Схема катушки тесла 220

Транзисторная Катушка Тесла

В последнее время интерес к Катушкам Тесла все больше, а редкие детали, необходимые для сборки становятся все доступнее широкому кругу людей.
В этой статье я хочу подробно описать процесс сборки Транзисторной Катушки Тесла или SSTC (Solid State Tesla Coil).

ВНИМАНИЕ!
1. В схеме Катушки Тесла действуют смертельно опасные напряжения (310В постоянного тока).
2. Приведенная ниже конструкция Катушки Тесла работает от бытовой сети 220В БЕЗ гальванической развязки.
3. При неаккуратном обращении, сами разряды от Катушки Тесла могут привести к ожогам различной степени тяжести.
4. Катушка Тесла является источником мощного электромагнитного излучения высокой частоты, которое может вывести из строя электронные устройства, находящиеся поблизости. А также, ото всех металлических предметов, находящихся в непосредственной близости от катушки можно тоже получить ожоги.
5. Во время наладки схемы осколки взрывающихся транзисторов могут нанести увечья.

Автор статьи не несет ответственности за травмы полученные вами при сборке данной схемы. Подумайте дважды, прежде чем решите собирать устройство представляющее такую опасность для вашего организма.

1. Вторичная катушка
Итак, первым делом, для пущей мотивации двигаться дальше, нам надо намотать саму Катушку Тесла (КТ). Это самая трудоемкая деталь всей конструкции. В качестве каркаса подойдет любой прочный диэлектрический цилиндр, лучше всего использовать серые канализационные трубы. Для данной схемы не имеет смысла делать слишком большую катушку, потому что не получится раскрыть полностью её возможности, оптимальная длина: 20-30 см и диаметр равный примерно 1/3 длины. В своей конструкции я использовал каркас 25х7 см. Наматывать следует эмалированой медной проволокой диаметром 0.2-0.3 мм в один слой виток к витку ни в коем случае не допуская нахлеста витков друг на друга. После намотки следует сразу же покрыть катушку слоем лака или эпоксидки, иначе через пару часов витки ослабнут и начнут сползать — многочасовой труд на смарку.

2. Тороид
Для увеличения длины разрядов, понижения рабочей частоты, экранирования верхней части катушки и придания ей каноничного вида, следует сделать тороид. Обычно его делают из гофрированной алюминиевой трубы воздуховода свернутой в «бублик». Не желательно, чтобы диаметр трубы тороида превышал диаметр вторичной обмотки, а его внешний диаметр не должен быть больше её высоты. К примеру, при размерах вторички 24х8, тороид можно сделать тоже 8х24. В качестве трубы для тороида для небольших катушек подходит воздуховод инжектора от автомобилей ВАЗ. При закреплении тороида на верху катушки следует поднять его нижний край над краем намотки вторички на 2-5см. И не забудьте электрически соединить верхний вывод катушки с тороидом.
Так же, необходимо разместить разрядный терминал — кусок толстой медной или алюминиевой проволоки, конец которого должен выступать над верхним краем тороида не менее чем на 1/2 его толщины. Длиннее — тоже плохо, влияет на длину стримера. Короче — есть риск пробоя разряда с нижней части тороида в первичную обмотку.

3. Первичная катушка
Первичная катушка может наматываться либо на цилиндрическом каркасе диаметром х2 диаметра вторички, либо, что лучше, делать её конусообразной: нижний диаметр равен диаметру вторички, а верхний — трем диаметрам, высота намотки — треть высоты вторички. Наматывать можно коаксиальным кабелем типа RG-58, объединив центральную жилу и экран. Количество витков — 5-6.

4. Электроника
Ну вот мы и добрались до самого интересного. Ниже представлена схема всей электронной части Катушки Тесла.

Рассмотрим её сверху вниз и слева направо. Напряжение через выключатель SW1 поступает на понижающий трансформатор TR1. Пунктир, которым обведен выключатель означает, что он вынесен за пределы корпуса, т.к. Катушка Тесла наводит во всех металлических предметах сильное ВЧ напряжение, то ни в коем случае нельзя располагать выключатели и другие средства управления катушкой в том же корпусе, где располагается электроника, иначе при попытке выключить катушку вы рискуете получит ожоги. Необходимо сделать проводной пульт управления. В нем должны располагаться: тумблер питания платы управления, тумблер питания силовой части, тумблер CW режима, ручки управления прерывателем. Длина проводов не менее метра!

Трансформатор TR1 должен обеспечивать выходное действующее напряжение 15В и ток до 1А. Далее идет диодный мост, конденсаторы фильтров и линейные стабилизаторы напряжения U1 и U2 на 15 и 5 вольт соответственно, обвязанные керамическими конденсаторами 0.1мкФ с двух сторон. U2 обязательно должна иметь теплоотвод. Номинальное напряжение конденсатора С1 — 25В, С4, С7 — 16В.
Микросхема U3 это простой генератор сигнала прямоугольной формы, он является необязательным элементом схемы, но с ним намного проще производить отладку. Номиналы времязадающей RC-цепочки R2-C8 подбираются исходя из резонансной частоты вашей вторичной обмотки. Джампер JP1 служит для переключения тестового режима отладки и нормального режима работы.

