Мощная катушка теслы своими руками. Как мы делали самую большую катушку тесла в россии. Схемы трансформатора Тесла

Катушка тесла

Разряды с провода на терминале

Трансформа́тор Те́сла - единственное из изобретений Николы Тесла , носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор , производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. «Трансформатор Тесла» также известен под названием «катушка Теслы» (англ. Tesla coil ). В России часто используют следующие сокращения: ТС (от Tesla coil ), КТ (катушка Тесла), просто тесла и даже ласкательно - катька. Прибор был заявлен патентом № 568176 от 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Описание конструкции

Схема простейшего трансформатора Теслы

В элементарной форме трансформатор Теслы состоит из двух катушек , первичной и вторичной, и обвязки, состоящей из разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант Spark Gap), конденсатора , тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).

Первичная катушка построена из 5-30 (для VTTC - катушки Теслы на лампе - число витков может достигать 60) витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от многих других трансформаторов , здесь нет никакого ферромагнитного сердечника. Таким образом, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у обычных трансформаторов с ферромагнитным сердечником. У данного трансформатора также практически отсутствует магнитный гистерезис , явления задержки изменения магнитной индукции относительно изменения тока и другие недостатки, вносимые присутствием в поле трансформатора ферромагнетика.

Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур , в который включён нелинейный элемент - разрядник (искровой промежуток). Разрядник, в простейшем случае, обыкновенный газовый; выполненный обычно из массивных электродов (иногда с радиаторами), что сделано для большей износостойкости при протекании больших токов через электрическую дугу между ними.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора выполняет ёмкостная связь между тороидом, оконечным устройством, витками самой катушки и другими электропроводящими элементами контура с Землей. Оконечное устройство (терминал) может быть выполнено в виде диска, заточенного штыря или сферы. Терминал предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Геометрия и взаимное положение частей трансформатора Теслы сильно влияет на его работоспособность, что аналогично проблематике проектирования любых высоковольтных и высокочастотных устройств.

Функционирование

Трансформатор Теслы рассматриваемой простейшей конструкции, показанной на схеме, работает в импульсном режиме. Первая фаза - это заряд конденсатора до напряжения пробоя разрядника. Вторая фаза - генерация высокочастотных колебаний.

Заряд

Заряд конденсатора производится внешним источником высокого напряжения, защищённым дросселями и построенным обычно на базе повышающего низкочастотного трансформатора. Так как часть электрической энергии, накопленной в конденсаторе, уйдёт на генерацию высокочастотных колебаний, то ёмкость и максимальное напряжение на конденсаторе пытаются максимизировать. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму. Типовое максимальное напряжение заряда конденсатора - 2-20 киловольт. Знак напряжения для заряда обычно не важен, так как в высокочастотных колебательных контурах электролитические конденсаторы не применяются. Более того, во многих конструкциях знак заряда меняется с частотой бытовой сети электроснабжения ( или Гц).

Генерация

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. После разряда конденсатора напряжение пробоя разрядника резко уменьшается из-за оставшихся в газе носителей заряда. Практически, цепь колебательного контура первичной катушки остаётся замкнутой через разрядник, до тех пор, пока ток создаёт достаточное количество носителей заряда для поддержания напряжения пробоя существенно меньшего, чем амплитуда напряжения колебаний в LC контуре. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряднике и ухода электромагнитной энергии на вторичную катушку. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высоковольтного высокочастотного напряжения !

В качестве генератора ВЧ напряжения, в современных трансформаторах Теслы используют ламповые (VTTC - Vacuum Tube Tesla Coil) и транзисторные (SSTC - Solid State Tesla Coil, DRSSTC - Dual Resonance SSTC) генераторы. Это даёт возможность уменьшить габариты установки, повысить управляемость, снизить уровень шума и избавиться от искрового промежутка. Также существует разновидность трансформаторов Теслы, питаемая постоянным током. В аббревиатурах названий таких катушек присутствуют буквы DC, например DC DRSSTC. В отдельную категорию также относят магниферные катушки Теслы.

Многие разработчики в качестве прерывателя (разрядника) используют управляемые электронные компоненты, такие как транзисторы, модули на MOSFET транзисторах, электронные лампы , тиристоры .

Использование трансформатора Теслы

Разряд трансформатора Теслы

Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт . Это напряжение в резонансной частоте способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Теслы используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии . В начале XX века трансформатор Теслы также нашёл популярное использование в медицине . Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые протекая по тонкому слою поверхности кожи не причиняют вреда внутренним органам (см. Скин-эффект), оказывая при этом тонизирующее и оздоравливающее влияние. Последние исследования механизма воздействия мощных ВЧ токов на живой организм показали негативность их влияния.

В наши дни трансформатор Теслы не имеет широкого практического применения. Он изготовляется многими любителями высоковольтной техники и сопровождающих её работу эффектов. Также он иногда используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Трансформатор Теслы используется военными для быстрого уничтожения всей электроники в здании,танке,корабле.Создается на доли секунды мощный электромагнитный импульс в радиусе нескольких десятков метров.В результате перегорают все микросхемы и транзисторы,полупроводниковая электроника.Данное устройство работает совершенно бесшумно.В прессе появилось сообщение, что частота тока при этом достигает 1 Терагерц.

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Теслы

Во время работы катушка Теслы создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов . Многие люди собирают трансформаторы Теслы ради того, чтобы посмотреть на эти впечатляющие, красивые явления. В целом катушка Теслы производит 4 вида разрядов:

Стримеры (от англ. Streamer ) - тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны. Протекает от терминала (или от наиболее острых, искривлённых ВВ-частей) катушки прямо в воздух, не уходя в землю, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда через воздух в землю. Стример - это, по сути дела, видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая ВВ-полем трансформатора.
Спарк (от англ. Spark ) - это искровой разряд . Идёт с терминала (или с наиболее острых, искривлённых ВВ частей) непосредственно в землю или в заземлённый предмет. Представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвлённых полосок - искровых каналов. Также имеет место быть особый вид искрового разряда - скользящий искровой разряд.
Коронный разряд - свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.
Дуговой разряд - образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние). Особенно это свойственно ламповым катушкам Теслы. Если катушка недостаточно мощна и надёжна, то спровоцированный дуговой разряд может повредить её компоненты.

Часто можно наблюдать (особенно вблизи мощных катушек), как разряды идут не только от самой катушки (её терминала и т. д.), но и в её сторону от заземлённых предметов. Также на таких предметах может возникать и коронный разряд . Редко можно наблюдать также тлеющий разряд . Интересно заметить, что разные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, натрий меняет обычный окрас спарка на оранжевый, а бром - на зелёный.

