Устройство, принцип на работа и трансформаторна верига на Tesla

Всеки човек най-вероятно е чувал за това, което е трансформатор на Tesla, което също често се нарича бобина на Tesla. Тази макара може да се види в много филми, компютърни игри и телевизионни програми. Но не е достатъчно да чуем, че има нещо подобно. Ако ви попитат какво точно прави трансформаторът на Тесла, можете ли да отговорите на този въпрос? Най-вероятно не, и ако можете, тогава едва ли можете да кажете достатъчно подробности. Ето защо има тази статия. С негова помощ можете да научите всичко за трансформатора на Tesla, как работи, за какво се използва, как функционира и т.н. Естествено, ако сте се обучавали във физическата специализация, тогава за вас тези данни няма да бъдат новини, но повечето хора все още не са запознати с подробностите относно бобината на Tesla. Но това са много интересни данни, които ще ви позволят да разширите хоризонтите си. Както лесно се досещате, великият учен Никола Тесла, който патентова своето изобретение през 1896 г., го описва като устройство, предназначено да произвежда високочестотни електрически токове. Всъщност, точно това е бобината на Tesla и най-вероятно вече сте знаели за това. Затова си струва да разгледаме по-интересни и по-малко известни данни.

Какъв е смисълът?

Първо трябва да обясните същността на бобината на Tesla. Може да изглежда различно, но много хора казват, че по един или друг начин изглежда много впечатляващо, дори и в спокоен режим. Какво можем да кажем за това, когато тя се активира, и около нея се образуват видими изхвърляния на електричество. Но как точно се случва това? Трансформаторът на Тесла работи за сметка на резонансните електромагнитни вълни оформени в двете намотки на бобината, първични и вторични. Първичната намотка е част от осцилиращия център. Що се отнася до второстепенната, неговата роля вече се играе от права жица. Когато честотата на осцилация на първичните и вторичните вериги съвпада, между краищата на намотката се появява високо променливо напрежение, което можете да видите с просто око. Ако наистина не разбирате как работи трансформаторът на Тесла, например, можете да вземете обикновен люлка. Ще бъде много по-лесно да се обясни работата с тяхна помощ. Ако завъртите люлката с принудителни вибрации, амплитудата ще бъде пропорционална на усилието ви. Ако решите да залюлеете люлка в режим свободни вибрации всеки път, когато натискате люлката в подходящия момент, амплитудата ще се увеличи няколко пъти. Същото се случва и с бобината на Тесла: когато трептенията на двете намотки резонират, възниква много по-силен ток.

Дизайн на трансформатора

Втората точка, която трябва да се вземе предвид, когато се разглежда трансформатор на Tesla, е веригата. Как точно работи бобината? Всъщност устройството на този трансформатор може да бъде много разнообразно, така че сега ще научите как е уредена най-простата му версия, която след това можете да подобрите, както желаете. Така, най-простият трансформатор на Tesla се състои от няколко елемента, а именно входен трансформатор, индуктивна бобина, която включва първични и вторични намотки, както и искрова междина, кондензатор и терминал. Всъщност, токът започва да се движи от входния трансформатор, който е източникът на енергия, откъдето преминава през разрядника и кондензатора към индуктивната бобина, и оттам се предава на терминала в умножен размер. Освен това, терминалът често се избира така, че да може най-добре да предава подобно напрежение, например може да бъде във формата на топка или диск. Както разбирате, това е най-простият трансформатор на Tesla - веригата е потвърждение за това. В бобината на Тесла може да има повече елементи. Може да има например тороид, който не е описан в тази схема, тъй като не е ключов елемент. Що се отнася до основните елементи, всички те бяха посочени.

функциониране

Така че сега знаете как работи трансформаторът на Тесла. Принципът на неговата работа също е ясен за вас като цяло, но можете също да отидете в подробности. Как точно функционира? Оказва се, че работи в импулсен режим. Какво означава това? Това означава, че кондензаторът се зарежда първо до момента, в който изтичането на зарядното устройство приключи и електричеството преминава към индуктивната бобина. След това започва втората фаза, през която се генерират високочестотни колебания. Обърнете внимание, че отрядният уред трябва да е успореден на източника на захранване, така че да затваря веригата, когато токът се подава към бобината, като по този начин се изключва източникът на захранване от веригата. Защо ви е нужен? ако източник на енергия остава част от веригата, тя може значително да намали напрежението на изхода на трансформатора. Естествено, резултатът все още ще бъде, но в същото време няма да бъде най-впечатляващ. Така функционира трансформаторът на Тесла. Принципът на действие е вече напълно ясен, но все още остават някои подробности, които биха могли да ви заинтересуват.