Трансформатор TR2 это трансформатор тока (ТТ), он представляет собой ферритовое кольцо магнитной проницаемостью не менее 2000, диаметром около 2см, вторичная обмотка содержит 50 витков провода в изоляции, диаметр провода не принципиален, главное чтобы 50 витков там поместились и осталось отверстие по центру. Первичная обмотка этого трансформатора это просто прямой провод, проходящий через центр кольца, идущий от нижнего вывода вторички КТ к заземлению. Лично я использовал длинный болт М4, который крепит трансформатор тока корпусу и одновременно является проводником.

С ТТ сигнал поступает через резистор R3 (0.5 Вт) и конденсатор С9 на ограничитель напряжения на диодах D5-D6, а с них на вход логической микросхемы 74LS04, подойдет и наша К1533ЛН1 или, в принципе, любой ТТЛ инвертор, но нежелательно ставить КМОП. С инверторов сигнал поступает на мощные драйверы транзисторов U5, U6 — UCC37322 (прямой) и UCC37321 (инверсный), эти микросхемы сложно достать, проще заказать по интернету. Если вдруг у вас окажется только две микросхемы UCC37322 или две UCC37321, то можно подключить одну из них между инверторами U4:A и U4:B, так, чтобы на одну поступал прямой сигнал, а на другую инверсный, но лучше так не делать (я сделал именно так). На микросхемы U5, U6 необходимо приклеить на теплопроводный клей алюминиевый теплоотвод.

Конденсатор С15 — пленочный К73-17 2.2 мкФ х 63 В.

Трансформатор TR3 — это Gate Drive Transformer (GDT), наматывается на ферритовом кольце, можно взять такое же, как и для трансформатора тока. Мотается пучком из трех проводов и содержит 10 витков. Однако, первичную обмотку неплохо бы сделать на пару витков больше. Но не больше пары витков!

Микросхема U7 — 555 таймер, реализует прерыватель сигнала (Interrupter). Его выход подключен через резистор R5 ко входам Enable драйверов. Регуляторы частоты и скважности импульсов RV1 и RV2 располагаются во внешнем пульте, их следует соединить с платой управления экранированным кабелем. Экран соединить с общим экраном, про него мы поговорим позже. Тумблер SW3 — отключает прерыватель и подает на вход Enable драйверов напряжение питания, этим самым реализуя режим CW (Continious Wave).

5. Силовая часть
Вот мы и подошли к самому главному и серьезному — силовой части. Она выполнена на мощных IGBT транзисторах Q1, Q2 — IRGP50B60PD1. Использование MOSFET транзисторов себя не оправдало абсолютно, так что, если вы хотите, чтобы Катушка Тесла радовала вас разрядами, а не взрывами транзисторов, то разоритесь на ИГБТ. Я покупал их в магазине радиодеталей за 280р/шт. Резисторы R6-R9 — 10-12 Ом и не менее 2 Вт мощности. Диоды D9,D11 — любые Шоттки не менее чем на 20В и 2А. Диоды D10, D12 — это двунаправленные супрессоры (TVS) на 15В, можно поставить и на 16В. D13, D14 тоже супрессоры, но на 400В. Конденсаторы С19-С22 — К73-17 или импортные аналоги на напряжение 400 или лучше 630 В.
Транзисторы должны быть смонтированы на массивном алюминиевом теплоотводе, который, желательно, продувать компьютерным кулером.
Разводке платы для силовой части нужно уделить особое внимание, очень важно разделить силовые проводники и сигнальные.
Дорожки идущие от ГДТ должны быть проложены отдельно до самых ножек транзисторов, быть как можно короче и без изгибов. Силовые дорожки должны быть как можно толще.

6. Заземление и экран
Всю электронику необходимо экранировать, у меня в конструкции деревянный короб обклеен изнутри пищевой фольгой и проклеен алюминиевым скотчем. Верхняя крышка, на которой закреплена сама катушка, имеет разрез в фольге чуть дальше середины, такой, чтобы не образовывался замкнутый виток. С остальным экраном фольга соединяется со стороны противоположной разрезу.

Общая шина питания платы драйверов соединяется с экраном. Плата силовой части и сетевые цепи изолированы ото всего.
Если вам повезло жить в новых домах с трехжильной проводкой, то заземление у вас есть в розетке и использовать следует именно его, нижний вывод вторичной катушки проходя через трансформатор тока, должен быть подключен к земле. К этой же земле подключается экран, но через RC-цепочку R10-C23, конденсатор С23 — 0.01мкФ на напряжение не менее 1000В типа К78-2, резистор 33-51кОм х 0.5-1Вт.
Если вы живете в доме, где нет заземления в розетке, то точкой заземления является емкостной делитель на конденсаторах С16-С17, К78-2 0,1мкФ х 2000В. Я на всякий случай ещё зашунтировал их резисторами 100кОм х 1Вт. (В случае наличия заземления в розетке, делитель все равно должен быть).

