Tesla-Spule. Gerät und Typen. Arbeit und Anwendung. Selbstgemachter Tesla-Transformator mit detailliertem Diagramm, Beschreibung und Details

Der berühmte Erfinder Nikola Tesla hat viele Errungenschaften in Wissenschaft und Technologie vorzuweisen, aber nur eine Erfindung trägt seinen Namen. Dies ist ein resonanter Transformator, auch als „Tesla-Spule“ bekannt.

Der Tesla-Transformator besteht aus einer Primär- und einer Sekundärwicklung, einer Schaltung zur Versorgung der Primärwicklung mit der Resonanzfrequenz der Sekundärwicklung und optional einer zusätzlichen Kapazität am Hochspannungsausgang der Sekundärwicklung. Die auf einem zusätzlichen Behälter montierte Spitze erhöht die elektrische Feldstärke und erleichtert den Luftabbau. Die zusätzliche Kapazität reduziert die Betriebsfrequenz, verringert die Belastung der Transistoren und verlängert einigen Berichten zufolge die Länge der Entladungen. Als Rahmen der Sekundärwicklung wird ein Stück PVC-Kanalrohr verwendet. Die Sekundärwicklung besteht aus ca. 810 Windungen 0,45 mm Lackdraht. Die Primärwicklung besteht aus acht Drahtwindungen mit einem Querschnitt von 6 mm2. Die Leistungsschaltung basiert auf dem Prinzip der Eigenschwingung und ist auf Leistungstransistoren aufgebaut.

Die Essenz von Teslas Erfindung ist einfach. Wenn Sie den Transformator mit einem Strom mit einer Frequenz speisen, die der Resonanzfrequenz für seine Sekundärwicklung entspricht, erhöht sich die Ausgangsspannung um das Zehn- und sogar Hundertfache. Tatsächlich wird sie durch die elektrische Stärke der umgebenden Luft (oder eines anderen Mediums) und des Transformators selbst sowie durch Verluste aufgrund von Funkwellenstrahlung begrenzt. Die berühmteste Rolle im Showbusiness: Sie kann Blitze werfen!

Form und Inhalt

Der Transformator sieht sehr ungewöhnlich aus - er scheint speziell für das Showbusiness entwickelt worden zu sein. Anstelle des üblichen massiven Eisenkerns mit dicken Wicklungen gibt es ein langes hohles Dielektrikumsrohr, auf das der Draht in nur einer Lage gewickelt ist. Solch ein seltsames Erscheinungsbild wird durch die Notwendigkeit verursacht, eine maximale elektrische Festigkeit der Struktur sicherzustellen.

Neben dem ungewöhnlichen Aussehen hat der Tesla-Transformator ein weiteres Merkmal: Er hat notwendigerweise ein bestimmtes System, das einen Strom in der Primärwicklung genau mit der Resonanzfrequenz der Sekundärwicklung erzeugt. Tesla selbst verwendete den sogenannten Funkenkreis (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Sein Prinzip besteht darin, den Kondensator von einer Stromquelle aufzuladen und ihn dann mit der Primärwicklung zu verbinden. Zusammen bilden sie einen Schwingkreis.

Die Kapazität des Kondensators und die Induktivität der Wicklung werden so gewählt, dass die Oszillationsfrequenz in dieser Schaltung mit der erforderlichen übereinstimmt. Das Schalten erfolgt über eine Funkenstrecke: Sobald die Spannung am Kondensator einen bestimmten Wert erreicht, entsteht in der Funkenstrecke ein Funke, der den Stromkreis schließt. Sie können oft Aussagen sehen, dass "ein Funke ein vollständiges Frequenzspektrum enthält, daher gibt es immer eine Resonanz, aufgrund derer der Transformator funktioniert." Dem ist jedoch nicht so - ohne die richtige Auswahl von Kapazität und Induktivität kann keine wirklich hohe Ausgangsspannung erzielt werden.

Wir entschieden uns, unseren eigenen Tesla-Transformator herzustellen, und entschieden uns für eine fortschrittlichere Schaltung - eine Transistorschaltung. Mit Transistorgeneratoren können Sie möglicherweise jede Form und Frequenz des Signals in der Primärwicklung erhalten.

Die von uns gewählte Schaltung besteht aus einem Leistungstransistor-Treiberchip, einem kleinen Transformator zur Entkopplung dieses Treibers von einer 220-V-Versorgungsspannung und einer Halbbrücke aus zwei Leistungstransistoren und zwei Folienkondensatoren. Der Transformator ist auf einen Ferritring mit einer Betriebsfrequenz von mindestens 500 kHz gewickelt, darauf werden drei Wicklungen mit 10-15 Drahtwindungen hergestellt. Es ist sehr wichtig, die Transistoren so an die Transformatorwicklungen anzuschließen, dass sie gegenphasig arbeiten: Wenn einer offen ist, ist der andere geschlossen.

Die gewünschte Frequenz entsteht durch Rückkopplung von der Sekundärwicklung (die Schaltung basiert auf Eigenschwingungen). Die Rückkopplung kann auf zwei Arten erfolgen: entweder mit einem Stromwandler mit 50-80 Drahtwindungen auf demselben Ferritring wie der Trenntransformator, durch den der Erdungsdraht des unteren Teils der Sekundärwicklung verläuft, oder ... nur ein Stück Draht, das als Antenne fungiert und von der Sekundärwicklung emittierte Funkwellen auffängt.

Wir winden uns auf einen Schnurrbart

Als Rahmen der Primärwicklung haben wir ein PVC-Abwasserrohr mit einem Durchmesser von 9 cm und einer Länge von 50 cm genommen, zum Wickeln verwenden wir Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,45 mm. Der Rahmen und die Spule des Wickeldrahtes sind auf zwei parallelen Achsen angeordnet. Als Achse des Rahmens fungierte ein Stück PVC-Rohr mit kleinerem Durchmesser, und die Rolle der Achse der Spule mit Draht übernahm ein Pfeil aus einem in der Redaktion herumliegenden Bogen.

