Катушка теслы

Более ста лет известен необычный аппарат - трансформатор Теслы, а точнее - катушка Теслы. Изделие весьма неординарное, сделанное гением с расчётом использования на 200 – 300 лет вперёд. Здесь нет привычного трансформаторного железа, но есть, как и полагается две обмотки – первичная, работающая от сети, и внутри неё расположена вторичная с большим числом витков. За счёт многовитковой вторички можно получать миллионные напряжения при малом расходе энергии. К примеру, любители катушек Теслы (оказывается, есть и такие в Москве) на высоковольтном трансформаторе от телевизора при мощности всего 40 Ватт получают подобным методом до 200 –500 киловольт напряжения для извлечения разноцветных и очень красивых разрядов размером до нескольких метров. В обычных трансформаторах такой же мощности получить подобное практически невозможно. Причём высоковольтный разряд может исходить просто в атмосферу в виде короны (в старину назывались огнями святого Эльма) или же в виде длинных подвижных разрядов на ближайшие заземлённые предметы. Причём разряды происходят с определённой, заданной параметрами схемы частотой и другими, кратными ей частотами. Высоковольтный разряд характерен тем, что в нём всегда присутствует целый спектр сильных электромагнитных частот способных раскалывать практически все виды газовых молекул независимо от их стойкости. Об этом говорит темно-синий цвет с зеленоватым оттенком излучаемой короны.

ВНИМАНИЕ!!! МОТ ОПАСЕН!!! НАПРЯЖЕНИЕ НА ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКЕ СМЕРТЕЛЬНО!!! СОБЛЮДАЙТЕ ОСТОРОЖНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ С НИМ!!!

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек без общего сердечника. Первичная обмотка имеет несколько (3-10) витков толстого провода. Вторичная (высоковольтная) обмотка содержит намного больше витков, порядка 1000. Трансформаторы Теслы обладают коэффициентом трансформации в 10-50 раз выше отношения числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной. Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт. Это напряжение в резонансной частоте способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь длину многих метров. Итогом одного из экспериментов с таким трансформатором стал перегоревший генератор электростанции в Колорадо Спрингс, подававший ток для первичной обмотки. Никола Тесла починил генератор и продолжил эксперимент, в ходе которого была доказана возможность создания стоячей электромагнитной волны. Так что, самое сложное в трансформаторе Тесла, - это цепь питания для первичной обмотки трансформатора.


Берём любой источник высокого напряжения (МИНИМУМ 1.5кВ и вообще привыкайте, что теперь вольтов не существует, есть только кВ, а 1.5кВ так же мало, как 1.5В в обычной жизни) лучше брать не меньше 5 кВ, его подключаем к любому конденсатору на нужное напряжение (если ёмкость слишком большая, то нужен будет ещё и диодный мост, но для начала лучше экспериментировать с малыми емкостями), затем через искровой промежуток (два провода, смотанные изолентой, так что их оголённые концы смотрят в одну сторону, подгибая проволоку провода регулируем зазор, настроенный на пробой при напряжении чуть выше напряжения источника (ток-то переменный, так что в пике напряжение выше номинального), подключаете это дело к первичной обмотке катушки (для наших параметров лучше брать 5-6 витков). Для вторичной обмотки достаточно будет 150 витков (можно намотать на обычную картонную трубку) и, если Вы всё сделали правильно, то получите разряд в 1см если приблизить выводы катушки и довольно заметную корону, если их развести. Да, не забудьте один нижний вывод вторичной обмотки хорошенечко заземлить.

а) Входное напряжение нужно МИНИМУМ 6кВ, иначе искровик стабильно работать не будет (настройка будет сбиваться).
б) Искровик должен быть из масивных кусков меди, желательна их честкая фиксация в нужном положении.
в) Мощность на входе не ниже 50Вт, но лучше 100+.
г) Конденсатор и первичная обмотка должны образовывать колебательный контур, попадающий в резонанс со вторичной обмоткой. Вторичная обмотка может иметь много кратных резонансов (например, в нашей схеме резонирует на 200, 400, 800 и 1200кГц, почему так - не знаю, но это проверено экспериментально на точном оборудовании), причём одни сильнее, а другие слабее (первый не обязательно самый сильный) и они зависят от расположения первичной обмотки. Как определить эти частоты без генератора частот не знаю - придётся использовать метод "научного тыка”, перематывая первичную обмотку и меняя ёмкость конденсатора.
в) Ещё потребуется либо относительно маленькая ёмкость конденсатора (чтобы он до большого напряжения переменным током заряжался), либо диодный мост выпрямления тока (с мостом мне как-то спокойнее - можно любую ёмкость подключать , но там нужен резистор для её разрядки, после выключения питания либо в ручную его закорачивать, а то он ОЧЕНЬ больно бьёт током).

г) Первичная обмотка должна быть хорошо заизолирована от вторичной, иначе пробьёт на неё. Вторичная обмотка также должна иметь хорошую межвитковую изоляцию, иначе из каждой царапины на лаке будет идти корона, либо вообще вся катушка будет светиться.


