Схема котушки трансформатора Нікола Тесла на 220 В

Робота телевізорів кінескопів, люмінесцентних та енергозберігаючих лампочок, дистанційна зарядка акумуляторів забезпечується спеціальним пристроєм – трансформатором (котушкою) Тесла. Для створення ефектних світлових зарядів фіолетового кольору, що нагадують блискавку, також застосовується котушка Тесла. Схема на 220 В дозволяє зрозуміти пристрій цього приладу і при необхідності зробити його своїми руками.

механізм роботи

Котушка Тесла є Електроапарат, здатний у декілька разів збільшувати напругу і струмовий частоту. Під час її роботи утворюється магнітне поле, яке може впливати на електротехніку і стан людини. Потрапляють в повітря розряди сприяють виділенню озону. Конструкція трансформатора складається з наступних елементів:

• Первинною котушки. Має в середньому 5-7 витків дроту з діаметром розтину не менше 6 мм ².
• Вторинної котушки. Складається з 70-100 витків діелектрика з діаметром не більше 0,3 мм.
• Конденсатора.
• Розрядника.
• Випромінювача іскрового світіння.

Трансформатор, створений і запатентований Ніколою Тесла в 1896 році, не має феросплавів, які в інших аналогічних приладах використовуються для сердечників. Потужність котушки обмежується електричною міцністю повітря і не залежить від потужності джерела напруги.

При попаданні напруги на первинний контур на ньому генеруються високочастотні коливання. Завдяки їм на вторинній котушці виникають резонансні коливання, результатом яких є електричний струм, який характеризується великою напругою і високою частотою. Проходження цього струму через повітря призводить до виникнення стримера – фіолетового розряду, що нагадує блискавку.

Коливання контурів, що виникають в процесі роботи котушки Тесла, можуть бути згенеровані різними способами. Найчастіше це відбувається за допомогою розрядника, лампи або транзистора. Найбільш потужними є пристрої, в яких використовуються генератори подвійного резонансу.

Вихідні матеріали

Людині, котрий володіє основними знаннями в області фізики і електрики, зібрати трансформатор Тесла своїми руками не складе труднощів. Необхідно лише приготувати набір основних деталей:

• Джерело живлення з напругою порядку 9-12 Вольт. Роль такого джерела в саморобному пристрої може виконувати акумулятор автомобіля, батарея для ноутбука або понижуючий трансформатор з доданими мостом для генерації постійного струму.
• Первинний контур. Складається з двох резисторів з номінальним опором 50 і 75 кОм, транзистора VT1 D13007 або аналогічного приладу, що має n-p-n cтpyктypу.

Обов'язковим елементом первинної котушки є охолоджуючий радіатор, розмір якого безпосередньо впливає на ефективність охолодження обладнання. Як обмотки може бути використана трубка з міді або провід діаметром 5-10 мм.

Для вторинної обмотки рекомендується використовувати кабель з перетином від 0,1 до 0,3 мм ², намотаний на діелектричну трубку з полівінілхлориду. Оптимальною вважається довжина трубки 25-40 см і діаметр близько 3-5 см.

Вторинна котушка вимагає обов'язкової ізоляції у вигляді обробки фарбою, лаком або іншим діелектриком. Додатковою деталлю цього контуру є послідовно підключений термінал. Його використання доцільне тільки при потужних розрядах, при невеликих стримерах досить вивести кінець обмотки вгору на 0,5-5 см.

Схема підключення

Трансформатор Тесла збирається і підключається відповідно до електричної схеми. Монтаж малопотужного пристрою слід проводити в кілька етапів:

1. Встановити джерело живлення з чітким дотриманням відповідності контактів.
2. Прикріпити радіатор до транзистора.
3. Зібрати електричну схему, використовуючи фанеру, дерев'яну коробку або шматок пластика в якості діелектричної підкладки.
4. Ізолювати котушку від схеми пластиною діелектрика, що має отвори для підключення проводів.
5. Встановити первинну обмотку, виключивши її падіння і зіткнення з іншою обмоткою. У центрі передбачити отвір для вторинної котушки, забезпечивши відстань між ними не менше 1 см.
6. Закріпити вторинну обмотку, здійснити необхідні з'єднання, керуючись схемою.

