img

Трансформатор Тесла – это одно из самых простейших устройств, которые смогут показать природу электричества и его взаимодействие с окружающим миром. Все затраченные силы на изобретение трансформатора своими руками с лихвой окупятся, а полученное устройство даст возможность прикоснуться к методике, по которой работал сам ученый.

Трансформатор Тесла – это первичная и вторичная обмотка, которая позволяет получать питание первички на основе резонанса  со вторичкой. Устройство позволяет увеличивать итоговое напряжение в сотни раз.

Основные компоненты

Схема устройства состоит из двух обмоток:

  • первичной;
  • вторичной.

трансформатор тесла

Первичная обмотка необходима для соединения устройства с источником переменного напряжения. Поставляемое напряжение будет создавать магнитное поле, по которому энергия перейдет на вторичную обмотку. Начнется накопление энергии вторичкой, которое происходит благодаря появлению колебательного контура. Заряд энергии будет хранить в виде напряжения во вторичной обмотке.

Компоненты

Несмотря на то, что существует множество вариаций катушек, все они имеют общие основные признаки.

компоненты для трансформатора тесла

Тороид необходим для выполнения функций:

  • сокращение значения резонансной частоты;
  • накопление энергии, объем будет зависеть от размер тороида;
  • вокруг создается магнитное поле для отталкивания стримера.

Важно знать, что основная деталь – вторичная обмотка, которая должна иметь правильное соотношение длины к диаметру 4 к 1.

Первичная обмотка должна обладать сопротивлением. Достаточно небольшого значения, которое сможет передавать ток без сбоев. От источника энергии к первичной обмотке лучше всего сделать подвижную точку переключения, которая будет иметь возможность изменения резонансной частоты.

трансформатор тесла компоненты

Защитное кольцо – это компонент, который позволяет стабилизировать электронику, благодаря чему не дает ей выйти из строя. Изготавливается из медного провода. Кольцо должно иметь и заземление, которое поможет избавиться от излишнего напряжения. Любой удар будет переводиться в землю, где ток замкнется. Поэтому стоит позаботиться о хорошем заземлении, которое будет защищать стримеры и всю конструкцию в целом.

Принцип работы

Принцип работы следующий: трансформатор заряжает конденсатор, переедая энергию через дроссель. Скорость заряда зависит от индуктивности конденсатора.

принцип работы трансформатора

За какой-то промежуток времени, напряжение может увеличиться на серьезные значения. Энергия будет переводиться по дуге разрядника, а конденсатор и катушка будут работать в качестве контура. Колебания зависят от образовываемой энергии.

принцип работы трансформатора

Обмен энергией будет происходить во время колебаний в конденсаторе. При этом неминуемо какая-то часть энергии будет выделяться в качестве теплового излучения, оставшееся напряжение будет переходить в разрядник. Компоненты должны иметь номиналы одинаковой частоты для бесперебойной работы устройства.

Передача энергии через первичный контур займет какое-то время, по истечении которого заряд полностью передастся. Определяется это по амплитуде колебаний, которая должна быть нулевой. Исчезновение дуги не всегда означает передачу полного объема энергии, иногда остатки заряда «застревают». Скорость обмена энергией будет зависеть от  силы связи, поэтому для ускорения процесса стоит увеличить именно этот показатель. Процесс передачи будет постепенно повторяться.

Конструкция

трансформатор тесла

Устройство состоит из:

  • первичной катушки;
  • вторичной катушки;
  • разрядника;
  • конденсатора;
  • излучателя искрового свечения.

Простота конструкции достигается отсутствием необходимости использования ферросплавов, которые выступают как сердечники. Еще одно отличие от других приборов – мощность ограничивается электрической прочностью воздуха. Колебательный контур может реализовываться по нескольким принципам:

  • генератор колебаний частоты;
  • генератор колебаний на лампах;
  • генератор колебаний на транзисторе;
  • генераторы двойного резонанса.

Для сборки в домашних условиях подойдет самая простая конструкция – на полупроводниковых транзисторах.

Необходимые материалы, инструменты

  • медный провод (толщина 0,40 – 0,45 мм);
  • пластиковая труба (диаметр 90 мм, длина примерно полметра);
  • пластиковая труба (диаметр 110 мм, длина 30-50 мм);
  • медный провод (1 мм толщина, с 7-8 витками);
  • транзистор D13007;
  • радиатор на транзистор;
  • переменный резистор (50 кОм);
  • постоянный резистор (0,25 Вт, 75 Ом).

Схемы трансформаторов

схема трансформатора

Человек сам выбирает ту схему сборки, которая ему больше пригляделась или легко реализуется. Номиналы в каждой из схем изменяемы, они напрямую влияют на эффективность работы трансформатора. Сборка начинается с намотки на сердечник из пластика тонкого провода, количество витков должно составлять значение между 700-1200 раз, получается вторичная обмотка. Витки должны быть изолированы, то есть, покрыты скотчем или лаком. Далее нужно создать первичную обмотку, количество витков в которой индивидуально в каждом случае, но зачастую, их около шести. Теперь полученное устройство можно подключать.

Определить, что устройство включено просто: начнут светиться неоновые лампы, находящиеся поблизости, а на конце излучателя начнут  появляться вспышки.

Чтобы получить эффектные разряды, ради которых и собирается трансформатор в любительских целях, нужно проводить эксперименты с формой терминала.

трансформатор тесла

Также можно наглядно увидеть процесс создания на видео, которых достаточно в интернете, например: