אחת ההמצאות הנפוצות ביותר של ניקולה טסלה היא שנאי טסלה. פעולתו של מכשיר זה מבוססת על פעולתם של גלים עומדים אלקטרומגנטיים מהדהדים בסלילים. עיקרון זה היווה את הבסיס לדברים מודרניים רבים: מנורות פלורסנט, קינסקופים לטלוויזיה, התקני טעינה מרחוק. עקב תופעת התהודה, ברגע שבו תדירות התנודה של מעגל המתפתל הראשוני עולה בקנה אחד עם תדר התנודה של הגלים העומדים של הפיתול המשנית, קשת קופצת בין קצוות הסליל.
למרות כל המורכבות הנראית לעין של מחולל זה, אתה יכול לעשות אותו בעצמך. הטכנולוגיה של איך לעשות סליל טסלה במו ידיך כלולה להלן.
רכיבים ועיקרון הפעולה
שנאי טסלה מורכב מסליל ראשוני, משני ורתמה המורכבת מפער ניצוץ או מפסק, קבל ומסוף המשמש כמוצא.
הפיתול העיקרי מורכב ממספר קטן של סיבובים של חוט נחושת כבד או צינור נחושת.זה יכול להיות אופקי (שטוח), אנכי (גלילי) או חרוטי. הפיתול המשני מורכב ממספר רב של סיבובים בחתך רוחב קטן יותר והוא המרכיב החשוב ביותר בעיצוב. זה צריך להיות בעל יחס אורך לקוטר של 4:1 וצריך להיות בעל טבעת מגן חוט נחושת מוארקת בבסיסה כדי להגן על האלקטרוניקה של היחידה.
מאחר והשנאי של טסלה פועל במצב דופק, עיצובו מאופיין בכך שהוא אינו כולל ליבה פרומגנטית. זה מפחית את ההשראה ההדדית בין הפיתולים. הקבל, באינטראקציה עם הסליל הראשוני, יוצר מעגל נדנוד עם פער ניצוץ כלול בו, במקרה זה גז. המעצר מורכב מאלקטרודות מסיביות, ולעמידות בפני שחיקה רבה יותר הם מצוידים בנוסף ברדיאטורים.
עקרון הפעולה של סליל טסלה הוא כדלקמן. הקבל נטען דרך המשנק מהשנאי. מהירות הטעינה תלויה ישירות באינדקס השראות. לאחר טעינה לרמה קריטית, זה יגרום להתמוטטות של פער הניצוץ. לאחר מכן, נוצרות תנודות בתדר גבוה במעגל הראשוני. במקביל, המעצר מופעל, מסיר את השנאי מהמעגל המשותף, סוגר אותו.
אם זה לא יקרה, אזי עלולים להתרחש הפסדים במעגל הראשי שמשפיעים לרעה על פעולתו. במעגל הסטנדרטי מותקן מפרק גז במקביל למקור הכוח.
לפיכך, סליל המוצא של טסלה יכול לייצר מתח של כמה מיליוני וולט. ממתח כזה באוויר, יש פריקות של חשמל, שיש להן צורה של פריקות כליליות וסטרימרים.
חשוב ביותר לזכור שמוצרים אלו מייצרים זרמים בפוטנציאל גבוה והם קטלניים לחיים. אפילו מכשירים בעלי עוצמה נמוכה עלולים לגרום לכוויות קשות, נזק לקצות העצבים, רקמת השריר והרצועות. יכול לגרום לדום לב.
בנייה והרכבה
שנאי טסלה קיבל פטנט בשנת 1896 והוא פשוט בעיצובו. זה כולל:
- סליל ראשוני עם פיתול של ליבת נחושת בחתך רוחב של 6 מ"מ, בכמות המספיקה ל-5-7 סיבובים.
- סליל משני עשוי חומר דיאלקטרי וחוט בקוטר של עד 0.5 מ"מ ואורך המספיק ל-800-1000 סיבובים.
- ההמיספרות של מפרק.
- קבלים.
- טבעת מגן עשויה ליבת נחושת, כמו על הפיתול הראשוני של שנאי.
המוזרות של המכשיר היא שהכוח שלו אינו תלוי בכוח מקור האספקה. התכונות הפיזיקליות של האוויר חשובות יותר. המכשיר יכול ליצור מעגלים נדנודים בדרכים שונות:
- שימוש במעצר פער ניצוץ;
- באמצעות מחולל תנודות טרנזיסטור;
- על מנורות.
כדי ליצור שנאי טסלה במו ידיך, תצטרך:
- עבור הפיתול הראשוני - 3 מ' של צינור נחושת דק בקוטר 6 מ"מ או ליבת נחושת באותו קוטר ואורך.
- להרכבת הפיתול המשני יש צורך בצינור PVC בקוטר 5 ס"מ ובאורך של כ-50 ס"מ ופרזת הברגה של PVC אליו. אתה צריך גם חוט נחושת, לכה או אמייל בקוטר של 0.5 מ"מ ואורך של 90 מ'.
- אוגן מתכת בקוטר פנימי של 5 ס"מ.
- מגוון אומים, דסקיות וברגים.
- פּוֹרֵק.
