако пройдут месяцы, прежде чем я смогу провести какие-либо тесты с новой первичной катушкой из-за всех моих обязательств и школьной работы.

Когда наступили июньские каникулы, моя семья решила отправиться в путешествие по Европе, тем самым отложив мои планы окончательно закончить катушку Тесла раз и навсегда.

Итак, еще через три месяца наступили сентябрьские каникулы. Идеально.

Я достал катушку Тесла, покрытую видимым слоем пыли после СЕМЬ месяцев нетронутой.

Медь первичной обмотки, очевидно, была окислена, приобрела более темный и менее отражающий вид. Это может снизить производительность, но я все равно пошел дальше.

Также расшатался разрядник. Я не хотел тратить время на то, чтобы снова довести его до совершенства и максимальной производительности, поэтому просто затянул его и подключил к системе.

После тщательной очистки я перенес настройку в резервную копию, и все было готово!

Катушка Тесла началась с очень слабого дисплея…

Затем я настроил первичный отвод, чтобы настроить катушку…

Я перешел с Turn 9.5 на 8.5 и обнаружил, что это значительно повысило производительность. Я перешел на 7.5, но производительность упала, но не так сильно, как в Turn 9.5

Итак, я прикинул, что идеальное место отвода находится где-то между 7-м поворотом.5 и 8.5, поэтому я перешел на 8-й поворот.

Отсюда точная настройка показывает очень незначительные улучшения, если они вообще есть. Но я подумал, что Turn 8 выглядит немного лучше, чем Turn 8.5, поэтому я попытался настроить его еще больше.

Я установил положение ответвления на 7,75, что, как и следовало ожидать, имело еще более незаметную разницу. Я не был уверен, был ли поворот 7,75 лучше, чем поворот 8, но мой папа сказал, что так оно и есть.

Я остановился на Turn 7.75 и сделал оттуда пару фотографий.Видео включено!

На этот раз я измерил расстояние между точкой прорыва и целью, в которую попали дуги молнии, и оно оказалось около 40-50 см! Это соответствует примерно 1 350 000 В! Милая!

Это должно закончиться моим путешествием с катушкой Тесла. С тех пор, как я начал работу над проектом 28 февраля 2007 года, до сегодняшнего дня прошел очень долгий путь. Больше полутора лет.

Производительность отличная! Хотя я не слишком уверен, что это примерно на максимуме, который он может выдавать, поскольку я не настраивал искровой разрядник после того, как он ослаб в течение нескольких месяцев, я думаю, что должен быть довольно близок.

Думаю, это завершает этот удивительный проект, так что наслаждайтесь фотографиями!

Как работает катушка Тесла

Катушка Тесла хорошо известна тем, что вырабатывает чрезвычайно высокое напряжение. В этом разделе мы объясним, как катушка oneTesla 10 дюймов может достигать напряжения более четверти миллиона вольт с использованием связанных резонансных цепей. Мы будем опираться на основы, чтобы дать вам подробное объяснение того, что происходит.

Содержание:

Ток, магнитные поля и индукция

Начнем с основ электромагнетизма.Одно из уравнений Максвелла, закон Ампера, говорит нам, что ток, протекающий по проводу, создает вокруг него магнитное поле.

Если мы хотим использовать это магическое поле в своих интересах, как в случае с электромагнитом, мы скручиваем провод. Магнитные поля от отдельных витков складываются в центре.

Постоянный ток создает статическое магнитное поле. Что происходит, когда мы пропускаем через провод изменяющийся ток? Другое уравнение Максвелла, закон индукции Фарадея, говорит нам, что магнитное поле, изменяющееся во времени, индуцирует на проводе напряжение, пропорциональное скорости изменения магнитного поля:

Если ток внезапно отключается, закон Фарадея сообщает нам, что произойдет резкий скачок напряжения.Если через катушку протекает осциллирующий ток, он индуцирует в ней колеблющееся магнитное поле. Это, в свою очередь, индуцирует на катушке напряжение, которое стремится противодействовать току возбуждения. Интуитивно понятно, что магнитное поле является «упорным», вызывая напряжение, которое препятствует любому изменению поля.

Трансформаторы

Трансформатор использует закон индукции для повышения или понижения напряжения переменного тока. Он состоит из двух витков проволоки вокруг сердечника. Сердечник — это мягкое железо или феррит, материалы, которые легко намагничиваются и размагничиваются.

Колебательный ток в первичной обмотке создает колеблющееся магнитное поле в сердечнике. Ядро концентрирует поле, гарантируя, что большая его часть проходит через вторичный. Когда магнитное поле колеблется, оно индуцирует колебательный ток во вторичной катушке. Напряжение на каждом витке провода одинаковое, поэтому общее напряжение на катушках пропорционально количеству витков:

Поскольку энергия сохраняется, ток на стороне трансформатора с более высоким напряжением меньше в той же пропорции.

Катушка Тесла — это очень мощный трансформатор. Давайте вкратце рассмотрим, что было бы, если бы это был идеальный трансформатор. Первичная обмотка имеет шесть витков, а вторичная — около 1800 витков. На первичную обмотку подается напряжение 340 В, поэтому вторичная будет иметь напряжение 340 В x 300 = 102 кВ. Это много! Но не совсем четверть миллиона. Кроме того, поскольку катушка Тесла имеет воздушный сердечник и катушки расположены относительно далеко друг от друга, только небольшая часть магнитного поля, создаваемого первичной обмоткой, фактически связана с вторичной обмоткой.Чтобы лучше понять, что происходит, нам нужно ввести резонансные контуры.

Резонансные цепи

Резонансный контур подобен камертону: он имеет очень сильный амплитудный отклик на одной конкретной частоте, называемой резонансной или собственной частотой. В случае камертона зубцы сильно вибрируют при возбуждении с частотой, определяемой его размерами и свойствами материала. Резонансный контур достигает самых высоких напряжений при работе на собственной частоте, которая определяется стоимостью его компонентов.

В резонансных цепях используются конденсаторы и катушки индуктивности, поэтому они также известны как LC-цепи. Они также известны как «резервуарные контуры» из-за присутствующих элементов накопления энергии.

Конденсаторы хранят энергию в виде электрического поля между двумя пластинами, разделенными изолятором, известным как диэлектрик. Размер конденсатора зависит от размера пластин, расстояния между ними и свойств диэлектрика. Интересно, что верхняя нагрузка на катушку Тесла действует как однопластинчатый конденсатор, а земля, окружающая катушку, действует как противодействующая пластина.Емкость верхней нагрузки определяется ее размерами и близостью к другим объектам.

Катушки индуктивности накапливают энергию в виде магнитного поля вокруг провода или в середине петли из провода. Первичный индуктор в катушке oneTesla 10 ”состоит из шести витков провода AWG14, а вторичный — примерно 1800 витков провода AWG36.

LC-цепь может иметь катушку индуктивности и конденсатор, включенные последовательно или параллельно. Здесь мы используем последовательные LC-цепи, например:

Подумайте, что происходит, когда вы не управляете схемой (предположим, что источник переменного тока на приведенном выше рисунке заменен проводом), а начинаете с заряженного конденсатора.Конденсатор хочет разрядиться, поэтому заряд течет по цепи через катушку индуктивности к другой пластине. При этом внутри индуктора создается магнитное поле. Когда заряд на каждой пластине конденсатора равен нулю, ток перестает течь. Но в этот момент индуктор имеет энергию, накопленную в магнитном поле, которое имеет тенденцию противодействовать изменениям. Магнитное поле схлопывается, вызывая продолжающийся ток в том же направлении, тем самым перезаряжая конденсатор и возобновляя цикл в противоположном направлении.

Резонансная частота LC-контура или частота, при которой энергия циклически меняется между конденсатором и катушкой индуктивности, как описано выше, составляет:

Привод цепи на ее резонансную частоту добавляет энергию в течение каждого цикла. Обеспечивая последовательность своевременных толчков, мы можем создавать чрезвычайно высокие напряжения! В катушке Тесла вспыхивает искра и разряжает цепь, когда напряжение становится достаточно высоким.

DRSSTC

Катушка oneTesla 10 ”использует топологию двойного резонанса, отсюда и название твердотельная катушка Тесла с двойным резонансом, или DRSSTC.В DRSSTC цепь, управляющая вторичной LC-цепью, представляет собой другую LC-цепь, настроенную на ту же резонансную частоту. На следующей диаграмме L _pri и L _sec являются первичной и вторичной индукторами соответственно. Они слабо связаны, связывая примерно одну десятую своего магнитного поля.

Есть несколько причин, по которым в катушках Тесла не используется магнитный сердечник. Прежде всего, напряжения в катушке Тесла настолько высоки, что сердечник быстро насыщается, а это означает, что он больше не будет намагничиваться после определенной точки.Кроме того, большинство материалов создают сопротивление и нагреваются в магнитном поле, которое быстро переключается, как в случае катушки. Высокое напряжение, создаваемое катушкой, также может вызвать дугу в сердечнике. Но, что наиболее важно, очень важно, чтобы первичная и вторичная обмотки были слабо связаны, чтобы вторичная обмотка не нагружалась первичной обмоткой.

Полумост

Как нам провести праймериз? Мы используем источник постоянного напряжения и подаем напряжение попеременно на первичную обмотку.

Переключатели, которые мы используем для подачи постоянного напряжения в переменном направлении через первичную обмотку, — это IGBT, сокращение от биполярных транзисторов с изолированным затвором. IGBT — это транзистор, способный управлять очень высокими напряжениями и токами. Это его схематическое обозначение:

Его клеммы помечены как коллектор, затвор и эмиттер как пережиток электронных ламп до эры транзисторов. Упрощенная модель IGBT представляет собой нормально разомкнутый переключатель, который замыкается при приложении положительного напряжения затвора (VGE).На следующей схеме полумоста S1 и S2 представляют IGBT. Они попеременно включаются и выключаются, что переключает полярность шины V /2 между первичной обмоткой L _{и первичной обмоткой} C _{, первичной катушкой индуктивности и конденсатором. Катушка oneTesla 10 ”питается от шины напряжением 340 В постоянного тока, которое мы получаем от выпрямленного и удвоенного линейного напряжения.}

На плате управления мы получаем напряжение на шине из преобразованного и удвоенного линейного напряжения. Подробнее об этой части схемы мы поговорим позже.

Коммутация при нулевом токе

Когда IGBT полностью включены (переключатели замкнуты), они почти идеальные проводники. Когда они полностью выключены (переключатели полностью разомкнуты), они почти идеальные изоляторы. Однако, когда они находятся в переходном состоянии между полностью открытыми и полностью закрытыми или наоборот, они ведут себя как резисторы. Напомним, что количество мощности, рассеиваемой в цепи, равно P = VI.Если мы попытаемся переключить IGBT при большом токе в цепи, он сильно нагреется! Мы должны синхронизировать переключение IGBT с естественным переходом через ноль первичной LC-цепи. На плате oneTesla мы добиваемся переключения при нулевом токе, измеряя первичный ток и используя управляющую логику, чтобы гарантировать, что транзисторы переключаются в правильное время.

Привод ворот

БТИЗ — далеко не идеальные переключатели. Мы хотим, чтобы они переключались быстро, чтобы минимизировать время, в течение которого они обладают сопротивлением и рассеивают мощность.Проблема с быстрым переключением затворов заключается в том, что они имеют значительную внутреннюю емкость, и требуется большой заряд, чтобы заполнить эту емкость и достичь напряжения включения на затворе (напряжение конденсатора определяется как V = Q / C ).

Чтобы зарядить CGE за максимально короткое время, мы хотим использовать короткий сильноточный импульс. ИС привода затвора предназначены именно для этого. Мы используем микросхемы UCC3732x, которые могут подавать короткие импульсы до 9А. Логическая схема, предшествующая драйверам затворов, даже близко не способна обеспечить достаточный ток для быстрого включения затворов, поэтому драйверы затворов являются важными компонентами.Наконец, нам нужно изолировать драйверы затвора от IGBT с помощью трансформаторов управления затвором (GDT). Для включения каждого IGBT необходимо приложить напряжение затвора между его затвором и эмиттером. Это легко сделать с нижним (нижним) IGBT — его эмиттер всегда находится на земле, а это означает, что на его затворе нужно только поднять напряжение до +15 В. С верхним (верхним) IGBT все не так просто, потому что его эмиттер связан с коллектором нижнего IBGT, узлом, который колеблется между 0 и V _{, шина}/2 (что в нашем случае составляет 170 В. ).Это означает, что нам нужно подвести затвор верхнего IGBT к шине V /2 + 15 В, чтобы включить его.

К счастью, есть простой способ обойти это! Мы можем управлять первичной обмоткой трансформатора 1: 1: 1 с помощью (биполярного) управляющего сигнала, полученного от двухтактной пары UCC. Более конкретно, мы управляем первичной обмоткой трансформатора с разницей выходов инвертирующего и неинвертирующего драйвера затвора. Это гарантирует, что в половине случаев этот сигнал будет положительным, а в половине случаев — отрицательным.Благодаря действию трансформатора, напряжение на каждой вторичной обмотке GDT гарантированно повторяет напряжение на первичной обмотке, независимо от того, где мы соединяем концы. Это означает, что мы можем просто подключить вторичную обмотку через затвор и эмиттер каждого IGBT и гарантировать, что напряжение V _ge всегда будет колебаться между 0 и 15 В (независимо от потенциала эмиттера).

Выпрямитель и удвоитель

Полумост в oneTesla приводится в действие удваивающим выпрямителем, как показано на схеме выше.Этот выпрямитель поочередно заряжает каждый конденсатор в чередующихся полупериодах входного переменного тока, что приводит к удвоению напряжения источника на нагрузке. В положительной части цикла верхний диод проводит и заряжает верхний конденсатор.

В отрицательной части цикла нижний диод проводит и заряжает нижний конденсатор. Напряжение на нагрузке — это сумма напряжений на каждом конденсаторе.

Логика
Как упоминалось ранее, логика управления необходима для определения первичного тока и предотвращения включения и выключения IGBT, пока через них проходит ток. Давайте рассмотрим приведенную выше схему слева направо. (Обратите внимание, что номера деталей на схеме не соответствуют номерам на плате, но мы используем их здесь только в пояснительных целях. Для получения полной информации см. Файлы Eagle, доступные по адресу http://onetesla.com/downloads. схематический.)

Трансформатор тока снижает первичный ток до безопасного уровня для использования в логической части платы. R1 — это резистор мощностью 5 Вт, который нагружает трансформатор и ограничивает ток. D1 начинает проводить, когда сигнал превышает 5,7 В, что представляет собой напряжение шины плюс прямое падение напряжения на диоде, эффективно предотвращая превышение сигналом 5,7 В. D2 начинает проводить, когда сигнал составляет -0,7 В. Вместе D1 и D2 представляют собой защитные диоды, которые ограничивают сигнал и предотвращают повреждение логических микросхем, если сигнал от трансформатора тока слишком высокий.Далее, G1 и G2 — это инверторы, которые выравнивают сигнал для последующих ИС.