Работа резонансного трансформатора сопровождается характерным электрическим треском. Появление этого явления связано с превращением стримеров в искровые каналы (см. статью искровой разряд), который сопровождается резким возрастанием силы тока и количества энергии, выделяющегося в них. Каждый канал быстро расширяется, в нём скачкообразно повышается давление, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как «треск» искры.

Неизвестные эффекты трансформатора Теслы

Многие люди считают, что катушки Теслы - это особенные артефакты с исключительными свойствами. Существует мнение, что трансформатор Теслы может быть генератором свободной энергии и является вечным двигателем, исходя из того, что сам Тесла считал, что его генератор берёт энергию из эфира (особой невидимой материи в которой распространяются электромагнитные волны) через искровой промежуток. Иногда можно услышать, что с помощью «Катушки Теслы» можно создать антигравитацию и эффективно передавать электроэнергию на большие расстояния без проводов. Данные свойства пока никак не проверены и не подтверждены наукой. Однако, сам Тесла говорил о том, что такие способности скоро будут доступны человечеству с помощью его изобретений. Но впоследствии посчитал, что люди не готовы к этому.

Также очень распространён тезис о том, что разряды, испускаемые трансформаторами Теслы, полностью безопасны, и их можно трогать руками. Это не совсем так. В медицине также используют «катушки Теслы» для оздоровления кожи. Это лечение имеет положительные плоды и благотворно действует на кожу, но конструкция медицинских трансформаторов сильно разнится с конструкцией обычных. Лечебные генераторы отличает очень высокая частота выходного тока, при которой толщина скин-слоя (см. Скин-эффект) безопасно мала, и крайне малая мощность. А толщина скин-слоя для среднестатистической катушки Теслы составляет от 1 мм до 5 мм и её мощности хватит для того, чтобы разогреть этот слой кожи, нарушить естественные химические процессы. При долгом воздействии подобных токов могут развиться серьёзные хронические заболевания, злокачественные опухоли и другие негативные последствия. Кроме того, надо отметить, что нахождение в ВЧ ВВ поле катушки (даже без непосредственного контакта с током) может негативно влиять на здоровье. Важно отметить, что нервная система человека не воспринимает высокочастотный ток и боль не чувствуется, но тем не менее это может положить начало губительным для человека процессам. Также существует опасность отравления газами, образующимися во время работы трансформатора в закрытом помещении без притока свежего воздуха. Плюс ко всему, можно обжечься, так как температуры разряда обычно достаточно для небольшого ожога (а иногда и для большого), и если человек всё же захочет «поймать» разряд, то это следует делать через какой-нибудь проводник (например, металлический прут). В этом случае непосредственного контакта горячего разряда с кожей не будет, и ток сначала потечет через проводник и только потом через тело.

Трансформатор Теслы в культуре

В фильме Джима Джармуша «Кофе и сигареты » один из эпизодов строится на демонстрации трансформатора Теслы. По сюжету, Джек Уайт , гитарист и вокалист группы «The White Stripes » рассказывает Мег Уайт, барабанщице группы о том, что земля является проводником акустического резонанса (теория электромагнитного резонанса - идея, которая занимала ум Теслы многие годы), а затем «Джек демонстрирует Мэг машину Теслы».

В игре Command & Conquer: Red Alert советская сторона может строить оборонительное сооружение в виде башни со спиралевидным проводом, которая поражает противника мощными электрическими разрядами. Еще в игре присутствуют танки и пехотинцы, использующие эту технологию. Tesla coil (в одном из переводов - башня Тесла ) является в игре исключительно точным, мощным и дальнобойным оружием, однако потребляет относительно высокое количество энергии. Для увеличения мощности и дальности поражения можно "заряжать" башни. Для этого отдайте приказ Воину Тесла (это пехотинец) подойти и постоять рядом с башней. Когда воин дойдет до места, он начнет зарядку башни. При этом анимация будет как при атаке, но молнии из его рук будут желтого цвета.

Катушка Тесла – плоская спираль, обладающая наравне с индуктивностью большой собственной ёмкостью. Патент на изобретение подан в январе 1894 года. Автором, естественно, стал Никола Тесла. Под этим названием массово известен трансформатор, принцип действия прибора основывается на колебательных контурах.

Война токов

Сегодня это читается, как научный роман, но на стыке XIX и XX века действительно велась война токов. Все началось, когда за наладку работы генератора в Европе компания не заплатила молодому Тесла ни копейки. Хотя награда обещалась солидная. Недолго думая, Тесла покидает родину и плывёт в США. На пути исследователя преследуют неудачи, в итоге путешествие окончилось благополучно. Взять эпизод, когда в дороге теряются все деньги. Отказаться? Нет!

Тесла чудом пробирается на корабль и половину пути находится под эгидой капитана корабля, подкармливающего путешественника в собственной столовой. Отношения чуть охладились, когда молодой Тесла оказался замечен в центре возникшей на палубе потасовки, где раздавал с правой и левой, благодаря внушительному росту (при малом весе). В результате Тесла прибыл на берег и в первый день умудрился помочь с починкой генератора местному торговцу, заработав небольшое вознаграждение.

Имея на руках рекомендательные письма, Никола идёт устраиваться в компанию, где работает денно и нощно, проводя время сна на лежанке в лаборатории. Эдисон сыграл плохую шутку с молодым будущим визави: пообещал солидную награду за улучшения в работе электрического оборудования. Сложность быстро решилась, а изобретатель резьбы для цоколя лампочки сослался на коммерческий розыгрыш. Тесла уже мысленно распределил обещанную награду на проведение опытов, и шутка не вызвала у изобретателя тёплого душевного отклика. Молодой иммигрант покидает компанию с целью создать собственную.

Одновременно Тесла лелеет идеи на предмет борьбы с любителем розыгрышей. Во время прогулки с другом вдруг понимает, как реализовать теорию вращающегося поля Араго: требуется две фазы переменного тока. На момент 80-х годов XIX века идея считалась поистине революционной. Прежде двигатели, лампочки накала (в стадии совершенствования) и большинство лабораторных опытов обходились постоянным током. Так делал Георг Ом.

Тесла берет патент на двухфазный двигатель и заявляет, что возможны и сложные системы. Идеи заинтересовывают Вестингауза, начинается долгая история о правоте. Эдисон, как обычно, не скупился в средствах. Ходят истории, что он брал генератор переменного тока и истязал им до смерти животных. Якобы электрический стул придуман Эдисоном в соавторстве с неизвестным. Причём первый конструктор случайно или намеренно допустил ошибку, да так, что осуждённый мучился долгое время, в довершение буквально взорвался, выплеснув наружу внутренние органы.