Смотрите так же:  220 вольт оплата бонусами сбербанка

7. Отладка
После сборки конструкции, прежде чем её включать в розетку, что приведет к неминуемому фейерверку, надо все проверить. Переводим плату драйверов в режим отладки (джампер JP1 в верхнее положение) и в CW режим (тумблер SW3 замкнут).
1) В первую очередь проверяем фазировку подключения транзисторов, для этого подключим силовую часть к источнику постоянного напряжения, например, 24 или 36 вольт, через токоограничительный резистор 10-20 Ом и амперметр и отключим от неё первичную обмотку. С выключенной платой драйверов силовая часть не должна потреблять ток вообще. При включении платы драйверов сила тока, протекающего через силовую часть не должна быть больше 10мА при напряжении питания 36В. Если сила тока близка к своему максимально возможному значению, значит транзисторы включены синфазно и следует поменять местами выводы ГДТ у одного из них.
2) После этого подключаем первичную катушку и повторяем эксперимент. С подключенной первичной катушкой (в отсутсвии вторичной) ток потребления должен быть в районе 100-200мА.
3) Убираем токоограничительный резистор из цепи питания силовой части, устанавливаем вторичную катушку с тороидом внутрь первичной, подключаем к ней заземление через ТТ. Переводим плату драйверов в нормальный режим работы. Питание силовой части пока остается 36В, включаем всё. Берем любую неоновую лампочку, например из стартера ЛДС и подносим её к тороиду, если ток потребления силовой части есть, а лампочка никак не реагирует, меняем фазировку ТТ. После этого должны появится разряды на разрядном терминале, а лампочка должна светится. Ток потребления не должен превышать 3А. При этом не должно наблюдаться никакого нагрева транзисторов. Если все условия соблюдены, пробуем все собирать воедино и включать в сеть, выключив режим CW для начала.

Если все хорошо, то поздравляю, вы собрали Транзисторную Катушку Тесла и можете развлекать гостей невероятными электрическими шоу. Дальнейшая модернизация, увеличение длины разрядов и оптимизация конкретно вашей конструкции выходит далеко за рамки этой статьи, добро пожаловать на соответствующие форумы в интернете.

И напоследок фотосессия:

Малый тороид:

Лампы ИН-8:

Поваренная соль на терминале, большой тороид:

И Видео:
Малый тороид:

Катушка Тесла своими руками

Трансформатор Тесла изобрел знаменитый изобретатель, инженер, физик, Никола Тесла. Прибор является резонансным трансформатором, вырабатывающим высокое напряжение высокой частоты. В 1896 году, 22 сентября Никола Тесла запатентовал свое изобретение как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала». С помощью этого устройства он пытался передавать электрическую энергию без проводов на большие расстояния. В 1891 году Никола Тесла продемонстрировал миру наглядные эксперименты по передаче энергии от одной катушки к другой. Его устройство извергало молнии и заставляло светиться люминесцентные лампы в руках удивленных зрителей. Посредством передачи тока высокого напряжения высокой частоты ученый мечтал обеспечить бесплатной электроэнергией любое здание, частный дом и прочие объекты. Но, к сожалению, из-за большого потребления энергии и низкой эффективности, широкого применения катушка Тесла так и не нашла. Не смотря на это, радиолюбители из разных уголков планеты собирают небольшие катушки Тесла для развлечений и экспериментов.

Также катушки Тесла используют для проведения развлекательных мероприятий и Тесла шоу. В 1987 году советский радиоинженер Владимир Ильич Бровин изобрел генератор электромагнитных колебаний, названный в его честь «качер Бровина», используемый в качестве элемента электромагнитного компаса, работающего на одном транзисторе. Предлагаю вам собрать действующую модель катушки Тесла или качер Бровина своими руками из подручных материалов.

Список радиодеталей для сборки Катушки Тесла:

  • Провод эмалированный ПЭТВ-2 диаметр 0,2 мм
  • Провод медный в полихлорвиниловой изоляции диаметр 2,2 мм
  • Туба от силиконового герметика
  • Фольгированный текстолит 200х110 мм
  • Резисторы 2,2К, 500R
  • Конденсатор 1mF
  • Светодиоды 3-х вольтовые 2 шт
  • Радиатор 100х60х10 мм
  • Регулятор напряжения L7812CV или КР142ЕН8Б
  • Вентилятор 12 вольтовый от компьютера
  • Коннектор Banana 2 шт
  • Труба медная диаметр 8 мм 130 см
  • Транзистор MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и аналогичные

Катушка Тесла состоит из двух обмоток. Первичная обмотка L1 содержит 2,5 витка медного провода в полихлорвиниловой изоляции диаметром 2,2 мм. Вторичная обмотка L2 содержит 350 витков в лаковой изоляции диаметром 0,2 мм.