Оптический приемник выдает 5 В или 0 В в зависимости от сигнала прерывателя. R1, R2 и R3 образуют сеть резисторов, которая гарантирует, что катушка может быть запущена в работу только сигналом прерывателя при запуске, в отсутствие формы сигнала обратной связи. Когда катушка только запускается, сигнал обратной связи отсутствует, но сигнал прерывателя проходит через UCC. Когда катушка работает, сигнал обратной связи доминирует в верхней части пути прохождения сигнала.

Инвертированный сигнал прерывателя и прямоугольная волна из возведенного в квадрат сигнала первичного тока затем подаются в триггер D-типа, который выполняет логику, определяющую, когда драйверы затвора получают сигнал. Они включаются только при переходе через ноль, а также при наличии сигнала от прерывателя. D-триггер ведет себя согласно следующей таблице истинности:

В нашей схеме \ PRE и D вытянуты высоко. Инвертированный сигнал прерывателя, который подается в \ CLR, устанавливает высокий уровень \ Q, когда прерыватель включен.Когда прерыватель выключается, \ Q остается на высоком уровне до следующего спада CLK (который синхронизируется с переходами через ноль первичного тока), после чего он переключается на низкий уровень.

Инвертирующий драйвер затвора включается, когда IN высокий, а EN низкий. Драйвер неинвертирующего затвора включается, когда IN высокий, а EN высокий.

Прерыватель
Прерыватель oneTesla — это устройство на основе микроконтроллера, которое преобразует входящий поток команд MIDI в поток импульсов для катушки Тесла.Эти импульсы включают или выключают всю катушку, тем самым контролируя как мощность, так и воспроизводя музыку.

MIDI-команды принимаются через входной MIDI-разъем. В соответствии со спецификациями MIDI оптоизолятор 4N25 обеспечивает изоляцию, необходимую для устранения контуров заземления. Когда микроконтроллер получает команду включения ноты, он начинает выводить поток импульсов с частотой ноты. Длина этих импульсов указывается в справочной таблице в прошивке. Прерыватель использует отдельные MIDI-каналы для одновременного воспроизведения нескольких нот — для воспроизведения двух каналов программное обеспечение просто генерирует последовательности импульсов, соответствующие каждому каналу, а затем выполняет логическую функцию ИЛИ над последовательностями импульсов перед их выводом.Ограничение максимальной ширины импульса гарантирует, что в результирующем потоке не будет слишком длинных импульсов.

Регулятор мощности линейно масштабирует ширину импульса в зависимости от положения потенциометра. Хотя это не дает линейной длины искры, у него есть преимущество предсказуемого масштабирования энергопотребления катушки, функция, которая была бы потеряна, если бы кривые масштабирования были настроены для линейного роста искры.

Так как же он делает музыку?

Звук — это волна давления.Его высота определяется частотой волны. Мы можем издавать звук разными способами: обычные динамики вызывают вибрацию мембраны, а катушки Тесла используют расширение и сжатие воздуха из-за нагрева от плазмы.

Резонансная частота вторичной обмотки составляет около 230 кГц, что намного выше звукового диапазона. Мы можем использовать вспышки искр с частотой 230 кГц, чтобы создать волны давления на звуковой частоте. Вспышка искр загорается на каждом пике звукового сигнала. Быстрое зажигание искр происходит быстрее, чем ваш глаз может различить, поэтому он выглядит непрерывным, но на самом деле искра формируется и гаснет с интервалами звуковой частоты.Этот метод модуляции известен как модуляция плотности импульсов (PDM) или модуляция с повторением импульсов (PRM).

Ток в первичной обмотке продолжает увеличиваться, пока мост приводится в движение. Важно сделать импульсы достаточно короткими, чтобы IGBT не перегревались. За один цикл ток на первичной обмотке за короткое время может достигать сотен ампер. Из-за тепловых причин максимальный рабочий цикл моста составляет примерно 10%. В прошивке прерывателя есть справочная таблица частот и времени включения, которые определяются эмпирически путем изменения ширины импульса и наблюдения за характеристиками искры.

Электромеханический осциллятор и машина для измерения землетрясений Тесла

Никола Тесла рассказал, что землетрясение, которое в 1898 году привлекло полицию и скорую помощь в район его лаборатории на улице Э. Хьюстон, 48, Нью-Йорк, было результатом того, что он был маленькой машиной. экспериментируя с тем, что «можно было положить в карман пальто»:

«Я экспериментировал с вибрациями.У меня была одна из моих машин, и я хотел посмотреть, смогу ли я настроить ее на вибрацию здания. Я ставил ступень за ступенью. Там было своеобразный треск. Я спросил своих помощников, откуда этот звук. Они не знали. Я поднял машину еще на несколько ступеней. Раздался более громкий треск. Я знал, что я был приближается к вибрации стального здания. Я приподнял машину немного выше. «Внезапно вся тяжелая техника на месте начала летать.Я схватил молоток и сломал машину. Через несколько минут здание было бы около наших ушей. На улице царил ад. Приехали полиция и скорая помощь. Я велел своим помощникам ничего не говорить. Мы сказали полиция, должно быть, землетрясение. Это все, что они когда-либо знали об этом.

Какой-то проницательный репортер спросил доктора Тесла, что ему нужно, чтобы разрушить Эмпайр-стейт-билдинг, и доктор ответил:

«Вибрация сделает все.Было бы необходимо только увеличить вибрацию машины, чтобы она соответствовала естественной вибрации здания, и здание рухнуло бы. Это почему солдаты ломают ступеньки, переходя мост.

По случаю его ежегодного интервью для прессы, посвященного празднованию дня рождения, 10 июля 1935 года в своем номере в отеле New Yorker Тесла объявил о методе передачи механической энергии. он утверждал, что с минимальными потерями на любом земном расстоянии, включая соответствующие новые средства связи и метод, которые облегчат безошибочное определение местоположения подземных месторождения полезных ископаемых.В то время он вспомнил землетрясение, в результате которого полиция и скорая помощь мчались к месту его лаборатории на Хьюстон-стрит, когда проводился эксперимент. прогресс с одним из его механических осцилляторов.

Система механической передачи энергии Теслы, которую он назвал «искусством телегеодинамики», была основана в первую очередь на его изобретении поршневого двигателя, патенте US 514 169 — Поршневой двигатель — 6 февраля 1894 года. Понятно, мало что было сказано о том, как эту машину можно было использовать для подземных изысканий.

Электромеханический генератор был первоначально разработан как источник изохронного (то есть стабильного по частоте) переменного электрического тока, используемого как для беспроводной передачи, так и для приемный аппарат. В теории динамических систем осциллятор называется изохронным, если частота не зависит от его амплитуды. Электромеханическое устройство работает с одинаковой скоростью независимо от изменения его движущей силы, поэтому он поддерживает постоянную частоту (Гц).

Простой механический осциллятор, использованный в первых экспериментах — Оригинальный поршневой паровой двигатель, последний снабжен катушками и магнитными полями для создания токов точно постоянной частоты. Другой тип механического осциллятора с электромеханическим управлением.

http://www.freeinfosociety.com/article.php?id=190

Статья, написанная Полом Эйтсоном

Я должен отдать должное докторуТесла за дизайн осциллятора. Однако я представлю грубое представление его работы. Имейте в виду, что диаграмма не в масштабе, фактический поршень в осцилляторе перемещен на расстояние от [1 / «до 3/8»]. Вы можете заметить, что нижняя часть дроби под дробью отсутствует. Я не видел книги с напечатанным фактическим номером, так что это в некотором роде загадка, которую предстоит разгадать. Это может быть всего лишь 1/1000, и принтер не может распечатать это число.

Одной из основных особенностей осциллятора является то, что он может перемещать массивные грузы (катушки) с небольшими затратами энергии.Это было связано с небольшим перемещением поршня в сочетании с пружиной. эффект от удара поршня в закрытую камеру. Воздух внутри камеры сжимался и действовал как пружина, заставляя поршень двигаться в противоположном направлении. В то же время это происходит, когда прорезь на поршне совмещается с входным отверстием, позволяя работать под высоким давлением, чтобы продвигать поршень, как ракета, к другому концу, где он снова врезается в «пневматическую пружину».

На схеме не показана система электромагнитных катушек, которая также регулирует частоту поршня.Я пришлю дополнительную диаграмму, как только смогу.

Два электромагнита расположены по обе стороны вала. На рисунке катушки имеют диаметр около одного фута. К каждому концу вала прикреплены две пары катушек, которые находятся на по обе стороны от полей электромагнита, когда вал находится в состоянии покоя. При легком постукивании по валу катушки попадают в электромагнитное поле. Когда одна катушка входит в поле, она возбуждает катушку на противоположной стороне вала, вызывая колебания в катушках, отчасти похожие на колебания, производимые (как ни странно) катушкой Тесла.Также похож на Tesla катушка, упоминается устройство конденсатора, которое обеспечивает электричеством катушки возбуждения.

Изобретения, исследования и сочинения Николы Теслы — Глава XVIII: Механические и электрические генераторы Тесла:

Вечером в пятницу, 25 августа 1893 года, г-н Тесла прочитал лекцию о своих механических и электрических генераторах перед членами Электротехнического Конгресса в зале, примыкающем к зданию. Сельскохозяйственное здание на Всемирной выставке в Чикаго.Помимо аппаратуры в комнате, он использовал воздушный компрессор, который приводился в действие электродвигателем.

Г-на Теслу представил доктор Элиша Грей, и он начал с заявления, что задача, которую он намеревался решить, состояла в том, чтобы сконструировать, во-первых, механизм, который будет производить колебания идеальной постоянный период, не зависящий от давления пара или воздуха в самых широких пределах, а также независимо от потерь на трение и нагрузки. Во-вторых, для получения электрических токов идеально постоянный период независимо от условий работы, и для создания этих токов с помощью механизма, который должен быть надежным и положительным в своем действии, не прибегая к искровым разрядникам и ломается.Он успешно выполнил это на своем аппарате, и теперь с этим аппаратом научные работники будут обеспечены всем необходимым для проведения исследований с чередованием. токи с большой точностью. Эти два изобретения г-н Тесла вполне уместно назвал механическим и электрическим генератором соответственно.

Первый по существу построен следующим образом. В цилиндре есть поршень, который автоматически совершает возвратно-поступательное движение за счет правильного расположения деталей, подобно инструменту для возвратно-поступательного движения.Г-н Тесла указал, что он проделал огромную работу по совершенствованию своего аппарата, чтобы он мог эффективно работать при такой высокой частоте взаимных колебаний, как он предполагал, но он это сделал. Не будем останавливаться на достигнутом. Однако он продемонстрировал куски стальной беседки, которая была фактически разорвана на части, вибрируя на воздушной подушке.

С вышеупомянутым поршнем в одной из его моделей в независимой камере связана пневматическая рессора или торпедо,

[Pg 487]

или же он получит пружину в камерах самого осциллятора.Чтобы оценить всю красоту этого, нужно только сказать, что в таком настроении, как он это показал, несмотря ни на что жесткость пружины и независимо от веса движущихся частей, другими словами, независимо от периода колебаний, колебания пружины всегда равны приложенное давление. Благодаря этому результаты, полученные с этими вибрациями, действительно прекрасны. Г-н Тесла предлагает пневматическую рессору огромной жесткости, и он может сильно вибрировать. веса с огромной скоростью, учитывая инерцию, из-за отдачи пружины.Так, например, в одном из этих экспериментов он вибрирует груз весом около 20 фунтов в скорость около 80 в секунду и ход около 7/8 дюйма, но за счет сокращения хода вес можно было сотрясать много сотен раз, что и было в других экспериментах.

Чтобы начать вибрацию, наносят мощный удар, но можно отрегулировать так, чтобы для запуска требовалось всего минутное усилие, и даже без каких-либо специальных мер он начнется с просто внезапно включив давление.Поскольку вибрация, конечно, изохронна, любое изменение давления просто приводит к сокращению или удлинению хода. Г-н Тесла показал число очень четких чертежей, иллюстрирующих конструкцию аппарата, по которым можно было ясно различить его работу. Сделаны специальные условия для выравнивания давления внутри тире. горшок и внешняя атмосфера. Для этого внутренние камеры приборной панели устроены так, чтобы сообщаться с внешней атмосферой, так что независимо от температуры замкнутого воздуха может изменяться, он по-прежнему сохраняет ту же среднюю плотность, что и внешняя атмосфера, и таким образом получается пружина постоянной жесткости.Теперь, конечно, давление атмосферы может меняться, и это изменило бы жесткость пружины и, следовательно, период вибрации, и эта особенность составляет одну из величайших красот устройства; поскольку, как указал г-н Тесла, эта механическая система действует точно так же, как струна, натянутая между двумя точками, и с фиксированными узлами, так что небольшие изменения натяжения ни в малейшей степени не изменяют период натяжения. колебание.

Разумеется, применения такого устройства многочисленны и очевидны.Во-первых, конечно, производить электрические токи, и с помощью ряда моделей и аппаратов на лекционной платформе, Г-н Тесла показал, как это можно осуществить в

[Pg 488]

Практикуйтесь, комбинируя электрический генератор с его генератором. Он указал, какие условия необходимо соблюдать, чтобы период вибрации электрической системы не мешал механическое колебание таким образом, чтобы изменить периодичность, но просто сократить ход.Он сочетает конденсатор с самоиндукцией и дает то же самое электрической системе. период как тот, при котором сама машина колеблется, так что оба вместе затем падают в ступеньках, и достигается электрический и механический резонанс, который поддерживается абсолютно неизменным.

Затем он показал модель двигателя с тонкой колесной опорой, который приводится в движение этими токами с постоянной скоростью, независимо от приложенного давления воздуха, так что этот двигатель можно было эксплуатировать. используется как часы.Он также показал часы, сконструированные таким образом, что их можно было подключить к одному из осцилляторов, и они могли отсчитывать точное время. Еще одна любопытная и интересная особенность на что указал г-н Тесла, заключалось в том, что вместо того, чтобы управлять движением возвратно-поступательного поршня с помощью пружины, чтобы получить изохронную вибрацию, он фактически мог управлять механическое движение за счет естественной вибрации электромагнитной системы, и он сказал, что случай был очень простым и вполне аналогичен случаю маятника.Таким образом, если мы иметь маятник большого веса, предпочтительно, который будет поддерживаться в вибрации с помощью периодически прикладываемой силы; теперь эта сила, как бы она ни изменялась, хотя она и будет колебать маятник, не будет контролировать свой период.

Г-н Тесла также описал очень интересное явление, которое он проиллюстрировал экспериментом. С помощью этого нового устройства он может производить переменный ток, в котором e. м.f. из импульсы в одном направлении преобладают над импульсами в другом, так что возникает эффект постоянного тока. Фактически он выразил надежду, что эти токи будут могут применяться во многих случаях в качестве постоянных токов. Принцип, связанный с этим преобладающим e. м. f. он объясняет так: предположим, что проводник перемещается в магнитное поле, а затем внезапно снято. Если ток не задерживается, то выполняемая работа будет лишь дробной; но если ток замедлен, то магнитное поле действует как весна.Представьте себе, что движение проводника останавливается генерируемым током, и что в момент, когда он перестает двигаться в поле, все еще остается ток.