Второго бедолагу адвокатам Вестингауза удалось спасти, заменив казнь на пожизненное заключение. Спасение не остановило Эдисона, вознамерившегося к стулу изобрести вдобавок и стол. Тесла постарался продемонстрировать ответный ход, выдвинув ряд аргументов:

Предприимчивые американские дельцы даже карты игральные выпустили, где фигурировала упомянутая война токов. К примеру, на изображении джокера размещена известная башня Ворденклиф, на строение ориентировались писатели-фантасты, режиссёры аналогичного толка кинокартин. Исторические факты уточняют, насколько напряжённой оказалась борьба – причина блеска изобретательского гения. Свитая из 50 витков толстого кабеля катушка Тесла конструктивно входила в состав башни Ворденклифа…

Конструкция катушки Тесла

Это потрясающая возможность, особым образом уложив витки медного провода, экономить на конденсаторных блоках. Если читатели в теме, то слышали про корректоры фазы для снижения трат на электроэнергию. Это конденсаторные блоки, компенсирующие индуктивное сопротивление потребителя. Особенно актуально для трансформаторов и двигателей. Лишние траты показывает лишь счётчик реактивной мощности. Это мнимая энергия, полезной работы у потребителя не выполняющая. Циркулируя туда и сюда, разогревает активные сопротивления проводников. В местности, где ведётся учёт полной мощности (к примеру, предприятия) это ощутимо увеличивает счета на оплату поставщикам электроэнергии.

Теперь несложно понять, как изобретение Тесла планировалось использовать в промышленности. Изобретатель в патенте US 512340 приводит две схожие конструкции катушки:

На первом чертеже представлена плоская спираль. Один вывод катушки Тесла находится на периферии, второй берётся из середины. Конструкция проста в работе. При разнице потенциалов между выводами в 100 В и количестве витков в тысячу, в среднем, между соседними точками спирали падает 0,1 В. Для вычисления цифры делим 100 на 1000. Собственная ёмкость пропорциональна квадрату 0,1 и не окажется слишком большой.
Тогда Тесла предлагает взглянуть на второй чертёж, где представлена катушка бифилярная. Это плоская спираль, но два провода вьются рядом. Причём концы второго контура закорочены и соединены с выводом первого. Получается, что альтернативная нить по длине обнаруживает одинаковый потенциал. Если представить, что к конструкции приложено 100 В, результат изменится. Действительно, теперь поблизости идут провода двух разных нитей, причём на единственной по длине — исключительно нуль. В результате, в среднем, разница потенциалов составляет 50 В, а собственная ёмкость катушки Тесла больше, нежели у предыдущей схемы, в 250000 раз. Это значительная разница, и очевидно, возможно найти выгодные параметры сети. К примеру, Тесла работал на частотах 200 — 300 кГц.

Изобретатель указывает, что испробовал различные формы и конфигурации. В смысле полезности квадрат не отличается от представленного на рисунках круга или прямоугольника. Форму волен выбирать конструктор. Катушки Тесла не находят сегодня массового применения. Изобретателю воспротивились предприниматели. Неизвестен разговор, произошедший между бизнесменами и Эдисоном, но, числясь акционерами новой ГЭС, магнаты прослышали, что башня Ворденклифа, построенная на удобном месте, способна стать первой пташкой в передаче энергии на расстояния без проводов.

Спонсор строительства был хозяином медных заводов и хотел просто продавать металл. Беспроводной метод передачи энергии невыгоден. Если бы Дж. П. Морган знал, что сегодня большая часть кабелей изготавливается из алюминия, возможно, отнёсся бы иначе, но вышло, что Никола Тесла достраивал башню в гордом одиночестве, и конструкция не приняла предполагаемого размаха.

По второй версии Никола Тесла задумал создавать энергию из воздуха, о чем судачат на Ютуб. Некий изобретатель доказывает, что в сердцевину магнита, на равном удалении от полюсов втягивается энергия эфира, и требуется уметь преобразовать её в электричество. Изложена кратко идея Теслы. Мастер-самоучка, осмелившийся на выставке представить генератор свободной энергии на 13 кВт, исчез в неизвестном направлении заодно с семьёй. Подобные факты наводят на мысль, что у башни Ворденклифа оказалось гораздо больше противников, чем принято думать.

По замыслу Тесла предвиделось 30 фабрик в мире. Они производили бы и принимали энергию, вели широкое вещание. По-видимому, посчитали, что это станет крахом местной экономики, хотя двигатели Бедини и сегодня строят, используя теории Тесал. Итак, катушки лежали в основе передающих и приёмных устройств: конструкция идентичная. Но сегодня эти любопытные изобретения надёжно забыты, если не считать микрополосковых технологий, где встречаются квадратные и круглые спирали-индуктивности аналогичного толка.

Трансформатор Тесла

Выше сказано, что в основе передающих устройств лежали катушки Тесла, допустимо назвать резонансными трансформаторами. Посредством трансформаторной связи на катушку Тесла закачивается высокий потенциал. Заряд идёт до пробоя разрядника, потом начинаются колебания на резонансной частоте. Если одна трансформаторная связь через катушку с большим количеством витков передаёт высокое напряжение на излучатель или разрядник.

Любой волен убедиться, что конструкция башни Ворденклиф напоминает гриб, но в основании лежит плоская катушка Тесла. В качестве излучателя применяется больших объёмов тор, обладающий ёмкостным сопротивлением. В современном виде промежуточный контур содержит обычные конденсаторы, настраиваемые под параметры «бублика». Большим достоинством конструкции считается отсутствие ферромагнитных материалов.

Трансформатор Тесла на качере Бровина своими руками и съем энергии.

Радиантная энергия. Беспроводная передача энергии.

Энергия эфира.

Из чего состоит вселенная? Вакуум, то есть пустота, или эфир - нечто из которого состоит все сущее? В подтверждение теории эфира Интернет предложил личность и исследования физика Николы Тесла и естественно его трансформатор,представленный классической наукой, как некое высоковольтное устройство по созданию спец-эффектов в виде электрических разрядов.

Особых пожеланий, предпочтений по длине и диаметру катушек трансформатора Тесла не нашел. Вторичная обмотка была намотана проводом 0,1мм на трубе пвх диаметром 50мм. Так сложилось что длина намотки составила 96 мм. Намотка велась против часовой стрелки. Первичная обмотка - медная трубка от холодильных установок диаметром 5 мм.

Запустить собранный коллайдер, можно простым способом. В интернет предлагаются схемы на резисторе, одном транзисторе и двух конденсаторах - качер Бровина по схеме Михаила (на форумах под ником МАГ). Трансформатор тесла после установки направления витков первичной обмотки так, как и на вторичной заработал, о чем свидетельствуют - небольшой объект похожий на плазму на конце свободного провода катушки, лампы дневного света на расстоянии горят, электричество, вряд ли это электричество в обычном понимании, по одному проводу в лампы поступает. Во всем металлическом находящемуся рядом с катушкой присутствует электростатическая энергия. В лампах накаливания - очень слабое свечение синего цвета.

