Простая Катушка Тесла

Содержание
  1. Катушка Тесла своими руками (схема, 32 фото и подробное описание)
  2. Понадобятся материалы:
  3. Катушка Тесла за 100 рублей своими руками
  4. Большая самодельная катушка тесла drsstc
  5. Принципиальная схема DRSSTC
  6. Технические характеристики Теслы
  7. Тесла или 220 вольт из ничего / Блог им. Nikolay / Блоги по электронике
  8. Описание прибора
  9. Схема прерывателя на UC3843
  10. Принцип работы
  11. Очевидные выводы и важные дополнения
  12. Устройство катушки
  13. Генератор прямоугольных импульсов — схема
  14. Самостоятельное изготовление
  15. Схемы генераторов на 555
  16. Расчет катушки
  17. Плюсы и минусы
  18. Катушка Тесла: что это, для чего она нужна и как создать ее своими руками в домашних условиях
  19. Что такое катушка Тесла и зачем она нужна?
  20. Из чего состоит катушка Тесла
  21. Тороидальные фигуры: что это?
  22. Вторичная обмотка
  23. Первичная обмотка и защитное кольцо
  24. Понятие эфира и идеи Теслы
  25. Конфигурации катушки Тесла
  26. В чем уникальность катушки тесла?
  27. Как сделать катушку Тесла в домашних условиях своими руками
  28. Проектирование
  29. Сбор необходимых деталей
  30. Создание катушки Тесла
  31. Рекомендации

Катушка Тесла своими руками (схема, 32 фото и подробное описание)

Простая Катушка Тесла

Самодельная мини катушка Тесла сделанная своими руками в домашних условиях. Схема и подробное описание изготовления.

Всем самоделкиным привет! В этот раз, мы рассмотрим очень интересную самоделку — самодельный трансформатор Теслы.

Трансформатор Теслы (катушка Теслы) — это резонансный трансформатор, производящий высокое напряжение высокой частоты. Устройство изобретено Николой Теслой и носит его имя.  Запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Думаю, каждый из Вас, слышал о катушке Теслы, сделать такой трансформатор можно и в домашних условиях. Мы изготовим миниатюрную версию этого устройства, подробные пошаговые фото представлены ниже.

Понадобятся материалы:

  • — Медные провода диаметром — 0,25 и 1,2 мм.
  • — Транзистор 2N2222A.
  • — Резистор 22 КОм.
  • — Батарейка 9 В (Крона).
  • — Разъем для батареи.
  • — Припой.
  • — Полиэтиленовая трубка, кусочек фанеры.
  • — Изоляционная лента.

Схема катушки Тесла.

В качестве корпуса катушки можно использовать полиэтиленовую трубку, также подойдет и ПВХ труба. Ее внешний диаметр должен быть около 20 мм. На одном краю трубки зафиксируем изоляционной лентой край эмалированного провода диаметром 0,25 мм, и наматываем вторичную, высоковольтную обмотку.

Всего потребуется сделать 200 витков, важно укладывать их плотно друг к другу, не допуская перехлестов и пропусков. Также недопустимы разрывы. Последние витки также фиксируются изоляционной лентой.

Для изготовления первичной обмотки, нужен провод диаметром 1,2 мм. Его края зачищаются наждачной бумагой, или ножом. Количество витков обмотки — четыре.

Катушку нужно зафиксировать на деревянной дощечке, сделать это можно с помощью термоклея.

Затем на катушку надевается первичная обмотка, и фиксируется в ее нижней части

Коллектор транзистора припаивается к одному из выводов первичной обмотки.

К базе транзистора припаивается один вывод высоковольтной обмотки. Второй останется свободным.

Резистор припаивается между базой транзистора, и вторым выводом первичной обмотки.

Теперь остается припаять отрицательный провод питания к коллектору, а положительный — ко второму выводу первичной обмотки.

Можно подключать батарейку 9 вольт, к клеммам, и начинать испытания.

Люминесцентная лампа, засветилась при приближении к трансформатору.

Также светится и светодиод, припаянный к небольшой катушке.

Вот так это выглядит в темноте.

Вот такую самодельную катушку Тесла, можно сделать своими руками в домашних условиях.

Не забывайте, что Вы имеете дело с высоким напряжением! Соблюдайте безопасность!