Схема катушки Тесла или качера Бровина на одном транзисторе

Каркасом для вторичной обмотки L2 служит туба от силиконового герметика. Предварительно удалив остатки герметика, отрежьте часть тубы длиною 110 мм. Отступив по 20 мм от нижней и верхней части, намотайте 350 витков медного провода диаметром 0,2 мм. Провод можно добыть из первичной обмотки любого старого малогабаритного трансформатора на 220В, например, от китайского радиоприемника. Катушка мотается в один слой виток к витку, как можно плотнее. Концы провода следует пропустить во внутрь каркаса через предварительно просверленные отверстия. Готовую катушку для надежности покройте пару раз нитролаком. В поршень вставьте остро заточенный металлический стержень, подпаяйте к нему верхний вывод обмотки и закрепите термоклеем. После чего вставьте поршень в каркас катушки. От носика отрежьте колечко с резьбой, получится гайка, с помощью которой вы легко закрепите катушку на текстолитовой плате, накрутив получившуюся гайку на резьбу выходного отверстия тубы. В дне каркаса просверлите отверстие для светодиода и второго вывода обмотки.

В своей катушке я использовал транзистор MJE13009. Также подойдут Транзисторы MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и другие аналогичные. Транзистор обязательно разместите на радиаторе, в процессе работы он будет очень сильно греться и по этому предлагаю установить вентилятор и немного усовершенствовать схему.

Поскольку, для питания катушки требуется напряжение более 12 вольт. Максимальную мощность катушка Тесла развивает при напряжении питания в 30 вольт. А так, как вентилятор рассчитан на 12 вольт, то в схему следует добавить регулятор напряжения L7812CV или советский аналог КР142ЕН8Б. Ну, а чтобы катушка выглядела более современной и привлекала внимание, добавим пару светодиодов синего цвета. Один светодиод подсвечивает катушку изнутри, а второй подсвечивает катушку снизу. Схема будет выглядеть так.

Схема катушки Тесла или качера Бровина с подсветкой и охлаждением

Все компоненты катушки Тесла разместите на печатной плате. Если вы не хотите изготавливать печатную плату, просто разместите все детали катушки Тесла на кусочке МДФ или рифленого картона от бумажной коробки и соедините между собой методом навесного монтажа.

Печатная плата катушки Тесла или качера Бровина с подсветкой и охлаждением

Готовая печатная плата будет выглядеть так. Один светодиод припаивается в центре, он подсвечивает пространство под печатной платой. Ножки сделайте из четырех глухих гаек, накрученных на винты.

Второй светодиод припаивается под катушкой, он будет подсвечивать ее изнутри.

Транзистор и регулятор напряжения обязательно намажьте термопастой и разместите на радиаторе размером 100х60х10 мм. Регулятор напряжения следует изолировать от радиатора с помощью теплопроводящих прокладок и изоляционных шайб.

Катушку вставьте в отверстие и затяните с обратной стороны пластиковой гайкой.

Первичную обмотку следует мотать в том же направлении, что и вторичную. То есть, если катушку L2 наматывали по часовой стрелке, значит катушку L1 тоже надо мотать по часовой стрелке. Частота катушки L1 должна совпадать с частотой катушки L2. Чтобы добиться резонанса, катушку L1 надо немного настроить. Делаем так, на каркасе диаметром 80 мм наматываем 5 витков оголенного медного провода диаметром 2,2 мм. К нижнему выводу катушки L1 припаиваем гибкий провод, к верхнему выводу прикручиваем гибкий провод, так чтобы его можно было перемещать.

Включаем питание, подносим неоновую лампу к катушке. Если она не светится, значит надо поменять местами выводы катушки L1. Далее опытным путем подбираем положение катушки L1 по вертикали и количество витков. Перемещаем провод прикрученный к верхнему выводу катушки вниз, добиваемся максимального расстояния на котором будет зажигаться неоновая лампа, это будет оптимальный радиус действия катушки Тесла. В итоге у вас должно получиться, как у меня 2,5 витка. После экспериментов изготавливаем катушку L1 из провода в полихлорвиниловой изоляции и припаиваем на место.

Наслаждаемся результатами своих трудов… После включения питания, появляется стример длиною 15 мм, неоновая лампочка начинает светиться в руках.

Так, снимали сагу Звездные войны… Вот он, секрет меча Джидая…

В автомобильной лампе появляется небольшая плазма исходящая от нити накаливания к стеклянной колбе лампы.

Чтобы значительно увеличить мощность катушки Тесла рекомендую изготовить торроид из медной трубки диаметром 8 мм. Диаметр кольца 130 мм. В качестве торроида можно использовать аллюминиевую фольгу скомканную в шарик, металлическую баночку, радиатор от компьютера и другие не нужные, объемные предметы.

После установки торроида мощность катушки значительно увеличилась. Из медной проволоки находящейся рядом с торроидом, появляется стример длиною 15 мм.

Теперь катушка Тесла может зажигать большие люминесцентные лампы на 220 вольт.

И даже светодиодные…

А это плазма возникающая в автомобильной лампочке при нахождении рядом с торроидом.

Делать торроид или нет, решать вам. Я всего лишь показал и рассказал вам о том, как я сделал катушку Тесла или качер Бровина на одном транзисторе, своими руками и о том, что у меня получилось. Моя катушка производит ток высокого напряжения высокой частоты, согласно законам физики. Спасибо Николе Тесла и Владимиру Ильичу Бровину за огромный вклад в науку!