Если цель сборки трансформатора тесла - получение хороших разрядов, то данная конструкция, на основе качера Бровина, для этих целей абсолютно не пригодна. То же самое мугу сказать об аналогичной катушке длинной 280 мм.

Возможность получения обычного электричества. Замеры осциллографом показали частоту колебаний на катушке съема порядка 500 кГц. Поэтому в качестве выпрямителя был использован диодный мост из полупроводников используемых в импульсных источниках питания. В начальной версии - автомобильные диоды шоттки 10SQ45 JF, затем быстрые диоды HER 307 BL.

Ток потребления всего трансформатора без подключения диодного моста 100 ма. При включении диодного моста в соответствии со схемой 600 ма. Радиатор с транзистором КТ805Б теплый, катушка съема, слегка греется. Для катушки съема использована медная лента. Можно использовать любой провод 3-4 витка.
Ток съема при включенном двигателе и только что заряженнном аккумуляторе порядка 400 ма, Если подключить двигатель на прямую к аккумулятору, ток потребления двигателя ниже. Измерения проводились стрелочным амперметорм советского производства, поэтому на особую точность не претендуют. При включенной тесле абсолютно везде (!) присутствует "горячая" на ощупь энергия.

Конденсатор 10000мF 25V без нагрузки заряжается до 40V, старт двигателя происходит легко. После запуска двигателя падение напряжения, двигатель работает на 11.6V.

Напряжение меняется при перемещении катушки съема вдоль основного каркаса. Минимальное напряжение при размещении катушки съема в верхней части и соответственно максимальное в нижней его части. Для данной конструкции максимальное значение напряжения удавалось получить порядка 15-16V.

Максимального съема по напряжению с использованием диодов шоттки можно добиться располагая витки катушки съема вдоль вторичной обмотки трансформатора Теслы, максимального съема по току - спираль в один виток перпендикулярно вторичной обмотки трансформатора Теслы.

Разница, в использовании диодов шоттки и быстрых диодов значительна. При использовании диодов шоттки, ток примерно раза в два выше.

Любые усилия по съему или работа в поле трансформатора тесла уменьшают напряженность поля, уменьшается заряд. Плазма выступает в роле индикатора наличия и силы поля.

На фотографиях объект, похожий на плазму, отображается лишь частично. Предположительно, для нашего глаза смена 50 кадров в секунду не различима. Тоесть набор постоянно сменяющихся объектов составляющих "плазму" воспринимается нами как один разряд. На боолее качественной аппаратуре съемка не проводилась.
Аккумулятор, после взаимодействия с токами теслы стремительно приходит в негодность. Зарядное устройство дает полную зарядку, но емкость аккумулятора падает.

Парадоксы и возможности.

При подключении электролитического конденсатора 47 мкф 400 вольт к аккумулятору или любому источнику постоянного напряжения 12В заряд конденсатора не привысит значение источника питания. Подключаю конденсатор 47 мкф 400 вольт к постоянному напряжению порядка 12В, полученного диодным мостом с катушки съема качера. Через пару-тройку секунд подключаю автомобильную лампочку 12В/21ВТ. Лампочка ярко вспыхивает и сгорает. Конденсатор оказался заряжен до напряжения более 400 вольт.

На осциллографе виден процесс зарядки электролитического конденсатора 10000 мкф, 25V. При постоянном напряжении на диодном мосте порядка 12-13 вольт, конденсатор заряжается до 40-50 вольт. При том же входном, переменном напряжении, конденсатор в 47 мкф 400V, заряжается до четырехсот вольт.

Электронное устройство съема дополнительной энернии с конденсатора должно работать по принципу сливного бочка. Ждем зарядки конденсатора до определенного значения либо по таймеру разряжаем конденсатор на внешнюю нагрузку (сливаем накопившуюся энергию). Разряд конденсатора соответствующей емкости даст хороший ток. Таким образом можно получить стандартное электричество.

Съем энергии.

При сборке трансформатора Тесла установлено, что статическое электричество, получаемое с катушки тесла, способно заряжать конденсаторы до значений, превышающих их номинал. Целью эксперимента является попытка выяснить заряд каких конденсаторов, до каких значений и при каких условиях возможен максимально быстро.

Скорость и возможность заряда конденсаторов до предельных значений определеят выбор выпрямителя тока. Проверены следующие выпрямители, показанные на фотографии (слева на право по эффективности работы в данной схеме) - кенотроны 6Д22С, демпферные диоды КЦ109А, КЦ108А, диоды шоттки 10SQ045JF и прочие. Кенотроны 6Д22С рассчитаны на напряжения 6,3В их необходимо включать от двух дополнительных аккумуляторов по 6,3В либо от понижающего трансформатора с двумя обмотками на в 6,3В. При последовательном подключении ламп к аккумулятору 12В, кенотроны работают не равнозначно, отрицательное значение выпрямленного тока необходимо соединить с минусом аккумуляторной батареи. Прочие диоды, в том числе и "быстрые" - малоэффективны, поскольку имеют незначительные обратные токи.

В качестве разрядника использована свеча зажигания от автомобиля, зазор 1-1,5мм. Цикл работы устройства следующий. Конденсатор заряжается до значений напряжения достаточного для возникновения пробоя через искровой промежуток разрядника. Возникает ток высокого напряжения способный зажечь лампочку накаливания 220В 60ВТ.

Ферриты используются для усиления магнитного поля первичной катушки - L1 и вставляются внутрь трубки ПВХ на которой намотан трансформатор тесла. Следует обратить внимание, что ферритовые наполнители должны находиться под катушкой L1 (медная трубка 5 мм) и не перекрывать весь объем трансформатора тесла. В противном случае генерация поля трансформатором Тесла срывается.

Если не использовать ферриты с конденсатором 0,01 мкф лампа зажигается с частотой прядка 5 герц. При добавлении ферритового сердечника (кольца 45мм 200НН) искра стабильна, лампа горит с яркостью до 10 процентов от возможной. При увеличении зазора свечи, происходит высоковольтный пробой между контактами электролампы к которым крепится вольфрамовая нить. Накал вольфрамовой нити не происходит.

При предлагаемых, емкости конденсатора более 0,01 мкф и зазоре свечи 1-1.2 мм, по цепи идет преимущественно стандартное (кулоновское) электричество. Если уменьшить емкость конденсатора, то разряд свечи будет состоять из электростатического электричества. Поле генерируемое трансформатором тесла в данной схеме, слабое, лампа светиться не будет. Краткое видео:

Вторичная катушка трансформатора тесла, представленая на фотографии, намотана проводом 0,1 миллиметра на трубке пвх с внешним диаметром 50 миллиметров. Длинна намотки 280 мм. Величина изолятора между первичной и вторичной обмотками 7 мм. Какого либо прироста мощности по сравнению с аналогичными катушками длинной намотки 160 и 200 мм. не отмечается.