[Pg 489]

максимальный ток, протекающий в проводнике; тогда этот ток, согласно закону Ленца, снова вытеснит проводник из поля, и если проводник не имеет сопротивления, то он уйдет поле со скоростью, с которой он вошел в него. Теперь ясно, что если вместо того, чтобы просто зависеть от тока, чтобы вывести проводник из поля, механически приложенная сила так синхронизирована что он помогает проводнику выйти из поля, тогда он может покинуть поле с большей скоростью, чем он вошел в него, и, таким образом, один импульс будет преобладать в e.м. f. над Другие.

С помощью тока такого рода Тесла сильно возбудил магниты и провел много интересных экспериментов, подтверждающих тот факт, что один из импульсов тока преобладает. Среди них был тот, в котором он прикрепил к своему генератору кольцевой магнит с небольшим воздушным зазором между полюсами. Этот магнит колебался вверх и вниз 80 раз в секунду. Медный диск, вставленный в воздушный зазор кольцевого магнита приводился в быстрое вращение.Г-н Тесла заметил, что этот эксперимент, казалось, также продемонстрировал, что линии, протекающие через металлическую массу, являются возмущается присутствием магнита совершенно независимо от так называемого эффекта Холла. Он также показал очень интересный метод соединения с колеблющимся магнитом. Это было достигнуто путем прикрепления к магниту небольших изолированных стальных стержней и подсоединения к этим стержням концов возбуждающей катушки. Поскольку магнит вибрировал, неподвижные узлы были производились в стальных стержнях, и в этих местах были присоединены выводы источника постоянного тока.Г-н Тесла также указал, что одно из применений токов, таких как те, которые производятся в его устройство, можно было бы выбрать любое данное одно из ряда устройств, подключенных к той же цепи, выбрав вибрацию по резонансу. В самом деле, нет никаких сомнений в том, что с помощью г-на Теслы устройства, гармоническая и синхронная телеграфия получат новый импульс, и снова откроются огромные возможности.

Г-н Тесла был очень воодушевлен своими последними достижениями и сказал, что надеется, что в руках практиков, а также ученых, устройства, описанные им, дадут важные результаты. полученные результаты.Он уделил особое внимание средствам, которые теперь предоставляются для исследования влияния механической вибрации во всех направлениях, а также показал, что он наблюдал ряд фактов в своих исследованиях. соединение с железными сердечниками.

Фиг.312.

Большой механический осциллятор с электромагнитным управлением для генерации изохронных колебаний, используемый в демонстрации перед Электрическим Конгрессом на Всемирной выставке в Чикаго, 25 августа, 1893. Проиллюстрировано в книге Мартина, рис. 312, стр.490.

http://www.freeinfosociety.com/article.php?id=190

Вот реальная картина электромеханического осциллятора. Обратите внимание на размер полевых магнитов. Они были построены из множества плоских листов железа. Использование плоских листов железа вместо цельный кусок железа увеличивает магнитное поле. Недавние исследования с постоянными магнитами и постоянными магнитами, электромагнитные комбинации могут значительно увеличить работу, выполняемую осциллятор.В машине доктора Тесла ток подается на катушки возбуждения от генератора. За счет использования постоянного или комбинированного магнита ток для катушек возбуждения может быть уменьшен, что приводит к большему выходу.

Движение поршня контролировалось тремя разными способами. Соединение пар катушек на обоих концах вала заставляет катушку на противоположном конце в поле, когда она полностью заряжена, в результате катушка отталкивается от поля с той же скоростью, что и входит в поле.Движение вала также механически реверсируется пневматической пружиной и давлением со стороны рабочая жидкость. Для приведения в действие поршня можно использовать пар или воздух. Если используется пар, создается вакуум, когда пар входит в рубашку и конденсируется. Вакуум, создаваемый на выходе, тянет поршень в дополнение к пару нажимают на другой конец. Самая важная часть картины не может быть проиллюстрирована, но может быть продемонстрирована. Резонансная частота машины может быть настраивается так, чтобы соответствовать резонансной частоте любого объекта.

Доктор Тесла смог подобрать резонансную частоту объектов в комнате, регулируя электрическое или механическое движение поршня. Он смог идентифицировать различные объекты в цепи путем согласования их резонансной частоты. Механический осциллятор должен был быть установлен на деревянных брусках, чтобы гасить вибрацию. Доктор Тесла также показал части разорванной стальной беседки. кроме одного из его осцилляторов.

Изобретения, исследования и Сочинения Николы Теслы — Глава XVIII: Механические и электрические генераторы Теслы:

Гравировка, рис.312, показывает в перспективе одну из форм аппарата, использованного г-ном Тесла в его ранних исследованиях в этой области работы, а его внутренняя конструкция поясняется вид в разрезе, показанный на фиг. 313. Следует отметить, что поршень P вставлен в полость цилиндра C, который снабжен канальными отверстиями O, O и I, проходящими вокруг внутренней части. поверхность. В этом конкретном устройстве есть два канала O O для выхода рабочего тела и один, I, для входа.Поршень P снабжен двумя прорезями S S ‘на осторожном определенное расстояние, одно от другого. Трубки T T, которые ввинчиваются в отверстия, просверленные в поршне, устанавливают сообщение между прорезями S S ‘и камерами на каждой стороне поршня. поршень, каждая из этих камер соединяется с удаленным от него пазом. Поршень P плотно навинчен на вал A.

[Pg 491]

который проходит через монтажные коробки на конце цилиндра C.Коробки выступают на точно определенное расстояние в полость цилиндра C, таким образом определяя длину хода.

Все это окружает куртка J. Эта куртка действует главным образом для уменьшения звука, производимого осциллятором, и как куртка, когда осциллятор приводится в действие паром, и в этом случае несколько используется другое расположение магнитов. Проиллюстрированный здесь аппарат был предназначен для демонстрационных целей, причем для этой цели наиболее удобно использовать воздух.

Магнитная рама M M закреплена так, чтобы плотно окружать генератор, и снабжена возбуждающими катушками, которые создают два сильных магнитных поля на противоположных сторонах. Магнитная рамка изготовлен из тонкого листового железа. В создаваемом таким образом сильно сконцентрированном поле расположены две пары катушек H H, поддерживаемых в металлических каркасах, которые навинчены на вал A двигателя. поршневые и имеют дополнительные подшипники в коробках B B с каждой стороны.Все установлено на металлическом основании, опирающемся на два деревянных блока.

Рис. 313. Схема рабочих частей ранней формы осциллятора Тесла, как если бы вид сверху, в разрезе. (Из «Инженера-электрика» с разрешения.

Устройство работает следующим образом: рабочая жидкость поступает через впускной патрубок в прорезь I, а поршень должен находиться в указанном положении, этого достаточно, хотя и не обязательно, слегка постучать по одному из валов

[Pg 492]

торцы, торчащие из ящиков Б.Предположим, что сообщаемое движение таково, что поршень перемещается влево (если смотреть на диаграмму), тогда воздух устремляется через прорезь S ‘и трубку T в камера слева. Давление теперь перемещает поршень вправо, и из-за его инерции он выходит за положение равновесия и позволяет воздуху устремляться через прорезь S. и трубка Т в камеру справа, при этом сообщение с левой камерой перекрыто, воздух из последней камеры выходит через выход О слева.По возвращении ход аналогичная операция выполняется с правой стороны. Это колебание поддерживается непрерывно, и аппарат совершает колебания от еле уловимого колчана, составляющие практически нулевые колебания. более 1 дюйма, вплоть до колебаний чуть более 3/8 дюйма в зависимости от давления воздуха и нагрузки. Действительно интересно наблюдать, как лампа накаливания продолжает гореть прибор показывает еле заметный колчан.

Одно дело усовершенствовать механическую часть устройства, чтобы обеспечить экономичное поддержание колебаний.Тесла в своей лекции намекнул на большие трудности, с которыми он столкнулся вначале. столкнулись, чтобы выполнить это. Но создание колебаний с постоянным периодом было другой задачей немалых масштабов. Как уже указывалось, г-н Тесла добивается постоянства период тремя разными способами. Таким образом, он предоставляет правильно рассчитанные камеры, как в проиллюстрированном случае, в самом генераторе; или он связывает с осциллятором пневматическую пружину постоянной устойчивость. Но, пожалуй, самое интересное — это поддержание постоянства колебаний за счет реакции электромагнитной части комбинации.Мистер Тесла наматывает свои катушки, предпочтительно для высокого напряжения и связывает с ними конденсатор, что делает естественный период комбинации достаточно приближенным к среднему периоду, при котором поршень будет колебаться. без каких-либо особых условий для постоянства периода при изменении давления и нагрузки. Поскольку поршень с катушками совершенно свободно перемещается, он чрезвычайно чувствителен к влияние собственных колебаний, возникающих в цепях катушек H H.Механический КПД устройства очень высок благодаря тому, что трение сводится к минимуму, а перемещаемые грузы маленькие; поэтому выходной сигнал генератора очень большой.

С теоретической точки зрения, когда исследуются различные преимущества, которые предлагает г-н Тесла, удивительно, учитывая простоту конструкции, что ничего не было сделано в этом направлении.

[Pg 493]

направление раньше.Несомненно, многие изобретатели в то или иное время интересовались идеей генерирования токов, прикрепляя катушку или магнитный сердечник к поршню паровой машины или генерирование токов вибрацией камертона или аналогичных устройств, но недостатки таких устройств с инженерной точки зрения должны быть очевидны. Г-н Тесла, однако, в во вступительных замечаниях к его лекции было указано, как ряд выводов побудил его заняться этим новым направлением работы из-за необходимости производить токи постоянного периода и как результат его усилий по поддержанию электрических колебаний самым простым и экономичным способом.

Рис. 27. Большой механический и электрический осциллятор с четырьмя вибрирующими частями, установленный в лаборатории на Э. Хьюстон-стрит, 46, для получения изохронных токов желаемых частот, фаз и биений волн.

Никола Тесла о своей работе с переменными токами и их применением в беспроводной телеграфии, телефонии и передаче энергии: расширенное интервью — Леланд И. Андерсон, редактор

Сразу после того, как моя лаборатория была уничтожена пожаром, первым делом я сконструировал этот осциллятор (показан на рис.27). Я все еще осознавал абсолютную необходимость производит изохронные колебания, а я не мог получить их с помощью генератора переменного тока, поэтому я сконструировал эту машину. Это была очень дорогая работа. Он состоял из четырех двигателей. Эти четыре двигатели были помещены попарно, и в центре был изохронный контроллер, и, кроме того, этот контроллер был устроен так, что я мог установить две пары двигателей на любую фазу или произвести любой бить я желал. Обычно я работал на четверть фазы; то есть я генерировал токи смещения 90º.

Кстати, сейчас вы впервые видите мой прибор на улице Хьюстон, который я использовал для получения колебаний, как затухающих, так и незатухающих. Но нужно было констатировать, что пока другие, которые использовали мой прибор, но без моего опыта, производили с его помощью затухающие колебания, мои колебания были почти всегда непрерывными или незатухающими, потому что мои схемы были сконструированы таким образом, что у них был очень маленький коэффициент демпфирования. Даже если я работал с очень низкими частотами, я всегда получал непрерывные или незатухающие волны по той причине, что я разработал мои схемы как безызлучательные схемы.

Рис. 28. Схема, показывающая длину секции большого механического и электрического генератора.

На этой схеме (рис. 28) я показываю общую схему этих двигателей, установленных в лаборатории на улице E. Houston, 46. Их было четыре, с четырьмя вибрирующими частями, установленными для обеспечение изохронных токов желаемых частот, фаз и биений волн.

Электромеханический осциллятор использовался во многих экспериментах. Рис. 29. Небольшой высокочастотный механический и электрический генератор, используемый во многих исследованиях.

Уникальный генератор переменного тока или восхитительный «битовый» рецептор Теслы. Приводится в действие компрессорным воздухом или паром, который вызывает вибрацию специальной диафрамм-катушки.

—

«Этот генератор (рис. 29) был одним из высокочастотных для изохронной работы, и я использовал его по-разному. Как видите, машина состояла из магнитной рамы. Катушка возбуждения, которую снимают, создавало сильное магнитное поле в этой области.Я рассчитал размеры поля, чтобы сделать его как можно более интенсивным. Мощный стальной язык нес провод на крайний конец. Когда он подвергался вибрации, он генерировал колебания в проволоке. Язык был настолько жестким, что для нанесения удара было предусмотрено специальное приспособление; тогда это начнется, и воздух давление поддержит его. Вибрирующая механическая система будет синхронизироваться с электрической, и я получу от нее изохронные токи.Это была машина высокой частоты который издал записку примерно как комар. Было что-то вроде 4000 или 5000. Это дало шаг почти такой же, как у моего генератора (первого) типа, который я описал.

Конечно, это устройство не предназначалось для большой мощности, а просто для того, чтобы при работе с приемными цепями выдавать изохронные токи. Экскурсии языка были настолько мал, что его нельзя было увидеть, но когда к нему прижимался палец, вибрация ощущалась «.

Рис. 30. Схематическое изображение небольшого высокочастотного механического и электрического генератора, используемого во многих исследованиях.

На этом чертеже (рис. 30) подробно показана конструкция. Вот катушка возбуждения, вот проводники в напряженном поле, клапаны для подачи воздуха и упоры для ограничения вибрации. Чем сильнее возбуждалось поле, тем сильнее становилась вибрация, но все равно при изменении амплитуды изохронизм не нарушался.

Теперь я хочу сказать, почему эти машины были средством достижения наилучших результатов в беспроводной работе. Машина в лаборатории на Хьюстон-стрит, с которой я мог получить любую разницу фазы, а также машина на Soth Fifth Avenue, 35, были средством управления двигателем с идеальной изохронностью. То есть, если я подключил к этим машинам синхронный двигатель и проехал на нем с токами разной фазы, я получил абсолютно равномерное вращение, постоянное во времени, и когда я подключил этот двигатель непосредственно к генератору переменного тока, я получил от последнего токи Абсолютно постоянная частота, тем более что я настроил схему генератора на ту же частоту.

Эти машины описаны только в общих чертах. Работа длилась годы, и на то, чтобы все рассказать о них, потребуется много времени. Они позволили мне действовать во всем, что я делал с токи постоянной частоты, и малые генераторы переменного тока в моих экспериментах управлялись таким образом. Пока шла эта работа, я совершенствовал другие способы генерации электрических колебаний. абсолютно постоянной частоты, которые в то время не могли быть воспроизведены в этом искусстве.

US514169 — Поршневой двигатель, 6 февраля 1894 г.

Последняя форма осциллятора Тесла, объединяющая в одном механизме динамо-машину и паровой двигатель. Двойной составной механический и электрический осциллятор для генерации идеального постоянного динамо-генератора частота 10 лошадиных сил (Осциллятор Теслы и др. Изобретения Томаса Коммерфорда Мартина — журнал Century — апрель 1895 — Рис.2, стр.121).

—

Осциллятор Теслы и Другие изобретения Томаса Коммерфорда Мартина — журнал Century — апрель 1895 г.

