Zařízení, princip činnosti a obvod transformátoru Tesla

Každý člověk s největší pravděpodobností slyšel o tom, co je Tesla transformátor, který je také často nazýván Tesla cívkou. Tento naviják je vidět v mnoha filmech, počítačových hrách a televizních programech. Nestačí však slyšet, že je něco podobného. Pokud jste se zeptali, co přesně Tesla transformátor dělá, můžete odpovědět na tuto otázku? S největší pravděpodobností ne, a pokud je to možné, pak vám sotva řeknete dostatek podrobností. To je důvod, proč je tento článek. S jeho pomocí se můžete dozvědět vše o transformátoru Tesla, jak funguje, co se používá, jak funguje, a tak dále. Samozřejmě, pokud jste studoval ve fyzické specializaci, pak pro vás tato data nebudou zpravodajství, ale většina lidí stále neví o podrobnostech týkajících se Tesla cívky. Ale to jsou velmi zajímavé údaje, které vám umožní rozšířit vaše obzory. Jak můžete snadno uhodnout, skvělý vědec Nikola Tesla, který patentoval svůj vynález v roce 1896, ho popsal jako zařízení určené k výrobě vysokofrekvenčních elektrických proudů. Ve skutečnosti je to právě to, co je Tesla cívka, a vy jste s tím pravděpodobně již věděli. Proto stojí za to podívat se na zajímavější a méně známé údaje.

Jaký má smysl?

Nejprve musíte vysvětlit podstatu Tesla cívky. Může to vypadat jinak, ale mnozí lidé říkají, že tak či onak to vypadá velmi působivě, dokonce i v klidu. Co můžeme říci o tom, kdy se aktivuje, a kolem něj se tvoří viditelné výboje elektrické energie. Ale jak přesně se to děje? Transformátor Tesla pracuje na úkor rezonančních elektromagnetické vlny vytvořené ve dvou vinutích cívky, primární a sekundární. Primární vinutí je součástí oscilačního centra jisker. Pokud jde o sekundární, její role již hraje přímá drátová cívka. Když kmitočet kmitání primárního a sekundárního obvodu se shoduje, mezi konce cívky se objevuje vysoké střídavé napětí, které vidíte pouhým okem. Pokud skutečně nechápete, jak funguje transformátor Tesla, můžete například běžně hrát. S jejich pomocí bude práce mnohem jednodušší. Pokud budete houpat houpačkou s nucenými vibracemi, amplituda bude úměrná vašemu úsilí. Pokud se rozhodnete otočit swing v režimu bez vibrací při každém stisknutí houpačky ve správném okamžiku se amplituda několikrát zvýší. Stejná věc se děje i s Teslovou cívkou: když rezonují oscilace dvou vinutí, vzniká mnohem silnější proud.

Návrh transformátoru

Druhý bod, který je třeba vzít v úvahu při zvažování transformátoru Tesla, je obvod. Jak přesně funguje cívka? Ve skutečnosti může být zařízení tohoto transformátoru velmi rozmanité, takže se nyní dozvíte, jak je uspořádána jeho nejjednodušší verze, kterou můžete následně zlepšit, jak chcete. Nejjednodušší transformátor Tesla se skládá z několika prvků, a sice vstupního transformátoru, indukční cívky, která zahrnuje primární a sekundární vinutí, stejně jako jiskřiště, kondenzátor a terminál. Ve skutečnosti se proud začne pohybovat ze vstupního transformátoru, který je zdrojem energie, odkud prochází svodičem a kondenzátorem do indukční cívky, a odtud se přenáší do terminálu ve vynásobené velikosti. Navíc je terminál často vybrán tak, aby mohl nejlépe přenášet podobné napětí, například může být ve formě kuličky nebo disku. Jak jste pochopili, je to nejjednodušší transformátor Tesla - obvod je potvrzením toho. V Teslově cívce může být více elementů. Může jít například o toroid, který není v této schématu popsán, protože to není klíčový prvek. Pokud jde o základní prvky, byly všechny uvedeny.

Funkční

Takže teď víte, jak funguje transformátor Tesla. Princip práce je také jasný pro vás jako celek, ale můžete se také dostat do detailů. Jak přesně funguje? Ukazuje se, že funguje v impulsním režimu. Co to znamená? To znamená, že je kondenzátor nejprve nabíjen až do okamžiku, kdy je vybití výbojek dokončeno a elektrická energie přechází do indukční cívky. Pak začíná druhá fáze, během níž se vytvářejí vysokofrekvenční oscilace. Všimněte si, že svodič musí být paralelní s napájecím zdrojem tak, aby uzavřel obvod, když je na cívku použit proud, čímž se vyloučí zdroj energie z obvodu. Proč to potřebujete? Pokud zdroj energie zůstává součástí obvodu, může výrazně snížit napětí na výstupu transformátoru. Přirozeně bude výsledek stále, ale zároveň nebude nejpůsobivější. Tak funguje transformátor Tesly. Princip fungování je nyní pro vás zcela jasný, přesto zůstávají některé detaily, které vás mohou zajímat.