Процесс изготовления трансформатора Теслы, также показан в этом видео:

самоделки: «KJDOT».

(2 , 5,00 из 5)
Загрузка…

Оригинал: http://sam-stroitel.com/katushka-tesla-svoimi-rukami.html

Катушка Тесла за 100 рублей своими руками

Простая Катушка Тесла

Катушка Тесла — мощное грандиозное устройство создающая вокруг себя высоковольтное электрическое поле. Эта катушка способна генерировать около 150 тысяч вольт, которые создают кучу разрядов. Три вида разрядов: коронные, дуговые, искровые. Коронные разряды – это заряды, срывающиеся с заостренной детали конструкции, где напряженность поля особенно высока.

Дуговые разряды – это разряды к которым если поднести какой-либо заземленный предмет. Искровые разряды – разряды, как миниатюрные молнии. Кстати трещат они очень громко. Все дело в том, что ток, протекающий по исковому каналу очень быстро и сильно нагревает воздух, что приводит к резкому расширению, что возникает ударная волна, которую мы слышим в виде такого треска.

Кстати во время грозы происходит тоже самое, только в больших масштабах. Проникая внутрь газоразрядных ламп такое сильное электрическое поле ионизирует газ внутри и заставляет их светиться. Вот она беспроводная передача энергии, о которой так мечтал Никола Тесла. Единственное что КПД такого способа очень низкий, поэтому на практике его применять бессмысленно.

Но самое интересное неужели что-то подобное можно и правда собрать за 100 рублей. Оказывается, если в миниатюре, то вполне возможно и даже паяльник не понадобится. Итак, давайте же разберемся как работает трансформатор тесла и как его сделать своими руками. Что же такое трансформатор? Это две катушки с разным количеством витков.

Подаем на одну катушку переменный ток и возникающие магнитное поле индуцирует ток во второй. Причем во сколько раз отличается число витков во столько раз и меняется напряжение. Например, если у нас 20 и 200 витков, то мы можем поднять напряжение в 10 раз. Но трансформатор Тесла поднимает напряжение еще сильнее в тысячи раз и больше. Дело здесь не в соотношении витков, а в резонансе.

Частоту переменного тока подбирают так чтобы во вторичной катушке, та которая больше, он практически не затухал. Такая частота всегда есть, она одна и у каждой конкретной катушки своя, зависит от ее электроемкости и индуктивности. В таком случае даже без питания во вторичной катушке будут происходить самоподдерживающаяся колебания тока.

И если в такт этим колебанием подводить к катушке еще энергию, то она будет добавляться. Амплитуда колебаний будет все больше и больше. И так можно добиться напряжение в миллионы вольт. Вот он – резонанс.

Остается вопрос: а как подобрать эту частоту в первичной катушке так чтобы оно совпадало со вторичной? В оригинальной конструкции тесла это достигается изменением емкости конденсатора, который подключен к первичной катушке, но нас такая схема не устраивает там много сложности в других деталях и вообще она не для бюджетного варианта.

Мы сделаем устройство попроще, хотя она будет круче в том плане что частота там будет выбираться автоматически. Такую схему часто называют Качер Бровина, хотя на деле это всего лишь модифицированная версия высокочастотного автогенератора. Мы будем использовать полупроводниковый транзистор, которого во времена Николы Тесла вообще не существовало.

Здесь он выполняет функцию «краника», который то открывается, то закрывается. В итоге по первичной обмотке протекает пульсирующий ток от батарейки, а управляет этими открывания и закрывания переменное напряжение со вторичной обмотки и именно с той частотой, которая ей нужна. Вот такая схема с обратной связью позволит нам получить напряжение в несколько киловольт.

Так что будем собирать не неповторимый оригинал, а жалкую пародию. Но не беспокойтесь лампочки зажигать будем. К тому же такие полупроводниковые катушки позволяют замоделировать аудиосигнал. Коронный разряд обычно монотонно шипит, но можно собрать такую схему, которая будет управлять этим шипением и можно будет быстро воспроизвести абсолютно любой аудиотрек.

Катушку Тесла в основном используют для развлечения. А трансформаторы в общем-то выполняют вполне практичные функции. Например, во многих зарядках установлен понижающий трансформатор. На первичную катушку подается 220 вольт, а на вторичную, так как витков там меньше возникает 5 — 12 вольт. Двигатель внутреннего сгорания не смог бы работать без искры, которую создает катушка зажигания.