До этого момента мы рассматривали динамо-машины как постоянного, так и переменного тока, приводимые в движение обычной паровой машиной. Возможно, девять десятых всех сотен тысяч Так работают сегодня в мире динамо-машины, а остальные приводятся в движение водяными колесами, газовыми двигателями и сжатым воздухом.

Теперь каждый шаг от потребления угля под котлами, которые подают пар в двигатели, до свечения нити накаливания в лампе накаливания, сопровождается потерями. Как и в любом другом цикле Это связано с преобразованием тепла, энергия более или менее растрачивается, точно так же, как в июле груз в тележке ледовика крошится и тает при транспортировке по улице. Фактические испытания доказывают что энергия, проявляющаяся в виде света в лампе накаливания, едва достигает пяти процентов.из того, что получено как текущее. При яркости газового пламени КПД еще меньше. Профессор Тиндаль считает, что полезные световые волны газового пламени составляют менее одного процента. всех волн, вызванных происходящим в нем горением. Если бы мы имели дело с коррумпированным городом правительство, такие жалкие растраты и неэффективность недопустимы; и в печальной действительности эта расточительность ничем не уступает бессмысленному уничтожению целых лесов ради нескольких палки из пиломатериалов.Армии изобретателей бросились на трудности, связанные с этими варварскими потерями, происходящими на каждой стадии теплотворных, механических и электрических процессов; и действительно вероятно, что многие направления улучшения уже были вынуждены уступить свои крайние, конечные формы. Немного подумав, покажет, что одним главным объектом должен быть устранение определенных этапов передачи энергии; и, очевидно, если и двигатель, и динамо-машина имеют большие потери, будет выгодно объединить две части устройства.Старомодный электрическая световая станция или уличные электростанции — это головокружительный лабиринт ремней и валов; на более поздних заводах двигатель и динамо-машина соединены непосредственно на одной базе. Это примечательный шага, но он все равно оставляет нас с динамо-машиной, в которой некоторая часть намотанной на нее проволоки используется не каждый момент, и с двигателем со сложным механизмом. Паровой цилиндр с его поршень — единственное, что действительно выполняет работу, а все остальное внушительное собрание маховика, шариков регулятора, эксцентриков, клапанов и прочего предназначено для контроля и управления. регулирование.

В своем генераторе г-н Тесла для начала лишил двигатель всего этого управляющего механизма. Давая также катушкам, в которых создается ток, когда они пересекают «силовые линии» магнитов, возвратно-поступательного или возвратно-поступательного движения, так что влияние на них одинаково во всех направлениях, он преодолел потерю холостого хода части провода, возникающую при вращении арматура; и, более того, величайшее достижение из всех, он заставил токи регулировать механические движения.Независимо от того, насколько близко регулируется двигатель, приводящий в движение обычную динамо-машину, с вращающимся якорем возникает некоторая неравномерность генерации тока. В осцилляторе Тесла, если верить его изобретателю и свидетельствам собственных глаз, колебания Ток абсолютно постоянен и однороден, так что время суток с помощью машины можно отслеживать так же хорошо, как и с помощью часов. Это была превосходная устойчивость вибрации или частоты. во-первых, к чему стремился г-н Тесла.Вариации, вызванные старым аппаратом, могут быть небольшими, но вскоре становятся заметными мелкие ошибки, помноженные на высокую частоту возникновения, и препятствуют желаемому единообразию и точности действий. Обратной стороной тенденций к сбоям в старомодных электрических аппаратах были такие же или более сильные тенденции в паровой двигатель; и, прежде всего, ужасные потери из-за неэффективного преобразования энергии, выделяемой из топлива под котлом, вырабатывающим пар.

Выигрыш в одном направлении с помощью радикальных инноваций обычно означает выигрыш во многих других за счет роста ряда. Признаюсь, я не знаю, какое из преимуществ осциллятора поставить на первое место; а также Я сомневаюсь, что его изобретатель еще смог сесть и обобщить все реалии и возможности, к которым он является ключом. Он делает одно: он продвигается вперед. Наша иллюстрация, рис. 2, показывает в перспективе одну из своих последних форм осциллятора, а диаграмма на рис.1, демонстрирует внутренний механизм одной из ранних форм. Рис. 2 будет служить текстом для последующих главы дискурса. Паровой ящик расположен на опорной плите между двумя электромагнитными системами, каждая из которых состоит из катушек возбуждения, между которыми перемещается якорь или катушка провод. Есть два поршня для приема импульса входящего пара в сундук, и в данном случае пар подается с давлением 350 фунтов, хотя даже 80 фунтов используется в подобных генераторах, где невозможно получить пар с более высоким давлением.Сразу отметим отсутствие всех управляющих устройств обычного двигателя. Их не существует. В Steamchest — это двигатель, обнаженный до кожи, как боксер, на счету которого каждая унция. Помимо легкого использования пара под очень высоким давлением, осциллятор поддерживает его не менее замечательный контроль и, что самое странное, отсутствие необходимости в упаковке для предотвращения утечки. Справедливо также и то, что, лишенный таким образом лишнего веса и приведенный в действие под высоким давлением, двигатель должна иметь экономику, выходящую далеко за рамки обычного.Благодаря отсутствию трения из-за автоматической амортизации легких рабочих частей он также практически неразрушим. Более того, для тех же При таком же давлении и скорости поршня двигатель имеет примерно одну тридцатую или одну сороковую от обычного веса и занимает пропорционально меньшее пространство. Это уменьшение объема и площади в равной степени верно и в отношении электрической части. Поршни двигателя несут на своих концах катушки якоря, которые они возвратно-поступательно толкают в магнитное поле катушек возбуждения и из него, таким образом генерируя ток своим действием.

Двойной составной механический и электрический осциллятор для генерации тока идеальной постоянной динамической частоты мощностью 10 лошадиных сил, построен в 1893 году. (Статья Мартина — «Осциллятор Теслы» и другие изобретения »Century Magazine, апрель 1895 г., рис. 2, стр.921.

—

Если посмотреть на динамо-машину, можно увидеть, что катушки, составляющие «якорь», вращаются перед магнитами, как турникет вращается внутри баррикадных столбов; и ток, который идет на работу в линейной цепи, генерируется индуктивно в катушках, потому что они перерезают линии влияния, исходящие от концов магнитов, и формируют то, что было известное со времен Фарадея как «силовое поле».«В генераторе Тесла вращательное движение катушек полностью исключено, и они просто метаются вперед и назад с высокой скоростью впереди. магнитов, тем самым разрезая линии «силового поля», стреляя в них и выходя из них очень быстро, подобно челноку. Великий объект разрезания как можно большего количества линий напряженного силового поля так быстро, плавно, регулярно и экономично, насколько это возможно, таким образом достигается новым и, как считает г-н Тесла, в целом лучшим способом. Следующее описание замечательных новых явлений в электричестве оправдает его рассмотрение осциллятора как чрезвычайно ценного инструмента исследования, в то время как время покажет его различные коммерческие и промышленные преимущества.

Схематическое изображение двойного составного механического и электрического осциллятора для генерации токов идеальной динамо-частоты. Показаны механические и электрические части.

Машина землетрясения

Тесла «Fabbaloo

Машина землетрясения Тесла [Источник: Integza]

На этой неделе мы выбрали Tesla Earthquake Machine от Integza.

Integza — это канал на YouTube, посвященный созданию интересных вещей, часто с использованием деталей, напечатанных на 3D-принтере.Одна из них — очень любопытная машина Tesla Earthquake Machine.

Tesla в данном случае относится не к производителю автомобилей 21 века, а скорее к «оригинальной» Tesla: самому Никола.

Тесла (человек) был известным изобретателем начала 20 века, создавшим всевозможные увлекательные устройства и принципы. В значительной степени он отвечал за изобретение концепции переменного тока, используемого для передачи энергии на большие расстояния. Это составляет основу знакомой электросети, от которой мы все зависим.

Одним из его изобретений была так называемая «машина землетрясения», которая на самом деле представляла собой электромеханический осциллятор. Осциллятор, который можно масштабировать до огромных размеров.

Конструкция осциллятора Тесла [Источник: YouTube]

В основном машина принимает входящий газ под давлением и использует систему клапанов, чтобы все сильнее раскачивать взвешенный объект вперед и назад. Собственные версии Tesla использовали пар от котлов, но принцип устройства можно использовать с любым источником давления газа.

Устройство было названо «машиной для землетрясений» из-за некоторых неразумных экспериментов, проведенных Теслой. Оказывается, колебания могут быть механически переданы объекту, контактирующему с осциллятором. Один из экспериментов Теслы заставил все в комнате начать скользить, и Тесле пришлось отключить осциллятор, приложив кувалду к источнику пара.

В другом инциденте машина была прикреплена к стальному зданию, которое поглотило колебания и обнаружило резонансную частоту конструкции, вызывая опасные вибрации, которые могли разрушить здание.Действительно, землетрясение!

Теперь можно построить собственную машину Tesla Earthquake Machine, распечатав детали на 3D-принтере. Этот проект был реализован компанией Integza, которая документирует процесс в этом занимательном видео:

<br/>

Integza потребовалось несколько итераций дизайна, чтобы машина заработала. Основные возникшие проблемы заключались в том, что ограничения 3D-печати на основе волокон не всегда приводили к созданию воздухонепроницаемых деталей. Это было преодолено обильной шлифовкой.

Другая проблема заключалась в том, что основной колебательный элемент должен был быть достаточно тяжелым, чтобы сохранять импульс во время движения. Это означало, что обычную деталь, напечатанную на 3D-принтере, использовать нельзя.

Integza, к счастью, решила использовать осциллятор не для сноса зданий, а вместо этого для выработки электричества путем многократного протягивания магнита через катушку из проводящего провода. Это оказалось успешным, поскольку они смогли генерировать около 7 В мощности, достаточной для зажигания некоторых светодиодов.

Integza загрузила файлы, необходимые для создания Tesla Earthquake Machine, в Thingiverse для бесплатного использования всеми.

Только не сносите здания.

Через YouTube и Thingiverse

Осциллятор Теслы и другие изобретения

Авторитетный отчет о некоторых из его последних электромонтажных работ »

Рекламный плакат журнала «Century», апрель 1895 года, со статьей «Осциллятор Теслы» и «Другие изобретения». Скобелев, великий русский генерал, однажды сказал о политических условиях в Средней Азии, что они меняются каждое мгновение; отсюда необходимость бдительности, не меньшая цена империи, чем свободы.Таким же изменчивым является аспект той огромной новой области электричества, которую мысль и изобретения нашей эпохи покорили. Те, кто искусно осведомлен об этом в любом отношении, всегда должны сохранять позицию напряженного внимания. Его теоретические проблемы ежедневно принимают новые фазы. Его старая техника беспрерывно уступает место преемникам. Его методы производства, распространения и использования меняются из года в год. Его влияние на времена становится все глубже, но никогда нельзя быть уверенным в том, в какую часть социальной или индустриальной системы он направит следующую революционную силу.Его фантастические мечты о вчерашнем дне — это великолепные победы завтрашнего дня, и его продвижение к господству в двадцатом веке так же непреодолимо, как и у пара в девятнадцатом.

На протяжении всего этого изменения преобладала постоянство цели: устойчивая цель была нацелена на определенные цели; в то время как множество полезных искусств свидетельствует о солидности проделанной работы. Следовательно, если мы обнаружим колоссальный всплеск активности в тот самый момент, когда после двадцати пяти лет превосходной продуктивности электрики были готовы вместе с реформаторским английским государственным деятелем отдохнуть и быть благодарными, мы можем с уверенностью предположить, что электричество достигло уровня жизни. еще один из тех решающих моментов, когда случайному стороннему наблюдателю стоит взглянуть на то, что происходит.Для робких и консервативных, даже для многих инициированных, эти новые отступления действительно стали раздражать. Они требуют отказа от установленных фактов и настаивают на пренебрежении к философскому достоинству. Ощущения собаки, пытающейся пить морскую воду после целой жизни, проведенной на внутренних озерах, слабы по сравнению с ощущениями людей, которые обнаруживают, что электричество — это нечто совершенно иное, чем жидкость, которую они считали с юности и которая на самом деле нет электричества или электрического тока.

В последние годы электроэнергетика действительно приобрела совершенно новые формы; и его нынешнее состояние беспокойства — возможно, непревзойденного в других областях исследований — связано с недавней теорией и практикой, поразительным образом смешанными с открытиями г-на Николы Теслы, ² который, хотя и не совсем один, пришел к быть передовой и типичной фигурой начавшейся эпохи. Он привлекает внимание сегодня, будь то глубокие исследования природы электричества или прекрасные изобретения, в которых предлагается конкретное воплощение новейших средств для достижения наиболее желаемых целей в распределении света, тепла и энергии. и в дальней связи разведки.Любой, кто желает понять тенденции и масштабы современных достижений в области электротехники, найдет множество ключей к разгадке в трудах этого изобретателя. В настоящей статье раскрываются некоторые из наиболее важных результатов, которых он достиг, некоторые методы и аппаратура, которые он использует, а также одна или две теории, к которым он прибегает для объяснения достигнутых результатов.

Путем краткого предварительного обзора мы можем определить нашу историческую долготу и широту и, таким образом, немного более точно выяснить, где мы находимся.Необходимо резюмировать известные и общепринятые факты. В таком случае следует отметить, что помимо теорий и интерпретаций, которыми была окружена наука, электричество как искусство в течение трехсот лет было направлено в основном на обеспечение обильного, дешевого, эффективного и экономичного снабжения разного рода агентством. это что бы то ни было. Фрикционная машина, лейденская банка, катушка, батарея, магнит, динамо-машина, осциллятор — это всего лишь шаги в процессе, столь же регулярном и четко определенном, как и те, которые ведут нас от исконного вытаскивания золота из речных песков до его аффинажа. руды со всем оборудованием современного механизма и химии.На каждом этапе электрической эволюции происходило завоевание какого-то доселе неизвестного искусства — электротерапии, телеграфии, телефонии, электрического освещения, электрического отопления, передачи энергии; тем не менее, у каждого из них были ограничения, установленные превалирующими условиями. С помощью простой батареи можно сделать многое; с магнитом еще больше; с динамо-машиной мы затрагиваем возможности всех видов, потому что мы заставляем потоки, угольные поля и ветры служить нам; но с новым осциллятором г-на Теслы мы можем задействовать даже эфирные волны и превратить наших своенравных новобранцев в обученные силы без сопротивления, несущиеся по континентам с невообразимыми возможностями.

Динамо-машина, медленно совершенствовавшаяся в течение пятидесяти лет, принесла огромные выгоды и предназначена для дальнейшего использования. Но все, что мы узнаем сейчас об этом, имеющем какую-либо внутреннюю ценность, — это построить его больше или специализировать; и в тот момент, когда устройство достигает этого состояния развития, человеческий интеллект ищет что-то еще, в котором элементы должны быть более тонкими и менее грубыми. Основанные на токах, создаваемых современными динамо-электрическими машинами, дуговые лампы и троллейбусы стремятся монополизировать уличное освещение и транспорт, в то время как лампы накаливания вытесняют эксклюзивное использование интерьеров наших холлов и домов.И все же отказ от газа, лошадей и парусов происходит медленно, потому что динамо-машина и ее вспомогательное оборудование имеют узкие границы, нарушение которых не дает никаких преимуществ. Мы все помним, с какими большими надеждами, например, были введены лампы накаливания около пятнадцати лет назад.