Смотрите так же:  Из потолка 3 провода

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает катушка Тесла!

Катушка Тесла: что это, для чего она нужна и как создать ее своими руками в домашних условиях

Никола Тесла, как и многие другие физики, многие годы своей жизни посвятил изучению энергии токов и способам ее передачи, созданию уникальных разработок. Одной из них была катушка Тесла – это резонансный трансформатор, предназначенный для получения токов высокой частоты.

Тесла, определенно, был гением. Именно он принес в мир использование переменного тока и запатентовал множество изобретений. Одно из них — знаменитая катушка, или трансформатор Тесла. Если у вас есть определенные знания и навыки, вы вполне можете самостоятельно создать катушку Тесла дома. Давайте выяснять, какова суть этого устройства и как создать его в домашних условиях, если вам вдруг этого очень сильно захотелось.

Что такое катушка Тесла и зачем она нужна?

Как уже отмечалось ранее, катушка Тесла представляет собой резонансный трансформатор. Назначение трансформатора — изменение значения напряжения электрического тока. Эти приборы бывают соответственно понижающие и повышающие.

Более подробно подробно о трансформаторах, их общем устройстве и назначении читайте в нашем отдельном материале.

С точки зрения электроники катушка Тесла представляет собой две обмотки без общего сердечника и с разным числом витков. Трансформатор Тесла — повышающий трансформатор. Напряжение на выходе такого трансформатора возрастает в сотни раз и может достигать значений порядка миллиона вольт.

Изобретение Теслы не просто работает, а работает очень зрелищно. Включив трансформатор, можно наблюдать эффектные разряды (молнии), длина которых достигает нескольких метров.

Из чего состоит катушка Тесла

Прежде чем собирать катушку Тесла, рассмотрим ее составляющие и форму.

Строение катушки Тесла

Тороидальные фигуры: что это?

Катушка Тесла выполняется в форме Тора (тороидальной фигуры, тороида).

Тороидальные фигуры в первую очередь понятие из геометрии. Тор — поверхность, полученная путем вращения образующей окружности вокруг оси, лежащей в плоскости этой окружности.

Лучше один раз взглянуть, чем пытаться себе представить. На рисунке ниже — тороидальные поверхности.

Вот так выглядит классическая тороидальная фигура

Тороид является важной составляющей катушки Тесла и изготавливается, как правило, из алюминиевой гофры. В составе этого устройства он выполняет следующие функции:

  • уменьшает резонансную частоту;
  • аккумулирует энергию перед образованием стримера;
  • создает электростатическое поле, отталкивающее стример от вторичной обмотки трансформатора.

Кстати, о том, что такое стример, можно прочитать в нашей отдельной статье, посвященной молниям.

Нельзя не обратить внимение на забавную игру слов. В скандинавской мифологии Тор — бог грома и молний. Составляющая катушки Тесла, благодаря которой образуется разряд (молния) — Тор, или тороид.

Вторичная обмотка

Вторичная обмотка — основная составляющая катушки Тесла, которую также называют просто «вторичка». Обмотка, как правило, содержит около 800-1200 витков, а мотают ее на трубах ПВХ, которые можно купить в обычном строительном магазине.

Исходя из необходимого количества витков выбирается диаметр провода обмотки. Стандартное отношение длины вторичной обмотки катушки к ее диаметру — 4:1 или 5:1. Для того, чтобы витки не расползались, их покрывают лаком.

Первичная обмотка и защитное кольцо

Первичная обмотка (или первичка) катушки Тесла должна иметь низкое сопротивление, так как по ней будет проходить большой ток. Обычно ее изготавливают из проводов сечением более, чем 6 миллиметров. Также в качестве первичной обмотки часто используют медную трубу для кондиционеров.

Форма первичной обмотки — цилиндрическая, плоская или коническая.

Защитное кольцо — незамкнутый плоский виток заземленного медного провода. Кольцо устанавливается для того, чтобы стример из тороида, попав в первичную обмотку, не вывел из строя электронику.

Понятие эфира и идеи Теслы

Теперь мы знаем, из чего состоит катушка Тесла. Но какова история этого изобретения? Чтобы ответить на этот вопрос, стоит разобраться с тем, что же такое эфир.

Эфир – это физическая среда, гипотетическое вещество или поле, которое заполняет пространство Вселенной. Эфир отвечает за распространение электромагнитного и гравитационного взаимодействия.

В настоящий момент теория эфира не используется в современной физике, так как после появления теории относительности необходимость в понятии «эфир» просто отпала.

Тем не менее, появляются новые взгляды на концепцию эфира, и полностью списывать ее со счетов не стоит. Многие ученые до сих пор ведут споры о том, существует эфир, или нет, а в физике даже появился новый раздел, изучающий этот вопрос (эфиродинамика).

Никола Тесла своими опытами доказывал существование эфира. У ученого была идея использовать эфир как источник энергии. Так, Тесла хотел отказаться от проводной передачи энергии и передавать электричество по всему миру без проводов посредством эфира. Для этого предполагалось на полюсах Земли установить две гигантские катушки.