- חצי כדור חלק עבור הטרמינל.
- הקבל יכול להתבצע באופן עצמאי. זה ידרוש 6 בקבוקי זכוכית, מלח שולחן, שמן לפתית או וזלין, נייר אלומיניום.
- תזדקק לספק כוח המספק 9kV ב-30mA.
מעגל שנאי טסלה קל ליישום. מהשנאי יוצאים 2 חוטים עם מעצור מחובר. קבלים המחוברים בסדרה מחוברים לאחד החוטים. בסוף נמצא הפיתול הראשוני. סליל משני עם מסוף וטבעת הגנה מוארקת ממוקם בנפרד.
תיאור כיצד להרכיב סליל טסלה בבית:
- הפיתול המשני נעשה על ידי תיקון תחילה של קצה החוט בקצה הצינור. סלילה צריך להיות אחיד, הימנעות שבירת חוט. לא אמורים להיות מרווחים בין הפניות.
- בסיום, עוטפים את הפיתול בחלק העליון והתחתון במסקינטייפ. לאחר מכן, לכסות את הסלילה עם לכה או אפוקסי.
- הכן 2 לוחות לבסיס התחתון והעליון. כל חומר דיאלקטרי, דיקט או יריעת פלסטיק יתאים. הנח אוגן מתכת במרכז הבסיס התחתון והדק אותו עם ברגים כך שיהיה מרווח בין הבסיס התחתון לעליון.
- הכן את הפיתול הראשוני על ידי סיבובו לספירלה וקיבועו על הבסיס העליון. לאחר שקדחת 2 חורים בו, הכנס את קצוות הצינור לתוכם. יש לתקן אותו בצורה כזו שתשלול מגע בין הפיתולים ובו זמנית לשמור על מרחק של 1 ס"מ ביניהם.
- כדי ליצור מעצר, תצטרך למקם 2 ברגים זה מול זה במסגרת עץ. החישוב נעשה על כך שבעת מעבר הם ישחקו את התפקיד של רגולטור.
- קבלים עשויים כדלקמן. בקבוקי זכוכית עטופים בנייר כסף וממלאים במי מלח. הרכבו עבור כל הבקבוקים צריך להיות זהה - 360 גרם לליטר מים אחד.חוררו מכסים והכנסו לתוכם חוטים. קבלים מוכנים.
- חבר את כל הצמתים לפי הסכימה שתוארה לעיל. הקפד לקרקע את הפיתול המשני.
- המספר הכולל בפיתול הראשוני צריך להיות 6.5 סיבובים, במשני - 600 סיבובים.
רצף הפעולות המתואר נותן מושג כיצד ליצור שנאי טסלה בעצמך.
הפעלה, בדיקה והתאמה
רצוי לבצע את ההתחלה הראשונה בחוץ, כדאי גם להסיר את כל מכשירי החשמל הביתיים כדי למנוע את התמוטטותם. זכרו את אמצעי הזהירות! כדי להתחיל, בצע את הפעולות הבאות:
- הם עוברים דרך כל שרשרת החוטים ובודקים שאין מגעים חשופים נוגעים בשום מקום, ושכל הצמתים מהודקים היטב. נותר רווח קטן בין הברגים במעצר.
- הפעל מתח וצפה במראה הסטרימר. בהיעדר זה, מנורת פלורסנט או מנורת ליבון מובאת לפיתול המשני. רצוי לתקן אותם על דיאלקטרי, חתיכת צינור PVC תעשה. הופעת זוהר מאשרת שהשנאי של טסלה פועל.
- בהיעדר זוהר, המסקנות של הסליל הראשוני הפוכות.
אם לא תצליחו בפעם הראשונה, אל תתייאשו. נסה לשנות את מספר הסיבובים בפיתול המשני ואת המרחק בין הפיתולים. הדק את הברגים במעצר.
סליל טסלה חזק
מאפיין ייחודי של סליל כזה הוא גודלו, חוזק הזרם המתקבל ושיטת יצירת תנודות תהודה.
זה נראה כמו זה. לאחר ההפעלה, הקבל נטען. לאחר שהגיע לרמת הטעינה המקסימלית, מתרחשת התמוטטות במעצר.בשלב הבא נוצר מעגל LC - מעגל שנוצר מחיבור סדרתי של קבל ומעגל ראשוני. זה יוצר תנודות תהודה ומתחי הספק גבוהים בפיתול המשני.
יחד עם זאת, ניתן להרכיב משהו דומה בבית. בשביל זה אתה צריך:
- הגדל את קוטר הסליל ואת חתך החוט פי 1.5-2.5 פעמים.
- צור טרמינל בצורת טורואיד. מתאים לכך גלי אלומיניום בקוטר 100 מ"מ.
- החלף את מקור ה-DC במקור AC המספק 3-5kV.
- צור קרקע אמינה.
- ודא שהחיווט שלך יכול להתמודד עם העומס הזה.
שנאים כאלה יכולים לייצר הספק של עד 5 קילוואט וליצור פריקות קורונליות וקשת. במקרה זה, האפקט המרבי מושג כאשר התדירות של שני המעגלים חופפת.
מאמרים דומים:
