Трансформатор Тесла – різновиди, експерименти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

VTTC зобов'язані своєю появою винаходу та розповсюдження потужних генераторних електронних ламп, здатних створювати електромагнітні коливання потужністю в сотні та тисячі ват. На відміну від іскрових генераторів, що створюють пачки загасаючих високочастотних коливань, що повторюються, лампові здатні генерувати безперервний сигнал, який при необхідності можна промодулювати по амплітуді.

Це класичні лампові автогенератори, навантаження яких – первинна обмотка трансформатора Тесла. Такі пристрої популярні серед зарубіжних та вітчизняних любителів, хоч і меншою мірою, ніж SGTC. Основні складності при їх створенні - великі розміри потужних генераторних ламп, необхідність їхнього повітряного або навіть водяного охолодження та високовольтного анодного живлення.

Розглянемо зображену на рис. 9 схему лампового трансформатора Тесла на сучасних компонентах. Це класичний генератор з індуктивним (трансформаторним) зворотним зв'язком. Лампа VL1 (пентод ГК-71, що широко застосовується в аматорських радіопередавачах) включена тріодом - всі її сітки з'єднані разом. Пентодне включення, у якому зменшується прохідна ємність лампи і знижується ймовірність її самозбудження, у разі немає ніяких переваг, оскільки саме самозбудження і потрібно.

Рис. 9

Анодне навантаження лампи – коливальний контур, утворений обмоткою І трансформатора. Т3 та конденсатором С2. Поруч із цією обмоткою на тому ж каркасі знаходиться обмотка зворотного зв'язку II. Наведене на ній напруга надходить на сітки лампи, забезпечуючи необхідний для генерації позитивний зворотний зв'язок. Змінна складова струму замикається на катод через конденсатор С4, а постійна, протікаючи через резистор R1, створює на ньому падіння напруги, прикладене мінусом до сіток лампи.

Це – напруга автоматичного зміщення. Збільшуючись за абсолютним значенням, воно частково закриває лампу при збільшенні амплітуди високочастотного сигналу, а при її зменшенні теж зменшується, що призводить до зростання амплітуди. Таким чином, амплітуда коливань підтримується постійною. Добіркою резистора R1 можна в деяких межах регулювати потужність генератора. Блокувальні конденсатори С1 і С3 мінімізують проникнення високочастотної напруги в електромережу живлення.

Джерело напруги, що подається на анод лампи VL1 складається з трансформатора Т1 від кухонної. НВЧ печі та однонапівперіодного випрямляча на з'єднаних послідовно діодах VD1-VD4. Максимальне значення пульсуючого з частотою 50 Гц напруги на виході випрямляча - близько 3 кВ. Сигнал генератора, що живиться таким напругою, має форму спалахів ВЧ коливань, наступних з частотою пульсації. Це трохи полегшує режим роботи лампи (напруга 3 кВ більше допустимого для неї в безперервному режимі) і сприятливо впливає на число і форму розрядів, що спостерігаються.

Напруга напруження надходить на лампу VL1 від трансформатора Т2. Важливо відзначити, що вмикати пристрій необхідно у два етапи. Насамперед вимикачем SA2 включають напруження. і лише через кілька десятків секунд коли катод лампи прогріється, подають анодну напругу, замикаючи вимикач SA1. Підключивши трансформатор Т1 до мережі через автотрансформатор (ЛАТР), що регулюється, можна плавно збільшувати анодну напругу при включенні і регулювати його в процесі експериментів.

Конструкція трансформатора Т3 показано на рис. 10. Обмотки І та ІІ намотані на відрізку пластикової сантехнічної труби діаметром 160 мм. Обмотка I складається з 30 витків ізольованого дроту перетином 4 мм. Обмотка II містить 20 витків емальованого дроту діаметром 0,22 мм. Вихідна обмотка (III) та сама. що і в попередніх випадках намотана на пляшці від кефіру.

Рис. 10

За відсутності лампи ГК-71 можна використовувати менш потужну ГУ-50, а також лампи 6П36С, 6П45С, що застосовувалися в маленькій розгортці телевізорів. Для збільшення потужності такі лампи можна вмикати паралельно. Не забудьте також підібрати трансформатор Т2 з напругою на вторинній обмотці, що відповідає номінальній напрузі розжарювання лампи, що застосовується.

Коливальний контур анодного ланцюга лампи VL1 необхідно налаштувати на резонансну частоту обмотки III трансформатора Т3. Для цього слід виміряти індуктивність обмотки І і за відомою формулою розрахувати ємність. Конденсатор С2 має бути високовольтним, наприклад КВІ-3. Хороші результати дає використання вакуумного конденсатора змінного.

Якщо виміряти індуктивність немає можливості, від обмотки I можна зробити кілька відводів і підібрати оптимальну кількість витків в ній по найбільшій довжині розрядів, що отримуються. має сенс передбачити можливість переміщення обмотки II щодо обмотки I для вибору оптимального коефіцієнта зворотного зв'язку.

Так само, як і в попередньому випадку, слід пам'ятати, що пристрій містить елементи, що знаходяться під небезпечною для життя напругою. Будь-який дотик до нього при включеному живленні неприпустимий. Все регулювання та доопрацювання пристрою можна проводити тільки після його відключення від мережі та примусової розрядки всіх високовольтних конденсаторів.

В цілому, можна відзначити, що в порівнянні з SGTC VTTC працює дещо "м'якше", а його конструкція зручніша за рахунок відсутності розрядника, який поступово обгорає і вимагає регулювання. Цікаво відзначити, що розряди непохожі ті. що виходили з допомогою SGTC. Дуже несподівана спіральна форма стримерів (рис. 11), причина цього автора невідома.

Рис. 11

Щоб порівняти форму розрядів при пульсуючій і постійній анодній напрузі, однонапівперіодний випрямляч анодної напруги був замінений двонапівперіодним (діодним мостом) і доданий конденсатор, що згладжує великий ємності. Результат показано на рис. 12.

Рис. 12

Відмінності добре видно. При високочастотній напрузі, що генерується спалахами, кожен стример існує лише півперіоду напруги. Новий розряд не повторює шлях старого, а прямує до іншого місця. Ми бачимо кілька довгих одиночних стримерів. При безперервній генерації "факел", що утворився, горить постійно. Він дуже схожий на звичайне полум'я і навіть відхиляється, якщо на нього подуть. Однак у нерухомому повітрі смолоскип спрямований не строго нагору, як звичайне полум'я, а під деяким кутом до вертикалі. Можливо, це пов'язано із структурою магнітного поля навколо трансформатора.

Різниця в режимах добре помітна і на слух: у пульсуючому чутно гучний гул з частотою 50 Гц, а в безперервному - лише легке шипіння. Теоретично можна використовувати трансформатор Тесла як джерело звуку, якщо промодулювати генератор звуковим сигналом. Фактично вийде AM передавач, що працює на частоті резонансної трансформатора Тесла.

Було проведено цікавий експеримент з "іонним двигуном" - вертушкою з електропровідного матеріалу, поміщеною на вістрі вихідного електрода трансформатора Тесла. Потоки іонізованих частинок, злітаючи з гострих загнутих кінців лопатей вертушки в один бік, створюють реактивну тягу, що приводить її в рух.

Для отримання хороших результатів вертушка має бути легкою та добре збалансованою. Щоб зробити фотографію, показану на рис. 13 анодна напруга на лампі VL1 довелося знизити до 1000 В. інакше обертання виходило занадто швидким і вертушка часто падала.

Рис. 13

Слід зазначити, що попри 100-річну історію трансформатора Тесла ще не вивчено до кінця. Наприклад, автору не вдалося знайти пояснення спіральної форми стримерів, методики точного розрахунку вхідного опору трансформатора Тесла та його точного узгодження з генератором, методики розрахунку довжини розрядів та впливу їхньої власної ємності на резонансну частоту трансформатора. Зважаючи на все, ці проблеми мало досліджувалися і практично не висвітлені в доступних джерелах.