Даже самый циничный противник признает, что его принятие было быстрым и повсеместным; но, по сути, сегодня все лампы и все осветительные генераторы в стране едва ли удовлетворяли бы потребности Нью-Йорка и Чикаго, если бы в этих двух городах не было другого источника света, кроме электричества.Во всей Англии только 1 750 000 ламп накаливания борются за превосходство, вероятно, с 75 000 000 газовых горелок, и темпы роста невелики, если они действительно превышают газовые. Очевидно, отсутствует какой-то фактор, и нужно искать новую отправную точку, даже в простой коммерческой работе, так что с более длинными цепями, лучшими токогенераторами и лампами, которые не перегорают, популярный спрос на можно встретить чистый и совершенный свет. В передаче энергии также возникают неудовлетворенные проблемы не меньшего масштаба.«Есть ли груз, который не может поднять вода?» — спросил Эмерсон. «Если есть, попробуйте пар; а если нет, попробуйте электричество. Есть ли исчерпание этих средств? » Нет, при условии, что наша механика верна.

Нельзя думать, что новое электричество является иконоборческим. В умах очень многих культурных людей преобладает идея, что изобретение — это в большей степени процесс разрушения, чем созидания; а электричество, переходя из одной отрасли в другую, наталкивается на предрассудки, которые всегда отвергают новатора.Предположение ложное. Возможно, правда, что на гладиаторской арене, где противоречат научные принципы, одна или другая сторона всегда уступает и вытаскивает своих мертвецов; но в искусстве долгое выживание — это закон для всех приспособлений, которые оказались весьма полезными. Это просто вопрос сужающейся сферы, в которой старый аппарат ограничивается приходом нового; и это отношение, когда-то установленное сложными и продолжительными процессами, способными даже к математическому определению, они продолжаются вместе, дополняя друг друга в их приспособлении к конкретным человеческим потребностям.В своих последних разработках примером этого является электрическое приложение. После многих лет использования динамо-электрических машин, вырабатывающих так называемый «непрерывный ток», специалисты пришли к выводу, что только с «переменным током» они могут выполнять возложенные на них более поздние обязанности и выполнять более ранние задачи. которые остаются нетронутыми. С постоянным током мы изучили основы освещения и распределения энергии. С переменным током, управляемым и управляемым для достижения максимальной эффективности, мы можем решить проблемы воздушной и морской навигации с помощью электричества, управлять крупными железнодорожными системами, передавать энергию Ниагары на сотни миль, и, по словам мистера Мистера.Собственная фраза Теслы: «Подключите наши машины непосредственно к машинам Природы».

ГЕНЕРАЦИЯ ТОКА.

Посмотрим, в чем разница между этими двумя видами токов. Во всех динамо-машинах генерация того, что мы называем электрическим током, осуществляется за счет вращения катушек проволоки перед магнитами или наоборот. Провода, идущие от машины и обратно к ней, чтобы замкнуть необходимую цепь, можно сравнить с кругом желобов или с трубопроводом; катушки и магниты сравнимы с насосным механизмом; и лампы или двигатели, приводимые в действие током, к фонтанам или кранам, расположенным на круге желоба.Это сравнение само по себе грубое, но дает довольно точное представление. Ток движется по поверхности провода, а не внутри, его магнитные или эфирные завитки напоминают резиновые ленты, скользящие по грифельному карандашу. Машина, вырабатывающая непрерывный ток, погружая свои проволочные катушки или ведра в магнитное силовое поле, имеет все свои струи, когда они приходят, чтобы разрядиться, движутся в одну сторону, и для этой цели неизбежно были необходимы сложные устройства, называемые «коммутаторами». их «исправления».Напротив, в машине, вырабатывающей переменные токи, струи направляются сначала в один конец системы желобов, а затем в другой, и поэтому здесь не используются выпрямляющие или переключающие клапаны. С другой стороны, требует своеобразной подгонки своих фонтанов и кранов к тем или иным ручьям. Неотъемлемым недостатком системы непрерывного тока является то, что она не может успешно передавать энергию на большое расстояние при высоком давлении, и поэтому трубопровод должен быть относительно таким же громоздким, как полые деревянные бревна, которые когда-то использовались для воды. трубопроводы в Нью-Йорке.Преимущество переменного тока заключается в том, что он может подаваться при чрезвычайно высоком давлении по очень тонким проводам и использоваться либо при этом давлении, либо при более низком или более высоком давлении, получаемом с помощью «трансформатора», который, в зависимости от его использования, отвечает как на идею магнитного редукционного клапана, так и на идею трамплина, ускоряющего скорость движения любого объекта, падающего на него. Очевидно, что трансформатор не может возвращать больше, чем вложено в него, так что он выдает ток, полученный с меньшим давлением, но в большем объеме, или повышенным давлением, но уменьшенным в объеме потока.Точно так же полк солдат может быть доставлен экспрессом к любой пристани и безразлично переброшен, индейским файлом, на парусную баржу или океанский лайнер; но на протяжении всей поездки солдаты будут составлять один и тот же полк, и когда его заберет другой поезд через переправу, тело, хотя и будет потеряно из-за дезертирства и болезни, сохранит свою идентичность, даже если ряды будут разбиты при заполнении вагонов. , и реформируются по четыре в ряд в конце пути.

ПЕРЕМЕННЫЕ ТОКИ.

Давайте, все еще резюмируя знакомые факты, сделаем следующий шаг в нашем обзоре того, что связано с использованием переменного тока. Выше было сказано, что потребляющие ток устройства, такие как двигатели, подобные фонтанам, нуждались в особой регулировке притока сначала с одной стороны, а затем с другой. Если не сказать слишком сильно, они не работали бы и в основном оставались неработающими до настоящего времени. Лампы горели, но двигатели не работали, и это серьезно ограничивало распространение и диапазон гибкого и полезного переменного тока до тех пор, пока г-н.Тесла обнаружил красивое и неожиданное решение проблемы и, таким образом, приступил к одной части работы, которая теперь открывает более грандиозные возможности каждый день. Передача энергии Ниагары стала возможной с момента открытия этого метода. В его так называемом «вращающемся магнитном поле» шкив, установленный на валу, постоянно движется за магнитным «полюсом», не имея возможности его поймать. Фундаментальная идея состоит в том, чтобы создать магнетизм, перемещающийся по кругу, в отличие от старого и известного явления магнетизма в фиксированном положении.Те, кто видел терпеливое животное внутри колеса беговой дорожки колодца в замке Карисбрук, могут составить представление об изобретательности плана Теслы.

Обычно генераторы переменного тока, которые сейчас широко используются, имеют большое количество выступающих полюсов, вызывающих изменения тока, и, следовательно, их «частота» высока, то есть ток заставляет очень много выступать. число движений вперед и назад в секунду, и каждое приливно-отливное движение в контуре называется «периодом» или «частотой», одно чередование представляет собой подъем от нуля до максимального значения и снова вниз до нуля, а другое — то же самое. вещь задом наперед.Если мы проведем горизонтальную прямую линию, а затем проведем через нее круглую кривую красоты Хогарта, то половина кривой над линией будет иллюстрировать положительный поток, нижнюю половину отрицательного потока; верх одного овала и низ другого овала будут соответственно положительным и отрицательным максимумами; а точка, в которой кривая пересекает прямую, будет отмечать момент, когда ток меняет свое направление. Качающийся маятник — это аналогия, которую предпочитают ученые, пытаясь широко проиллюстрировать процесс генерации переменного тока.Каждый раз, когда медный провод в катушках на якоре динамо вращается мимо полюса поля динамо, токи в каждой катушке следуют за этим подъемом и падением; так что количество магнитов и катушек определяет период или частоту, как указано. Чем больше магнитов и чем быстрее вращаются катушки, тем быстрее будут приливы и отливы тока. Но характер работы, которую необходимо выполнить, и существующие условия определяют скорость, с которой ток должен, таким образом, колебаться; и сюда входит немалое количество навыков и знаний.Мужчин, которые могут предсказать, что делать правильно, по-прежнему мало. Эта область еще мало изучена. Более того, одна из самых глубоких проблем, с которыми сейчас размышляют инженеры-электрики, а именно производство дешевой легкой и дешевой энергии с помощью этих новых средств, — противоположные условия тянут разными путями. Некоторое время назад г-н Тесла решил, что для работы двигателя лучше иметь несколько частот; и весь дрейф передачи энергии находится на этом пути, частота, принятая для работы в Ниагаре, составляет всего двадцать пять.Но, как это было естественно, он пробежался по всей шкале низких и высоких частот и вскоре обнаружил, что для получения света один большой секрет заключается в использовании токов высокой частоты и высокого потенциала. Несколько лет назад, решив проблему с питанием, как описано выше, г-н Тесла приступил к решению проблемы освещения, построив для этой цели ряд новых генераторов переменного тока и достигнув с их помощью частоты чередования до 30 000 в секунду. Эти машины превзошли все, что до сих пор было известно в данной области техники, а давление в их токах было дополнительно увеличено за счет «повышающих» трансформаторов и конденсаторов.Но у этих динамо-машин были свои недостатки. Число полюсов и катушек нельзя было бесконечно увеличивать, а скорость была ограничена. Поэтому, чтобы перейти к более высоким частотам, г-н Тесла затем изобрел свою «катушку пробивного разряда», которая позволила ему достичь исключительно высокой частоты и высокого давления, и, более того, получить эти качества от любого обычного тока, будь то переменный ток. или непрерывный. Этим аппаратом он удивил ученых как этой страны, так и Европы серией интереснейших демонстраций.Не будет преувеличением сказать, что эти эксперименты ознаменовали эпоху в электричестве, дав результаты, которые лежат в основе его более поздних работ с осциллятором в невероятно более широком диапазоне явлений.

Рис. 1. — Схема рабочих частей ранней формы осциллятора Тесла, как если бы вид сверху, в разрезе. (Из «Инженера-электрика», с разрешения.)

Рис. 1 Примечание. Эта форма осциллятора использовалась в экспериментальных целях с воздухом в качестве движущей силы. Он иллюстрирует принцип работы, получивший дальнейшее развитие в машине, показанной в перспективе на рис.2, в котором пар используется в качестве движущей силы. Больше всего виден магнитный каркас M M, сделанный из тонкого листового железа. Эта рама намотана возбуждающими катушками проводов (обозначенными штриховкой), как в обычных электромагнитах, и, таким образом, интенсивное магнитное «силовое поле» сосредоточено с каждой стороны в районе HH, где пунктирной линией показаны две пары Катушки якоря, движущиеся между зажимами закрывающих электромагнитов, образованных M M. Эти катушки якоря в точке HH опираются на вал A, который проходит через поршень P, и они вместе с валом имеют дополнительные подшипники в коробках BB. на каждом конце механизма.Поршень P вставлен в полость цилиндра C, которая, в свою очередь, закрыта кожухом J, который служит главным образом для уменьшения шума, возникающего при работе. Поршень P снабжен каналами-отверстиями O, O и I, которые проходят по всей его внутренней поверхности. I — вход для выталкивающего сжатого воздуха, а O O — выходы для расширенного воздуха после того, как его работа выполняется при каждом такте. В поршне P также есть две прорези S S ’, а трубки T T ввинчиваются в отверстия, просверленные в поршне.Эти трубки T T устанавливают сообщение между прорезями S S ’и камерами, видимыми на каждой стороне поршня, при этом каждая камера соединяется с прорезью, удаленной от нее. Теперь сжатый воздух подается по напорной трубе к впускному отверстию I, при этом поршень P находится в положении, которое он занимает на диаграмме, а вал A слегка касается, чтобы сдвинуть его немного влево, сжатый воздух устремляется через прорезь S ‘и ее сообщающуюся трубку T в камеру слева от поршня.Таким образом, давление, с которым сталкивается левый поршень со стороны расширяющегося воздуха, толкает его назад вправо. Из-за своей инерции поршень, таким образом, вынуждаемый, выходит за положение равновесия, позволяя, таким образом, следующей подаче сжатого воздуха устремиться из впускного отверстия I в прорезь S и его трубку T, а затем из них в камеру справа от цилиндра. поршень. Между тем сообщение с левой камерой прерывается, и теперь расширенный воздух там, мгновенно выполнив свою работу, выходит через выход канала-порта O.Поскольку поршень теперь движется назад вправо на обратном ходе, точно такая же операция происходит с правой стороны от него из-за расширения сжатого воздуха и его последующего быстрого выхода в виде выхлопа. Таким образом, пока подается сжатый воздух, колебания поршня P поддерживаются с очень высокой скоростью и с высочайшей точностью. Катушки тонкой проволоки, установленные на валу A, к которому прочно прикреплен поршень P, таким образом, быстро толкаются валом вперед и назад поперек поверхностей и в пространстве, ограниченном зажимами электромагнитов в точке HH.Таким образом они разрезают так называемые «линии» интенсивного «силового поля» в этих двух точках, и, таким образом, в них возникают токи, которые выводятся во внешнюю цепь для использования. Эти токи имеют «переменный» характер и высокую регулярность. Поддержание постоянства колебаний со стороны поршня P также обусловлено реакцией и стабилизирующим действием этой электромагнитной части комбинации. «Фитинговые коробки» на концах цилиндра C, охватывающие поршень, выступают в цилиндр на тщательно определенное расстояние, тем самым устанавливая ограничения на длину хода.Для тех, кто знаком с такими вопросами, будет очевидно, что пар также можно использовать в этом типе осциллятора с небольшими изменениями.

ОСЦИЛЛЯТОР TESLA.

До этого момента мы рассматривали динамо-машины как постоянного, так и переменного тока, приводимые в движение обычной паровой машиной. Возможно, девять десятых всех сотен тысяч динамо-машин в мире сегодня работают таким образом, а остальные приводятся в движение водяными колесами, газовыми двигателями и сжатым воздухом.

Теперь каждый шаг от потребления угля под котлами, которые подают пар в двигатели, до свечения нити в лампе накаливания сопровождается потерями. Как и в любом другом цикле, связанном с преобразованием тепла, энергия более или менее растрачивается, точно так же, как в июле груз в тележке ледовика крошится и тает при транспортировке по улице. Фактические испытания доказывают, что энергия, проявляющаяся в свете лампы накаливания, составляет едва пять процентов. из того, что получено как текущее.При яркости газового пламени КПД еще меньше. Профессор Тиндаль считает, что полезные световые волны газового пламени составляют менее одного процента. всех волн, вызванных происходящим в нем горением. Если бы мы имели дело с коррумпированным городским правительством, такие жалкие растраты и неэффективность были бы недопустимы; и в печальной действительности эта расточительность ничем не уступает бессмысленному уничтожению целых лесов ради нескольких хворостов. Армии изобретателей бросились на трудности, связанные с этими варварскими потерями, происходящими на каждой стадии теплотворных, механических и электрических процессов; и действительно вероятно, что многие направления улучшения уже были вынуждены уступить свои крайние, конечные формы.Немного подумав, покажет, что одной из главных целей должно быть устранение определенных шагов в передаче энергии; и, очевидно, если и двигатель, и динамо-машина имеют большие потери, будет выгодно объединить две части устройства. Старомодная электрическая световая станция или электростанция у железной дороги — это головокружительный лабиринт ремней и валов; на более поздних заводах двигатель и динамо-машина соединены непосредственно на одной базе. Это заметный шаг, но он по-прежнему оставляет нам динамо-машину, в которой некоторая часть намотанной на нее проволоки используется не каждый момент, и двигатель со сложным механизмом.Паровой цилиндр с его поршнем — единственное, что действительно выполняет работу, а все остальное внушительное собрание маховика, шариков регулятора, эксцентриков, клапанов и прочего предназначено для управления и регулирования. .