Es gibt drei Arten von Primärwicklungen: flache spiralförmige, kurze spiralförmige und konische Wicklung. Die erste bietet maximale elektrische Stärke, jedoch auf Kosten der Stärke der induktiven Kopplung. Im Gegensatz dazu stellt die zweite die beste Verbindung her, aber je höher sie ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass ein Zusammenbruch zwischen ihr und der Sekundärwicklung auftritt. Die konische Wicklung ist eine Zwischenoption, mit der Sie das beste Gleichgewicht zwischen induktiver Kopplung und elektrischer Stärke erzielen können. Wir haben nicht mit Rekordspannungen gerechnet, daher fiel die Wahl auf eine Schraubenwicklung: Sie ermöglicht einen maximalen Wirkungsgrad und ist einfach herzustellen.

Als Leiter nahmen wir ein Stromkabel für Audiogeräte mit einem Querschnitt von 6 mm², von dem acht Windungen auf ein Stück PVC-Rohr mit einem größeren Durchmesser als dem des sekundären Wickelrahmens gewickelt und mit gewöhnlichem Isolierband befestigt wurden . Diese Option kann nicht als ideal angesehen werden, da der Hochfrequenzstrom nur über die Oberfläche der Leiter fließt (Skin-Effekt), sodass es richtiger ist, die Primärwicklung aus einem Kupferrohr herzustellen. Aber unser Verfahren ist einfach herzustellen und funktioniert recht gut bei nicht zu hohen Leistungen.

Kontrolle

Für die Rückkopplung war ursprünglich geplant, einen Stromwandler zu verwenden. Bei niedrigen Spulenleistungen erwies es sich jedoch als unwirksam. Und bei einer Antenne ist es schwieriger, einen Anfangsimpuls zu liefern, der Schwingungen auslöst (bei einem Transformator kann ein weiterer Draht durch seinen Ring geführt werden, an dem eine herkömmliche Batterie für einen Bruchteil geschlossen werden kann einer Sekunde). Als Ergebnis haben wir ein gemischtes System erhalten: Ein Ausgang des Transformators war mit dem Eingang der Mikroschaltung verbunden, und der zweite Draht war mit nichts verbunden und diente als Antenne.

Kurzschlüsse, Transistorausfälle und andere Störungen wurden anfangs für sehr wahrscheinlich gehalten, also wurde zusätzlich eine Kontrolltafel mit einem 10-A-Wechselstrom-Amperemeter, einer 10-A-Automatiksicherung und einem Paar „Neons“ angefertigt: Man zeigt an, ob Spannung anliegt am Eingang des Panels und der andere - ob der Strom zur Spule fließt. Mit einer solchen Fernbedienung können Sie die Spule bequem ein- und ausschalten, die Hauptparameter überwachen und die Häufigkeit der Fahrten zum Schild wiederholt reduzieren, um „ausgeknockte“ Maschinen einzuschalten.

Der letzte optionale Teil des Transformators ist eine zusätzliche Kapazität in Form einer leitenden Kugel oder eines Torus am Hochspannungsausgang der Sekundärwicklung. In vielen Artikeln ist zu lesen, dass es die Entladung deutlich verlängern kann (das ist übrigens ein weites Feld für Experimente). Wir haben eine solche Kapazität von 7 pF hergestellt, indem wir zwei halbkugelförmige Stahlbecher (von IKEA) zusammengebaut haben.

Montage

Wenn alle Komponenten gefertigt sind, ist die Endmontage des Transformators kein Problem. Die einzige Feinheit ist die Erdung des unteren Endes der Sekundärwicklung. Leider haben nicht alle Wohnhäuser Steckdosen mit separaten Erdungskontakten. Und wo doch, sind diese Kontakte nicht immer wirklich verbunden (Sie können dies mit einem Multimeter überprüfen: Zwischen dem Kontakt und dem Phasenleiter sollten ungefähr 220 V und zwischen ihm und dem Neutralleiter fast null liegen).

Wenn Sie solche Steckdosen haben (wir haben sie in unserer Redaktion gefunden), müssen Sie sie mit ihrer Hilfe erden, indem Sie den entsprechenden Stecker zum Anschließen der Spule verwenden. Es wird oft empfohlen, die Zentralheizungsbatterie zu erden, aber davon wird dringend abgeraten, da dies in einigen Fällen dazu führen kann, dass die Batterien im Haus ahnungslose Nachbarn schockieren.

Aber hier kommt der entscheidende Moment des Einschaltens ... Und sofort erscheint das erste Blitzopfer - der Transistor des Stromkreises. Nach dem Austausch stellt sich heraus, dass die Schaltung im Prinzip ganz funktionsfähig ist, wenn auch bei geringen Leistungen (200-500 W). Beim Erreichen der Auslegungsleistung (in der Größenordnung von 1–2 kW) explodieren die Transistoren mit einem spektakulären Blitz. Und obwohl diese Explosionen ungefährlich sind, ist der Modus "Arbeitssekunde - 15 Minuten Transistoraustausch" nicht zufriedenstellend. Dennoch ist es mit Hilfe dieses Transformators durchaus möglich, sich wie Zeus the Thunderer zu fühlen.

edle Ziele

Obwohl Teslas Transformator, zumindest in seiner ursprünglichen Form, in unserer Zeit am häufigsten in verschiedenen Shows verwendet wird, hat Nikola Tesla ihn selbst für viel wichtigere Zwecke geschaffen. Der Transformator ist eine starke Quelle von Funkwellen mit einer Frequenz von Hunderten von Kilohertz bis zu mehreren Megahertz. Auf der Grundlage leistungsstarker Tesla-Transformatoren war geplant, ein Rundfunksystem, einen drahtlosen Telegrafen und eine drahtlose Telefonie zu schaffen.

Aber Teslas ehrgeizigstes Projekt, das die Verwendung seines Transformators beinhaltet, ist die Schaffung eines globalen drahtlosen Stromversorgungssystems. Ein ausreichend starker Transformator oder ein System von Transformatoren wäre seiner Meinung nach in der Lage, die Ladung der Erde und der oberen Atmosphäre im globalen Maßstab zu ändern.

In einer solchen Situation ist ein Transformator, der irgendwo auf dem Planeten installiert ist und dieselbe Resonanzfrequenz wie der übertragende hat, eine Stromquelle, und Stromleitungen werden nicht benötigt.