Nabíjení transformátoru

Jak jste si možná již všimli, pokud plánujete vytvořit silný Tesla transformátor, pak to bude vyžadovat zohlednění absolutně všech detailů, protože jakékoli odchylky od normy způsobí, že výstupní napětí nebude dostatečně vysoké, což je důvod, proč bude účinek méně působivý. Zvláštní pozornost je třeba věnovat spouštěcímu poplatku, tj. Výběru zdroje energie. V tomto případě musí být zvolen správný kondenzátor tak, aby výstupní napětí bylo ideální a kondenzátor sám nezkratoval. Existuje dokonce i transformátor Tesla se samosvornou konstrukcí, takže neexistuje žádný limit pro různé návrhy. Takže byste si měli pamatovat, že v tomto případě je zvažován nejjednodušší design Tesla cívky.

Generování

Poslední věc, která se podrobněji zabývá, je proces generování samotného vysokofrekvenčního proudu. Transformátor Tesla je napájen zvoleným zdrojem energie, který přenáší náboj na kondenzátor, kde se hromadí až do výpadku, v důsledku čehož je kondenzátor vypouštěn přes výbojku do primární cívky. Vzhledem k tomu, že napětí svodiče prudce klesá, okruh se uzavře a, jak bylo uvedeno výše, zdroj energie je vyloučen z obvodu. V tomto okamžiku se na primární cívce vyskytují vysokofrekvenční kmity, které se pak přenášejí na sekundární cívku, čímž se vibrace stávají rezonančními a na terminálu vzniká vysokonapěťový proud. Tak funguje nejjednodušší transformátor Tesla, ale existuje mnoho jeho nejrůznějších modifikací.

Změny

Především byste měli vědět, že klasická verze Tesla cívky, která byla popsána výše, je označena takto - SGTC. Poslední dvě písmena jsou dekódována jako Tesla Coil, která se překládá přímo jako "Tesla cívka". Tyto dvě písmena budou přítomny v každé zkratce a pouze první dva se budou měnit. V tomto případě SG znamená Spark Gap, to znamená, že tato cívka Tesla působí na jiskřiště vytvořenou jiskrovou mezerou. To však v žádném případě neplatí, proto je třeba zvážit různé možnosti, jako je transformátor Tesla na tranzistory nebo na polovodičích. První změnou, na kterou můžete věnovat pozornost, je RSGTC, tedy cívka, která pracuje na rotační jiskřiště. V tomto případě se pro napájení používá elektrický motor, který otáčí disk elektrodami. Tam je také VTTC, který je známý jako trubka Tesla trubky, poháněný vakuovými trubkami. Tato volba nevyžaduje vysoké napětí a také odlišuje tichou práci. Další možností je SSTC, tj. Tesla cívka, která je poháněna generátorem založeným na polovodičích. Tato modifikace je jedním z nejzajímavějších, pokud jde o vlídnost, protože pomocí vypínačů můžete změnit tvar výboje. Modifikace této verze Tesla cívky je DRSSTC. V tomto případě se používá dvojitá rezonance, která dává mnohem působivější velikost vypouštění. Měli bychom se také podívat na QCW DRSSTC - tato Tesla cívka je charakterizována "plynulým čerpáním", což je hladké, nikoli prudké zvýšení všech parametrů. V každém z těchto případů se bude výpočet transformátoru Tesla lišit stejným způsobem jako jeho struktury a podle toho i jeho schéma.