К сожалению, выбранное Теслой направление не разрабатывалось на более глубоком уровне. Вдобавок его считали странным ученым, который так и не захотел выйти на путь поиска экономических выгод своих исследований. Кроме этого наступала другая эра – время вакуумных изобретений.

Многие архивы Теслы были утеряны при загадочных обстоятельствах. Даже если Тесла и узнал, как получить практически неиссякаемый источник энергии, то сейчас эта информация недоступна. Редкий гений Теслы опередил свое время, а мир оказался просто не готов к его идеям.

Конфигурации катушки Тесла

Много что можно сделать из катушки Тесла. Достаточно иметь лишь некоторый инженерный опыт или знания в электронике

Трансформатор Тесла имеет много видоизменений, в зависимости от этого используется в разных сферах жизни:

  1. Катушка с роторным механизмом с искрами, вращающимися в разных положениях. Здесь роль двигателя выполняет электрический агрегат с вращающимся диском, проводящим электроды.
  2. Ламповая катушка с обычными лампами для генерации тока высокого напряжения. Они способны проводить напряжение до 600 Вольт.
  3. Полупроводниковый генератор с задающим генератором высокой частоты (более современная конструкция).
  4. Высокочастотный трансформатор, выводящих ток посредством музыкальных волн. Разряд изменяется в зависимости от музыкального ритма.

Достаточно изменить ключ разряда, чтобы изменить его вид и достигнуть тем самым разных форм разряда.

Основное отличие их всех – довольно тихая работа, так как сама искра издает мало шума.

Катушки Тесла используют для получения тока на расстоянии или для беспроводной передачи энергии

В чем уникальность катушки Тесла?

Основное отличие этого изобретения состоит в том, что у его изобретателя получалось при частоте в несколько сот килогерц получить напряжение, превышающее 15 млн вольт. Это устройство смотрится невероятно странно, пугающе, но и в той же мере красиво: отсутствие железного сердечника, толстый наружный слой первичной обмотки и толстый внутренний слой вторичной обмотки. Но есть и недостатки. Например, изготовить большой виток, обеспечивая отличный тепловой контакт с сердечником трансформатора, довольно непросто.

Кстати , если вдруг вам нужно написать любую работу по физике, у нас действуют вкусные скидки

Многие пытаются повторить многочисленные уникальнейшие эксперименты великого гения. Однако для этого им придется решить важнейшую задачу – как сделать катушку Теслы в домашних условиях. Но как это сделать? Попробуем подробно описать так, чтобы у вас это получилось с первого раза.

Как сделать катушку Тесла в домашних условиях своими руками

Если у вас дома есть радиодетали, вы вполне можете повторить создание этого изобретения

В интернете можно найти массу информации о том, как сделать музыкальную или мини катушку Тесла своими руками. Но мы расскажем и наглядно покажем на примере иллюстраций, как сделать простую катушку Тесла на 220 Вольт в домашних условиях.

Так как это изобретение было создано Николой Тесла для экспериментов с высоковольтными зарядами, в нем присутствуют следующие элементы: источник питания, конденсатор, 2 катушки (именно между ними будет циркулировать заряд), 2 электрода (между ними заряд будет проскакивать).

Катушка Тесла применяется в множестве устройств: от телевидения и ускорителя частиц до игрушек для детей

Для начала работ вам понадобятся следующие детали:

  • блок питания от неоновых вывесок (питающий трансформатор);
  • несколько керамических конденсаторов;
  • металлические болты;
  • фен (если нет фена, можно использовать вентилятор);
  • медный провод, покрытый лаком;
  • металлический шар или кольцо;
  • тороидальные формы для катушек (можно заменить цилиндрическими);
  • предохраняющая штанга;
  • дроссели;
  • штырь для заземления.

Создание должно происходить по следующим этапам.

Проектирование

Любая работа должна начинаться с продумывания деталей и хода работы

Для начала стоит определиться с тем, каких размеров должна быть катушка и где она будет располагаться.

Если финансы позволяют, вы можете создать в домашних условиях просто огромнейший генератор. Но вам стоит помнить об одной важной детали: катушка создает множество искровых разрядов, которые сильно разогревают воздух, заставляя его расширяться. В результате образуется гром. В итоге созданное электромагнитное поле в состоянии вывести из строя все электроприборы. Поэтому лучше создавать ее не в квартире, а где-то в более укромном и удаленном уголке (гараж, мастерская и пр.).

Если хотите заранее определить, насколько длинная дуга получится у вашей катушки или силу мощности необходимого блока питания, произведите следующие замеры: расстояние между электродами в сантиметрах разделите на 4,25, полученное число возведите в квадрат. Итоговое число и будет ваша мощность в Ваттах. И наоборот – чтобы выяснить расстояние между электродами, квадратный корень мощности необходимо умножить на 4,25. Для катушки Тесла, которая будет в состоянии сотворить дугу длиной в полтора метра, потребуется 1 246 Вт. А прибор с блоком питания на один киловатт сможет сделать искру длиной в 1,37 метра.