Es war der Wunsch, ein drahtloses Energieübertragungssystem zu schaffen, das das berühmte Wardenclyff-Projekt ruinierte. Die Investoren interessierten sich nur für die Entstehung eines Payback-Kommunikationssystems. Und dem Energiesender, der weltweit von jedem unkontrolliert empfangen werden könnte, drohten im Gegenteil Einbußen für Elektrokonzerne und Kabelhersteller. Und einer der Hauptinvestoren war Aktionär des Niagara-Wasserkraftwerks und der Kupferwerke ...

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie eine Tesla-Spule mit mittelgroßen Transistoren mit Ihren eigenen Händen herstellen.

Schritt 1: Gefahr!

Im Gegensatz zu anderen Hochspannungsexperimenten können Tesla-Spulen sehr gefährlich sein. Wenn Sie von Streamern einen Stromschlag bekommen, werden Sie keine Schmerzen verspüren, aber Ihr Kreislauf und Ihr Nervensystem können ernsthaft beeinträchtigt werden. Berühren Sie diese auf keinen Fall!

Darüber hinaus hafte ich nicht für gesundheitliche Schäden.

Das bedeutet nicht, dass Sie nicht mit Hochspannung arbeiten sollten, aber wenn dies Ihr erstes Hochspannungsprojekt ist, ist es am besten, mit einem guten Mikrowellentransformator zu beginnen und Ihre Gesundheit nicht zu riskieren!

Schritt 2: Benötigte Materialien

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Die Gesamtkosten für die Montage zu Hause betrugen etwa 1500 Rubel, da ich bereits Holz, Flaschen, PVC und Kleber hatte.

Sekundärspule:

• PVC-Rohr 38mm (je länger desto besser)
• Etwa 90 Meter 0,5 mm Kupferdraht
• 4cm PVC Schraube (siehe Bild)
• 5 cm Gewindeflansch aus Metall
• Emaille in einer Dose
• Runder, glatter Metallgegenstand zum Entladen

Base:

• Verschiedene Holzstücke
• Lange Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben

Primärspule:

• Etwa 3m dünnes Kupferrohr

Kondensatoren:

• 6 Glasflaschen
• Tisch salz
• Öl (Ich habe Rapsöl verwendet. Mineralöl wird bevorzugt, da es nicht schimmelt, aber ich hatte keins).
• Viel Alufolie
• Hochspannungsnetzteil, wie Neon-, Öl- oder anderer Transformator, der bei mindestens 9 kV etwa 30 mA liefert.

Schritt 3: Sekundärspule

Befestigen Sie das Rohr so, dass es um ein Ende des Drahtes gewickelt wird. Beginnen Sie langsam und vorsichtig, die Spule zu wickeln, und achten Sie darauf, die Drähte nicht zu schichten oder Lücken zu hinterlassen. Dieser Schritt ist der schwierigste und langwierigste Teil, aber nachdem Sie viel Zeit aufgewendet haben, erhalten Sie eine großartige Spule. Wickeln Sie etwa alle 20 Umdrehungen einen Ring Klebeband um die Spule, damit sich die Spule nicht entwirrt. Wenn Sie fertig sind, befestigen Sie beide Seiten der Spule mit dickem Klebeband und tragen Sie 2-3 Schichten Lack auf.

Hinweise:

• Ich baute eine Anlage, um meine Rolle aufzuwickeln, die aus einem Mikrowellenmotor mit 3 U / min und einem Kugellager bestand.
• Verwenden Sie ein kleines Stück Holz mit einer Kerbe (wie abgebildet), um den Draht zu glätten und die Spule festzuziehen.

Schritt 4: Vorbereiten der Basis und Wickeln der Primärspule

Richten Sie den Metallständer auf die Mitte der Basis aus und bohren Sie Löcher für die Schrauben. Schrauben Sie die Schrauben auf den Kopf. Auf diese Weise können Sie die Basis für die Primärseite darauf platzieren. Setzen Sie dann die Basis auf die Bolzen. Nehmen Sie ein Kupferrohr und drehen Sie es in eine Kegelform (nicht wie in den Bildern gezeigt). Installieren Sie dann die resultierende Spirale auf der Basis.

Zusätzlich wurden 2 Stützen hinzugefügt, auf denen ich die Wicklung lege.

Ich habe vergessen hinzuzufügen, wie man eine Funkenstrecke herstellt! Es sind nur zwei Schrauben in einer Holzkiste und sie können eingestellt werden usw. (Siehe letztes Foto)

Schritt 5: Kondensatoren

Ich entschied mich für den günstigeren Weg und baute die Kondensatoren selbst. Am einfachsten lassen sich Kondensatoren aus Salzwasser, Öl und Alufolie herstellen. Wickeln Sie die Flasche in Folie und füllen Sie sie mit Wasser. Versuchen Sie, in jeder Flasche die gleiche Menge Wasser zuzubereiten, da dies dazu beiträgt, die Leistung stabil zu halten.

Die maximale Salzmenge, die Sie in Wasser geben können, beträgt 0,359 g/ml, aber am Ende haben Sie viel Salz, sodass Sie die Menge erheblich reduzieren können (ich habe 5 Gramm pro Flasche verwendet). Stellen Sie einfach sicher, dass Sie in jeder Flasche die gleiche Menge Salz und Wasser verwenden. Gießen Sie nun nach und nach ein paar ml Öl in die Flasche. Stanzen Sie ein Loch in die Oberseite der Abdeckung und führen Sie einen langen Draht hinein. Sie haben jetzt einen voll funktionsfähigen Kondensator, machen Sie 5 weitere davon.

Optional: Um die Flaschen in der richtigen Reihenfolge zu platzieren, finden Sie eine Art Metallbox.

Wenn Sie einen Neon-Transformator verwenden, reichen 6 Flaschen nicht aus. Machen Sie 8-12.

Schritt 6: Alle Elemente zusammenfügen

Schließen Sie alles gemäß dem beigefügten Diagramm an. Die Sekundärerde kann nicht mit der Primärerde geerdet werden, sonst brennt Ihre Wohnung ab.