Заряд на трансформатор

Както може би вече сте забелязали, ако планирате да създадете мощен трансформатор на Tesla, това ще изисква да се вземат предвид абсолютно всички детайли, тъй като всяко отклонение от нормата ще доведе до това, че изходното напрежение да не е достатъчно високо, поради което ефектът ще бъде по-малко впечатляващ. Трябва да се обърне специално внимание на началния заряд, т.е. на избора на източник на енергия. Именно в този случай правилния кондензатор трябва да бъде избран така, че изходното напрежение да е идеално, а кондензаторът да не се „късо”. Има дори трансформатор на Tesla със самозаключващ се механизъм, така че няма ограничения за разнообразието от дизайни. Така че трябва да помните, че в този случай се разглежда най-простият дизайн на бобината на Tesla.

поколение

Е, последното нещо, което трябва да разгледаме по-подробно е процесът на генериране на самия високочестотен ток. Така, трансформаторът на Tesla се захранва от избрания източник на енергия, който прехвърля заряда към кондензатора, където се натрупва, докато не се получи повреда, в резултат на което кондензаторът се освобождава през разтоварвателя до първичната намотка. Тъй като напрежението на изпускателя рязко спада, веригата се затваря и, както е споменато по-горе, източникът на захранване се изключва от веригата. По това време възникват високочестотни колебания на първичната намотка, които след това се предават на вторичната намотка, поради което вибрациите стават резонансни и на терминала възниква високоволтов ток. Така работи най-простият трансформатор на Тесла, но има и най-разнообразни модификации.

модификации

На първо място, трябва да знаете, че класическата версия на бобината на Tesla, която беше описана по-горе, е посочена по следния начин - SGTC. Последните две букви са декодирани като Tesla Coil, което се превежда директно като "Tesla coil". Тези две букви ще присъстват във всяка от съкращенията и само първите две ще се променят. В този случай, SG означава Spark Gap, т.е. тази бобина на Tesla работи върху искровата междина, създадена от искровата междина. Това обаче не винаги е така, затова е необходимо да се разгледат различни варианти, като трансформатора на Тесла на транзистори или на полупроводници. Първата модификация, на която можете да обърнете внимание, е RSGTC, т.е. намотката, която работи на ротационна искрова междина. В този случай за захранване се използва електрически двигател, който върти диска с електроди. Има и VTTC, който е известен като тръбна намотка на Tesla, задвижвана от вакуумни тръби. Тази опция не изисква високо напрежение, а също и различна работа. Следващата опция е SSTC, т.е. намотка на Tesla, която се захранва от генератор, базиран на полупроводник. Тази модификация е една от най-интересните от гледна точка на блясък, защото с помощта на силови превключватели можете да промените формата на разряд. Модификация на тази версия на намотката на Tesla е DRSSTC. В този случай се използва двоен резонанс, който дава много по-впечатляващ размер на разряда. Трябва също да разгледаме QCW DRSSTC - тази намотка на Тесла се характеризира с „гладка помпа“, т.е. плавно, а не рязко увеличаване на всички параметри. Във всеки от тези случаи изчислението на трансформатора на Тесла ще се различава по същия начин както неговите структури и съответно неговата схема.