Смотрите так же:  Провода свечные гранта

Далее изучаем терминологию. Для создания столь необычного прибора нужно будет разбираться в узкоспециализированных научных терминах и единицах измерения. И чтобы не оплошать и все сделать верно, придется научиться понимать их смысл и значение. Вот некоторая информация, которая поможет:

  1. Что такое электрическая емкость? Это способность накапливать и удерживать электрический заряд определенного напряжения. То, что накапливает электрический заряд, называется конденсатором. Фарад – это единица измерения электрических зарядов (Ф). Он может быть выражен через 1 ампер секунду (Кулон), помноженную на вольт. Обычно емкость измеряют в миллионных и триллионных долях фарада (микро- и пикофарадах).
  2. Что такое самоиндукция?Так называют явление возникновения ЭДС в проводнике при изменении проходящего через него тока. У высоковольтных проводов, по которым течет низкоамперный ток, высокая самоиндукция. Ее единица измерения – генри (Гн), который соответствует цепи, где при изменении тока со скоростью один ампер в секунду создается ЭДС 1 Вольт. Обычно индуктивность измеряется в мили- и микрогенри (тысячной и миллионной части).
  3. Что такое резонансная частота? Так называют частоту, на которой потери на передачу энергии будут минимальными. В катушке Тесла это будет частота минимальных потерь при передаче энергии между первичной и вторичной обмотками. Ее единица измерения – герц (Гц), то есть один цикл в секунду. Обычно резонансная частота измеряется в тысячах Герцах или килогерцах (кГц).

Сбор необходимых деталей

Начинаем собирать детали

Выше мы уже писали, какие составляющие вам понадобятся для создания катушки Тесла в домашних условиях. И если вы радиолюбитель, у вас непременно найдется что-нибудь из этого (а то и все).

А вот некоторые особенности необходимых деталей:

  • источник питания должен питать через дроссель накопительный или первичный колебательный контур, состоящий из первичной катушки, первичного конденсатора и разрядника;
  • первичная катушка должна быть расположена около вторичной катушки, являющейся элементом вторичного колебательного контура, но при этом контуры не должны соединяться проводами. Стоит вторичному конденсатору накопить достаточный заряд, как он тут же начнет высвобождать в воздух электрические заряды.

Создание катушки Тесла

  1. Выбираем трансформатор. Именно питающий трансформатор будет решать, какого размера будет ваша катушка. Большая часть таких катушек работает от трансформаторов, способных выдавать ток от 30 до 100 миллиампер при напряжении от пяти до пятнадцати тысяч вольт. Найти нужный трансформатор можно на ближайшем радиорынке, в интернете или же снять с неоновой вывески.
  2. Делаем первичный конденсатор. Его можно собрать из нескольких более мелких конденсаторов, соединив их в цепи. Тогда они смогут накапливать равные доли заряда в первичном контуре. Правда, нужно, чтобы все мелкие конденсаторы имели одинаковую емкость. Каждый из таких мелких конденсаторов будет называться составным.

Приобрести конденсатор небольшой емкости можно на радиорынке, в интернете или же снять со старого телевизора керамические конденсаторы. Впрочем, если у вас золотые руки, можете и самостоятельно сделать их из алюминиевой фольги с помощью полиэтиленовой пленки.

Для достижения максимальной мощности необходимо, чтобы первичный конденсатор полностью заряжался каждые пол цикла подачи энергии. Для источника питания в 60 Гц нужно, чтобы заряд происходил 120 раз в секунду.

  1. Проектируем разрядник. Чтобы сделать одиночный разрядник, используйте минимум шестимиллиметровый (в толщину) провод. Тогда электроды смогут выдерживать тепло, которое выделяется во время заряда. Кроме того можно сделать многоэлектродный или роторный разрядник, а также осуществлять охлаждение электродов путем воздушного обдува. Для этих целей прекрасно подойдет старый домашний пылесос.
  2. Делаем обмотку первичной катушки. Саму катушку делаем из проволоки, но понадобится форма, вокруг которой придется делать намотку проволоки. Для этих целей используется медная лакированная проволока, купить которую можно в магазине радиоэлектроники или просто снять с любого старого ненужного электроприбора. Форма, вокруг которой будем наматывать проволоку, должна быть конической или цилиндрической формы (пластиковая или картонная трубка, старый абажур и т.д.). Благодаря длине проволоки можно регулировать индуктивность первичной катушки. Последняя должна иметь низкую индуктивность, поэтому в ней должно быть небольшое количество витков. Проволока для первичной катушки не обязательно должна быть сплошной – можно скрепить несколько, чтобы по ходу сборки регулировать индуктивность.
  3. Собираем в одну цепь первичный конденсатор, разрядник и первичную катушку. Данная цепь будет образовывать первичный колебательный контур.
  4. Делаем вторичную катушку индуктивности. Здесь нам также понадобится цилиндрическая форма, куда нужно наматывать проволоку. У этой катушки должна быть та же резонансная частота, что и у первичной, иначе не избежать потерь. Вторичная катушка должна быть выше первичной, потому что у нее будет больше индуктивность и она будет препятствовать разряду вторичного контура (именно он может привести к сгоранию первичной катушки). При нехватке материалов для создания большой вторичной катушки можно сделать разрядный электрод. Это защитит первичный контур, но заставит этот электрод принимать на себя большинство разрядов, в результате чего разряды не будут видны.
  5. Создаем вторичный конденсатор, или терминал. Он должен иметь скругленную форму. Обычно это тор (бубликообразное кольцо) или сфера.
  6. Соединяем вторичный конденсатор и вторичную катушку. Это и будет вторичный колебательный контур, который должен быть заземлен подальше от домашней проводки, которая питает источник катушки Тесла. Для чего это нужно? Так получится избежать блуждания высоковольтных токов по проводке дома и последующего вреда любым подключенным электроприборам. Для отдельного заземления достаточно будет просто вогнать в землю металлический штырь.
  7. Делаем импульсные дроссели. Сделать такую небольшую катушку, способную предотвратить поломку источника питания разрядником, можно, если намотать вокруг тонкой трубки медную проволоку.
  8. Собираем все детали в единое целое. Первичный и вторичный колебательные контуры размещаем рядом, через дроссели присоединяем к первичному контуру питающий трансформатор. Вот и все! Чтобы воспользоваться катушкой Тесла по назначению, достаточно включить трансформатор!