В своем генераторе г-н Тесла для начала лишил двигатель всего этого управляющего механизма. Давая также катушкам, в которых создается ток, когда они пересекают «силовые линии» магнитов, возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение, так что влияние на них одинаково во всех направлениях, он преодолел потеря холостой части провода во вращающихся якорях; и, более того, величайшее достижение из всех, он заставил токи регулировать механические движения.Независимо от того, насколько близко регулируется двигатель, приводящий в движение обычную динамо-машину с вращающимся якорем, в генерации тока наблюдается некоторая неравномерность. В осцилляторе Тесла, если верить его изобретателю и свидетельствам глаз, колебания тока абсолютно постоянны и однородны, так что с помощью машины можно следить не хуже, чем с часами. Во-первых, именно к этой превосходной устойчивости вибрации или частоты стремился г-н Тесла.Вариации, вызванные старым аппаратом, могут быть небольшими, но мелкие ошибки, помноженные на высокую частоту возникновения, вскоре становятся заметными и препятствуют желаемому единообразию и точности действий. Обратной стороной тенденций к неправильности в старомодных электрических аппаратах были такие же или более высокие тенденции в паровой машине; и, прежде всего, ужасные потери из-за неэффективного преобразования энергии, выделяемой из топлива под котлом, вырабатывающим пар.

Прибыль в одном направлении с радикальными инновациями обычно означает прибыль во многих других за счет роста ряда. Признаюсь, я не знаю, какое из преимуществ осциллятора поставить на первое место; и я сомневаюсь, что его изобретатель еще смог сесть и обобщить все реалии и возможности, к которым он является ключом. Он делает одно: он продвигается вперед. Наша иллюстрация, рис. 2, показывает в перспективе одну из его последних форм осциллятора, в то время как диаграмма, рис. 1, демонстрирует внутренний механизм одной из ранних форм.Рис. 2 послужит текстом для последующих глав дискурса. Паровой ящик расположен на опорной плите между двумя электромагнитными системами, каждая из которых состоит из катушек возбуждения, между которыми перемещается якорь или катушка с проволокой. Есть два поршня для приема импульса входящего пара в сундук, и в данном случае пар подается с давлением 350 фунтов, хотя давление всего 80 фунтов также используется в подобных осцилляторах, где пар с более высоким давлением подается. недоступно.Сразу отметим отсутствие всех управляющих устройств обычного двигателя. Их не существует. Паровой сундук — это двигатель , обнаженный до кожи, как боксер, с учетом каждой унции. Помимо простого использования пара под очень высоким давлением, осциллятор удерживает его под не менее замечательным контролем и, что самое странное, не требует уплотнения для предотвращения утечки. Также справедливо заключение, что, лишенный таким образом лишнего веса и приводимый в действие под высоким давлением, двигатель должен иметь экономичность, намного превосходящую обычную.Благодаря отсутствию трения из-за автоматической амортизации легких рабочих частей он также практически неразрушим. Более того, при том же давлении и одинаковой скорости поршня двигатель имеет вес примерно в одну тридцатую или одну сороковую от обычного веса и занимает пропорционально меньшее пространство. Это уменьшение объема и площади одинаково верно и для электрической части. Поршни двигателя несут на своих концах катушки якоря, которые они возвратно-поступательно толкаются в магнитное поле катушек возбуждения и из него, таким образом генерируя ток своим действием.

Рис. 2. — Последняя форма осциллятора Тесла, сочетающая в одном механизме динамо-машину и паровую машину.

Если посмотреть на динамо-машину, можно увидеть, что катушки, составляющие «якорь», вращаются перед магнитами, как турникет вращается внутри баррикадных столбов; и ток, который идет для работы в линейной цепи, генерируется индуктивно в катушках, потому что они разрезают линии влияния, исходящие от концов магнитов, и формируют то, что известно со времен Фарадея как «силовое поле».В генераторе Тесла вращательное движение катушек полностью исключено, и они просто метаются взад и вперед с высокой скоростью перед магнитами, тем самым разрезая линии «силового поля», стреляя внутрь и наружу. из них очень быстро, челночно. Таким образом, великая задача разрезать как можно больше линий интенсивного силового поля настолько быстро, плавно, регулярно и экономично, насколько это возможно, достигается новым и, как считает г-н Тесла, в целом лучшим способом. Следующее описание замечательных новых явлений в электричестве оправдает его рассмотрение осциллятора как чрезвычайно ценного инструмента исследования, в то время как время продемонстрирует его различные коммерческие и промышленные преимущества.

Рис. 3. — Первая фотография, сделанная фосфоресцентным светом. Лицо принадлежит мистеру Тесле, а источник света — одна из его фосфоресцирующих лампочек. Время выдержки восемь минут. Дата фотографии: январь 1894 г.

Между прочим, можно отметить, что грубая идея получения токов с помощью катушки или магнитного сердечника, прикрепленного к поршню поршневой паровой машины, сама по себе не нова. Также можно отметить, что паровые турбины с чрезвычайно высокой скоростью вращения иногда используются вместо тихоходных двигателей для привода динамо-машин.Но в первом классе давно заброшенных экспериментов до сих пор не было достигнуто никаких практических результатов с помощью каких-либо устройств; и ко второму классу возражают, что турбина приводится в движение посредством отдельных ударов, которые не могут быть преодолены никакими конструкциями лопастей и которые препятствуют любым попыткам выполнения работы того типа, который сейчас исследуется. То, что мы имеем здесь, — это двойная взаимодействующая машина, наполовину механическая, наполовину электрическая, наименьшего размера, чрезвычайно простая, использующая пар в условиях, несомненно, с высочайшим КПД, его вибрации не зависят от нагрузки и давления, обеспечивая токи величайшей регулярности. когда-либо известный своей практической работой или исследованиями.То, что такая комбинация должна производить электричество за половину потребления пара, ранее необходимого для знакомых устройств с эквивалентными результатами, не должно нас удивлять; но подумайте, сколько будет значить такая экономия практически для каждой отрасли, потребляющей электроэнергию!

ОСЦИЛЛЯТОР И ПРОИЗВОДСТВО СВЕТА.

Получив с помощью генератора токи высокого потенциала, высокой частоты и высокой регулярности, что с ними делать? Г-н Тесла, уже успешно преодолевший большие трудности передачи энергии на большие расстояния, о которых говорилось выше, сначала ответил на этот вопрос, смело взявшись за проблему производства света способом, более близким, возможно, к тому, что дает нам солнечный свет, чем когда-либо предпринимались попытки.Между нами и солнцем простирается тонкий, чувствительный эфир, и каждое ощущение света, которое испытывает глаз, вызвано воздействием пятисот триллионов волн, каждую секунду воздействующих на эфир молекулярной энергией солнца, ритмично перемещающейся по нему. Если частота волн ниже, чем эти 500 000 000 000 000, они, в основном, порождают тепло. В наших искусственных методах получения света мы имитируем возбуждение эфира настолько плохо, что волны, создаваемые нашими кострами, редко превышают скорость, с которой они становятся для нас воспринимаемыми в жару, и только несколько волн достигают нужной высоты или скорости, чтобы вызвать волну. ощущение света.На верхнем конце клавиатуры вибрации эфира находится высокая, пронзительная и все же неслышимая нота — «свет», — которую мы хотим ударить и продолжать ударять; но мы все время возимся с нижним, басовым концом инструмента и никогда не касаемся этой самой верхней ноты, не тратя большую часть нашей энергии на промежуточные, которых мы совсем не хотим трогать. Свет (высокая нота) без тепла (нижние ноты) — это желаемое. Отмечена неэффективность газового пламени.В обычной лампе накаливания отходы не так уж велики; но даже там чистая эффективность любых сотен единиц энергии, вложенных в него как электрический ток, составляет не более пяти или шести единиц света, при этом потери возникают в процессе образования молекул нити накала и небольшого количества воздуха, оставшегося в лампе. в состояние вибрации, при котором они должны работать, прежде чем они смогут излучать энергетические волны на эфир, которые будут передаваться нам через стекло колбы эфиром как свет, а не как тепло.Стекло так же плохо взаимодействует с эфиром, как грубое сито — с водой.

Рис. 4. — Снимок мистера Клеменса (Марк Твен), сделанный в лаборатории Тесла в январе 1894 года. Время воздействия десять минут.

Теперь мистер Тесла берет свои токи высокой частоты и высокого потенциала, подвергает их воздействию лампу накаливания и, пропуская некоторые из тех промежуточных расточительных тепловых стадий низковолновой вибрации, которые наблюдались в старых методах, быстрее получает молекулы, заряженные эфиром. в состояние сильного возбуждения, необходимое для освещения.Используя свои токи, произведенные электромагнитным путем, как мы видели, для загрузки каждой летучей молекулы своим зарядом, который она получает и использует электростатически, он приводит эфирную среду в состояние возбуждения, в котором она, кажется, становится способной почти на все. В одной из своих первых лекций г-н Тесла сказал:

«Электростатические эффекты доступны для получения света разными способами. Например, мы можем поместить тело из огнеупорного материала в замкнутый и предпочтительно в более или менее истощенный воздухом шар, подключить его к источнику высокого, быстро меняющегося потенциала, заставляя молекулы газа ударяться о него. много раз в секунду на огромных скоростях, и таким образом триллионами невидимых молотов ударяйте по нему, пока он не станет раскаленным.Или мы можем поместить тело в очень сильно истощенный шар и, используя очень высокие частоты и потенциалы, поддерживать его при любой степени накала. Или мы можем нарушить эфир, переносимый молекулами газа или их статическими зарядами, заставляя их вибрировать или излучать свет ».

Эти упреждающие заявления сегодня подтверждаются тем, что г-н Тесла фактически сделал одним старым революционным способом и тремя новыми способами: (1) раскаленным твердым телом; (2) фосфоресценция; (3) накал или фосфоресценция разреженного газа; и (4) светимость, возникающая в газе при обычном давлении.

ЛАМПЫ С КНОПКАМИ ИЛИ ШИНАМИ ВМЕСТО НИТЕЙ.

Принимая лампы первой категории, можно сказать, что обычно считалось, что световод в лампе, чтобы быть эффективным и практичным, должен быть хорошим; отсюда и название «нить накала», данное угольной петле в таких лампах. Но с токами Теслаика сопротивление или трение нити по отношению к потоку тока не имеет значения: нить может быть короткой и толстой, поскольку она быстро достигнет и устойчиво будет поддерживать надлежащее накаливание при прохождении небольшого промежутка времени. ток нужной высокой частоты и потенциала.Создается действие, в результате которого по нити миллионы раз в секунду обрушивается бомбардировка молекул вокруг нее в безжалостном кольце мучителей. Колебания тока аналогичным образом вызовут бесконечное столкновение молекул твердого тела и газа с небольшой полированной углеродной или металлической кнопкой или стержнем в лампе, и таким образом также можно получить яркий свет.

Рис. 5. — Три фосфоресцирующих лампы исследуются на актиничную ценность. Сфотографировано собственным светом.

СВЕТ И ФОТОГРАФИИ С ФОСФОРЕСЦЕНТНЫМИ ЛАМПОЧКАМИ TESLA.

В области освещения с помощью фосфоресценции мы достигаем прежде нетронутой земли. Фосфоресцентный свет ассоциируется с идеей «холодного света» или свойством становиться светящимся при отсутствии промежуточной стадии горения, как это обычно понимается. Как физическое действие мы знаем его в свете светлячка, эффективность которого профессор С. П. Лэнгли оценивает как 100%, все его излучения лежат в пределах видимого спектра.С помощью тесловых токов был получен фосфоресцирующий свет, достаточно сильный, чтобы его можно было даже сфотографировать; и рис. 3, изображающий самого изобретателя, является первым портретом или фотографией любого рода, когда-либо сделанными при фосфоресцентном свете. Лампа, световой элемент которой покрыт особым образом обработанным сульфидом цинка, приобретала фосфоресценцию с помощью тока, получаемого от катушки высокочастотного трансформатора. Используемый ток изменялся или колебался примерно 10 000 раз в секунду.Воздействие длилось около восьми минут.

Рис. 4 г-на Клеменса (Марк Твен) был сделан несколькими неделями позже — в начале 1894 года — с помощью той же лампы и с выдержкой около десяти минут. Чтобы более тщательно проверить актиническую ценность фосфоресцентного света, некоторые лампы, подверженные воздействию высокочастотных токов, были сфотографированы или, если мы можем использовать новое слово, «сфотографированы» с несколько более длительной выдержкой. Они показаны на рис. 5. Правая яркая пара использует сульфид цинка в той или иной форме для получения света.Третья луковица, которая слабо видна слева от них, покрыта слоем сульфида кальция. Хотя, судя по глазам, он светился с яркостью, полностью равной яркости двух других, актиническая величина, очевидно, была намного меньше. Возможно, излишне говорить, что эти демонстрации приглашают к бесконечному разнообразию экспериментов, в которых исследователи обнаружат множество новых явлений, ожидающих их в отношении фосфоресценции и флуоресценции, вызванных электрическими токами.

Рис.6, 7 и 8 — трубки Тесла различных форм, в которых свет получается без нити накала или сгорания. (Сфотографировано их собственным светом.)

СВЕТ ОТ ПУСТОЙ ЛАМПЫ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ.

Третий и четвертый классы освещения, перечисленные выше, получаемые с помощью Теслаиковых токов, — это те, которые вызваны накалом или фосфоресценцией разреженного газа и светимостью газа при обычном давлении. Мы получаем чистый, красивый свет без какой-либо нити накала или горения. На рис. 6, 7 и 8 показаны трубки или лампочки, с помощью которых можно получить и проиллюстрировать некоторые из этих интересных явлений.Показанные лампочки более или менее истощены воздухом. В случае фиг. 6 и 7 стекло трубок — обычное немецкое стекло. На рис. 8 использовано урановое стекло зеленого цвета. Последний держали в руке, пока фотографировали его в собственном свете; откуда шаткость негатива. Чтобы получить красивое освещение, наблюдаемое во всех трех лампах, просто приблизили их на расстояние нескольких дюймов от вывода высокочастотной катушки или трансформатора. Здесь можно указать на то, что о лампах говорят как о незакрепленных, в свободном пространстве.Обычное освещение лампами накаливания осуществляется, как известно, с цоколями ламп, прочно прикрепленными к двум токоведущим проводам. Даже там, где лампы использовались в обычных цепях переменного тока, в которых трансформатор используется для «понижения» или уменьшения, для безопасного использования, тока высокого напряжения, подводимого к нему проводом от динамо-машины, лампы должны быть прикрепленными к «вторичным» проводам катушки так, чтобы сделать для них замкнутую цепь.