По сути это просто повышающий трансформатор. Они нужны для передачи электроэнергии на большие расстояния. При увеличении напряжения автоматически уменьшается сила тока и от этого потерь в проводах становятся намного меньше. Трансформаторы применяются в радиоэлектронике, аудиотехнике, для согласования нагрузок, они нужны для питания газоразрядных ламп и много, много где еще.

Но мало кто знает, что существуют трансформаторы совершенно иного рода. Еще разрабатывают и собирают волоконно-оптические трансформаторы. Их восстанавливают на подстанциях и в отличие от традиционных трансформаторов, которые просто уменьшает силу тока, а затем подают ее на обычные измерители. Такие устройства могут измерять десятки тысяч ампер напрямую и устроены они очень интересно.

В них вообще нет катушек. Сердцем такого устройства является оптоволокно, которое проходит вокруг проводника с током. Именно оно выполняет измерительную функцию и для этого используется эффект Фарадея, который заключается в следующем: световая волна поперечная — это означает, что она может поворачиваться вокруг своей оси.

В обычных условиях такого не происходит, но магнитное поле, которое возникает вокруг любого проводника с током, как раз и заставляет волну повернуться. И по степени этого эффекта можно очень точно определять силу тока.

В целом от трансформатора тут только название, но такие волоконно-оптические устройства не только прекрасно выполняют функции традиционных измерительных трансформаторов, но и почти по всем параметрам превосходят их. Во-первых, такие устройства отлично работают при переходных процессах. Короткие замыкания включения, выключения отлично с ними справляются. Во-вторых, это безопасность.

От трансформатора к стойке тянется безобидное оптоволокно, а не кабель под напряжением. Ну и в-третьих, это диапазон измеряемых величин. Например, бывают конструкции рассчитанные под напряжение в 500 киловольт. Однако принципиальная схема у нее в точности такая же как и для менее мощных устройств. Как видите трансформаторы бывают разными и даже использующими свет.

Хватит теории, давайте переходить к практике. Итак я закупил все детали: провод медный обмоточный D0 2 мм (32 метра) – 48 рублей, провод медный обмоточный D1 (20 см) – 30 рублей, транзистор биполярный NPN – 5 рублей, резистор 20-50 см к0м – 2 рубля, шприц 20 мл – 10 рублей. У меня получилось уложиться в 100 рублей.

Самым дорогим оказались медные провода, но если заказать оптом там в расчете на одну катушку получится дешевле. Единственное, что в стоимость катушки не входит — источник питания, но докупить батарейку, я считаю, не так дорого. К тому же можно использовать блок питания на 6-7 вольт.

Дополнительно нам понадобится: колодка для батарейки – 11 рублей, батарейка КРОНА – 36 рублей, скотч, наждачная бумага, нож. Так что сама катушка и правда стоит копейки. Итак, давайте собирать. Первое, что мы сделаем это намотаем вторичную катушку. Берем шприц и начинаем наматывать на него тонкую медную проволоку. Предварительно можно от шприца отрезать все лишнее зависит от вашего вкуса.

Самое главное, что проволоку нужно наматывать очень аккуратно, виток к витку, без каких-либо нахлестов, чем аккуратнее вы намотаете вторичную катушку, тем сильнее будет эффект.

Процесс этот длительный – остановиться можно когда будет намотано около пяти сантиметров и после намотки необходимо оставить торчащим проводочек длиной 5-7 сантиметров и с его края расчистить прозрачную изоляцию с помощью наждачки или ножичка. Следующий этап – это подготовка первичной катушки.