Spezifikationen meiner Coils:

• 599 schaltet die Sekundärseite ein
• 6,5 schaltet primär ein

Schritt 7: Starten!

Nehmen Sie die Mini-Tesla-Spule für den ersten Lauf mit nach draußen, da es eigentlich nicht sicher ist, etwas so Leistungsstarkes drinnen zu betreiben. Drehen Sie den Schalter und genießen Sie die Lichtshow! Mein 9-kV-30-mA-Neontransformator lässt die Spule 15-cm-Funken emittieren. Siehe unten:

Es gibt ein paar Dinge, von denen ich verstehe, dass ich sie am Design der Tesla-Spule ändern muss. Zunächst müssen Sie die Primärwicklung neu machen. Es sollte fester und mit mehr Windungen gewickelt werden. Außerdem möchte ich eine bessere Funkenstrecke zusammenbauen. Ich habe bereits eine neue Spule in meinen Plänen und sie wird ungefähr zwei Meter hoch sein!

Um selbstständig einen Tesla-Generator zu erstellen, müssen Sie über folgende Angaben verfügen:

• Kondensator;
• Ableiter;
• die Primärspule, die eine niedrige Induktivität haben sollte;
• die Sekundärspule muss eine hohe Induktivität haben;
• Sekundärkondensator sollte eine kleine Kapazität haben;
• Draht mit unterschiedlichen Durchmessern;
• mehrere Röhren aus Kunststoff oder Pappe;
• gewöhnlicher Kugelschreiber;
• vereiteln;
• Metall Ring;
• Stift zum Erden des Geräts;
• ein Metallstift, um eine Ladung zu fangen;

Schritt für Schritt Montageanleitung

Damit die Erfindung ordnungsgemäß funktioniert und keine Gefahr darstellt, müssen Sie alle Anweisungen sorgfältig befolgen und sehr vorsichtig sein.

Befolgen Sie die Anleitung sorgfältig und Sie werden keine Probleme haben:

1. Wählen Sie einen geeigneten Transformator aus. Es bestimmt die Größe der Spule, die Sie herstellen können. Sie benötigen einen, der mindestens 5-15 Watt und einen Strom von 30-100 Milliampere liefern kann.
2. Erster Kondensator. Es kann mit kleineren Kondensatoren erzeugt werden, die wie eine Schaltung verbunden sind. Sie akkumulieren gleichmäßig Energie in Ihrem Primärkreislauf. Aber dazu müssen sie gleich sein. Der Kondensator kann aus einem nicht funktionierenden Fernseher entfernt, in einem Geschäft gekauft oder aus normaler Folie und Aluminiumfolie unabhängig hergestellt werden. Damit Ihr Kondensator so leistungsfähig wie möglich ist, muss er ständig geladen werden. Die Ladung muss jede Sekunde 120 Mal aufgebracht werden.
3. Entlader. Für eine einzelne Funkenstrecke können Sie einen Draht nehmen, dessen Dicke mehr als 6 Millimeter beträgt. Dies ist notwendig, damit die Elektroden der entstehenden Hitze standhalten. Elektroden können mit einem kalten Luftstrom mit einem Haartrockner, Staubsauger oder einer Klimaanlage gekühlt werden.
4. Wicklung der ersten Spule. Sie benötigen eine spezielle Form, um die der Kupferdraht gewickelt wird. Sie können es von einem alten, nicht mehr benötigten Elektrogerät nehmen oder im Geschäft ein neues kaufen. Die Form, auf die der Draht gewickelt wird, muss entweder die Form eines Zylinders oder eines Kegels haben. Die Länge des Drahtes wirkt sich direkt auf die Induktivität der Spule aus. Und die Primärseite sollte, wie oben bereits geschrieben, mit geringer Induktion sein. Es sollte wenige Windungen geben, und der Draht ist möglicherweise nicht fest, manchmal werden Stücke verwendet, um sie zu befestigen.
5. Es ist bereits möglich, die erstellten Geräte zu einem Ganzen zusammenzusetzen indem sie wie Glieder einer Kette aneinander befestigt werden. Wenn alles richtig gemacht ist, sollten sie einen primären Schwingkreis erzeugen, der die Elektroden überträgt.
6. Sekundärspule. Es wird auf die gleiche Weise wie das erste erstellt, ein Draht wird auf die Form gewickelt, es sollten mehr Windungen vorhanden sein. Immerhin wird die zweite Spule viel mehr und höher benötigt als die erste. Es sollte kein Sekundärkreislauf entstehen, dessen Vorhandensein zur Verbrennung der Primärspule führen kann. Vergessen Sie nicht, dass diese Spulen die gleiche Frequenz haben müssen, um richtig zu funktionieren und beim Einschalten des Geräts nicht durchzubrennen.
7. Noch ein Kondensator. Seine Form kann entweder rund oder kugelförmig sein. Dies geschieht auf die gleiche Weise wie bei der Primärspule.
8. Verbindung. Um einen Sekundärkreis zu erstellen, müssen Sie die verbleibende Spule und den Kondensator zu einem verbinden. Es ist jedoch erforderlich, den Stromkreis zu erden, um die an das Netzwerk angeschlossenen Geräte nicht zu beschädigen. Sie müssen so weit wie möglich von der Verkabelung entfernt sein, die sich im ganzen Haus befindet. Die Erdung ist sehr einfach - Sie müssen den Stift in den Boden stecken.
9. Gaspedal. Es ist notwendig, eine Drossel herzustellen, um nicht das gesamte elektrische Netzwerk mit einer Funkenstrecke zu unterbrechen. Es ist einfach zu erstellen - wickeln Sie den Draht fest um einen Kugelschreiber.
10. Alles zusammen:
    • Primär- und Sekundärspulen;
    • Transformator;
    • Drosseln;
11. Es müssen beide Spulen platziert werden in der Nähe und schließen Sie einen Transformator mit Drosseln an sie an. Wenn sich herausstellt, dass die zweite Spule größer als die erste ist, kann die erste innen platziert werden.

Das Gerät beginnt nach dem Anschließen des Transformators zu arbeiten.

