Nikola Tesla เป็นนักประดิษฐ์ที่เก่งกาจตลอดกาลอย่างแท้จริง เขาสร้างโลกสมัยใหม่ขึ้นมาในทางปฏิบัติ หากไม่มีสิ่งประดิษฐ์ของเขา เราก็คงไม่รู้ว่าเรารู้อะไรเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้ามาเป็นเวลานานแล้ว
หนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่ฉลาดและน่าทึ่งที่สุดของ Tesla คือคอยล์หรือหม้อแปลงของเขา ซึ่งแสดงให้เห็นการถ่ายโอนพลังงานในระยะไกลได้อย่างสมบูรณ์แบบ
หากต้องการทำการทดลอง โปรดและทำให้เพื่อนของคุณประหลาดใจ คุณสามารถประกอบต้นแบบที่เรียบง่ายแต่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ที่บ้าน ซึ่งไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนที่หายากจำนวนมากและใช้เวลามาก

ในการสร้างเทสลาคอยล์คุณจะต้อง:

• ซีดีได้
• ท่อโพลีโพรพีลีนชิ้นหนึ่ง
• สวิตช์.
• ทรานซิสเตอร์ 2n2222 (คุณสามารถใช้ในประเทศเช่น KT815, KT817, KT805 เป็นต้น)
• ตัวต้านทาน 20-60 KOhm.
• สายไฟ.
• ลวด 0.08-0.3 มม.
• แบตเตอรี่ 9V หรือแหล่งจ่าย 6-15V อื่นๆ

เครื่องมือ:มีดเครื่องเขียน ปืนกาวร้อน สว่าน กรรไกร และอาจเป็นอุปกรณ์อื่นๆ ที่พบได้ในเกือบทุกบ้าน

ทำขดลวดเทสลาด้วยมือของคุณเอง

ก่อนอื่นเราต้องตัดท่อโพลีโพรพีลีนเป็นชิ้นยาวประมาณ 12-20 เซนติเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางท่อใดก็ได้ ให้นำสิ่งที่คุณมีอยู่มา

เรามาเอาลวดเส้นเล็กกันดีกว่า เรายึดปลายด้านหนึ่งด้วยเทปพันสายไฟและเริ่มม้วนให้แน่น หมุนเพื่อหมุน จนกระทั่งครอบคลุมทั้งท่อ โดยเหลือ 1 เซนติเมตรจากขอบ เมื่อเราพันมันแล้ว เราก็จะยึดปลายสายที่สองด้วยเทปพันสายไฟด้วย คุณสามารถใช้กาวร้อนได้ แต่ในกรณีนี้คุณจะต้องรอสักครู่

เราใช้กล่องดิสก์และทำสามรูสำหรับลวด ดูรูปถ่าย

เราตัดร่องสำหรับสวิตช์ซึ่งเราจะเปิดและปิดคอยล์เทสลาของเรา

เพื่อให้ดูดีขึ้น ฉันทาสีกล่องด้วยสีสเปรย์

เราใส่สวิตช์ ทากาวร้อนที่พันขดลวดบนท่อไว้ตรงกลางขวด

สอดปลายล่างของเส้นลวดผ่านรู

เราใช้ลวดที่หนาขึ้น เราจะสร้างขดลวดไฟฟ้าจากมัน

เราพันลวดรอบท่อ เราไม่ได้ทำอย่างใกล้ชิดในระยะไกล คอยล์ 4-5 รอบ

เราผ่านปลายทั้งสองของขดลวดผลลัพธ์ผ่านรู
ต่อไปเราจะประกอบไดอะแกรม:

ฉันติดทรานซิสเตอร์ด้วยกาวร้อนกับฝาโซดาซึ่งฉันเคยติดกาวร้อนไว้ก่อนหน้านี้ โดยทั่วไป เราจะซ่อมแซมองค์ประกอบทั้งหมด รวมถึงสายไฟและแบตเตอรี่ด้วยกาวนี้

ต่อไปเราจะสร้างอิเล็กโทรด นำลูกปิงปอง ลูกกอล์ฟ หรือลูกเล็กๆ อื่นๆ มาห่อด้วยอลูมิเนียมฟอยล์ ตัดส่วนเกินออกด้วยกรรไกร

สิ่งประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงอย่างหนึ่งของ Nikola Tesla คือ Tesla Coil สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นหม้อแปลงเรโซแนนซ์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นความถี่สูง พ.ศ. 2439 ได้มีการออกสิทธิบัตรการประดิษฐ์ดังกล่าว เรียกว่า อุปกรณ์สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีศักยภาพและความถี่สูง

การออกแบบและการใช้งาน

หม้อแปลงเทสลาเบื้องต้นประกอบด้วยคอยล์ 2 คอยล์ โทรอยด์ ตัวเก็บประจุ ช่องประกายไฟ วงแหวนป้องกัน และ .

