Тесла трансформатору (аппараттын иштөө принциби кийинчерээк талкууланат) 1896-жылы 22-сентябрда патенттелген. Аппарат жогорку потенциалдуу жана жыштыктагы электр агымдарын чыгаруучу түзүлүш катары көрсөтүлдү. Аппаратты Никола Тесла ойлоп таап, анын атынан аталган. Келгиле, бул түзмөктү кененирээк карап чыгалы.
Tesla трансформатору: иштөө принциби
Аппараттын иштешинин маңызын белгилүү селкинчектин мисалы менен түшүндүрүүгө болот. Алар аргасыз термелүү шартында термелгенде, максималдуу боло турган амплитудасы колдонулган күчкө пропорционалдуу болот. Эркин режимде термелүүдө максималдуу амплитудасы бир эле аракеттер менен көп эсе көбөйөт. Бул Тесла трансформаторунун маңызы. Аппаратта селкинчек катары термелүүчү экинчилик схема колдонулат. Генератор колдонулган аракеттин ролун ойнойт. Алардын ырааттуулугу (катуу зарыл убакыт аралыгында түртүү) менен башкы осциллятор же негизги схема (түзмөккө ылайык) камсыз кылынат.
Сыпаттама
Жөнөкөй Tesla трансформатору эки катушканы камтыйт. Бири негизги, экинчиси экинчи. Ошондой эле, Тесла резонанстык трансформатору тороидден турат (ар дайым колдонулбайт),конденсатор, токтоочу. Акыркысы - үзгүлтүккө учураткыч - Spark Gapтин англис версиясында табылган. Тесла трансформаторунда "чыгаруу" терминалы да бар.
Катушкалар
Primary, эреже катары, чоң диаметрдеги зымдарды же бир нече бурулуштары бар жез түтүктү камтыйт. Экинчи катушка кичирээк кабель бар. Анын бурулуштары болжол менен 1000. Негизги катушка жалпак (горизонталдуу), конус же цилиндр (вертикалдуу) формада болушу мүмкүн. Бул жерде кадимки трансформатордон айырмаланып, ферромагниттик өзөк жок. Ушундан улам, катушкалар ортосундагы өз ара индукция бир кыйла азаят. Конденсатор менен бирге негизги элемент термелүү схемасын түзөт. Ал учкун боштугун камтыйт - сызыктуу эмес элемент.
Экинчи катушка да термелүү схемасын түзөт. Тороидалдык жана өзүнүн катушкасы (аралаш) сыйымдуулугу конденсатордун милдетин аткарат. Экинчи орогуч көбүнчө лак же эпоксид катмары менен капталган. Бул электр тогунун бузулушун алдын алуу үчүн жасалат.
разряддагыч
Tesla трансформаторунун схемасы эки массалык электродду камтыйт. Бул элементтер электр жаасы аркылуу өткөн жогорку агымдарга туруктуу болушу керек. Жөнгө салынуучу боштук жана жакшы муздатуу зарыл.
Терминал
Бул элементти ар кандай конструкциядагы резонанстуу Tesla трансформаторуна орнотууга болот. Терминал шар, учтуу төөнөгүч же диск болушу мүмкүн. Ал чоң көлөмдө болжолдонгон учкун разрядын өндүрүү үчүн иштелип чыкканузундугу. Ошентип, эки туташкан термелүү схемасы Tesla трансформаторун түзөт.
Эфирден алынган энергия аппараттын иштөө максаттарынын бири. Аппараттын ойлоп табуучусу Z толкунунун 377 Ом санына жетүүгө аракет кылган. Ал барган сайын чоңураак орамдарды жасаган. Тесла трансформаторунун нормалдуу (толук) иштеши эки схема тең бирдей жыштыкка туураланганда камсыздалат. Эреже катары, тууралоо процессинде биринчилик экинчиликке туураланат. Бул конденсатордун сыйымдуулугун өзгөртүү аркылуу ишке ашат. Негизги орамдагы бурулуштардын саны да чыгууда максималдуу чыңалуу пайда болгонго чейин өзгөрөт.
Келечекте жөнөкөй Tesla трансформаторун түзүү пландалууда. Эфирдин энергиясы адамзат үчүн толук иштейт.
