зачем нужна катушка тесла
Особенности катушки Тесла
О том, что физик Никола Тесла был гениальным изобретателем и значительно опередил свое время, слышали многие. К сожалению, по ряду причин большинство его изобретений так и не увидели свет. Но одно из самых неоднозначных – катушка Тесла, сохранилось до наших времен и нашло применение в медицине, военной отрасли и световых шоу.
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
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).
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:
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:
В качестве питания установки многие используют обычную крону Дюрасель.
Трансформатор Тесла своими руками, простейшая схема
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.
Меры безопасности
Собрав КТ, перед запуском нужно принять некоторые меры предосторожности. Во-первых, нужно проверить проводку в помещении, где планируется подключение трансформатора. Во-вторых, проверить изоляцию обмоток.
Также стоит помнить, о простейших мерах предосторожности. Напряжение вторичной обмотки в среднем равняется 700А, 15А для человека уже смертельно. Дополнительно стоит подальше убрать все электроприборы, попав в зону работы катушки, они с большой вероятностью сгорят.
КТ – это революционное открытие своего времени, недооцененное в наши дни. Сегодня трансформатор Тесла служит лишь для развлечения домашних электриков и в световых представлениях. Сделать катушку можно самостоятельно из подручных средств. Понадобятся ПВХ труба, несколько сотен метров медного провода, пара метров медных труб, транзистор и пара резисторов.
Катушка Тесла. Что это такое? Для чего она нужна? Как её создать своими руками в домашних условиях?
Никола Тесла, как и многие другие физики, многие годы своей жизни посвятили изучению энергии токов и способам ее передачи, созданию уникальных разработок. Одной из них была катушка Тесла – это резонансвный 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.
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 трансформаторавозрастает 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:
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:
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.
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:
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:
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:
Создание катушки Тесла
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.
Если у первичной катушки слишком большой диаметр, можно разместить вторичную катушку внутри первичной.
А вот вся последовательность сбора катушки Тесла в картинках:
Создание первичного конденсатора
Создание обмотки первичной катушки
Сбор первичного конденсатора, разрядника и первичной катушки в одну цепь
Катушка Тесла: нужно ли оно мне?
Два поста и тут на тебе: более 70 человек изъявило желание получить подробнейшее руководство по тесластроению, десятки людей уже приготовили свои паяльники и паяльнички и затихли в ожидании..
Ну чего же? Давайте разбираться со всем по порядку.
ВНИМАНИЕ! Я НЕ НЕСУ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ВАС И ВАШУ БЕЗОПАСНОСТЬ.
ЛЮБЫЕ ПОПЫТКИ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТОВ ВЫ БЕРЕТЕ НА СЕБЯ И ПОЛНОСТЬЮ НА СЕБЯ.
Моя тесла имеет топологию SSTC (Solid State Tesla Coil) и выбрана мной потому, что я хочу управлять молниями и воспроизводить музыку. Вообще наверное стоит начать с того, что внутри теслы?
Попробую описать нутро своего творения:
1. Силовая часть. Полумостовая схема на мощных IGBT транзисторах IRGP50B60, с обвязкой. Питание организовано через 220 В сеть, которые выпрямляются мостом на 15 А и большим электролитом до 310 В.
2. Драйвер. (Собран по схеме Стива Варда, с переделками и доделками, ибо его схема, это самая легкоповторяемая схема во всея галактике) Он изготовлен на UCC37321|37322 с обвязкой и логикой.
3. Блок питания драйвера, сделан на основе блока питания от ноутбука. Подогнал одногруппник, его заслуга в том, что он притащил меня в тесластроение, сам же он мегамозг, привет, Вовк! Его наставления и советы очень много раз помогали мне.
4. Прерыватель. Тесла моей топологии не шибко может работать в непрерывном режиме, поэтому нужно ей управлять посредством прерывания. У меня прерывателя два:
Это прерыватель по схеме того же Стива Варда, основа построения 555 таймер.
Тесла противная очень, и управлять ей используя обычный провод это значит потратить все свои нервы и выбросить теслу с балкона. Поэтому многие умняши и я используем оптоволокно.
(тут привет почте России, конкретно это волокно шло 110 дней из Китая. Спасибо.)
5. Собственно сама катушка (трансформатор Тесла), точнее две обмотки первичная и вторичная. Первичная это тот провод, что синий, внизу теслы, на сером каркасе.
А вторичная это 1100 витков на трубе, которые загрунтованы и покрашены.
Что касаемо схемотехники, схемы 1, 2, 4 пункта гуглятся по тегу «Steve Ward Tesla Coil», что касаемо питания драйвера, тут уже выбор за вами.