Збірка більш потужного трансформатора відбувається за аналогічною схемою. Щоб домогтися великої потужності, буде потрібно:

• Збільшити розміри котушок і перетину обмоток в 1,1-2,5 рази.
• Встановити джерело змінного струму з напругою 3-5 кВт.
• Додати термінал у вигляді тороїда.
• Забезпечити хороше заземлення.

Максимальна потужність, яку може досягати правильно зібраний трансформатор Тесла, доходить до 4,5 кВт. Такий показник може бути досягнутий за допомогою зрівнювання частот обох контурів.

Зібрану своїми руками котушку Тесла обов'язково необхідно перевірити. Під час перевірочного підключення слід:

1. Встановити змінний резистор в середню позицію.
2. Відстежити наявність розряду. При його відсутності потрібно піднести до котушки люмінесцентну лампу або лампу розжарювання. Її світіння буде свідчити про наявність електромагнітного поля і про працездатність трансформатора. Також справність приладу можна визначити по самостійно запалювати радіолампах і спалахів на кінці випромінювача.

Перший запуск приладу повинен здійснюватися при відстеженні температури. При сильному нагріванні потрібно підключити додаткове охолодження.

застосування трансформатора

Котушка може створювати різні види зарядів. Найчастіше при її роботі виникає заряд в формі дуги.

Світіння повітряних іонів в електричному полі з підвищеною напругою називають коронним розрядом. Він являє собою блакитне випромінювання, що утворюється навколо деталей котушки, що мають значну кривизну поверхні.

Іскровий розряд або спарк проходить від терміналу трансформатора до поверхні землі або до заземленого предмета у вигляді пучка швидко змінюють форму і згасаючих яскравих смуг.

Стример виглядає як тонкий слабо світиться світловий канал, що має безліч розгалужень і складається з вільних електронів і іонізованих частинок газу, не йдуть в землю, а що протікають по повітрю.

Створення різного роду електророзрядів за допомогою котушки Тесла відбувається при великому збільшенні струму і енергії, що викликає тріск. Розширення каналів деяких розрядів провокує збільшення тиску і утворення ударної хвилі. Сукупність ударних хвиль по звуку нагадує тріск іскор при горінні полум'я.

Ефект від трансформатора такого роду раніше використовували в медицині для лікування захворювань. Високочастотний струм, протікаючи по шкірі людини, давав оздоровчий і тонізуючий ефект. Він виявлявся корисним тільки за умови невисокої потужності. При зростанні потужності до великих значень виходив зворотний результат, негативно впливає на організм.

За допомогою такого електроприладу розпалюють газорозрядні лампи і виявляють текти в вакуумному просторі. Також його успішно застосовують у військовій сфері з метою швидкого знищення електрообладнання на кораблях, танках або в будівлях. Потужний імпульс, що генерується котушкою за дуже короткий період, виводить з ладу мікросхеми, транзистори та інші апарати, що знаходяться в радіусі десятків метрів. Процес знищення техніки відбувається безшумно.

Найбільш видовищною сферою застосування є показові світлові шоу. Всі ефекти створюються завдяки формуванню потужних повітряних зарядів, довжина яких вимірюється кількома метрами.Це властивість дозволяє широко застосовувати трансформатор при зйомках фільмів і створенні комп'ютерних ігор.

При розробці цього пристрою Нікола Тесла планував використовувати його для передачі енергії в глобальному масштабі. Ідея вченого базувалася на застосуванні двох сильних трансформаторів, розташованих на різних кінцях Землі і функціонують з рівною резонансної частотою.

У разі успішного використання такої системи енергопередачі необхідність в електростанціях, мідних кабелях і постачальників електрики повністю б відпала. Кожен житель планети зміг би використовувати електроенергію в будь-якому місці абсолютно безоплатно. Однак в силу економічної нерентабельності задум знаменитого фізика досі не був (і навряд чи колись буде) реалізований.