Рис. 7.

Но по мере того, как мы повышаем частоту тока, оставляя электродинамические условия для электростатических, мы освобождаемся от ограничений и ограничений сплошных проводов для передачи искомых эффектов, пока не достигнем наконец, мы достигаем точки, когда исчезают все старые идеи о необходимости осязаемого контура.Все это цепь, если мы можем правильно направлять через нее нужные импульсы. Как давно указал г-н Тесла, большинство экспериментов, обычно выполняемых со статической машиной из стеклянных пластин, можно также проводить с индукционной катушкой из проволоки, если токи чередуются достаточно быстро; и именно здесь г-н Тесла объединяется с другими выдающимися работниками, которые сосредоточили свое внимание только на результатах, достигаемых с помощью электродинамических устройств. Прежде чем продолжить, процитируем самого изобретателя:

Инжир.8.

«Мощные электростатические эффекты — это sine quá non производства света на линиях, указанных в теории. Электромагнитные эффекты в первую очередь недоступны по той причине, что для получения требуемых эффектов нам пришлось бы пропускать импульсы тока через проводник, который задолго до того, как могла бы быть достигнута требуемая частота импульсов, прекратил бы их передавать. С другой стороны, электромагнитные волны, во много раз более длинные, чем световые, и возникающие при внезапном разряде конденсатора, не могли быть использованы, казалось бы, если мы не воспользуемся их воздействием на проводники, как в настоящих методах, которые являются расточительно.Мы не могли воздействовать с помощью таких волн на статические молекулярные или атомные заряды газа и заставить их колебаться и излучать свет. Длинные поперечные волны, по-видимому, не могут вызвать такие эффекты, поскольку слишком малые электромагнитные возмущения могут легко проходить через многие мили воздуха. Такие темные волны, если только они не имеют длины истинных световых волн, не могут, казалось бы, возбуждать световое излучение в трубке Гейсслера, и я склонен к тому, чтобы получить световые эффекты, которые возникают за счет индукции в трубке без электродов. считают, что они имеют электростатический характер.Для создания таких световых эффектов необходимы прямые электростатические толчки; они, какова бы ни была их частота, могут нарушать молекулярные заряды и производить свет ».

Рис. 9. — Эксперимент, показывающий люфт электрических искр между пластинами конденсатора, создаваемый электрическим зарядом. Катушка, стоящая в центре большого помещения, не связана с цепью возбуждения. (С фотографии со вспышкой.)

ЭФФЕКТЫ С СОГЛАСОВАННЫМИ, НО ШИРОКО РАЗДЕЛЕННЫМИ ЦЕПЯМИ.

Несколько экспериментов, проведенных в Mr.Лабораторная мастерская Теслы дает представление о гибкости методов, с помощью которых мощные электростатические эффекты создаются во многих футах промежуточного пространства. Мастерская представляет собой комнату примерно сорок на восемьдесят футов и десять-двенадцать футов в высоту. От выводов генератора проходит цепь из небольшого кабеля. В центре открытого пространства помещена катушка в виде барабана высотой три или четыре фута, не связанная с источником тока, за исключением среды атмосферы.Катушка снабжена, как показано на рисунке, с двумя пластинами конденсатора для регулировки, стоящими как тарелки. Пластины действуют как пружина, а катушка сравнима с электромагнитным грузом. Таким образом, система аппаратов в центре комнаты имеет определенный период вибрации, как если бы она была камертоном или листом тонкого резонирующего стекла. По всему помещению по кабелю передаются колебания электрического тока от генератора. Путем тщательной регулировки пластин конденсатора так, чтобы периодичность или колебание индуцированного тока согласовывались с периодичностью токов кабеля, между пластинами возникают мощные искры, образующие плотные потоки, показанные на рис.9. Таким образом легко достичь напряжения от 200 000 до 300 000 вольт.

Рис. 10. — Эксперимент, показывающий загорание обычной лампы накаливания на расстоянии за счет воздействия наэлектризованных эфирных волн. (Из фотографии со вспышкой.)

Ни один из тех, кто был свидетелем этих значительных экспериментов, не может не быть впечатлен свидетельством реальности среды, назовите ее эфиром или как хотите, которая, несмотря на свою удивительную тонкость, столь же способна. передачи энергии, как если бы это был воздух или вода.Еще более впечатляющим для непрофессионала, возможно, является уверенность и легкая точность, с которой эти тонкие настройки производятся.

На рис. 10 изображена аналогичная катушка в середине той же комнаты, которая была так приспособлена к вибрациям, посылаемым по магазину, что обычная лампа накаливания на шестнадцать свечей хорошо освещена.

На рис. 11 это продолжается немного дальше. Над катушкой наблюдатель держит круг из проволоки, а к кругу прикреплена лампа накаливания.Как и прежде, колебания эфира в катушке приведены в гармонию с колебаниями, исходящими от кабеля. Индуктивное воздействие на круг, свободно удерживаемый наблюдателем в свободном пространстве, настолько выражен, что лампа сразу же загорается, хотя она может быть связана только с одним контактным проводом или с двумя. Используется 100-вольтовая лампа, требующая при обычном использовании более одной десятой мощности непосредственно от проводов соединительной цепи непосредственно от динамо-машины, чтобы довести ее до надлежащего значения освещенности.Следовательно, как будет показано ниже, здесь есть реальное доказательство передачи по крайней мере такого количества энергии через пространство около двадцати футов в лампочку фактически вообще без проводов. Это не должно удивлять нас, когда мы вспоминаем, что в ясный день эфир постоянно доставляет от Солнца мощность в лошадиных силах на каждые семь квадратных футов земной поверхности по направлению к нему: настолько велика его способность передавать энергию. Г-н Тесла с его «электростатическими толчками» просто научился ловкости электрически нагружать добродушный эфир небольшой частью разновременной энергии, которой еще не хватило, чтобы сломать его или вывести из себя.Мы можем предположить либо огромную скорость в том, что можно назвать передающей колесной системой эфира, поскольку вес немыслимо мал; или что эфир является просто передатчиком энергии в силу своей почти абсолютной несжимаемости.

Рис. 11. — Эксперимент, иллюстрирующий зажигание лампы накаливания в свободном пространстве индукцией от катушки внизу, возбуждаемой удаленной цепью по комнате. Проволочную петлю, несущую лампу, держит мистер Мэрион Кроуфорд. (Из фотографии со вспышкой.)

ЛЮБОПЫТНЫЙ ЯВЛЕНИЕ «ИМПЕДАНСА».

На рис. 12 проиллюстрирован еще один замечательный эксперимент. Стоя над катушкой в центре комнаты, наблюдатель держит в руке обруч из прочной проволоки. Одна или несколько ламп подключаются к двум точкам провода, так что лампы «закорачиваются» коротким стержнем провода. Однако колебания настолько быстры, что, несмотря на то, что противоположные клеммы объединены таким образом, ток не течет мимо них небрежно, очевидно более легким путем, как следовало бы, а доводил их до яркого накала.У нас есть пример так называемого «импедансного» явления, при котором ток странным образом подавляется в одних точках, а не в других. В условиях «импеданса» лучший электрический проводник теряет свои свойства проводимости и ведет себя как вещество с высоким сопротивлением. Развивая эти экспериментальные результаты, г-н Тесла показывает, что газ — идеальный непроводник при обычных обстоятельствах — может быть более проводящим, чем лучший медный провод, при условии, что токи колеблются достаточно быстро.Однажды он в шутку затронул фантастическую сторону этого явления, предположив, что, возможно, однажды мы сможем использовать газ для передачи электричества, а старую газовую трубу — для его изоляции.

СВЕТИЛЬНИКИ, ПРОХОДЯЩИЕ ЧЕРЕЗ ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА.

На рис. 13 проиллюстрировано весьма любопытное и странное явление. Несколько лет назад электрики сочли бы это весьма примечательным, если бы не сейчас. Наблюдатель держит в руках петлю из голого провода. Токи, индуцируемые в петле с помощью «резонирующей» катушки, над которой она удерживается, проходят через тело наблюдателя и в то же время, проходя между его голыми руками, переносят две или три лампы, удерживаемые там, в яркое накаливание.Как ни странно, эти токи, напряжение которых в сто или двести раз выше, чем ток, применяемый при поражении электрическим током, нисколько не доставляют неудобств экспериментатору. Чрезвычайно высокое напряжение токов, которые, как видно, получает мистер Клеменс, не позволяет им причинить ему какой-либо вред.

Рис. 12. — Аналогичный эксперимент, иллюстрирующий явление импеданса. Проволочную петлю с двумя лампами держит мистер Джозеф Джефферсон. (С фотографии со вспышкой.)

ПЕРЕДАЧА ИНТЕЛЛЕКТА СООТВЕТСТВУЮЩИМ ИЛИ «РЕЗОНАЦИОННЫМ» ТОКАМИ.

Упоминалось о «резонирующем» качестве цепей и катушек. Было бы утомительно и даже не обязательно здесь останавливаться на трудностях, которые часто возникают при установлении отношения «резонанса», и мгновенности, с которой он может быть нарушен. Чтобы дать некоторое представление об условиях, которые должны наблюдаться в этих экспериментах, можно сказать, что, когда электрическая цепь проходит через быстро колеблющийся ток, который создает волны в эфире вокруг провода, влияние этих волн на другой контур, расположенный на некотором расстоянии от первого, можно в значительной степени изменить с помощью соответствующих настроек.Эффект наиболее выражен, когда второй контур настроен таким образом, чтобы его период колебаний был таким же, как и у первого. Эта гармонизация ловко достигается путем изменения любого из двух элементов, которые в основном определяют скорость вибрации, а именно так называемой «емкости» и «самоиндукции». Каким бы ни был точный процесс, ясно, что эти две величины по своему действию почти напрямую отвечают тому, что в механике известно как податливость и как вес или инерция.Прикрепите к пружине груз, и он будет вибрировать с определенной скоростью. Изменяя вес или изменяя податливость пружины, можно получить любой период вибрации. При очень точной настройке, мельчайшие изменения полностью нарушат баланс, и последняя соломинка тонкой проволоки, например, в индукционной катушке, которая дает самоиндукцию, разрушит чары. Как сказал г-н Тесла, то, что чистый резонанс недоступен, действительно повезло; ибо если бы это было так, нас могли бы подстерегать всевозможные опасности из-за нарастающих колебаний любого рода, которые возникли бы.Однако будет установлено, что если одна электрическая цепь может быть эффективно настроена на другую, нам не понадобится обратный провод, как прежде, для двигателей или для освещения, причем один провод лучше, чем два, при условии, что мы иметь вибрацию нужного значения; а если он у нас есть, мы могли бы обойтись без проводов и каких-либо «токов». Здесь мы снова должны процитировать г-на Тесла:

«В связи с резонансными эффектами и проблемой передачи энергии по единственному проводнику, я бы сказал несколько слов о предмете, который постоянно наполняет мои мысли и который касается благополучия человека. все.Я имею в виду передачу внятных сигналов или даже энергии на любое расстояние без использования проводов. Я с каждым днем все больше убеждаюсь в осуществимости схемы; и хотя я прекрасно знаю, что большинство ученых не поверит, что такие результаты могут быть практически и немедленно реализованы, все же я думаю, что все считают разработки последних лет рядом ученых таковыми, чтобы побудить их задуматься и задуматься. экспериментируйте в этом направлении. Мое убеждение стало настолько сильным, что я больше не смотрю на этот план передачи энергии или интеллекта как на простую теоретическую возможность, а как на серьезную проблему в области электротехники, которую необходимо когда-нибудь осуществить.Идея передачи информации без проводов — естественный результат самых последних результатов электрических исследований. Некоторые энтузиасты выразили уверенность в том, что телефонная связь на любое расстояние с помощью индукции по воздуху возможна. Я не могу так далеко расширять свое воображение; но я твердо верю, что с помощью мощных машин можно нарушить электростатическое состояние земли и, таким образом, передавать понятные сигналы и, возможно, энергию. На самом деле, что есть против проведения такой схемы? Теперь мы знаем, что электрическая вибрация может передаваться по единственному проводнику.Почему же тогда не попытаться использовать для этой цели землю? Нас не пугает идея расстояния. Усталому страннику, считающему верстовые столбы, земля может показаться очень большой; но для самого счастливого из всех людей, астронома, который смотрит в небеса и по их меркам судит о величине нашего земного шара, он кажется очень маленьким. И так я думаю, что это должно показаться электрику; поскольку, когда он рассматривает скорость, с которой электрическое возмущение распространяется по Земле, все его представления о расстоянии должны полностью исчезнуть.Первым делом очень важно узнать, какова емкость Земли и какой заряд электричества она содержит ».

Рис. 13. — Аналогичный эксперимент, ток высокого напряжения пропускается через тело, прежде чем он доводит лампы до накаливания. Мистер Клеменс (Марк Твен) проводит петлю над резонирующей катушкой. (Из фотографии со вспышкой.) Рис. 14. — Эффект электрического разряда от земли катушкой Тесла. (Фотография в собственном свете.)

ПОМЕХИ И ДЕМОНСТРАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА ЗЕМЛИ.

Часть более поздних работ г-на Теслы была в указанном здесь направлении; поскольку в своем генераторе он имеет не просто новое практическое устройство, но новое средство научных исследований. С осциллятором, если он еще не определил электрический заряд или «емкость» Земли, он получил поразительные эффекты, которые убедительно демонстрируют, что ему удалось его нарушить. Он соединяет с землей одним из своих концов катушку (см.рис.15), в котором возникают быстро колеблющиеся токи, другой конец которых свободен в пространстве. С этой катушкой он фактически делает то же самое, что и насос, нагнетающий воздух в эластичный футбольный мяч. При каждом дополнительном ударе мяч расширялся и сжимался. Но очевидно, что такой шар, если он наполнен воздухом, при внезапном расширении или сжатии будет вибрировать с собственной скоростью. Теперь, если ходы насоса будут синхронизированы так, чтобы они гармонировали с индивидуальными колебаниями мяча, будет получена интенсивная вибрация или помпаж.Пурпурные полосы электричества, вызванные таким образом из земли и разливающиеся в окружающий воздух, изумительны. Такое изображение видно на рис. 14, где корона катушки, сужающаяся кверху на пике Тенериффа, воспламеняется вспышкой солнечной фотосферы.

Токи, которые проходят в землю и выходят из нее с помощью этой катушки, также могут быть направлены на человеческое тело. Наблюдатель, сидящий на стуле и касающийся катушки металлическим стержнем, может путем тщательной регулировки отклонить ее на себя достаточно, чтобы вызвать ее проявление от него и вокруг него в виде осколков света.Этот эффект ореола, полученный путем передачи электричества земли через человека, — наивысший заряд, когда-либо полученный в безопасности, — мягко говоря любопытен и глубоко наводит на размышления. Безрассудство г-на Теслы в том, чтобы испытать эффект сначала на своем собственном человеке, может быть оправдано только его тщательным и точным расчетом того, какой будет разряд от земли.