Gerät

Diagramm eines einfachen Tesla-Transformators

Dieses Gerät besteht aus mehreren Teilen:

• 2 verschiedene Spulen: primär und sekundär;
• Ableiter;
• Kondensator;
• Ringkern;
• Terminal

Außerdem enthält die Primärseite einen Draht mit einem Durchmesser von mehr als 6 Millimetern und ein Kupferrohr. Meistens wird es genau horizontal erstellt, es kann aber auch vertikal und kegelförmig sein. Für die andere Spule wird viel mehr Draht verwendet, dessen Durchmesser kleiner ist als der der ersten.

Verwenden Sie zum Erstellen eines Tesla-Transformators keinen ferromagnetischen Kern und verringern Sie so die Induktion zwischen Primär- und Sekundärspule. Wenn Sie einen ferromagnetischen Kern verwenden, ist die gegenseitige Induktion viel stärker. Und dies ist nicht für die Erstellung und normale Funktion des Tesla-Geräts geeignet.

Durch die erste Spule und den daran angeschlossenen Kondensator wird der Schwingkreis gebildet. Außerdem enthält es ein nichtlineares Element, nämlich einen herkömmlichen Gasentlader.

Die Sekundärseite bildet den gleichen Stromkreis, aber anstelle von Kondensat wird die Kapazität des Toroids und der Windungsspalt selbst in der Spule verwendet. Außerdem ist eine solche Spule, um einen elektrischen Durchschlag zu verhindern, mit einem speziellen Schutz - Epoxidharz - bedeckt.

Das Terminal wird normalerweise in Form einer Scheibe verwendet, kann aber auch in Form einer Kugel hergestellt werden.. Es ist erforderlich, um lange Entladungen von Funken zu erhalten.

Dieses Gerät verwendet 2 Schwingkreise, was diese Erfindung von allen anderen Transformatoren unterscheidet, die nur aus einem bestehen. Damit dieser Transformator richtig funktioniert, müssen diese Schaltungen die gleiche Frequenz haben.

Arbeitsprinzip

Die von Ihnen erstellten Spulen haben einen Schwingkreis. Wird an die erste Spule Spannung angelegt, baut sie ein eigenes Magnetfeld auf. Mit seiner Hilfe wird Energie von einer Spule zur anderen übertragen.

Die Sekundärspule bildet zusammen mit der Kapazität den gleichen Schaltkreis, der in der Lage ist, die Energie zu akkumulieren, die die Primärspule übertragen hat. Alles funktioniert nach einem einfachen Schema - je mehr Energie die erste Spule übertragen und die zweite Spule speichern kann, desto größer wird die Spannung. Und das Ergebnis wird spektakulärer sein.

Wie oben erwähnt, muss das Gerät an einen Versorgungstransformator angeschlossen werden, damit es funktioniert. Um die vom Tesla-Generator erzeugten Entladungen zu lenken, müssen Sie einen Metallgegenstand in der Nähe platzieren. Aber tun Sie es so, dass sie sich nicht berühren. Wenn Sie eine Glühbirne daneben stellen, leuchtet sie. Aber nur, wenn genügend Spannung vorhanden ist.

Um Ihre eigene Tesla-Erfindung zu machen, müssen Sie mathematische Berechnungen durchführen, also müssen Sie Erfahrung haben. Oder finden Sie einen Ingenieur, der Ihnen hilft, die Formeln richtig abzuleiten.

1. Wenn es keine Erfahrung gibt, dann ist es besser, nicht alleine mit der Arbeit zu beginnen. Ein Ingenieur kann Ihnen helfen.
2. Sei sehr vorsichtig, weil die Entladungen, die der Tesla-Generator erzeugt, brennen können.
3. So eine Erfindung in der Lage, alle angeschlossenen Geräte zu deaktivieren, bevor Sie es einschalten, wäre es besser, sie zu entfernen.
4. Alle Metallgegenstände in der Nähe des eingeschalteten Geräts können brennen.

Nikola Tesla, wie viele andere Physiker, zum Studium der Energie von Strömen und Methoden ihrer Übertragung, zur Schaffung einzigartiger Entwicklungen. Eine davon war eine Tesla-Spule - diese ist für den Empfang hochfrequenter Ströme ausgelegt.

Tesla war definitiv ein Genie. Er war es, der die Verwendung von Wechselstrom in die Welt brachte und viele Erfindungen patentieren ließ. Einer von ihnen ist die berühmte Spule oder der Tesla-Transformator. Wenn Sie über bestimmte Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen, können Sie eine Tesla-Spule ganz einfach selbst zu Hause herstellen. Lassen Sie uns herausfinden, was die Essenz dieses Geräts ist und wie Sie es zu Hause erstellen können, wenn Sie es plötzlich wirklich wollen.

Was ist eine Tesla-Spule und warum wird sie benötigt?

Wie bereits erwähnt, ist die Tesla-Spule ein Resonanztransformator. Der Zweck des Transformators besteht darin, den Wert der Spannung des elektrischen Stroms zu ändern. Diese Vorrichtungen sind jeweils Step-down und Step-up.

Viele versuchen, die zahlreichen einzigartigen Experimente des großen Genies zu wiederholen. Dafür müssen sie jedoch die wichtigste Aufgabe lösen - wie man zu Hause eine Tesla-Spule herstellt. Aber wie macht man das? Lassen Sie uns versuchen, es im Detail zu beschreiben, damit Sie es beim ersten Mal tun können.

Wie man zu Hause mit eigenen Händen eine Tesla-Spule herstellt

Im Internet finden Sie viele Informationen darüber, wie Sie mit Ihren eigenen Händen eine Musik- oder Mini-Tesla-Spule herstellen können. Aber wir erzählen und demonstrieren anhand von Illustrationen als Beispiel, wie man eine einfache 220-Volt-Tesla-Spule zu Hause herstellt.

Da diese Erfindung von Nikola Tesla für Experimente mit Hochspannungsladungen entwickelt wurde, enthält sie die folgenden Elemente: eine Stromquelle, einen Kondensator, 2 Spulen (zwischen ihnen zirkuliert die Ladung), 2 Elektroden (die Ladung springt zwischen ihnen).