Берем толстую медную проволоку и ножичком или наждачной бумагой счищаем прозрачный изоляционный лак обоих концов по полтора сантиметра. Оборачиваем проволоку вокруг шприца два раза и получаем готовую первичную обмотку. Далее берем транзистор и ножку номер три накручиваем на один из контактов первичной обмотки. Далее одну ножку резистора накручиваем на второй контакт первичной катушки, а другую ножку резистора на центральную ножку транзистора. Если есть возможность, можно спаять такую сборку, но и в таком виде все будет работать. Главное, чтобы не было лишних контактов и соприкосновений элементов. Теперь вдеваем вторичную обмотку в первичную и торчащий тоненький проводочек наматываем на центральную ножку транзистора. И так наша катушка Тесла уже практически готова, остается только подключить питание. Отрицательный контакт, то есть черный проводочек, накручиваем на свободную ножку транзистора, ну а положительный красный на контакт первичной обмотки, который подключен резистор. Осталось подсоединить батарейку. Подносим энергосберегающую лампу и вуаля такая малютка способна зажигать даже большие лампочки и при желании можно получить небольшой разрядик, но только есть риск немного обжечься, так что будьте аккуратны. Конструкция очень простая и этого уже достаточно чтобы создавать напряжение в несколько киловольт и зажигать лампочки прямо у вас в руках так что пробуйте.

Оригинал: https://pikabu.ru/story/katushka_tesla_za_100_rubley_svoimi_rukami_6602155

Большая самодельная катушка тесла drsstc

Простая Катушка Тесла

Представляем еще один HV проект — огромная катушка Тесла. После успехов с обычными высоковольтными генераторами, решено было построить что-то действительно большое. Конечно, это была DRSSTC.

Справка: QCW DRSSTC — особый тип транзисторных катушек Тесла, характеризующийся плавной накачкой: постепенным и плавным (а не резким как в обычных катушках) нарастанием напряжения и тока первичного контура.

Выбор пал на транзисторы Mitsubishi Electronic IGBT — CM300DY24HA, с номинальными параметрами: максимальный непрерывный ток — 300 A, максимум напряжения К-Э 1200 V.

Тесты изготовителей tesla в США показали, что эти транзисторы способны выдерживать непрерывный импульс 4 кА (они взрываются примерно на 5 кА в результате насыщения) и могут безопасно использоваться с импульсными токами до 2 кА.

Транзисторы защищены ТВС, способными рассеивать около 12 кВт, а также 5 мкФ / 1 кВ на электропитании.

Принципиальная схема DRSSTC

А это структурная схема генератора:

Технические характеристики Теслы

  • В первичной цепи установлен ограничитель тока на 1400 А. 
  • Потребление энергии в сети около 20 А.
  • Резонансная частота составляет 42 кГц. 
  • Предельная длина искры 3 метра.
  • Тесла имеет более 2 метра в высоту.
  • Диаметр верхнего тороида — около 1 метра.

Разумеется ни одна DRSSTC не может функционировать без хорошего резонансного конденсатора, и именно там появилась самая большая проблема — чем выше емкость, тем лучше эффект по искре, но и тоньше кошелек…

Минимальное напряжение пробоя составляет 8 кВ, однако чем больше, тем лучше. После многих расчетов решено было принять параметры 600nF / 10kV, а это означает необходимость покупки 100 конденсаторов CDE942C20P15kF.

Они не единственные конденсаторы подходящие для этой цели, но другие еще дороже. 

Следующим шагом было проектирование механической части, расположение ключевых элементов и т. д. Первичка вызвала немало проблем. Одной из концепций была коническая обмотка, но с другой стороны, из-за гораздо лучшего распределения поля остановились на плоской. Обмотка выполнена из мягкой меди диаметром 15 мм с толщиной стенки 1 мм.

 

Другим важным элементом катушки Тесла является вторичная обмотка. Это классическое решение, которое заключается в использовании в качестве формы под неё канализационной трубы из ПВХ диаметром 200 мм и высотой 1 м. Катушка содержит около 2300 витков проволоки 0,4 мм. Это почти 2 кг меди и около 1,5 км кабеля. Обмотка традиционно залита лаком.

 

Тороиды представляют собой классическую конструкцию, изготовленную из вентиляционных гофрированных труб. Использование двух тороидов улучшает распределение электрического поля вокруг обмоток, благодаря чему искры неохотно идут внутрь. Также использовались защитные катушки в количестве 2 штуки — одна выше, другая — под первичной плоскостью. Верхняя катушка провода является временной.

Нижняя часть корпуса электроники будет покрыта сеткой, пока закрыта только лицевая сторона, чтобы иметь легкий доступ к деталям во время ввода Теслы в эксплуатацию.

