Schéma Tesla cívky pro 220 V: jak sestavit transformátor vlastníma rukama, princip fungování

Provoz CRT televizorů, zářivek a úsporných žárovek, dálkové nabíjení baterií zajišťuje speciální zařízení - Teslův transformátor (cívka). Tesla cívka se také používá k vytvoření velkolepých fialových bleskových nábojů, které připomínají blesk. Obvod 220 V umožňuje porozumět zařízení tohoto zařízení a v případě potřeby jej vyrobit sami.

Mechanismus práce

Tesla cívka je elektrické zařízení schopné několikanásobně zvýšit frekvenci napětí a proudu. Při jeho provozu vzniká magnetické pole, které může ovlivnit elektrotechniku ​​i stav člověka. Výboje vstupující do vzduchu přispívají k uvolňování ozónu. Konstrukce transformátoru se skládá z následujících prvků:

• Primární cívka. Má průměrně 5-7 závitů drátu s průměrem průřezu alespoň 6 mm².
• Sekundární cívka. Skládá se ze 70-100 závitů dielektrika o průměru ne větším než 0,3 mm.
• Kondenzátor.
• Vybíječ.
• Zářič jiskry.

Transformátor, který vytvořil a patentoval Nikola Tesla v roce 1896, nemá feroslitiny, které se používají pro jádra v jiných podobných zařízeních. Výkon cívky je omezen elektrickou silou vzduchu a nezávisí na výkonu zdroje napětí.

Při dopadu napětí na primární obvod na něm vznikají vysokofrekvenční oscilace. Díky nim vznikají na sekundární cívce rezonanční kmity, jejichž výsledkem je elektrický proud vyznačující se vysokým napětím a vysokou frekvencí. Průchod tohoto proudu vzduchem vede ke vzhledu stuha - fialový výboj připomínající blesk.

Kmity obvodů, ke kterým dochází při provozu Teslovy cívky, mohou být generovány různými způsoby. Nejčastěji se to děje s jiskřištěm, lampou nebo tranzistorem. Nejvýkonnější zařízení jsou ta, která využívají generátory dvojité rezonance.

Zdrojové materiály

Osoba se základními znalostmi v oblasti fyziky a elektrotechniky nebude těžké sestavit Tesla transformátor vlastníma rukama. Stačí si připravit sadu základních dílů:

• Napájecí zdroj s napětím asi 9-12 voltů. Roli takového zdroje v podomácku vyrobeném zařízení může zastávat autobaterie, baterie do notebooku nebo snižovací transformátor s diodovým můstkem pro generování stejnosměrného proudu.
• Primární okruh. Skládá se ze dvou rezistorů s nominálním odporem 50 a 75 kOhm, tranzistoru VT1 D13007 nebo podobného zařízení se strukturou n-p-n.

Povinným prvkem primární spirály je chladicí radiátor, jehož velikost přímo ovlivňuje účinnost chlazení zařízení. Jako vinutí lze použít měděnou trubku nebo drát o průměru 5-10 mm.

Pro sekundární vinutí se doporučuje použít kabel o průřezu 0,1 až 0,3 mm², navinutý na dielektrické PVC trubici. Optimální délka trubky je 25-40 cm a průměr řádově 3-5 cm.

Sekundární cívka vyžaduje povinnou izolaci ve formě zpracování barvou, lakem nebo jiným dielektrikem. Další součástí tohoto obvodu je řetězová svorka. Jeho použití je vhodné pouze při silných výbojích, u malých streamerů stačí konec návinu zvedat o 0,5-5 cm.

Schéma zapojení

Tesla transformátor je sestaven a zapojen v souladu s elektrickým schématem. Instalace zařízení s nízkým výkonem by měla být provedena v několik fází:

1. Nainstalujte napájecí zdroj pečlivě a dbejte na shodu kontaktů.
2. Připojte chladič k tranzistoru.
3. Sestavte elektrický obvod pomocí překližky, dřevěné krabice nebo kusu plastu jako dielektrické podložky.
4. Cívku izolujte od obvodu dielektrickou deskou s otvory pro připojení vodičů.
5. Nainstalujte primární vinutí s vyloučením jeho pádu a kontaktu s jiným vinutím. Uprostřed vytvořte otvor pro sekundární cívku a zajistěte, aby vzdálenost mezi nimi byla alespoň 1 cm.
6. Upevněte sekundární vinutí, proveďte potřebná připojení podle schématu.