1. СХЕМА ТРАНСФОРМАТОРА ТЕСЛА



Как Вы видете, в данной схеме минимум элементов, что нискольку не облегчает нашу задачу. Ведь чтобы она работала необходимо её не только собрать, но и настроить! Начнём по-порядку:

МОТЫ: такой трансформатор есть в микроволновке. Представляет собой обычный силовой трансформатор с одной лишь разницей, что его сердечник работает в режиме, близком к насыщению. Это означает, что несмотря на малые размеры, он имеет мощность до 1,5 кВт. Однако, есть и отрицательные стороны у такого режима работы. Это и большой ток холостого хода, около 2-4 А, и сильный нагрев даже без нагрузки, про нагрев с нагрузкой я молчу. Обычное выходное напряжение у МОТа - 2000-2200 вольт при силе тока 500-850 мА.
У всех МОТов первичка намотана внизу, вторичка сверху. Делается это для хорошей изоляции обмоток. На вторичке, а иногда и на первичке намотана накальная обмотка магнетрона, около 3,6 вольт. Причём между обмотками можно заметить две металлические перемычки. Это - магнитные шунты. Основное их назначение - замкнуть на себя часть создаваемого первичкой магнитного потока и таким образом ограничить магнитный поток через вторичку и её выходной ток на некотором уровне. Делается это из-за того, что при отсутствии шунтов при коротком замыкании во вторичке (при дуге) ток через первичку многократно возрастает и ограничивается лишь её сопротивлением, которое и так очень мало. Таким образом, шунты не дают трансу быстро перегреться при подключенной нагрузке. Хотя МОТ и греется, но в печке ставят нехилый вентилятор для его охлаждения и он не сдыхает. Если же шунты удалить, то мощность, отдаваемая трансом, повышается, но перегрев происходит гораздо быстрее. Шунты у импортных МОТов обычно хорошо залиты эпоксидкой и их не так просто удалить. Но сделать это всё-же желательно, уменьшится просадка под нагрузкой. Для уменьшения нагрева могу посоветовать засунуть МОТ в масло.

Напряжение хотя и мало по сравнению со строчником, но сила тока, в сто раз большая, чем безопасный предел 10мА сделает твои шансы остаться живым практически равными нулю.

Могу огорчить некоторых людей, сообщив о том, что МОТ, хотя и идеальный источник питания для катушек тесла (малогабаритный, мощный, не сдыхает от ВЧ как NST), но его цена колеблется от 600 до 1500 и выше рублей. К тому же даже если вы имеете такие деньги, вам придётся изрядно побегать по радиорынкам и магазинам в его поисках. Лично я так и не нашёл импортного МОТа, не нового, не подержанного. Но я нашёл МОТ от советской микроволновки "Электроника". Он обладает гораздо большими размерами, чем импортные и работает как обычный транс. Называется от ТВ-11-3-220-50. Его примерные параметры: мощность около 1,5 кВт, выходное напряжение ~2200 вольт, сила тока 800 мА. Приличные параметры. Причём на нём, кроме первички, вторички и накальной присутствует ещё обмотка на 12 В, как раз для питания кулера на искровик теслы.

Автор нашей Теслы использоват вот такие моты:



КАПЫ:Подразумеваютсявысоковольтные керамические конденсаторы (серий К15У1, К15У2, ТГК, КТК, К15-11, К15-14 -для установок высокой частоты!) Самое сложное - это найти их. Представляем фоторобот:



Фильтр от ВЧ: соответственно две катушки, выпоняющие функцию фильтров от напряжения высокой частоты. В каждой 140 витков медного лакированного провода 0.5 мм в диаметре.

Очень хорошо различимы на этом рисунке:




Искровик: Искровик нужен для коммутации питания и возбуждения колебаний в контуре. Если в схеме не будет искровика , то питание будет, а колебаний нет. А еще блок питания начинает сифонить через первичку - а это короткое замыкание! Пока искровик не замкнут - капы заряжаются. Как только замыкается - начинаются колебания. Поэтому ставят балласт в виде дроселей - когда искровик замкнут дросель мешает течь току от блока питания заряжается сам, а потом, когда разрядник разомкнется, заряжает капы с удвоенной злостью. Да, если бы в розетке было 200 кгц, разрядник естественно был бы не нужен.




Наконец-то очередь дошла и до самого трансформатора Теслы

Первичная обмотка состоит из 7-9 витков провода очень большого сечения, впрочем подойдёт сантехническая медная трубка. Вторичная обмотка содержит от 400 до 800 витков, тут нужно подстраиваться. На первичную обмотку подаётся питание. У вторички один вывод надёжно заземлён, второй присоединён к ТОРУ (излучатель молний). Тор можно изготовить из вентиляционной гофры.



И ещё:



Небольшое видео про самодельную катушку



Как это не удивительно, однако у этого замечательного устройства до сих пор нет никакого практического применения. Некоторые создают атракционы, другие светильники и фокусы. Один чудак и вовсе умудрился создать новогоднюю ёлку. Цвета у него получились благодаря нанесеню разных вещест на излучатель. Например, если нанести раствор борной кислоты, то будет "корона" зеленая. Если марганца - ярко синяя, если лития - малиновый. Так что, катушка Теслы в руках современного человека превратилась в игрушку и только.



Это должно изображать сигнализацию. Хотя совершенно очевидно, что такая близость будет фатальной для электрооборудования автомобиля =)

ВНИМАНИЕ!!! МОТ ОПАСЕН!!! НАПРЯЖЕНИЕ НА ВТОРИЧНОЙ ОБМОТКЕ СМЕРТЕЛЬНО!!! СОБЛЮДАЙТЕ ОСТОРОЖНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ С НИМ!!!