 

Разумеется, для мощных транзисторов требуется массивный радиатор. Он также охлаждается двумя мощными 120-миллиметровыми вентиляторами. Хотя общее количество выделяемого тепла не велико — большой радиатор и кулеры нужны обязательно, как результат — во время работы радиатор практически холоден.

 

Следующий ключевой элемент — силовые фильтрующие конденсаторы. Поскольку устройство работает с мощным импульсом, для импульсной работы требуются высоковольтные электролиты значительной мощности и низким импедансом (low esr).

 

Получение постоянного напряжения 650 В DC несложно, достаточно удвоить напряжение сети 220 В.

Необходимо поставить диодный мост с напряжением выше 320 В (после выпрямления), в частности около 600 В постоянного тока, также были необходимы электролиты способные работать с таким напряжением, однако самое высокое напряжение, которое когда-либо встречалось на любом электролите, было 500 В, но и этого все еще недостаточно. Поэтому необходимо последовательно подключать два электролитических конденсатора, что означает половину емкости и потребность сразу в четырех конденсаторах. 

Контроллер управляет промежуточным мостом на MOSFET.

Однако на этот раз промежуточный мост питается стабилизированным напряжением 80 В, которое выдает специально сконструированный трансформатор, управляющий затворами транзисторов IGBT.

Трансформация этого трансформатора составляет 4: 1: 1: 1: 1. Эта конструкция позволяет получить типичные 20V на затворах, и его применение направлено на значительное сокращение времени их перезарядки.

Молнии безумно громкие и невероятно яркие, но красота требует жертв, поэтому расходы превышают 1000 долларов.

   Форум по HV

   Обсудить статью Большая самодельная катушка тесла drsstc

Оригинал: https://radioskot.ru/publ/bolshaja_samodelnaja_katushka_tesla_drsstc/1-1-0-1405

Тесла или 220 вольт из ничего / Блог им. Nikolay / Блоги по электронике

Простая Катушка Тесла

> Генераторы > Генератор Тесла – идеальный источник энергии

Идея получения «бестопливного» электричества в домашних условиях чрезвычайно интересна. Любое упоминание о действующей технологии мгновенно приковывает внимание людей, желающих безвозмездно получить в свое распоряжение упоительные возможности энергетической независимости. Чтобы сделать правильные выводы по данной тематике, необходимо изучить теорию и практику.

Генератор собрать можно без больших затруднений, в любом гараже

Описание прибора

Если очень коротко, то катушка Тесла (КТ) – это резонансный трансформатор, создающий высокочастотный ток. Есть информация, что в своих экспериментах военные довели катушку до мощности в 1 Тгц.

Огромная катушка Тесла

Тут стоит затронуть такой вопрос – зачем Тесла ее изобрел? Согласно записям ученый работал над технологией беспроводной передачи электроэнергии. Вопрос крайне актуальный для всего человечества.

В теории с помощью эфира две мощные КТ, размещенные в паре километров друг от друга, смогут передавать электричество. Для этого они должны быть настроены на одинаковую частоту.

Также есть мнение, что КТ может стать своего рода вечным двигателем.

Внедрение данной технологии сделает все имеющиеся сегодня АЭС, ТЭС, ГЭС и прочие просто ненужными. Человечеству не придется сжигать твердые ископаемые, подвергаться риску радиационного заражения, перекрывать русла рек. Но ответ на вопрос, почему никто не развивает данную технологию, остается за конспирологами.

Настольная катушка Тесла, продающаяся сегодня в качестве сувенира

Схема прерывателя на UC3843

Надумал вернуться к дубовым и надежным, но малофункциональным 555. Решил начать с burst interrupter. Суть прерывателя заключается в том, что он прерывает сам себя.

Одна микросхема (U1) задает частоту, другая (2) длительность, а третья (U3) время работы первых двух. Все бы ничего, если бы не маленькая длительность импульса с U2.

Этот прерыватель заточен под DRSSTC и может работать с SSTC но мне это не понравилось- разряды тоненькие, но пушистые. Далее было несколько попыток увеличить длительность, но они не увенчались успехом.

Принцип работы

Сегодня многие домашние электрики пытаются собрать КТ, при этом не всегда понимая принцип работы трансформатора Тесла, из-за чего терпят фиаско. На самом деле КТ недалеко ушла от обычного трансформатора.