Die Tesla-Spule wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Fernsehern und Teilchenbeschleunigern bis hin zu Spielzeug für Kinder.

Um zu beginnen, benötigen Sie die folgenden Elemente:

• Stromversorgung von Leuchtreklamen (Versorgungstransformator);
• mehrere Keramikkondensatoren;
• Metallbolzen;
• Haartrockner (wenn kein Haartrockner vorhanden ist, können Sie einen Ventilator verwenden);
• lackierter Kupferdraht;
• Kugel oder Ring aus Metall;
• toroidale Formen für Spulen (können durch zylindrische ersetzt werden);
• Sicherheitsbügel;
• Drosseln;
• Erdungsstift.

Die Erstellung sollte in den folgenden Schritten erfolgen.

Design

Zunächst lohnt es sich zu entscheiden, welche Größe die Spule haben soll und wo sie sich befinden soll.

Wenn es die Finanzen zulassen, können Sie zu Hause einfach einen riesigen Generator bauen. Aber Sie sollten sich an ein wichtiges Detail erinnern. : Die Spule erzeugt viele Funken, die die Luft erhitzen, wodurch sie sich ausdehnt. Das Ergebnis ist Donner. Infolgedessen kann das erzeugte elektromagnetische Feld alle elektrischen Geräte deaktivieren. Daher ist es besser, es nicht in einer Wohnung zu erstellen, sondern irgendwo in einer abgelegeneren und abgelegeneren Ecke (Garage, Werkstatt usw.).

Wenn Sie vorab bestimmen möchten, wie lange der Lichtbogen für Ihre Spule oder die Leistung des benötigten Netzteils sein wird, nehmen Sie folgende Messungen vor: Teilen Sie den Abstand zwischen den Elektroden in Zentimetern durch 4,25, quadrieren Sie das Ergebnis. Die letzte Zahl ist Ihre Leistung in Watt. Und umgekehrt - um den Abstand zwischen den Elektroden herauszufinden, muss die Quadratwurzel der Leistung mit 4,25 multipliziert werden. Für eine Tesla-Spule, die einen anderthalb Meter langen Lichtbogen erzeugen kann, werden 1.246 Watt benötigt. Und ein Gerät mit einer Ein-Kilowatt-Stromversorgung kann einen 1,37 Meter langen Funken erzeugen.

Als nächstes studieren wir die Terminologie. Um solch ein ungewöhnliches Gerät zu bauen, müssen Sie hochspezialisierte wissenschaftliche Begriffe und Maßeinheiten verstehen. Und um nicht zu täuschen und alles richtig zu machen, müssen Sie lernen, ihre Bedeutung und ihren Sinn zu verstehen. Hier sind einige Informationen, die helfen:

1. Was ist elektrische kapazität ? Dies ist die Fähigkeit, eine elektrische Ladung einer bestimmten Spannung zu akkumulieren und zu halten. Etwas, das eine elektrische Ladung speichert, wird genannt Kondensator. Farad ist eine Maßeinheit für elektrische Ladungen (F). Sie kann in Form von 1 Amperesekunde (Coulomb) multipliziert mit einem Volt ausgedrückt werden. Typischerweise wird die Kapazität in Teilen pro Million oder Billionen Farad (Mikro- und Picofarad) gemessen.
2. Was ist Selbstinduktion? Dies ist der Name des Phänomens des Auftretens von EMF im Leiter, wenn sich der durch ihn fließende Strom ändert. Hochspannungsleitungen, durch die ein Strom mit geringem Ampere fließt, haben eine hohe Eigeninduktivität. Seine Maßeinheit ist Henry (H), was einem Stromkreis entspricht, bei dem bei einer Änderung des Stroms mit einer Rate von einem Ampere pro Sekunde eine EMF von 1 Volt erzeugt wird. Typischerweise wird die Induktivität in Milli- und Mikrohenry (Tausendstel und Millionstel) gemessen.
3. Was ist resonanzfrequenz ? Dies ist der Name der Frequenz, bei der die Energieübertragungsverluste minimal sind. In einer Tesla-Spule ist dies die Frequenz des minimalen Verlusts bei der Energieübertragung zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Seine Maßeinheit ist Hertz (Hz), also ein Zyklus pro Sekunde. Die Resonanzfrequenz wird normalerweise in Tausend Hertz oder Kilohertz (kHz) gemessen.

Sammeln der notwendigen Teile

Wir haben oben bereits geschrieben, welche Komponenten Sie benötigen, um eine Tesla-Spule zu Hause herzustellen. Und wenn Sie ein Funkamateur sind, werden Sie sicherlich etwas davon (oder sogar alles) haben.

Hier sind einige der erforderlichen Angaben:

• die Stromquelle muss über den Induktor einen Speicher- oder Primärschwingkreis speisen, der aus einer Primärspule, einem Primärkondensator und einer Funkenstrecke besteht;
• Die Primärspule sollte sich in der Nähe der Sekundärspule befinden, die ein Element des sekundären Schwingkreises ist, aber die Kreise sollten nicht durch Drähte verbunden sein. Sobald der Sekundärkondensator eine ausreichende Ladung angesammelt hat, beginnt er sofort, elektrische Ladungen in die Luft abzugeben.

Erstellen einer Tesla-Spule

1. Auswahl eines Transformators. Es ist der Versorgungstransformator, der entscheidet, welche Größe Ihre Spule haben wird. Die meisten dieser Spulen arbeiten mit Transformatoren, die Strom von 30 bis 100 Milliampere bei einer Spannung von fünf bis fünfzehntausend Volt liefern können. Den passenden Transformator finden Sie im nächsten Radiomarkt, im Internet oder Sie entfernen ihn aus einer Leuchtreklame.
2. Herstellung des Primärkondensators. Es kann aus mehreren kleineren Kondensatoren zusammengesetzt werden, indem man sie in einem Stromkreis verbindet. Dann können sie gleiche Ladungsanteile im Primärkreis ansammeln. Es ist zwar notwendig, dass alle kleinen Kondensatoren die gleiche Kapazität haben. Jeder dieser kleinen Kondensatoren wird zusammengesetzt genannt.