Ток потребления устанавливается переменным резистором. Работа данной схемы стабильна при токе в пределах двух ампер. При токе потребления более трех ампер или меннее одного ампера, генератрация стоячей волны трансформатором Тесла срывается.

При увеличении тока потребления с двух до трех ампер, мощность отдаваемая в нагрузку увеличивается на пятьдесят процентов, поле стоячей волны усиливается,лампа начинает гореть ярче. Следует отметить только 10 процентное увеличения яркости свечения лампы. Дальнейшее увеличение тока потребления перерывает генерацию стоячей волны либо сгорает транзистор.

Начальный заряд аккумулятора составляет 13,8 вольта. В процессе работы данной схемы, аккумулятор заряжается до 14.6-14.8V. При этом емкость аккумулятора падает. Общая продолжительность аккумулятора под нагрузкой составляет четыре-пять часов. В итоге аккумулятор разряжается до 7 вольт.

Парадоксы и возможности.

Результат работы данной схемы - стабильный высоковольтный искровой разряд. Представляется возможным запуск классического варианта трансформатора Тесла с генератором колебаний на искровом промежутке (разряднике) SGTC (Spark Gap Tesla Coil) Теоретически: это замена в схеме лампы накаливания на первичную катушку трансформатора Тесла. Практически: при установке в цепь вместо электролампы трансформатора Тесла такого же как на фотографии идет пробой между первичной и вторичной обмотками. Высоковольтные разряды до трех саниметров. Требуется подобрать расстояние между первичной и вторичной обмотками, величину искрового промежутка, емкость и сопротивление цепи.

Если использовать сгоревшую электрическую лампу, то между проводниками к которым крепится вольфрамовая нить, возникает устойчивая высоковольтная электрическая дуга. Если напряжение разряда свечи зажигания можно оценить примерно в 3 киловольта, то дугу лампы накаливания можно оценить в 20 киловольт. Так как лампа имеет емкость. Данная схема может быть использована как умножитель напряжения на основе разрядника.

Техника безопасности.

Какие либо действия со схемой необходимо проводить только после отключения трансформатора тесла от источника питания и обязательной разрядки всех конденсаторов, находящихся вблизи трансформатора Тесла.

При работе с данной схемой настоятельно рекомендую использовать разрядник, постоянно подключенный параллельно конденсатору. Он выполняет роль предохранителя от перенапряжений на обкладках конденсатора, способных привести его к пробою либо взрыву.

Разрядник не даёт зарядиться конденсаторам до максимальных значений по напряжению, поэтому разряд высоковольтного конденсаторов менее 0,1 мкф при наличии разрядника на человека опасен, но не смертелен. Величину искрового промежутка руками не регулировать.

Пайкой в поле качера электронных компонентов не заниматься.

Радиантная энергия. Никола Тесла.

В настоящее время подменяются понятия и радиантной энергии дается иное определение, отличное от свойств описанных Николой Тесла. В наши дни радиантная энергия это - энергия открытых систем таких как энергия солнца, вода, геофизические явления которые могут использованы человеком.

Если вернутся к первоисточнику. Одно из свойств радиантного тока демонстрировалось Николой Тесла на устройстве - повышающий трансформатор, конденсатор, разрядник подключенный к медной U-образной шине. На короткозамкнутой шине размещены лампы накаливания. По классическим представлениям, лампы накаливания гореть не должны. Электрический ток должен идти по линии с наименьшим сопротивлением, тоесть по меденой шине.

Для воспроизведения эксперимента был собран стенд. Повышающий трансорматор 220В-10000В 50ГЦ типа ТГ1020К-У2. Во всех патентах Н.Тесла рекомендует в качестве источника питания использовать положительное (однополярное), пульсирующее напряжение. На выходе высоковольтного трансформатора установлен диод, сглаживающий отрицательные пульсации напряжения. На этапе начала заряда конденсатора ток, идущий через диод, сопоставим с коротким замыканием, поэтому для предотвращения выхода из строя диода последовательно включен резистор 50К. Конденсаторы 0.01мкф 16КВ, включены последовательно.

На фотографии, вместо медной шины, представлен соленоид намотанный медной трубкой диаметром 5мм. К пятому витку соленоида подключен контакт лампочки накаливания 12В 21/5ВТ. Пятый виток соленоида (желтый провод), выбран экспериментально, чтобы лампа накаливания не перегорела.

Можно допустить, факт наличия соленоида, вводит в заблуждение многих исследователей пытающихся повторить устройства Дональда Смита (американский изобретатель СЕ устройств) Для полной аналогии с классическим вариантом, предложенным Н.Теслой, соленоид был развернут в медную шину, лампа накаливания горит с такой же яркостью и перегорает при перемещении ближе к концам медной шины. Таким образом, математические выкладки, которыми пользуется американский исследователь слишком упрощены и не описывают процессы происходящие в соленоиде. Расстояние искрового промежутка разрядника не значительно влияет на яркость свечения электролампы, но влияет на рост потенциала. Между контактами электролампы, на которых закреплена вольфрамовая нить, происходит высоковольтный пробой.

Логичным продолжением соленоида в качестве первичной обмотки является и классический вариант трансформатора Н.Тесла.

Что за ток и каковы его характеристики на участке между разрядником и обкладкой конденсатора. То есть в медной шине в схеме предлагаемой Н.Тесла.

Если длина шины порядка 20-30 см., то электрическая лампа, закрепленная на концах медной шины не горит. Если размер шины увеличить до полутора метров лампочка начинает гореть, вольфрамовая нить раскаляется и светится привычным ярко-белым светом. На спирале лампы (между витками вольфрамовой нити) присутствует голубоватое пламя. При значительных "токах", обусловленных увеличением длины медной шины температура увеличивается, лампа темнеет, вольфрамовая нить точечно выгорает. Ток электронов в цепи прекращается, на участке выгорания вольфрама появляется энергетическая субстанция холодного, голубого цвета:

В эксперименте использовался повышающий трансформатор - 10КВ, с учетом диода максимальное напряжение составит 14КВ. По логике - максимальный потенциал всей схемы должен быть не выше этого значения. Так и есть, но только в разряднике, где возникает искра порядка полутора сантиметров. Слабый высоковольтный пробой на участках медной шины в два и более сантиметров говорит о наличии потенциала более 14 КВ. Максимальный потенциал в схеме Н.Тесла у лампочки, которая ближе к разряднику.