А вот параметры обмоток, расчет емкостей и коэффициента связи это Вам в калькуляторий нужно. Вообще советую хорошенько поискать по форумам насчет знаний в этой тематике. Есть два ресурса, на которых можно найти очень многое, но давность многих тем превышает два-три года. Да и не особо там кто-то горит желанием помочь, лишь единицы. И наплыв незнающих явно не подогреет их интерес.Поверьте, знаний можно найти много, но вот строить за Вас никто и никогда не будет, все нужно изучать и постепенно собирать самому. Даже и помощи не стоит ожидать без грамотно заданного вопроса, с этим как раз я столкнулся, когда полез строить Теселку.
Открыт для Вас и Ваших вопросов, задавайте. Может есть пожелания насчет музычки конкретной?
(P.S хотел начать серию постов с создания качера, так сказать от мала до велика, но на пикабу уже есть такие посты, жаль)
Спасибо) Хотя я ожидал прям схем, как, что и куда паять) Какие запчасти и сколько покупать, да еще и желательно сразу с ссылками где) Да знаю, губозакаточную машинку дарили, сломалась.
Почта России) И даже здесь)))
А мелодию она воспроизводит самостоятельно? То есть, я имею ввиду нужно ли вам подключать к ней муз. инструмент, скажем синтезатор, и играть на нем, или же все это заранее программируется как-то?
а помехи в сеть не генерируешь? соседи не жалуются?
Так выглядят 3 млн вольт
Катушки
Автомат Теслы
Громадная катушка тесла
Маленькая тучка с настоящими молниями в домашних условиях своими руками
Используя катушку Теслы и проводник, газовые разряды преобразуются в плазму, создавая облако, которое производит электрические разряды.
Генератор факельного разряда
Чем то напоминает катушку Тесла. Из-за очень высокой частоты, плазма имеет форму факела. При внесении в эл.маг поле устройства ламп, они начинают светиться.
Моя катушка Тесла
Что если ударит молния человека? Выдержит ли Никита напряжение или откроются сверх способности.
What Is Love On Tesla Coil
Пробую новый формат записи песенок, играемых на катушке Тесла. В этот раз пять каналов разделены на каждую Теслу и отыгрываются независимо. Подгонка вещь сложная, поэтому прошу оценить.
Mortal Kombat Theme On Tesla Coil
Pirates of the Caribbean On Tesla Coil
Народ не особо ценит гайды и рассказики, ну что же, ловите тему из Пиратов Карибского Моря. Почему молнии пожелтели?
Super Mario Bros On Tesla Coil
Как и обещал, демонстрация моей катушки Тесла в MIDI режиме.
Катушка Тесла
Первый пост, сделано своими руками. Умеет петь MIDI, если кому будет интересно, продемонстрирую её возможности.
Как сделать простую Катушку Тесла «Качер»
Долго времени прошло, как я обещал сделать этот пост. Изза некоторых проблем долго я его не делал, но рано или поздно, или никогда, все случается.
Если тебе, читатель не интересна теория и электроника, можешь просто посмотреть фотографи наподобии этой ↑
Наша катушка будет работать от розетки, так что все что вы будете делать, вы будете делать на свой страх и риск!
Начнем с электрической схемы (схему взял с сайта Radiokot.ru)
Детали которые нам понадобятся:
Данная схема является диким костылем который даже работать не должен 🙂
Так выглядело все в сборе (почти 4 года назад, так что за исполнение просьба не судить, других фото не нашел)
«Это» я повез на конкурс Малой академии наук (МАН) в 11 классе
на заднем фоне большая вторичная катушка которую я решил не ставить, чтобы не везти лишний груз на МАН в область.
Если схема не заработала, но все подключено и исправно, скорее всего надо просто поменять выводы первично катушки.
При включении должен повитсья шипящий звук а конец провода вторичной катушки засветиться коронным разрядом
Добавив емкость (проводяший предмет, фольга, металл с большой площадью поверхности) к терминалу увеличатся и искры, но емкость подбирается опытным путем, не слишком большая и не слишком маленькая.
Флаг на фоне не провокация, этому фото 4 года
Искры будут быть из всего что проводит ток
Вокруг Катушки образовывается высокочастотное электромагнитное поле с высокой напряженностью, поэтому газоразрядные лампы будут светиться просто в воздухе
Так же их можно расположить на терминале
Уголь тоже проводит, ток, таким способом можно делать интересные узоры по бумаге\дереву
Все фото мои, тег «моё»
Вот я и описал кратко что такое Катушка Тесла и что она может.
Всю теорию описывать нет смысла ибо все давно уже написано, и мне лень
Но это еще не все, прошло 3 года и в планах применить знания полученные в универе ютубе и построить компактную и оборудованную по последнему слову техники Катушку Тесла, по срокам ничего не могу сказать, просто знайте.