Аракет
Tesla трансформатору импульстук режимде иштейт. Биринчи фаза - разряд элементинин бузулуу чыңалууга чейинки конденсатор заряды. Экинчиси - баштапкы схемадагы жогорку жыштыктагы термелүүлөрдүн генерациясы. Параллель туташтырылган учкун боштук чынжырдан тышкары трансформаторду (кубат булагы) жаап салат. Болбосо, ал белгилүү бир жоготууларга учурайт. Бул өз кезегинде баштапкы схеманын сапат факторун төмөндөтөт. Практика көрсөткөндөй, мындай таасир разряддын узактыгын бир кыйла кыскартат. Ушуга байланыштуу, жакшы курулган схемада чектөөчү ар дайым булакка параллель жайгаштырылат.
Заряддоо
Ал төмөнкү жыштыктагы күчөтүүчү трансформатордун негизиндеги тышкы жогорку чыңалуу булагы тарабынан өндүрүлөт. Конденсатор сыйымдуулугу индуктор менен бирге белгилүү бир чынжырды түзө тургандай тандалат. Анын резонанстык жыштыгы жогорку чыңалуу чынжырына барабар болушу керек.
Практикада баары бир аз башкача. Тесла трансформаторунун эсептөөлөрү жүргүзүлгөндө, экинчи схеманы сордурууга жумшала турган энергия эсепке алынбайт. Заряддын чыңалуусу разряддагычтын бузулушундагы чыңалуу менен чектелет. Ал (элемент аба болсо) жөнгө салынышы мүмкүн. Бузулуу чыңалуусу электроддордун ортосундагы форманы же аралыкты өзгөртүү жолу менен оңдолот. Эреже катары, көрсөткүч 2-20 кВ диапазонунда. Чыңалуунун белгиси конденсаторду өтө көп "кыскартбашы" керек, ал тынымсыз өзгөрүп турат.
Муун
Электроддордун ортосундагы бузулуу чыңалуусуна жеткенден кийин учкун боштугунда электрдик көчкү сыяктуу газ бузулуусу пайда болот. Конденсатор катушка разрядталат. Андан кийин газда калган иондордун (зарядды алып жүрүүчүлөр) эсебинен бузулуу чыңалуусу кескин төмөндөйт. Натыйжада термелүү контурунун конденсатор жана биринчи катушкадан турган схемасы учкун боштугу аркылуу жабык бойдон калат. Ал жогорку жыштык термелүүлөрдү жаратат. Алар акырындык менен соолуп, негизинен разряддагы жоготууларга, ошондой эле электромагниттик энергиянын экинчи катушка өтүп кетишине байланыштуу. Ошого карабастан, термелүүлөр ток LC чынжырынын термелүү амплитудасына караганда учкун боштугунда бир кыйла төмөн бузулуу чыңалуусун кармап туруу үчүн заряд алып жүрүүчүлөрдүн жетиштүү санын түзгөнгө чейин уланат. Экинчи схемадарезонанс пайда болот. Бул терминалда жогорку чыңалууга алып келет.
Модификациялар
Тесла трансформаторунун чынжырынын кандай түрү болбосун, экинчилик жана баштапкы чынжырлар ошол эле бойдон калат. Бирок, негизги элементтин компоненттеринин бири башка дизайн болушу мүмкүн. Атап айтканда, кеп жогорку жыштыктагы термелүүлөрдүн генератору жөнүндө болуп жатат. Мисалы, SGTC модификациясында бул элемент учкун боштугунда аткарылат.
RSG
Тесланын жогорку кубаттуулуктагы трансформатору бир кыйла татаал учкун боштук дизайнын камтыйт. Атап айтканда, бул RSG моделине тиешелүү. Аббревиатура Rotary Spark Gap дегенди билдирет. Аны төмөнкүчө которууга болот: айлануучу / айлануучу учкун же жаа өчүрүүчү (кошумча) түзүлүштөр менен статикалык боштук. Бул учурда боштуктун иштөө жыштыгы конденсатордун заряддоо жыштыгы менен синхрондуу тандалат. Учкун роторунун ажырымынын конструкциясына мотор (көбүнчө ал электрдик), электроддор менен диск (айлануучу) кирет. Акыркысы же жабуу үчүн жупташкан компоненттерди жабат же жакындайт.