Есть две обмотки – первичная и вторичная. Когда к первичной обмотке подводят переменное напряжение от внешнего источника, вокруг нее создается магнитное поле или, как его еще называют, колебательный контур.

Когда заряд пробьет разрядник, через магнитное поле энергия начнет перетекать к вторичной обмотке, где будет образовываться второй колебательный контур. Часть накапливаемой в контуре энергии будет представлена напряжением.

Ее величина будет прямо пропорциональна времени образования контура.

Таким образом, в КТ имеется два связанных между собой колебательных контура, что и является определяющей характеристикой при сравнении с обычными трансформаторами. Их взаимодействие создает ионизирующий эффект, из-за чего мы видим стримеры (разряды молний).

Очевидные выводы и важные дополнения

Несмотря на то что простое решение пока не предъявлено общественности, нельзя утверждать, что электромагнитный генератор великого изобретателя Тесла не существует. Теорию эфира не признает современная наука. Нынешние системы экономики, производства, политики будут уничтожены бесплатными или очень дешевыми источниками энергии. Разумеется, есть много противников их появления.

Этот человек смог создать действующий генератор

Устройство катушки

Трансформатор Тесла, схема которого будет представлена ниже, состоит из двух катушек, тороида, защитного кольца и, конечно, заземления.

Эскиз настольной КТ

Необходимо рассмотреть каждый элемент в отдельности:

  • первичная катушка располагается в самом низу. К ней подводится питание. Она обязательно заземляется. Делается из металла с малым сопротивлением;
  • вторичная катушка. Для обмотки используют эмалированную медную проволоку примерно на 800 витков. Таким образом витки не расплетутся и не поцарапаются;
  • тороид. Данный элемент уменьшает резонансную частоту, накапливает энергию и увеличивает рабочее поле.
  • защитное кольцо. Представляет из себя незамкнутый виток медного провода. Устанавливается, если длина стримера больше длины вторичной обмотки;
  • заземление. Если включить незаземленную катушку, стримеры (разряды тока) не будут бить в воздух, а создадут замкнутое кольцо.

Чертеж КТ

Генератор прямоугольных импульсов — схема

Следущий прерыватель был собран на UC3843 очень часто встречается в ИИП, особенно АТХ, оттуда, собственно, его и взял. Схема тоже неплохая и не уступает TL494 по параметрам.

Здесь возможна регулировка частоты от 0 до 1кГц и скважность от 0 до 100%. Меня это тоже устраивало. Но опять эти наводки с катушки все испортили. Здесь даже экранирование нисколько не помогло.

Пришлось отказаться, хотя собрал добротно на плате…

Самостоятельное изготовление

Итак, простейший способ изготовления катушки Теслы для чайников своими руками. Часто в интернете можно увидеть суммы, превышающие стоимость неплохого смартфона, но на деле трансформатор на 12V, который даст возможность насладиться включением светильника без использования розетки, можно собрать из кучи гаражного хлама.

Что должно получиться в итоге

Понадобится медная эмалированная проволока. Если эмалированной не найти, тогда дополнительно понадобится обычный лак для ногтей. Диаметр провода может быть от 0.1 до 0.3 мм. Чтобы соблюсти количество витков понадобиться около 200 метров.

Намотать можно на обычную ПВХ-трубу диаметром от 4 до 7 см. Высота от 15 до 30 см. Также придется прикупить транзистор, например, D13007, пара резисторов и проводов.

Неплохо было бы обзавестись кулером от компьютера, который будет охлаждать транзистор.

Теперь можно приступить к сборке:

  1. отрезать 30 см трубы;
  2. намотать на нее проволоку. Витки должны быть как можно плотнее друг к другу. Если проволока не покрыта эмалью, покрыть в конце лаком. Сверху трубы конец провода продеть через стенку и вывести наверх так, чтобы он торчал на 2 см выше поставленной трубы.;
  3. изготовить платформу. Подойдет обычная плита из ДСП;
  4. можно делать первую катушку. Нужно взять медную трубу 6 мм, выгнуть ее в три с половиной витка и закрепить на каркасе. Если диаметр трубки меньше, то витков должно быть больше. Ее диаметр должен быть на 3 см больше второй катушки. Закрепить на каркасе. Тут же закрепить вторую катушку;
  5. способов изготовления тороида довольно много. Можно использовать медные трубки. Но проще взять обычную алюминиевую гофру и металлическую перекладину для крепления на выпирающем конце проволоки. Если проволока слишком хлипкая, чтобы удержать тороид, можно использовать гвоздь, как на картинке ниже;
  6. не стоит забывать про защитное кольцо. Хотя если один конец первичного контура заземлить, от него можно отказаться;
  7. когда конструкция готова, транзистор соединяется по схеме, крепится к радиатору или кулеру, далее нужно подвести питание и монтаж окончен.