Podobným způsobem je sestaven výkonnější transformátor. K dosažení velké moci, by potřeboval:

• Zvětšete rozměry cívek a průřez vinutí 1,1-2,5krát.
• Instalujte zdroj střídavého proudu o napětí 3-5 kW.
• Přidejte terminál ve formě toroidu.
• Zajistěte dobré uzemnění.

Maximální výkon, kterého může správně sestavený Tesla transformátor dosáhnout, je až 4,5 kW. Takový indikátor lze dosáhnout vyrovnáním frekvencí obou vrstevnic.

Samostatně sestavená Tesla cívka musí být zkontrolována. Během zkušebního připojení následuje:

1. Nastavte proměnný odpor do střední polohy.
2. Sledujte přítomnost výboje. Pokud chybí, musíte k cívce přinést zářivku nebo žárovku. Jeho záře bude indikovat přítomnost elektromagnetického pole a provozuschopnost transformátoru. Provozovatelnost zařízení lze také určit samozapalovacími rádiovými trubicemi a záblesky na konci zářiče.

První spuštění zařízení by mělo být provedeno při sledování teploty. V případě silného zahřívání je nutné dodatečné chlazení.

Aplikace transformátoru

Cívka může vytvářet různé typy nábojů. Nejčastěji při jeho provozu vzniká náboj ve formě oblouku.

Záře vzdušných iontů v elektrickém poli se zvýšeným napětím se nazývá korónový výboj. Je to namodralé záření generované kolem částí cívky, které mají výrazné zakřivení povrchu.

Jiskrový výboj nebo jiskra prochází ze svorky transformátoru na povrch země nebo na uzemněný předmět ve formě paprsku rychle se měnícího tvaru a zhasínajícího světlého pruhu.

Streamer vypadá jako tenký, slabě zářící světelný kanál s mnoha větvemi a skládající se z volných elektronů a částic ionizovaného plynu, které nejdou do země, ale protékají vzduch.

K vytváření různých druhů elektrických výbojů pomocí Teslovy cívky dochází při velkém nárůstu proudu a energie, což způsobuje praskání. Rozšíření kanálů některých výbojů vyvolává zvýšení tlaku a vytvoření rázové vlny. Sada rázových vln zní jako praskání jisker při hoření plamene.

Transformátorový efekt tento druh se dříve používal v lékařství k léčbě nemocí. Vysokofrekvenční proud protékající lidskou kůží měl hojivý a tonizující účinek. Ukázalo se, že je to užitečné pouze za podmínky nízkého výkonu. Se zvýšením výkonu na vysoké hodnoty bylo dosaženo opačného výsledku, který negativně ovlivnil tělo.

Pomocí takového elektrického zařízení se zapalují výbojky a detekuje se netěsnost ve vakuovém prostoru. S úspěchem se používá i ve vojenské oblasti k rychlému ničení elektrozařízení na lodích, tancích nebo budovách. Silný impuls generovaný cívkou ve velmi krátké době vyřadí z provozu mikroobvody, tranzistory a další zařízení v okruhu desítek metrů. Proces ničení zařízení je tichý.

Nejpozoruhodnější oblast použití je orientační světelné show. Všechny efekty jsou vytvářeny tvorbou silných vzduchových nábojů, jejichž délka se měří několik metrů. Tato vlastnost umožňuje široké využití transformátoru při natáčení filmů a vytváření počítačových her.

Nikola Tesla při vývoji tohoto zařízení plánoval jeho využití k přenosu výkonu v celosvětovém měřítku. Vědcova myšlenka byla založena na použití dvou silných transformátorů umístěných na různých koncích Země a fungujících se stejnou rezonanční frekvencí.

Při úspěšném využití takového přenosového systému by zcela odpadla potřeba elektráren, měděných kabelů a dodavatelů elektřiny. Každý obyvatel planety mohl používat elektřinu kdekoli zcela zdarma. Plán slavného fyzika však pro svou ekonomickou nerentabilnost zatím nebyl (a pravděpodobně ani nebude) realizován.