Контакттардын жайгашуусун жана валдын айлануу ылдамдыгын тандоо термелүү пакеттеринин талап кылынган жыштыгына негизделет. Моторду башкаруу түрүнө ылайык, учкун роторунун боштуктары асинхрондуу жана синхрондуу болуп бөлүнөт. Ошондой эле, айлануучу учкун боштугун колдонуу электроддор арасындагы мите жаа болуу ыктымалдыгын бир топ азайтат.
Кээ бир учурларда кадимки учкун боштугу алмаштырылаткөп баскычтуу. Муздатуу үчүн бул компонент кээде газ түрүндөгү же суюк диэлектриктерге (мисалы, майга) жайгаштырылат. Статистикалык учкун боштугунун жаасын өчүрүүнүн типтүү ыкмасы катары электроддорду күчтүү аба агымынын жардамы менен тазалоо колдонулат. Кээ бир учурларда, классикалык дизайндагы Тесла трансформатору экинчи токтоочу менен толукталат. Бул элементтин максаты төмөнкү вольттуу (тамактануу) зонасын жогорку вольттогу асқын чыгуулардан коргоо.
Чампа катушкасы
VTTC модификациясы вакуумдук түтүктөрдү колдонот. Алар RF термелүү генераторунун ролун ойнойт. Эреже катары, бул GU-81 типтеги абдан күчтүү лампалар. Бирок кээде сиз аз кубаттуу дизайнды таба аласыз. Бул учурда өзгөчөлүктөрдүн бири жогорку чыңалуу менен камсыз кылуу зарылдыгынын жоктугу болуп саналат. Салыштырмалуу аз разряддарды алуу үчүн, болжол менен 300-600 V керек. Мындан тышкары, VTTC дээрлик эч кандай ызы-чуу чыгарбайт, ал Тесла трансформатору учкун боштугунда иштегенде пайда болот. Электрониканын өнүгүшү менен аппараттын көлөмүн бир топ жөнөкөйлөштүрүү жана кичирейтүү мүмкүн болду. Лампалардагы дизайндын ордуна транзисторлордогу Tesla трансформатору колдонула баштады. Адатта, тиешелүү кубаттуулуктун жана токтун биполярдык элементи колдонулат.
Тесла трансформаторун кантип жасоо керек?
Жогоруда айтылгандай, дизайнды жөнөкөйлөтүү үчүн биполярдык элемент колдонулат. Талаа эффективдүү транзисторду колдонуу алда канча жакшы экени талашсыз. Бирок генераторлорду чогултууда тажрыйбасы жок адамдар үчүн биполяр менен иштөө оңой. Катушка орогуч жанаколлектор 0,5-0,8 миллиметр зым менен жургузулет. Жогорку вольттуу тетикте зым 0,15-0,3 мм калыңдыкта алынат. Болжол менен 1000 бурулуш жасалат. Орамдын "ысык" учуна спираль коюлат. Кубат 10 В, 1 А трансформатордон алынышы мүмкүн. 24 В же андан көп кубаттуулукту колдонууда корона разрядынын узундугу бир топ көбөйөт. Генератор үчүн KT805IM транзисторун колдонсоңуз болот.
Аспапты колдонуу
Чыгууда сиз бир нече миллион вольт чыңалууну ала аласыз. Ал абада таасирдүү разряддарды түзүүгө жөндөмдүү. Акыркы, өз кезегинде, көп метр узундугу болушу мүмкүн. Бул көрүнүштөр көп адамдар үчүн сыртынан абдан жагымдуу. Tesla трансформаторун сүйүүчүлөрү декоративдик максатта колдонулат.