Рис. 15. — Катушка Тесла для определения и разряда электричества земли. Стримеры наверху катушки имеют пурпурный оттенок и по форме напоминают нити морских водорослей, причем эффект массы вызван длительным воздействием негативной вспышки света.

Принимая во внимание, что при необходимых здесь настройках небольшая длина провода или небольшое тело любого вида, добавленное к катушке или поднесенное к ней, может полностью уничтожить все эффекты, можно представить себе удовольствие, которое испытывает исследователь, будучи вознагражденным таким уникальным явления. После терпеливых поисков в течение двух или трех лет после заранее рассчитанного результата он получает компенсацию за то, что может стать свидетелем великолепнейшего зрелища огненных потоков и разрядов молний, вырывающихся из кончика проволоки с ревом газа. хорошо.Помимо их глубокого научного значения и их удивительного очарования как зрелища, такие эффекты указывают на множество новых открытий, способствующих более высокому благосостоянию человечества. Передача силы и разума — это только одно; изменение климатических условий может быть другим. Возможно, однажды мы «вызовем» Марс таким образом, при этом электрический заряд обеих планет будет использоваться в сигналах.

Здесь великие результаты, высокие цели и благородные идеи; и тем не менее их ничтожно мало из всех тех, с которыми г.Тесла своей простой и скромной работой в последние годы ассоциирует его имя. Он не непрактичный провидец, а рабочий, который, имея за плечами солидные достижения, ищет более крупные и лучшие, которые лежали раньше, а также более полные знания. Я рискнул дополнить данные о его поздних изобретениях некоторыми из его взглядов на эфир, который на протяжении всей презентации его работ трактовался как «служанка всей вселенной». Все наши объяснения вещей — это всего лишь половина пути к окончательным фактам.В заключение можно сказать, что, хотя г-н Тесла не придерживается гениального, но запутанного представления профессора Оливера Лоджа о двух электричествах и двух эфирах, а также об эфире как об электричестве, он действительно принадлежит к тому, о чем говорил лорд Кельвин. как школа полноты девятнадцатого века, принимающая один эфир для света, тепла, электричества и магнетизма, внешних проявлений внутреннего единства, секрет которого мы когда-нибудь узнаем.

Томас Коммерфорд Мартин.

В ЛАБОРАТОРИИ ТЕСЛА.

Вот в темноте какие призрачные цифры нажимают! —
Ни призрака прошлого, ни мрачного, ни печального;
Нет духа скорби; нет призрака, одетого
В белое и блуждающее облако, чье немое горе
В том, что он никогда не может признаться в своем преступлении;
Нет очертаний из разбросанного моря; ни те, которые прибавляют
Связь Жизни и Смерти — бесслезный безумец,
Которые живут и не умирают в унылом небытии:
Но благословенные духи, ожидающие своего рождения —
Мысли, чтобы разблокировать оковы цепей Вещей;
Лучшее время; Универсальное благо.
Их улыбка подобна радостному рассвету;
Как они прекрасны, как близки, как задумчивы они!
Слушайте! этот ропот — крыльев ангелов.

Роберт Андервуд Джонсон.

¹ Фотографии, представленные в этой статье, были сделаны под особым руководством изобретателя компанией Tonnele & Co.
² Биографический очерк г-на Теслы, сделанный настоящим писателем, с портретом, появился в The Century на февраль 1894 г. — редактор .

Принцип работы, схема и приложения

Мир беспроводных технологий уже здесь! Бесчисленные беспроводные приложения, такие как освещение с беспроводным питанием, беспроводные умные дома, беспроводные зарядные устройства и т. Д., Развиваются благодаря беспроводным технологиям.В 1891 году самое известное открытие катушки Тесла было изобретено изобретателем Никола Тесла. Тесла был одержим беспроводной передачей энергии, что привело к изобретению катушки Тесла. Эта катушка не требует сложной схемы и поэтому является частью нашей повседневной жизни, такой как дистанционное управление, смартфоны, компьютеры, рентгеновские лучи, неоновые и флуоресцентные лампы и так далее.

Что такое катушка Тесла?

Определение: Катушка Тесла — это радиочастотный генератор, который приводит в действие двойной резонансный трансформатор с воздушным сердечником для получения высокого напряжения при малых токах.

тесла-катушка

Чтобы лучше понять, давайте определим, что такое радиочастотный генератор. В первую очередь, мы знаем, что электронный генератор — это устройство, которое генерирует электрические сигналы либо синусоидальной, либо прямоугольной формы. Этот электронный генератор генерирует сигналы в радиочастотном диапазоне от 20 кГц до 100 ГГц, известный как радиочастотный генератор.

Принцип работы катушки Тесла

Эта катушка может обеспечивать выходное напряжение до нескольких миллионов вольт в зависимости от размера катушки.Катушка Тесла работает по принципу достижения состояния, называемого резонансом. Здесь первичная катушка излучает огромное количество тока во вторичную катушку, чтобы управлять вторичной цепью с максимальной энергией. Точно настроенная схема помогает передавать ток из первичной во вторичную цепь с настроенной резонансной частотой.

Схема катушки Тесла

Эта катушка состоит из двух основных частей — первичной катушки и вторичной катушки, причем каждая катушка имеет свой собственный конденсатор. Искровой разрядник соединяет катушки и конденсаторы.Функция искрового промежутка заключается в генерации искры для возбуждения системы.

Электрическая схема катушки Тесла

Рабочая катушка Тесла

В этой катушке используется специальный трансформатор, называемый резонансным трансформатором, радиочастотным трансформатором или колебательным трансформатором.

Первичная катушка подключена к источнику питания, а вторичная катушка трансформатора слабо соединена, чтобы обеспечить ее резонанс. Конденсатор, подключенный параллельно цепи трансформатора, действует как схема настройки или LC-цепь для генерации сигналов с определенной частотой.

Первичная обмотка трансформатора, иначе называемая резонансным трансформатором, повышается для генерирования очень высоких уровней напряжения в диапазоне от 2 кВ до 30 кВ, которое, в свою очередь, заряжает конденсатор. При накоплении огромного количества заряда в конденсаторе, в конечном итоге, пробивается воздух искрового промежутка. Конденсатор испускает огромное количество тока через катушку Тесла (L1, L2), которая, в свою очередь, генерирует высокое напряжение на выходе.

Частота колебаний

Комбинация конденсатора и первичной обмотки «L1» схемы образует настроенную схему.Эта настроенная схема гарантирует, что как первичная, так и вторичная цепи точно настроены для резонанса на одной и той же частоте. Резонансные частоты первичного «f1» и вторичного контуров «f2» равны,

f1 = 1 / 2π √ L1C1 и f2 = 1 / 2π √ L2C2

Поскольку вторичный контур не регулируется, для Настройте первичный контур до тех пор, пока оба контура не будут резонировать на одной и той же частоте.Следовательно, частота первичной обмотки такая же, как и вторичной.

f = 1 / 2π√L1C1 = 1 / 2π √ L2C2

Условие для первичного и вторичного резонанса на одной и той же частоте:

L1C1 = L2C2

Выходное напряжение резонансного трансформатора не зависит от отношения числа витков, как в обычном трансформаторе. Как только цикл начинается и лонжерон срабатывает, энергия первичной цепи накапливается в первичном конденсаторе «С1», а напряжение, при котором искра гаснет, составляет «V1».

W1 = 1 / 2C1V1 ²

Аналогично, энергия во вторичной катушке равна,

W2 = 1 / 2C2V2 ²

При отсутствии потерь энергии W2 = W1. Упрощая приведенное выше уравнение, получаем

V2 = V1√C1 / C2 = V1√L2 / L1

В приведенном выше уравнении пиковое напряжение может быть достигнуто, когда пробоя воздуха не происходит. Пиковое напряжение — это напряжение, при котором воздух разрушается и начинает проводить.

Преимущества / недостатки катушки Тесла

Преимущества

Позволяет равномерно распределять напряжение по катушкам обмотки.
Медленно наращивает напряжение и, следовательно, не повреждает.
Отличная производительность.
Использование трехфазных выпрямителей для более высоких мощностей может обеспечить колоссальное распределение нагрузки.

Недостатки

Катушка Тесла представляет несколько опасностей для здоровья из-за высокочастотного излучения высокого напряжения, включая ожог кожи, повреждение нервной системы и сердца.
Влечет за собой высокие затраты на покупку большого сглаживающего конденсатора постоянного тока.
Построение цепи занимает много времени, так как она должна быть идеальной для резонанса

Применение катушки Тесла

В настоящее время эти катушки не требуют больших сложных схем для выработки высокого напряжения. Тем не менее, небольшие катушки Тесла находят свое применение в целом ряде секторов.

Сварка алюминия
Автомобили используют эти катушки для зажигания свечей зажигания
Созданы вентиляторы катушек Тесла, используемые для создания искусственного освещения, звуков, подобных музыке Катушки Тесла в индустрии развлечений и образования используются в качестве аттракционов на ярмарках электроники и научных музеях
Высоковакуумные системы и дуговые зажигалки
Детекторы утечки вакуумной системы

Часто задаваемые вопросы

1).Что делают катушки Тесла?

Эта катушка представляет собой радиочастотный генератор, который приводит в действие резонансный трансформатор для генерации высокого напряжения при низком токе.

2). Может ли катушка Тесла заряжать телефон?

В наши дни смартфоны выпускаются со встроенной беспроводной зарядкой, в которой используется принцип катушки Тесла.

3). Катушка Тесла опасна?

Катушка и ее оборудование очень опасны, поскольку они создают очень высокие напряжения и токи, которые не могут быть обеспечены человеческим телом.

4).Почему катушки тесла создают музыку?

Обычно эта катушка превращает воздух вокруг себя в плазму, которая изменяет громкость и заставляет волны распространяться во всех направлениях, создавая звук / музыку. Это происходит на высокой частоте от 20 до 100 кГц.

5). Как Tesla передавала электричество по беспроводной сети?

Искровой разрядник используется для соединения конденсаторов и двух катушек. Поскольку мощность подается через трансформатор, он вырабатывает необходимый ток и питает всю цепь.

Таким образом, это все об обзоре катушки Тесла, которую можно использовать для выработки электроэнергии высокого напряжения, низкого тока и высокой частоты. Катушка Тесла может передавать электричество по беспроводной сети на расстояние до нескольких километров. Мы позаботились о том, чтобы эта статья дала читателю представление о работе катушки Тесла, ее преимуществах и недостатках, а также о ее применении. Поистине, его изобретение беспроводной передачи электроэнергии изменило способ общения в мире.

Thought Lab | Настоящее искусство

Создатель Хакер

Уроки Tesla

Неизменные идеи выдающегося безумного ученого 20 века.

Никола Тесла был ученым и инженером, чьи эксперименты изменили технологический ландшафт 20-го ^{-х годов} века. Одни называют его гениальным, другие — сумасшедшим. Но он был предан тому, чтобы раздвинуть границы технологий, и его невероятные инновации остаются неизменными. По прошествии всех этих десятилетий Tesla все еще есть чему поучить начинающих новаторов, создателей и мечтателей.

Никола Тесла родился в 1856 году на территории современной Хорватии. Он был одаренным ребенком с фотографической памятью и интуитивной предрасположенностью к математике и механике.На первом курсе колледжа он начал работу над одним из своих величайших изобретений: асинхронным двигателем переменного тока. В этом нововведении, который сейчас является одним из наиболее распространенных существующих электродвигателей, используются магниты, которые превращают электричество в механическое движение, необходимое в современном оборудовании. Это заводское оборудование, настольные вентиляторы и стиральные машины. Но главные электротехники во времена Теслы были убеждены, что такой двигатель никогда не заработает. Один из профессоров Tesla даже посвятил целый класс демонстрации невозможности создания функционального асинхронного двигателя.Но этот подающий надежды гений поверил своему видению.

Урок: когда кто-то говорит вам, что это невозможно, все равно делайте это.

После того, как Тесла бросил колледж и работал учителем и главным электриком в телефонной компании, Тесла переехал в Нью-Йорк, не имея ничего, кроме мелочи в кармане и мечты о двигателе переменного тока. Высокого и хвастливого 28-летнего мальчика почти сразу же нанял Томас Эдисон, и он вскоре решил некоторые из самых сложных механических и электрических проблем на машиностроительном заводе Эдисона.После того, как Эдисон заметил, что дал Tesla 50 000 долларов на модернизацию стандартных двигателей и генераторов компании, Тесла работал месяцами, пока все не было сделано. Когда Эдисон отказался платить, Тесла уволился.

Урок: рискуйте. Они всегда делают тебя сильнее.

Последующие годы были одними из самых трудных в его карьере. Тесла основал компанию по производству электрического света только для того, чтобы ее вытеснили инвесторы. В течение нескольких месяцев он работал землекопом, практически без гроша в кармане и без каких-либо больших достижений.Но вместо того, чтобы поддаваться неудачам, великий инженер извлек из этого урок. При поддержке новых инвесторов он основал новую компанию, построил свой асинхронный двигатель и передал лицензию человеку, который уже разрабатывал коммерческую электрическую систему переменного тока. Это был большой прорыв Tesla.

Урок: Учитесь на неудачах. Успех последует.

Он использовал свой успех как платформу для больших дел. К 1893 году проекты Теслы электрифицировали Всемирную Колумбийскую выставку в Чикаго, где сам изобретатель продемонстрировал беспроводное освещение.Он экспериментировал с ранними флуоресцентными лампами и случайно сделал то, что может быть первым рентгеновским снимком, когда пытался сфотографировать своего хорошего друга Марка Твена. Тесла создал то, что многие считают первым роботом, маленькую лодку с беспроводным управлением, которую он маневрировал вокруг бассейна в Мэдисон-Сквер-Гарден. Изобретатель экспериментировал с высоковольтным, высокочастотным и атмосферным электричеством. Он даже концептуализировал возможность радио и запатентовал «систему передачи электроэнергии», которая оспаривала притязания Гульемо Маркони на патенты на радиопередачу.

Урок: не останавливайся. Используйте прошлые достижения для продвижения вперед.

По мере того, как Тесла старел, он делал все более и более странные заявления. Он написал публичное письмо, в котором утверждал, что получил инопланетную передачу с Марса. Он утверждал, что изобрел «луч смерти», настолько мощный, что его обладатель будет управлять миром. Он признался в любви к голубю. Он также сообщил журналистам, что однажды он чуть не разрушил 5 ^th Avenue с помощью карманного генератора, вызывающего землетрясения.Конечно, Тесла, возможно, был не в своей тарелке, и он не всегда был прав . Но к моменту своей смерти в 1943 году Тесла получил около 300 патентов из 26 стран и сделал десятки удивительно точных прогнозов относительно будущего коммуникаций и технологий. Многие инновации Теслы используются до сих пор, и его идеи способствовали созданию еще более примечательных разработок последующими изобретателями.