Конденсатор начинает заряжаться. На разряднике идет рост потенциала, возникает пробой. Искра обуславливает появление электродвижущей силы определенной мощности. Мощность это произведение тока на напряжение. 12 вольт 10 ампер (толстый провод) то же, что и 1200 вольт 0,1 ампер (тонкий провод). Разница состоит в том, что для передачи большего потенциала требуется меньшее число электронов. Для придачи значительному числу "медленных" электронов в медной шине ускорения (больший ток) требуется время. На данном участке цепи происходит перераспределение - возникает продольная волна увеличения потенциала при незначительным росте тока. На двух различных участках медной шины образуется разность потенциалов. Эта разность потенциалов и обуславливает свечение лампы накаливания.На медной шине наблюдается скин эффект (движение электронов по поверхности проводника) и значительный потенциал, больший чем заряд конденсатора.

Электрический ток обусловлен наличием в кристаллических решётках металлов подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. В вольфраме, из которого сделана нить лампы накаливания, свободные электроны менее подвижны чем в сербре, меди или алюминии. Поэтому движение поверхностного слоя электрнов фольфрамовой нити вызывает свечение лампы накаливания. Вольфрамовая нить лампы накаливания разорвана, потенциальный барьер выхода из металла электроны преодолевают, возникает электронаая эмиссия. Электронны находятся в области разрыва вольфрамовой нити. Энергетическая субстанция голубого цвета следствие и одновременно причина поддержание тока в цепи.

Говорить о полном соответствии полученного тока с радиантным током, описанным Н.Тесла преждевременно. Н.Тесла указывает, что подключенные к медной шине электролампы не нагревались. В прооведенном эксперементе электрические лампы нагреваются. Это говорит о движении электрнов вольфрмаовой нити. В эксперементе следует добиться полного отсутствия электрического тока в цепи: Продольная волна роста потенцила широкого частотного спектра искры без токовой составляющей.

Заряд конденсаторов.

На фотографии показана возможность заряда высоковольтных конденсаторов. Заряд осуществляется с помощью электростатического электричесвтва трансформатора Тесла. Схема и принципы съема описаны в разделе съем энергии.

Ролик демонстрирующий заряд конденсатора 4Мкф можно посмотреть по ссылке:

Разрядник, четыре конденсатора КВИ-3 10КВ 2200ПФ и два конденсатора емкостью 50МКФ 1000В. включены последовательно. В разряднике идет постоянный искровой разряд сатистического электричества. Разярядник собран из клемм магнитного пускателя и имеет более высокое сопротивление, чем медная проволока. Величина искрового промежутка разрядника - 0,8-0,9мм. Величина промежутка между контактами разрядника на основе медной проволоки, подключенной к конденсаторам 0,1 и менее мм. Искровой разряд статического электричества между контактами медной проволоки отсутствует, хотя искровой промежуток меньше, чем в основном разряднике.

Конденсаторы заряжаются до напряжений более 1000В, оценить величину напряжения нет технической возможности. Следует отметить, при неполном заряде конденсатора, например до 200В, тестер показывает колебания напряжения от 150В до 200В и более вольт.

При накоплении заряда конденсаторы заряжаются до напряжений более 1000В, происходит пробой промежутка устанавливаемого медной проволокой подключенной к клемам конденсатора. Пробой сопровождается вспышкой и громким взрывом.

При включении схемы, сразу на клемах конденсатора появляется и начинает рости высокое напряжение и далее идет заряд конденсатора. То что конденсатор заряжен можно определить по уменьшению и последующему прекращению электростатической искры в разряднике.

Если убрать дополнительный разрядник из медной проволоки, подключенной к высоковольтным конденсаторам, вспышки происходят в основном разряднике.

Конденсатор используемый в ролике, МБГЧ-1 4 мкф * 500В через 10 минут непрерывной работы - вздулся и вышел из строя, чему предшествовало бульканье масла.

При работе схемы на всех участках присутствует электростатическое электричество, о чем свидетельствует свечение неоновой лампочки.

Если заряжать конденсаторы высокой емкости без разрядника, при разряде конденсаторов выходят из строя выпрямительные диоды.

Беспроводная передача энергии.

Оба соленоида намотаны на трубе пвх с внешним диаметром 50 мм. Горизонтальный солионоид (передатчик) намотан проводом 0,18 мм, длина 200 мм., расчетная длина провода 174,53м. Вертикальный соленоид (приемник) намотан проводом 0,1 мм., длина 280 мм, расчетная длина провода 439,82м.

Ток потребления схемы менее одного ампера. Электролампа 12 вольт 21 ватт. Яркость свечения лампы составляет около 30% в сравнении с непосредственным подключением к аккумулятору.

На увеличение яркости свечения лампы, помимо перпендикулярного размещения соленоидов, влияет взаимное расположение проводников - конец соленоида передатчика (красная изолента) и начало солиноида приемника (черная изолента). При близком, парралельном их размещении яркость свечения лампы увеличивается.

Заряд конденсаторов в ранее рассмотренной схеме возможен через катушку посредник без непосредственной связи блока съема (высоковольтный конденсатор и выпрямительные диоды) с трансформатором тесла. Эффективность беспроводной передачи энергии порядка 80-90% в сравнении с непосредственным подключением блока съема к соленоиду-передатчику. На фотографии показано наиболее эффективное расположение соленоидов друг относительно друга. Поскольку расположение соленоидов перпендикулярно, передача энергии посредством магнитного поля по классическим представлениям невозможна. Визуально оценить энергетику процесса возможно просмотрев фильм:

Верхний конец соленоида-приемника соеденен с выпрямителями КЦ109А, нижний не соеденен ни с чем. При работающей схеме в нижней части соленоида-приемника наблюдается незначительная искра. Верхний конец соленоида-передатчика в воздухе, не соеденен ни с чем.
Ток потребления 1А. В качестве катушки посредника проверялись соленоиды намотанные проводом 0,1мм, длина 200 и 160 мм. Конденсатор до напряжения необходимого для пробоя разрядника не заряжается. Соленоид-приемник представленный на фотографии дает наилучший результат. Ферритовые наполнители в передатчике и приемнике не использовались.

С уважением, А. Мищук.

Одним из самых распространенных изобретений Николы Тесла считается трансформатор Тесла. Работа этого устройства основана на действии резонансных электромагнитных стоячих волн в катушках. Этот принцип лег в основу множества современных вещей: люминесцентные лампы, кинескопы телевизоров, зарядка устройств на расстоянии. Благодаря явлению резонанса в момент совпадения частоты колебаний контура первичной обмотки с частотой колебания стоячих волн вторичной обмотки между концами катушки проскакивает дуга.

Несмотря на всю кажущуюся сложность этого генератора, сделать его можно и самому. Технология того, как сделать катушку Тесла своими руками, содержится ниже.

Составные части и принцип работы

Трансформатор Тесла собирается из первичной, вторичной катушки и обвязки, составляемой из разрядника или прерывателя, конденсатора и терминала, служащего выходом.