Первую катушку можно сделать плоской, как на картинке

В качестве питания установки многие используют обычную крону Дюрасель.

Трансформатор Тесла своими руками, простейшая схема

Схемы генераторов на 555

Тогда решил изменить принципиально схему и сделать независимую длительность на конденсаторе, диоде и резисторе. Возможно многие посчитают эту схему абсурдной и глупой, но это работает.

Принцип такой: сигнал на драйвер идет до тех пор пока конденсатор не зарядится (с этим думаю никто не поспорит).

NE555 генерирует сигнал, он идет через резистор и конденсатор, при этом если сопротивление резистора 0 Ом, то идет только через конденсатор и длительность максимальна (на сколько хватает емкости) не зависимо от скважности генератора.

Резистор ограничивает время заряда, т.е. чем больше сопротивление, тем меньшей времени будет идти импульс. На драйвер идет сигнал меньшей длительностью, но тоже частоты. Разряжается конденсатор быстро через резистор (который на массу идет 1к) и диод.

Расчет катушки

Расчет КТ обычно производится при изготовлении трансформатора промышленной величины. Для домашних экспериментов достаточно использовать приведенные выше рекомендации.

Сам расчет подскажет оптимальное количество витков для вторичной катушки в зависимости от витков первой, индуктивность каждой катушки, емкость контуров и, самое важное, необходимую рабочую частоту трансформатора и емкость конденсатора.

Пример расчета КТ

Плюсы и минусы

Плюсы: независимая от частоты регулировка скважности, SSTC никогда не уйдет в CW режим, если подгорит прерыватель.

Минусы: скважность нельзя увеличивать «бесконечно много», как например на UC3843, она ограничена емкостью конденсатора и скважностью самого генератора (не может быть больше скважности генератора). Ток через конденсатор идет плавно.

Оригинал: https://texnotoys.ru/elektronika/katushka-tesla-svoimi-rukami.html

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

Простая Катушка Тесла

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

Тесла, определенно, был гением. Именно он принес в мир использование переменного тока и запатентовал множество изобретений. Одно из них — знаменитая катушка, или трансформатор Тесла.

Если у вас есть определенные знания и навыки, вы вполне можете самостоятельно создать катушку Тесла дома.

Давайте выяснять, какова суть этого устройства и как создать его в домашних условиях, если вам вдруг этого очень сильно захотелось.

Что такое катушка Тесла и зачем она нужна?

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

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

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

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

Из чего состоит катушка Тесла

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

Строение катушки Тесла

Тороидальные фигуры: что это?

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

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

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

Вот так выглядит классическая тороидальная фигура

Тороид является важной составляющей катушки Тесла и изготавливается, как правило, из алюминиевой гофры.

В составе этого устройства он выполняет следующие функции:

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

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

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

Вторичная обмотка

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

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

Первичная обмотка и защитное кольцо

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

Форма первичной обмотки — цилиндрическая, плоская или коническая.

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

Понятие эфира и идеи Теслы

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

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

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

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

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

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

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

Конфигурации катушки Тесла

Много что можно сделать из катушки Тесла.

Достаточно иметь лишь некоторый инженерный опыт или знания в электронике

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

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

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

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

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

В чем уникальность катушки тесла?

Основное отличие этого изобретения состоит в том, что у его изобретателя получалось при частоте в несколько сот килогерц получить напряжение, превышающее 15 млн вольт.

Это устройство смотрится невероятно странно, пугающе, но и в той же мере красиво: отсутствие железного сердечника, толстый наружный слой первичной обмотки и толстый внутренний слой вторичной обмотки. Но есть и недостатки.

Например, изготовить большой виток, обеспечивая отличный тепловой контакт с сердечником трансформатора, довольно непросто.