Ойлоп табуучу өзү аппаратты аралыктагы түзүлүштөрдү зымсыз башкарууга (радио башкаруу), маалыматтарды жана энергияны өткөрүүгө багытталган термелүүлөрдү жайылтуу жана түзүү үчүн колдонгон. 20-кылымдын башында Тесла катушкасы медицинада колдонула баштаган. Бейтаптар жогорку жыштыктагы алсыз ток менен дарыланган. Алар, теринин жука беттик катмары аркылуу агып, ички органдарга зыян келтирген эмес. Ошол эле учурда агымдар организмге айыктыруучу жана тоник таасирин тийгизген. Мындан тышкары, трансформатор газ разряддык лампаларды күйгүзүү жана вакуумдук системалардагы агып чыгууларды издөө үчүн колдонулат. Бирок, биздин убакта, аппараттын негизги колдонуу когнитивдик жана эстетикалык каралышы керек.
Эффекттер
Алар аппараттын иштеши учурунда ар кандай газ разряддарынын пайда болушу менен байланышкан. Көпчүлүк адамдардем алуу эффекттерин көрүү үчүн Tesla трансформаторлорун чогултуңуз. Жалпысынан аппарат төрт түрдөгү разряддарды чыгарат. Көп учурда разряддар катушкадан чыгып гана тим болбостон, анын багыты боюнча жерге туташтырылган объектилерден да кандайча багытталганын байкоого болот. Алар ошондой эле корона жаркыраган болушу мүмкүн. Белгилей кетчү нерсе, кээ бир химиялык кошулмалар (иондук) терминалга колдонулганда разряддын түсүн өзгөртүшү мүмкүн. Мисалы, натрий иондору кызгылт сары түстү, бор иондору учкунду жашыл кылат.
Стримерлер
Бул бүдөмүк жаркылдаган бутакталган ичке каналдар. Аларда иондоштурулган газ атомдору жана алардан бөлүнгөн эркин электрондор бар. Бул разряддар катушканын терминалынан же эң курч бөлүктөрүнөн түз абага агышат. Өзөгүндө стримерди трансформатордун жанындагы BB талаасы тарабынан түзүлүүчү абанын көрүнүүчү иондоштуруусу (иондордун жаркыроосу) деп кароого болот.
Арк разряды
Бул абдан көп пайда болот. Мисалы, трансформатордун кубаттуулугу жетиштүү болсо, терминалга жерге туташтырылган объектти алып келгенде дога пайда болушу мүмкүн. Кээ бир учурларда, объектке чыгууга тийип, андан кийин барган сайын артка чегинүү жана жаа созуу талап кылынат. Ишенимдүүлүк жана катушканын күчү жетишсиз болгондо, мындай разряд компоненттерге зыян келтириши мүмкүн.
Spark
Бул учкун заряды учтуу бөлүктөрдөн же терминалдан түз жерге (жерге коюлган объект) бөлүнүп чыгат. Учкун тез өзгөрүүчү же жок болуп кетүүчү жаркыраган жип сымал тилкелерде, күчтүү бутактанган жанатез-тез. Учкун разрядынын өзгөчө түрү да бар. Ал кыймыл деп аталат.
Корона разряды
Бул абада камтылган иондордун жаркырашы. Ал жогорку чыңалуудагы электр талаасында ишке ашат. Натыйжада бетинин олуттуу ийрилиги менен структуранын BB компоненттеринин жанында көгүш, көзгө жагымдуу жаркырап пайда болот.
Функциялар
Трансформатор иштеп жаткан учурда мүнөздүү электр чырылдаганы угулуп турат. Бул көрүнүш стримерлер учкун каналдарына айланган процесске байланыштуу. Ал энергиянын көлөмүнүн жана учурдагы күчтүн кескин өсүшү менен коштолот. Ар бир каналдын тез кеңейиши жана аларда басымдын кескин жогорулашы байкалат. Натыйжада чек араларда сокку толкундары пайда болот. Алардын кеңейген каналдарынан айкалышы тырылдаган үндү түзөт.
Адамдын таасири
Мындай жогорку чыңалуудагы башка булактар сыяктуу эле, Tesla катушкасы өлүмгө алып келиши мүмкүн. Бирок аппараттын кээ бир түрлөрү боюнча ар кандай пикир бар. Жогорку жыштыктагы жогорку чыңалуу териге таасир этет жана ток фазадагы чыңалуудан бир топ артта турат жана токтун күчү потенциалга карабастан, өтө аз болгондуктан, адамдын денесине разряд жүрөктүн токтоп калышына же башка олуттуу ооруларга алып келбейт. дене.