Если у первичной катушки слишком большой диаметр, можно разместить вторичную катушку внутри первичной.

А вот вся последовательность сбора катушки Тесла в картинках:

Выбор трансформатора

Создание первичного конденсатора

Проектировка разрядника

Создание обмотки первичной катушки

Сбор первичного конденсатора, разрядника и первичной катушки в одну цепь

Создание вторичной катушки индуктивности

Создание вторичного конденсатора

Соединение вторичного конденсатора и вторичной катушки

Создание импульсных дросселей

Сбор всех компонентов вместе

Рекомендации

Совет 1: если вы хотите управлять направлением разрядов, которые выходят из вторичного конденсатора, поместите рядом любой металлический предмет таким образом, чтобы между обоими не было контакта. В этом случае контакт будет принимать форму дуги, тянущейся от конденсатора к предмету. Интересно, что если рядом поместить люминесцентную лампу или лампочку накаливания, то благодаря катушке Тесла они начнут светиться.

Совет 2: если хотите спроектировать и создать качественную катушку, необходимо произвести сложные математические расчеты. Впрочем, если вы сами не можете их выполнить, ищите помощников или формулы из интернета.

Совет 3: не стоит приступать к созданию катушки Тесла, если у вас нет соответствующего инженерного опыта или познаний в электронике.

Совет 4: неоновые вывески последнего поколения содержат полупроводниковые источники питания со встроенным устройством защитного отключения. Это делает их непригодными для создания катушки Тесла!

Мир физики и электроники таит в себе множество тайн и красоту, которую при должном опыте и знаниях может воссоздать каждый своими руками. Так и вы, следуя всем перечисленным советам, всегда сможете собственноручно создать легендарную катушку Тесла дома, поражая гостей и соблазняя противоположный пол. А если гениальный ум и жажда изобретений мешают вам учиться, просто воспользуйтесь услугами сервисов для студентов!

Похожие статьи:

  • Высоковольтные провода тесла для лачетти Chevrolet Lacetti 5D Красная Стрела › Бортжурнал › Высоковольтные провода Тесла на проверку Го@но Нетак давно позванивал провод высоковольтные, самый длинный показал сопротивление примерно 3 кОма. Подумывал делать провода с нулевым […]
  • Генератор бытовой 220 вольт Генератор бытовой 220 вольт На все виды купленного у нас оборудования распространяется гарантия от 1 до 5 лет. Конкретный срок гарантии устанавливается фирмой-производителем. Доставка по Москве и области В пределах МКАД: при сумме […]
  • Узо для тэна Узо для тэна · Всего пользователей: 4,549 · Новый пользователь: sergei11s Сообщений: 3 Зарегистрирован: 19/11/2017 11:10 Всем прива. Планирую подключение девяти блок-ТЭНов 5 кВт на 380 Вольт для бойлера 5 м3 для помывки рабочих на […]
  • Провода primera Nissan Primera sr20ve › Бортжурнал › Подключение высоковольтных проводов к трамблеру Инфы в инете не нашёл, посему оставлю подсказку. Ближайший к трамблеру провод идёт в дырку 4, следующий в дырку 1 , потом по порядку — 3 и самый […]
  • Вв провода на нексию 8кл Высоковольтные провода Нексия (8-кл) Tesla T736B Высоковольтные провода Дэу Нексия 1.5 8-кл (под трамблер). T736B. Бренд: Tesla . Состояние товара: Новый Задать вопрос по товару можно по телефонам:(096) 970-30-30(044) […]
  • Провода высокого напряжения лансер 9 Mitsubishi Lancer › Бортжурнал › Провода высокого напряжения Tesla T539P Вчера съездил на диагностику, так как вывалился чек ( начали плавать обороты).Код ошибки P0302 — Зарегистрирован пропуск зажигания в цилиндре 2.Проверили катушку, […]