Sie können einen kleinen Kondensator auf dem Radiomarkt oder im Internet kaufen oder Keramikkondensatoren aus einem alten Fernseher entfernen. Wenn Sie jedoch goldene Hände haben, können Sie diese aus Alufolie mit Frischhaltefolie selbst herstellen.

Um die maximale Leistung zu erreichen, muss der Primärkondensator bei jedem halben Leistungszyklus vollständig aufgeladen werden. Für eine 60-Hz-Stromversorgung muss es 120 Mal pro Sekunde aufgeladen werden.

1. Entwerfen einer Funkenstrecke. Um eine einzelne Funkenstrecke herzustellen, verwenden Sie mindestens sechs Millimeter (dicken) Draht. Dann halten die Elektroden der beim Laden entstehenden Wärme stand. Darüber hinaus ist es möglich, eine Mehrelektroden- oder Rotationsfunkenstrecke herzustellen sowie die Elektroden durch Luftblasen zu kühlen. Für diese Zwecke ist ein alter Haushaltsstaubsauger perfekt geeignet.
2. Wir machen die Wicklung der Primärspule. Die Spule selbst machen wir aus Draht, aber Sie brauchen eine Form, um die Sie den Draht wickeln müssen. Zu diesem Zweck wird lackierter Kupferdraht verwendet, den Sie in einem Geschäft für Funkelektronik kaufen oder einfach von jedem alten unnötigen Elektrogerät entfernen können. Die Form, um die wir den Draht wickeln, sollte konisch oder zylindrisch sein (Plastik- oder Papprohr, alter Lampenschirm usw.). Durch die Länge des Drahtes kann die Induktivität der Primärspule eingestellt werden. Letzterer sollte eine geringe Induktivität haben, also eine kleine Windungszahl. Der Draht für die Primärspule muss nicht massiv sein - Sie können mehrere aneinander befestigen, um die Induktivität während der Montage anzupassen.
3. Wir sammeln in einem Stromkreis den Primärkondensator, die Funkenstrecke und die Primärspule. Diese Schaltung bildet den primären Schwingkreis.
4. Herstellung einer sekundären Induktivität. Hier brauchen wir auch eine zylindrische Form, wo wir den Draht wickeln müssen. Diese Spule muss die gleiche Resonanzfrequenz wie die Primärspule haben, sonst sind Verluste nicht zu vermeiden. Die Sekundärspule muss höher sein als die Primärspule, da sie eine größere Induktivität hat und die Entladung des Sekundärkreises verhindert (dies kann zur Verbrennung der Primärspule führen). Wenn nicht genügend Materialien vorhanden sind, um eine große Sekundärspule herzustellen, kann eine Entladungselektrode hergestellt werden. Dies schützt den Primärkreis, führt jedoch dazu, dass diese Elektrode die meisten Entladungen aufnimmt, was dazu führt, dass die Entladungen nicht sichtbar sind.
5. Erstellen Sie einen sekundären Kondensator oder Anschluss. Es sollte eine abgerundete Form haben. Normalerweise ist es ein Torus (donutförmiger Ring) oder eine Kugel.
6. Wir verbinden den Sekundärkondensator und die Sekundärspule. Dies ist der sekundäre Schwingkreis, der von der Haushaltsverkabelung entfernt geerdet werden muss, die die Quelle der Tesla-Spule speist. Wofür ist das? Auf diese Weise wird es möglich, das Wandern von Starkströmen durch die Verkabelung des Hauses und die daraus resultierende Beschädigung angeschlossener Elektrogeräte zu vermeiden. Für eine separate Erdung reicht es aus, nur einen Metallstift in den Boden zu treiben.
7. Wir stellen Impulsdrosseln her. Es ist möglich, eine so kleine Spule herzustellen, die den Zusammenbruch der Stromversorgung durch den Ableiter verhindern kann, indem ein Kupferdraht um ein dünnes Rohr gewickelt wird.
8. Alle Details zusammenfügen. Wir platzieren die primären und sekundären Schwingkreise nebeneinander, über die Drosseln verbinden wir einen Speisetransformator mit dem Primärkreis. Das ist alles! Um die Tesla-Spule für den vorgesehenen Zweck zu verwenden, schalten Sie einfach den Transformator ein!

Wenn die Primärspule einen zu großen Durchmesser hat, können Sie die Sekundärspule in der Primärspule platzieren.

Und hier ist die gesamte Sequenz des Sammelns der Tesla-Spule in Bildern:

Tipp 1: Wenn Sie die Richtung der Entladungen steuern möchten, die aus dem sekundären Kondensator kommen, platzieren Sie einen Metallgegenstand in der Nähe, damit es keinen Kontakt zwischen den beiden gibt. In diesem Fall nimmt der Kontakt die Form eines Lichtbogens an, der sich vom Kondensator zum Objekt erstreckt. Wenn eine Leuchtstofflampe oder eine Glühlampe in der Nähe platziert wird, beginnen sie interessanterweise dank der Tesla-Spule zu leuchten.

Tipp 2 : Wenn Sie eine Qualitätsspule entwerfen und herstellen möchten, müssen Sie komplexe mathematische Berechnungen durchführen. Wenn Sie diese jedoch nicht selbst vervollständigen können, suchen Sie im Internet nach Helfern oder Formeln.

Tipp 3 : Sie sollten nicht mit dem Bau einer Tesla-Spule beginnen, wenn Sie nicht über die entsprechende technische Erfahrung oder Kenntnisse in der Elektronik verfügen.

Tipp 4 : Die neueste Generation von Leuchtreklamen enthält Festkörpernetzteile mit eingebautem Fehlerstromschutzschalter. Damit sind sie für den Bau einer Tesla-Spule ungeeignet.!

Die Welt der Physik und Elektronik ist voller Geheimnisse und Schönheiten, die mit der richtigen Erfahrung und dem richtigen Wissen von jedem mit eigenen Händen nachgebildet werden können. So können Sie, wenn Sie alle oben genannten Tipps befolgen, jederzeit die legendäre Tesla-Spule zu Hause mit Ihren eigenen Händen herstellen, Gäste beeindrucken und das andere Geschlecht verführen. Und wenn dich Köpfchen und Erfindergeist am Studieren hindern, nutze doch einfach die Services für Studierende!