Первичная обмотка состоит из небольшого числа витков медного провода большого сечения или медной трубки. Она бывает горизонтальной (плоской), вертикальной (цилиндрической) или конической. Вторичная обмотка состоит из большого числа витков меньшего сечения и является наиболее важным узлом конструкции. Отношение ее длины к диаметру должно составлять 4:1, а в основании должно располагаться заземленное защитное кольцо из медного провода, призванное сохранить электронику установки.

Так как работает трансформатор Тесла в импульсном режиме, его конструкция характеризуется тем, что в нее не входит ферромагнитный сердечник. Это позволяет снизить взаимную индукцию между обмотками. Конденсатор, взаимодействуя с первичной катушкой, создает колебательный контур с включенным в него разрядником, в данном случае газовым. Разрядник собирают из массивных электродов, а для большей износостойкости дополнительно снабжают радиаторами.

Принцип работы катушки Тесла следующий. Конденсатор через дроссель заряжается от трансформатора. Скорость зарядки напрямую зависит от показателя индуктивности. Зарядившись до критического уровня, он вызовет пробой разрядника. После этого в первичном контуре генерируются высокочастотные колебания. Одновременно с этим активируется разрядник, убирающий трансформатор из общего контура, замыкая его.

Если это не произошло, то в первичном контуре могут произойти потери, негативно влияющие на его работу. В стандартной схеме параллельно с источником питания устанавливается газовый разрядник.

Таким образом, катушка Тесла на выходе может выдать напряжение в несколько миллионов вольт. От такого напряжения в воздухе возникают разряды электричества, имеющие вид коронарных разрядов и стримеров.

Крайне важно помнить, что эти изделия генерируют токи высокого потенциала и смертельно опасны для жизни. Даже маломощные устройства способны вызывать сильные ожоги, повреждение нервных окончаний, мышечных тканей и связок. Способны вызывать остановку сердца.

Конструкция и сборка

Трансформатор Тесла был запатентован в 1896 г. и по своей конструкции прост для исполнения. Он включает в себя:

Первичную катушку с обмоткой из медной жилы сечением от 6 мм², в количестве достаточном для 5-7 витков.
Вторичную катушку из диэлектрического материала и провода диаметром до 0,5 мм и длиной достаточной для 800-1000 витков.
Полусферы разрядника.
Конденсаторов.
Защитного кольца из медной жилы, как на первичной обмотке трансформатора.

Особенность прибора заключается в том, что его мощность не зависит от мощности питающего источника. Важнее физические свойства воздуха. Устройство может создавать колебательные контуры различными методами:

с использованием разрядника искрового промежутка;
с помощью генератора колебания на транзисторах;
на лампах.

Для изготовления трансформатора Тесла своими руками потребуется:

Для первичной обмотки – 3 м тонкой медной трубки диаметром 6 мм либо медная жила того же диаметра и длины.
Для сборки вторичной обмотки необходима ПВХ труба диаметром 5см и длиной около 50 см и резьбовой фитинг ПВХ к ней. Также необходим медный, покрытый лаком или эмалью, провод диаметром 0,5 мм и длиной 90 м.
Металлический фланец с внутренним диаметром 5 см.
Различные гайки, шайбы и болты.
Разрядник.
Гладкая полусфера для терминала.
Конденсатор можно изготовить самостоятельно. Для него потребуются 6 стеклянных бутылочек, поваренная соль, рапсовое или вазелиновое масло, алюминиевая фольга.
Потребуется источник питания, выдающий 9кВ при 30мА.

Схема трансформатора Тесла проста в реализации. От трансформатора отходят 2 провода с подключенным разрядником. К одному из проводов подключаются последовательно соединенные конденсаторы. В конце расположена первичная обмотка. Отдельно располагается вторичная катушка с терминалом и заземленным кольцом защиты.

Описание того, как собрать катушку Тесла в домашних условиях:

Изготавливают вторичную обмотку, предварительно закрепив край провода на конце трубы. Наматывать следует равномерно, не допуская обрыва провода. Между витками не должны присутствовать зазоры.
Закончив, оберните обмотку в верхней и нижней частях малярной лентой. После этого покройте обмотку лаком или эпоксидной смолой.
Подготовьте 2 панели для нижнего и верхнего оснований. Подойдет любой диэлектрический материал, лист фанеры или пластика. Установите по центру нижнего основания металлический фланец и закрепите его болтами так, чтобы между нижним и верхним основаниями осталось место.
Подготовьте первичную обмотку, скрутив ее в спираль и закрепив на верхнем основании. Просверлив в нем 2 отверстия, выведите концы трубки в них. Закреплять ее следует так, чтобы исключить соприкосновение обмоток и при этом соблюсти расстояние между ними в 1 см.
Для изготовления разрядника потребуется поместить 2 болта напротив друг друга в деревянную рамку. Расчет сделан на то, что при движении они будут играть роль регулятора.
Конденсаторы изготавливаются следующим образом. Стеклянные бутылки обматывают фольгой и заливают в них соленую воду. Ее состав для всех бутылок должен быть одинаковым – 360 г на 1л воды. Пробивают крышки и вставляют в них провода. Конденсаторы готовы.
Соединяют все узлы по схеме, описанной выше. Обязательно заземляют вторичную обмотку.
Итоговое количество в первичной обмотке должно составить 6,5 витка, во вторичной – 600 витков.

Описанная последовательность действий дает представление о том, как сделать трансформатор Тесла самому.

Включение, проверка и регулировка

Первый запуск желательно производить вне помещения, также стоит подальше убрать все бытовые приборы, чтобы исключить их поломку. Помните о мерах предосторожности! Для запуска выполняют следующие действия:

Проходят по всей цепочке проводов и проверяют, чтобы нигде не соприкасались оголенные контакты, а все узлы были надежно закреплены. В разряднике между болтами оставляют небольшой зазор.
Подают напряжение и наблюдают за появлением стримера. В случае его отсутствия к вторичной обмотке подносят люминесцентную лампу или лампу накаливания. Желательно закрепить их на диэлектрике, подойдет кусок ПВХ трубы. Появление свечения подтверждает, что трансформатор Тесла работает.
В случае отсутствия свечения меняют выводы первичной катушки местами.

Если с первого раза не получилось, не отчаивайтесь. Попробуйте изменить количество витков во вторичной обмотке и расстоянием между обмотками. Подкрутите болты в разряднике.

Мощная катушка Тесла

Отличительной особенностью такой катушки являются ее размеры, сила получаемого тока и метод генерации резонансных колебаний.

Выглядит это следующим образом. После включения заряжается конденсатор. Достигнув максимального уровня заряда, происходит пробой в разряднике. На следующем этапе образуется LC контур – цепь, образованная последовательным включением конденсатора и первичного контура. Это создает во вторичной обмотке резонансные колебания и напряжения высокой мощности.