Използвайте Tesla Coil

Но как може да се използва енергията на трансформатора на Тесла? Този въпрос е зададен от всеки човек, който за пръв път вижда работата на това устройство. Строго погледнато, възхищавайки се на невероятните изхвърляния, които са огромни и изглеждат много впечатляващи, са едни от най-важните и популярни употреби. Този трансформатор ви позволява да организирате истинско шоу, което е в състояние да очарова всеки човек, защото това не е магия, а най-чистата наука. Така че е безопасно да се каже, че една от основните роли на трансформатора на Тесла е декорацията и забавлението. Оказва се обаче, че има и други начини за използване на тази технология. Например, първоначално бобините на Tesla се използват за радиоуправление, безжичен пренос на данни и за предаване на енергия. Естествено, с течение на времето се появиха по-ефективни начини за извършване на всяка от тези функции, така че постепенно използването на намотката на Tesla ставаше все по-малко релевантно. Заслужава да се отбележи, че той е бил използван в медицината. Факт е, че високочестотният разряд, когато е преминал през кожата, не се отразява неблагоприятно на вътрешните органи на човек, но в същото време тонизира човешката кожа. В съвременния свят намотката на Тесла всъщност не се използва от практическа гледна точка поради трудностите при поддържането на постоянна работа. Понякога се използва за запалване газоразрядни лампи или във вакуумни системи, където трансформаторът помага да се открият течове. По този начин, използването на трансформатора на Тесла в съвременния свят в повечето случаи все още е декоративно, забавно и информативно.

вещи

Вече си представяте трансформаторното устройство на Tesla, така че няма смисъл да казвате нещо друго по този въпрос. Това обаче не означава, че самата тема на бобината на Тесла се е изчерпала. Например, можете да видите какъв вид изхвърляния се създават в резултат на неговите дейности. Оказва се, че те не са случайни: има четири основни типа. Първо, можете да видите ленти, които са тъпи разклонени канали, които преминават от терминала във въздуха. Всъщност те представляват визуализация на йонизацията на въздуха. Второ, може да забележите искри - това са искра, които преминават от терминала директно към земята. Можете да ги различите поради факта, че те се открояват много силно външно - това е куп ярки канали на искри. Трето, има коронарен разряд - така наречената луминесценция на йони директно в полето с високо напрежение. И накрая, има дъгов разряд което се случва, ако донесете заземен обект в трансформатора. Тази техника се използва от много хора, когато бобината на Тесла се използва за развлекателни дейности.

Ефекти върху здравето

По-горе беше посочено, че след изобретяването на бобината на Тесла тя е била използвана за медицински цели, но много източници съобщават, че трансформаторът на Тесла е смъртоносен. Кой е прав и кой лъже? В повечето случаи високото напрежение е фатално за човека, тъй като води до изгаряния, както и до спиране на сърдечната дейност. Въпреки това, някои видове трансформатори на Tesla имат така наречения ефект на кожата, който позволява на електричеството да засегне само повърхността на обекта, а в този случай - на човешката кожа. Както бе споменато по-горе, то тонизира кожата и я подмладява. Отново няма медицински доказателства за този факт, но за това беше написано много своевременно.

Намотка на Тесла като част от културата

Дори и да не сте любители на науката, все пак най-вероятно вече сте виждали бобината на Тесла, тъй като тя се използва в различни области на забавление. На първо място, това може да се види в много филми, които се появяват на екраните на кината през различни години. Един от най-известните филми, в които трансформаторът на Тесла играе много важна роля, е адаптацията на едноименния роман „Престиж“. Също така много често намотката на Тесла може да се намери в компютърните игри, където най-често действа като мощно оръжие. Освен това, можете да намерите трансформатори на Tesla дори в музикалното изкуство. Оказва се, че можете да промените звука на електрически разряд, като увеличавате и намалявате честотата на тока. Някои артисти и групи използват това, за да записват музика. И този, който не иска да усложнява всичко, прибягва до използването на намотката на Тесла, за да създаде реалистични звуци на мълниеносни заряди, както направи известната певица Бьорк. Така, в съвременния свят, трансформаторите на Тесла се използват много широко, но не може да се каже, че те се използват по предназначение. Времето му като функционално устройство на бобината на Тесла вече е надживяло и то всъщност е да потъне в забрава, както повечето стари устройства. Въпреки това, благодарение на визуалните ефекти, които създава, намотката на Тесла успя да оцелее и до днес, и продължава да се използва постоянно, макар и като предмет на забавление. Също така трябва да се отбележи, че той се използва и за образователни цели, тъй като тук можете ясно да покажете на начинаещите физици как изглежда електрическият разряд, как се държи и т.н. Казано по-просто, трансформаторът на Тесла е устройство, което съществува от сто години и не е загубило своята значимост дори през XXI век, което е известно на всички за невероятния си напредък в областта на високите технологии.