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

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

Как сделать катушку Тесла в домашних условиях своими руками

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

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

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

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

Для начала работ вам понадобятся следующие детали:

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

Создание должно происходить по следующим этапам.

Проектирование

Любая работа должна начинаться с продумывания деталей и хода работы

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

Если финансы позволяют, вы можете создать в домашних условиях просто огромнейший генератор.

Но вам стоит помнить об одной важной детали: катушка создает множество искровых разрядов, которые сильно разогревают воздух, заставляя его расширяться. В результате образуется гром.

В итоге созданное электромагнитное поле в состоянии вывести из строя все электроприборы. Поэтому лучше создавать ее не в квартире, а где-то в более укромном и удаленном уголке (гараж, мастерская и пр.).

Если хотите заранее определить, насколько длинная дуга получится у вашей катушки или силу мощности необходимого блока питания, произведите следующие замеры: расстояние между электродами в сантиметрах разделите на 4,25, полученное число возведите в квадрат. Итоговое число и будет ваша мощность в Ваттах.

И наоборот – чтобы выяснить расстояние между электродами, квадратный корень мощности необходимо умножить на 4,25. Для катушки Тесла, которая будет в состоянии сотворить дугу длиной в полтора метра, потребуется 1 246 Вт. А прибор с блоком питания на один киловатт сможет сделать искру длиной в 1,37 метра.

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

Вот некоторая информация, которая поможет:

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

Сбор необходимых деталей

Начинаем собирать детали

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

А вот некоторые особенности необходимых деталей:

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

Создание катушки Тесла

  1. Выбираем трансформатор. Именно питающий трансформатор будет решать, какого размера будет ваша катушка. Большая часть таких катушек работает от трансформаторов, способных выдавать ток от 30 до 100 миллиампер при напряжении от пяти до пятнадцати тысяч вольт.

    Найти нужный трансформатор можно на ближайшем радиорынке, в интернете или же снять с неоновой вывески.

  2. Делаем первичный конденсатор. Его можно собрать из нескольких более мелких конденсаторов, соединив их в цепи. Тогда они смогут накапливать равные доли заряда в первичном контуре.

    Правда, нужно, чтобы все мелкие конденсаторы имели одинаковую емкость. Каждый из таких мелких конденсаторов будет называться составным.

Приобрести конденсатор небольшой емкости можно на радиорынке, в интернете или же снять со старого телевизора керамические конденсаторы.

Впрочем, если у вас золотые руки, можете и самостоятельно сделать их из алюминиевой фольги с помощью полиэтиленовой пленки.

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

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

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

А вот вся последовательность сбора катушки Тесла в картинках:

Выбор трансформатора

Создание первичного конденсатора

Проектировка разрядника

Создание обмотки первичной катушки

Сбор первичного конденсатора, разрядника и первичной катушки в одну цепь

Создание вторичной катушки индуктивности

Создание вторичного конденсатора

Соединение вторичного конденсатора и вторичной катушки

Создание импульсных дросселей

Сбор всех компонентов вместе

Рекомендации

Совет 1: если вы хотите управлять направлением разрядов, которые выходят из вторичного конденсатора, поместите рядом любой металлический предмет таким образом, чтобы между обоими не было контакта.

В этом случае контакт будет принимать форму дуги, тянущейся от конденсатора к предмету. Интересно, что если рядом поместить люминесцентную лампу или лампочку накаливания, то благодаря катушке Тесла они начнут светиться.

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

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

Совет 4: неоновые вывески последнего поколения содержат полупроводниковые источники питания со встроенным устройством защитного отключения.

Это делает их непригодными для создания катушки Тесла!

Мир физики и электроники таит в себе множество тайн и красоту, которую при должном опыте и знаниях может воссоздать каждый своими руками.

Так и вы, следуя всем перечисленным советам, всегда сможете собственноручно создать легендарную катушку Тесла дома, поражая гостей и соблазняя противоположный пол.

А если гениальный ум и жажда изобретений мешают вам учиться, просто воспользуйтесь услугами сервисов для студентов!

Некоторые изображения взяты из источника: s://ru.

wikihow/сделать-катушку-Тесла

Оригинал: https://Zaochnik.ru/blog/katushka-tesla-chto-eto-dlya-chego-ona-nuzhna-i-kak-sozdat-ee-svoimi-rukami-v-domashnix-usloviyax/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тратосфера