Загалом трансформатор Тесла - дуже широке і не до кінця вивчене поле для експериментів. Серед дилетантів навіть існує думка, що ККД трансформатора Тесла перевищує 100%. оскільки він черпає "вільну енергію" із простору. Це. звичайно ж. далеко не так. Жодних порушень закону збереження енергії при дослідах із трансформаторами Тесла не помічено.

Як згадувалося вище, трансформатор Тесла – досить потужне джерело електромагнітного випромінювання.

Тому було цікаво оцінити його можливий вплив на інші електронні пристрої. Для експериментів використовувався трансформатор Тесла із генератором на електронній лампі, заземлений на нульовий провід електричної мережі. Було зазначено таке:

• комп'ютер, розташований за метр від трансформатора, втрачає з'єднання з мережею Wi-Fi. Це результат перевантаження вхідних ланцюгів модуля Wi-Fi. При розміщенні комп'ютера на більшій відстані з'єднання з мережею не переривається.
• електронна метеостанція перебуваючи за метр від трансформатора, подає звукові сигнали, подібні до супроводжуючих натискання на її кнопки;.
• стільниковий телефон за метр від трансформатора працює нормально, дозволяючи здійснювати та приймати дзвінки;
• телевізор, підключений до кабельної мережі, та радіоприймач діапазону FM, перебуваючи на відстані 3 м від трансформатора, працюють без будь-яких перешкод.

Таким чином, особливо небезпечного впливу на побутові електронні прилади автором не було помічено. Однак при проведенні дослідів все-таки рекомендується дотримуватися розумної обережності. Наприклад, дорогу апаратуру має сенс на час експериментів фізично відключати від мережі. Рекомендується також відключити всі антени та довгі кабелі, що з'єднують електронні блоки. По можливості слід використовувати для трансформатора Тесла окреме заземлення.

Хоча в Інтернеті зустрічаються описи трансформаторів Тесла із довжиною розрядів більше півметра, автор не рекомендував би робити та запускати їх у домашніх умовах.

Автор: Єлюсєєв Д.

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Нічне освітлення впливає на поведінку риб 01.10.2018 Вчені з'ясували, що світлове забруднення робить деякі види тварин сміливішими, ніж це закладено природою. У Німеччині провели експеримент, який довів, що штучне нічне висвітлення впливає на поведінку риб. Для 10-тижневого дослідження вчені відібрали 90 гуппі, розділивши їх на три рівні групи. Перша група жила вночі у темряві, друга – при світлі нічного ліхтаря, третя – при яскравому освітленні, що імітує полуденне сонце. Потім фахівці спостерігали за поведінкою риб щодня протягом трьох тижнів. Встановлено, що гуппі, що жили при додатковому освітленні, швидше випливали зі свого укриття та проводили більше часу на відкритому просторі. Отже, риби продемонстрували не властиву їм схильність до ризику і стали вразливішими для хижаків. Таке поведінкове порушення дослідники пов'язують зі стресом, який зазнають гуппі. Інших порушень у поведінці риб не виявлено. Дослідження щодо впливу додаткового висвітлення на представників фауни вчені обіцяють продовжити. Вже відомо, що воно може збивати з курсу перелітних птахів, а дерева у місті прокидаються від зими раніше, ніж у місцевості без штучного світла. Крім того, нещодавно експерти зазначили, що багато нічних хижаків почали шукати собі видобуток вдень. Це пов'язують також зі стресом, який зазнають звірі через діяльність людини.

Інші цікаві новини:

▪ Кури розповідають про географічні відкриття

▪ Хижа бактерія як живий антибіотик

▪ Плюс 14 років до віку курця

▪ Бездротові навушники 9.1 Sony MDR-HW700DS

▪ Більше дружин – менше дітей

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори. Добірка статей

▪ стаття Пошкодження вдач. Крилатий вислів

▪ статья Яким видом сміття міські птахи відлякують паразитів у своїх гніздах? Детальна відповідь

▪ стаття Лінійний трубопровідник. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Управління реле при зниженій напрузі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Аматорський радіотелефон РТФ-92. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024