При этом нечто подобное можно собрать и в домашних условиях. Для этого следует:

Увеличить в 1,5-2,5 раза диаметр катушки и сечение провода.
Изготовить терминал в форме тороида. Для этого подойдет алюминиевая гофра диаметром 100 мм.
Заменить источник постоянного на источник переменного тока, выдающий 3-5кВ.
Сделать надежное заземление.
Убедиться в том, что ваша проводка выдержит такую нагрузку.

Такие трансформаторы могут генерировать мощность до 5кВт и создавать коронарные и дуговые разряды. При этом максимальный эффект достигается при совпадении частоты обоих контуров.

Работа кинескопных телевизоров, люминесцентных и энергосберегающих лампочек, дистанционная зарядка аккумуляторов обеспечивается специальным устройством - трансформатором (катушкой) Тесла. Для создания эффектных световых зарядов фиолетового цвета, напоминающих молнию, также применяется катушка Тесла. Схема на 220 В позволяет понять устройство этого прибора и при необходимости сделать его своими руками.

Механизм работы

Катушка Тесла представляет собой электроаппарат, способный в несколько раз увеличивать напряжение и токовую частоту. Во время её работы образуется магнитное поле, которое может влиять на электротехнику и состояние человека. Попадающие в воздух разряды способствуют выделению озона. Конструкция трансформатора состоит из следующих элементов:

Первичной катушки. Имеет в среднем 5−7 витков провода с диаметром сечения не меньше 6 мм².
Вторичной катушки. Состоит из 70−100 витков диэлектрика с диаметром не более 0,3 мм.
Конденсатора.
Разрядника.
Излучателя искрового свечения.

Трансформатор, созданный и запатентованный Николой Тесла в 1896 году, не имеет ферросплавов, которые в других аналогичных приборах используются для сердечников. Мощность катушки ограничивается электрической прочностью воздуха и не зависит от мощности источника напряжения.

При попадании напряжения на первичный контур на нём генерируются высокочастотные колебания. Благодаря им на вторичной катушке возникают резонансные колебания, результатом которых является электрический ток, характеризующийся большим напряжением и высокой частотой. Прохождение этого тока через воздух приводит к возникновению стримера - фиолетового разряда, напоминающего молнию.

Колебания контуров, возникающие в процессе работы катушки Тесла, могут быть сгенерированы разными способами. Чаще всего это происходит с помощью разрядника, лампы или транзистора. Наиболее мощными являются устройства, в которых используются генераторы двойного резонанса.

Исходные материалы

Человеку, обладающему основными знаниями в области физики и электрики, собрать трансформатор Тесла своими руками не составит труда. Необходимо лишь приготовить набор основных деталей:

Обязательным элементом первичной катушки является охлаждающий радиатор, размер которого напрямую влияет на эффективность охлаждения оборудования. В качестве обмотки может быть использована трубка из меди или провод диаметром 5−10 мм.

Вторичная катушка требует обязательной изоляции в виде обработки краской, лаком или другим диэлектриком. Дополнительной деталью этого контура является последовательно подключённый терминал. Его использование целесообразно только при мощных разрядах, при небольших стримерах достаточно вывести конец обмотки вверх на 0,5−5 см.

Схема подключения

Трансформатор Тесла собирается и подключается в соответствии с электрической схемой. Монтаж маломощного устройства следует проводить в несколько этапов:

Сборка более мощного трансформатора происходит по аналогичной схеме. Чтобы добиться большой мощности, потребуется :

Максимальная мощность, которую может достигать правильно собранный трансформатор Тесла, доходит до 4,5 кВт. Такой показатель может быть достигнут с помощью уравнивания частот обоих контуров.

Собранную своими руками катушку Тесла обязательно необходимо проверить. Во время проверочного подключения следует:

Установить переменный резистор в среднюю позицию.
Отследить наличие разряда. При его отсутствии нужно поднести к катушке люминесцентную лампу или лампу накаливания. Её свечение будет свидетельствовать о наличии электромагнитного поля и о работоспособности трансформатора. Также исправность прибора можно определить по самостоятельно зажигающимся радиолампам и вспышкам на конце излучателя.

Первый запуск прибора должен осуществляться при отслеживании температуры. При сильном нагревании требуется подключить дополнительное охлаждение.

Применение трансформатора

Катушка может создавать разные виды зарядов. Чаще всего при её работе возникает заряд в форме дуги.

Свечение воздушных ионов в электрическом поле с повышенным напряжением называют коронным разрядом. Он представляет собой голубоватое излучение, образующееся вокруг деталей катушки, имеющих значительную кривизну поверхности.

Искровой разряд или спарк проходит от терминала трансформатора до поверхности земли либо до заземлённого предмета в виде пучка быстро меняющих форму и гаснущих ярких полос.

Стример выглядит как тонкий слабо светящийся световой канал, имеющий множество разветвлений и состоящий из свободных электронов и ионизированных частиц газа, не уходящих в землю, а протекающих по воздуху.

Создание разного рода электроразрядов при помощи катушки Тесла происходит при большом увеличении тока и энергии, вызывающем треск. Расширение каналов некоторых разрядов провоцирует увеличение давления и образование ударной волны. Совокупность ударных волн по звуку напоминает треск искр при горении пламени.

Эффект от трансформатора такого рода ранее использовали в медицине для лечения заболеваний. Высокочастотный ток, протекая по коже человека, давал оздоровительный и тонизирующий эффект. Он оказывался полезным только при условии невысокой мощности. При возрастании мощности до больших значений получался обратный результат, негативно влияющий на организм.

С помощью такого электроприбора разжигают газоразрядные лампы и обнаруживают течь в вакуумном пространстве. Также его успешно применяют в военной сфере с целью быстрого уничтожения электрооборудования на кораблях, танках или в зданиях. Мощный импульс, генерируемый катушкой за очень короткий период, выводит из строя микросхемы, транзисторы и прочие аппараты, находящиеся в радиусе десятков метров. Процесс уничтожения техники происходит бесшумно.

Самой зрелищной сферой применения являются показательные световые шоу . Все эффекты создаются благодаря формированию мощных воздушных зарядов, длина которых измеряется несколькими метрами. Это свойство позволяет широко применять трансформатор при съёмках фильмов и создании компьютерных игр.

При разработке этого устройства Никола Тесла планировал использовать его для передачи энергии в глобальном масштабе. Идея учёного базировалась на применении двух сильных трансформаторов, располагающихся на разных концах Земли и функционирующих с равной резонансной частотой.

В случае успешного использования такой системы энергопередачи необходимость в электростанциях, медных кабелях и поставщиках электричества полностью бы отпала. Каждый житель планеты смог бы использовать электроэнергию в любом месте абсолютно безвозмездно. Однако в силу экономической нерентабельности замысел знаменитого физика до сих пор не был (и вряд ли когда-то будет) реализован.