Použijte Tesla Coil

Ale jak lze použít energii transformátoru Tesla? Tuto otázku požaduje každá osoba, která poprvé vidí práci tohoto zařízení. Přísně řečeno, obdivovat neuvěřitelné výboje, které jsou obrovské a působivé, jsou jedním z nejdůležitějších a nejoblíbenějších způsobů použití. Tento transformátor vám umožní uspořádat skutečnou show, která dokáže okouzlit každého člověka, protože to není kouzlo, ale nejčistší věda. Takže je bezpečné říci, že jednou z hlavních rolí transformátoru Tesla je dekorace a zábava. Ukázalo se však, že existují jiné způsoby, jak tuto technologii použít. Například původně Tesla cívky byly používány pro radiové řízení, bezdrátový přenos dat a pro přenos energie. Přirozeně se v průběhu času objevily efektivnější způsoby provedení každé z těchto funkcí, a postupně se postupně využívalo Teslaova cívka čím dál méně relevantní. Je také třeba poznamenat, že byla použita v medicíně. Faktem je, že vysokofrekvenční výboj při průchodu kůží nepříznivě neovlivňoval vnitřní orgány člověka, ale současně tónoval lidskou kůži. V moderním světě se Tesla cívka ve skutečnosti nepoužívá z praktického hlediska kvůli potížím s udržováním konstantní práce. Někdy se používá k zapálení plynové výbojky nebo ve vakuových systémech, kde transformátor pomáhá najít netěsnosti. Používání transformátoru Tesla v moderním světě je proto ve většině případů dekorativní, zábavné a informativní.

Účinky

Už si představujete transformátor Tesla, takže nemá smysl říkat něco jiného na toto téma. Nicméně to neznamená, že samotná téma Tesla cívky se vyčerpala. Můžete se například podívat na to, jaké druhy výboje jsou vytvořeny v důsledku svých činností. Ukazuje se, že nejsou náhodné: existují čtyři hlavní typy. Za prvé, můžete vidět streamery, které jsou matné rozvětvené kanály, které přecházejí z terminálu do ovzduší. Ve skutečnosti představují vizualizaci ionizace vzduchu. Za druhé, můžete si všimnout jisker - to jsou výboje jisker, které přicházejí z terminálu přímo k zemi. Můžete je rozlišovat díky tomu, že vystupují velmi silně zvenčí - to je spousta jasných kanálů jiskry. Za třetí, existuje koronový výboj - tzv. Luminiscence iontů přímo v poli vysokého napětí. A nakonec je také obloukové výboje k němuž dojde, když do transformátoru přivedete uzemněný objekt. Tato technika je používána mnoha, když se Tesla cívka používá pro rekreační aktivity.

Účinky na zdraví

Bylo uvedeno výše, že po vynalezení Teslovy cívky bylo použito pro lékařské účely, nicméně mnoho zdrojů uvádí, že transformátor Tesla je smrtelný. Kdo má pravdu a kdo klame? Ve většině případů je vysoké napětí pro člověka fatální, protože vede k popáleninám, stejně jako k zástavě srdce. Nicméně některé typy transformátorů Tesla mají takzvaný účinek na kůži, který umožňuje, aby elektřina ovlivňovala pouze povrch objektu, a v tomto případě na lidské pokožce. Jak již bylo zmíněno výše, to tón pokožky a omlazuje to. Opět neexistují žádné lékařské důkazy o této skutečnosti, ale hodně o tom bylo napsáno včas.

Tesla cívka jako součást kultury

Dokonce i když nemáte rádi vědu, přesto jste s největší pravděpodobností viděli Teslovou cívku, protože se používá v různých oblastech zábavy. Nejprve je to vidět v mnoha filmech, které se v různých letech objevily na obrazovkách kin. Jedním z nejslavnějších filmů, ve kterých hrál transformátor Tesla velmi důležitou roli, bylo přizpůsobení románu stejného jména "Prestige". Také velmi často se Tesla cívka nachází v počítačových hrách, kde se nejčastěji jedná o silnou zbraň. Navíc najdete transformátory Tesla i v hudebním umění. Ukazuje se, že můžete změnit zvuk elektrického výboje zvýšením a snížením frekvence proudu. A někteří umělci a kapely to používají pro nahrávání hudby. A ten, kdo nechce komplikovat vše, se uchýlí k použití Tesla cívky, aby vytvořil realistické zvuky výbojů blesku, jak tomu udělal například slavný zpěvák Bjork. Takže v moderní době se transformátory Tesla používají velmi široce, ale nelze říci, že jsou používány pro svůj zamýšlený účel. Její čas jako funkční zařízení Tesla cívka už přežil a ve skutečnosti se musel ponořit do zapomnění jako většina starých zařízení. Avšak díky vizuálním efektům, které vytváří, byla Tesla cívka schopna přežít dodnes a stále se používá neustále, i když je předmětem zábavy. Je také třeba poznamenat, že se také používá pro vzdělávací účely, protože zde můžete jasně prokázat fyzikům začátečníkům, jak vypadá elektrické vypouštění, jak se chová, a tak dále. Jednoduše řečeno, transformátor Tesla je zařízení, které existuje již sto let a neztratilo význam ani v 21. století, které je známo všem za neuvěřitelný pokrok v oblasti špičkových technologií.