Einige Bilder stammen aus der Quelle:

1891 entwickelte Nikola Tesla einen Transformator (Spule), mit dem er mit elektrischen Hochspannungsentladungen experimentierte. Das von Tesla entwickelte Gerät bestand aus einem Netzteil, einem Kondensator, Primär- und Sekundärspulen, die so installiert sind, dass sich Spannungsspitzen abwechseln, und zwei Elektroden, die durch einen Abstand voneinander getrennt sind. Das Gerät wurde nach seinem Erfinder benannt.
Die Prinzipien, die Tesla mit diesem Gerät entdeckt hat, werden nun in Anwendungen eingesetzt, die von Teilchenbeschleunigern bis hin zu Fernsehern und Spielzeug reichen.

Tesla-Transformator kann von Hand hergestellt werden. Dieser Artikel ist diesem Thema gewidmet.

Zuerst müssen Sie sich für die Größe des Transformators entscheiden. Es ist möglich, ein großes Gerät zu bauen, wenn das Budget es zulässt. Es sollte daran erinnert werden, dass dieses Gerät Hochspannungsentladungen erzeugt (Mikroblitze erzeugt), die die Umgebungsluft erwärmen und ausdehnen (Mikrodonner erzeugen). Die erzeugten elektrischen Felder können andere elektrische Geräte beschädigen. Daher lohnt es sich nicht, einen Tesla-Transformator zu Hause zu bauen und zu betreiben; Es ist sicherer, dies an abgelegenen Orten wie einer Garage oder einem Schuppen zu tun.

Die Größe des Transformators hängt vom Abstand zwischen den Elektroden ab (von der Größe des resultierenden Funkens), der wiederum von der Leistungsaufnahme abhängt.

Komponenten und Montage der Tesla-Transformatorschaltung

1. Wir brauchen einen Transformator oder Generator mit einer Spannung von 5-15 kV und einem Strom von 30-100 Milliampere. Das Experiment schlägt fehl, wenn diese Parameter nicht erfüllt sind.
2. Die Stromquelle muss mit dem Kondensator verbunden werden. Der Kapazitätsparameter des Kondensators ist wichtig, d.h. die Fähigkeit, eine elektrische Ladung zu halten. Die Einheit der Kapazität ist Farad - F. Sie ist definiert als 1 Amperesekunde (oder Coulomb) pro 1 Volt. In der Regel wird die Kapazität in kleinen Einheiten gemessen - μF (ein Millionstel Farad) oder pF (ein Billionstel Farad). Bei einer Spannung von 5 kV muss der Kondensator eine Nennleistung von 2200 pF haben.

Noch besser ist es, mehrere Kondensatoren in Reihe zu schalten. In diesem Fall behält jeder Kondensator einen Teil der Ladung, die gesamte zurückbehaltene Ladung erhöht sich um ein Vielfaches.

3. Der/die Kondensator(en) ist/sind mit einer Zündkerze verbunden – ein Luftspalt, zwischen dessen Kontakten ein elektrischer Durchschlag auftritt. Damit die Kontakte der durch den Funken während der Entladung erzeugten Wärme standhalten, muss ihr erforderlicher Durchmesser 6 mm betragen. Minimum. Eine Wunderkerze ist notwendig, um Resonanzschwingungen im Stromkreis anzuregen.
4. Primärspule. Es besteht aus einem dicken Kupferdraht oder -rohr mit einem Durchmesser von 2,5 bis 6 mm, der in einer Ebene mit 4 bis 6 Windungen zu einer Spirale verdreht ist
5. Die Primärspule ist mit dem Ableiter verbunden. Der Kondensator und die Primärspule müssen einen Primärkreis bilden, der in Resonanz mit der Sekundärspule steht.
6. Die Primärspule muss gut von der Sekundärspule isoliert sein.
7. Sekundärspule. Es besteht aus dünnem Kupferlackdraht (bis 0,6 mm). Der Draht wird auf ein Polymerrohr mit leerem Kern gewickelt. Die Höhe des Rohrs sollte 5-6 seines Durchmessers betragen. 1000 Windungen sollten sorgfältig auf das Rohr gewickelt werden. Die Sekundärspule kann innerhalb der Primärspule platziert werden.
8. Die einseitige Sekundärspule muss getrennt von anderen Geräten geerdet werden. Am besten direkt "auf den Boden" erden. Der zweite Draht der Sekundärspule ist mit dem Torus (Blitzemitter) verbunden.
9. Thor kann aus einer gewöhnlichen Lüftungswelle hergestellt werden. Es befindet sich über der Sekundärspule.
10. Die Sekundärspule und der Torus bilden einen Sekundärkreis.
11. Wir schalten den Versorgungsgenerator (Transformator) ein. Tesla-Transformator funktioniert.

Ausgezeichnetes Video, das die Prinzipien des Tesla-Transformators erklärt

Vorsichtsmaßnahmen

Achtung: Die im Tesla-Transformator angesammelte Spannung ist sehr hoch und führt bei Pannen garantiert zum Tod. Auch die Stromstärke ist sehr groß und übersteigt bei weitem den Wert, der für das Leben unbedenklich ist.

Es gibt keine praktische Anwendung des Tesla-Transformators. Dies ist ein Versuchsaufbau, der unser Wissen über die Physik der Elektrizität bestätigt.

Aus ästhetischer Sicht sind die Effekte, die der Tesla-Transformator erzeugt, erstaunlich und schön. Sie hängen stark davon ab, wie richtig zusammengebaut wird, ob der Strom ausreicht, ob die Schaltungen richtig schwingen. Zu den Effekten können ein Glühen oder Entladungen gehören, die auf der zweiten Spule erzeugt werden, oder ein vollwertiger Blitz, der die Luft vom Torus durchdringt. Das resultierende Leuchten wird in den ultravioletten Bereich des Spektrums verschoben.

Um den Tesla-Transformator bildet sich ein Hochfrequenzfeld. Wenn also beispielsweise eine Energiesparlampe in dieses Feld gestellt wird, beginnt sie zu leuchten. Dasselbe Feld führt zur Bildung großer Mengen Ozon.