Toroid ทำหน้าที่หลายอย่าง:

• ลดความถี่เรโซแนนซ์ โดยเฉพาะประเภทคอยล์เทสลาที่มีสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ ทำงานได้ไม่ดีที่ความถี่สูง
• การสะสมพลังงานก่อนเกิดอาร์คไฟฟ้า ยิ่งโทรอยด์มีขนาดใหญ่เท่าไร พลังงานก็จะถูกกักเก็บมากขึ้นเท่านั้น ในขณะที่อากาศสลาย ทอรอยด์จะปล่อยพลังงานที่สะสมนี้ออกมาเป็นอาร์กไฟฟ้า และจะเพิ่มขึ้น
• การก่อตัวของสนามไฟฟ้าสถิตที่ผลักส่วนโค้งออกจากขดลวดทุติยภูมิ ส่วนหนึ่งของฟังก์ชันนี้ทำโดยการพันขดลวดทุติยภูมิ อย่างไรก็ตาม Toroid ก็ช่วยเธอในเรื่องนี้ ดังนั้นส่วนโค้งไฟฟ้าจึงไม่ชนกับขดลวดทุติยภูมิตามเส้นทางที่สั้นที่สุด

โดยทั่วไปแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของโทรอยด์จะเป็นสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดทุติยภูมิ Toroids ทำจากลอนอะลูมิเนียมและวัสดุอื่นๆ

ขดลวดทุติยภูมิ หม้อแปลงไฟฟ้า Tesla เป็นองค์ประกอบการออกแบบหลัก โดยทั่วไปแล้ว ความยาวของขดลวดหมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 5:1 เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำสำหรับขดลวดถูกเลือกให้สามารถรองรับการหมุนได้ประมาณ 1,000 รอบ ซึ่งควรวางให้ชิดกัน ขดลวดเคลือบด้วยวานิชหรืออีพอกซีเรซินหลายชั้น ท่อพีวีซีซึ่งหาซื้อได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ถูกเลือกเป็นเฟรม

แหวนป้องกัน ทำหน้าที่ป้องกันความล้มเหลวขององค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในกรณีที่อาร์คไฟฟ้าเข้าสู่ขดลวดปฐมภูมิ มีการติดตั้งวงแหวนป้องกันหากขนาดของลำแสง (ส่วนโค้งไฟฟ้า) มากกว่าความยาวของขดลวดทุติยภูมิ วงแหวนนี้ทำในรูปแบบของตัวนำทองแดงแบบเปิด โดยมีสายดินแยกจากกันกับกราวด์ทั่วไป

ขดลวดปฐมภูมิ ส่วนใหญ่มักทำจากท่อทองแดงที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศ ความต้านทานของขดลวดปฐมภูมิควรมีขนาดเล็กเนื่องจากกระแสขนาดใหญ่จะไหลผ่านได้ ท่อที่เลือกบ่อยที่สุดคือหนา 6 มม. ตัวนำหน้าตัดขนาดใหญ่สามารถใช้สำหรับการพันได้ ขดลวดปฐมภูมิเป็นองค์ประกอบการปรับแต่งชนิดหนึ่งในคอยล์เทสลาซึ่งวงจรแรกมีการสั่นพ้อง ดังนั้นตำแหน่งของการเชื่อมต่อสายไฟจึงคำนึงถึงการเคลื่อนที่ด้วยความช่วยเหลือในการเปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรหลัก

รูปร่างของขดลวดปฐมภูมิอาจแตกต่างกัน: ทรงกรวย, แบนหรือทรงกระบอก

คอยล์เทสลาต้องมี สายดิน- หากไม่มีอยู่ตรงนั้น ลำแสงก็จะตีขดลวดเองเพื่อปิดกระแส

วงจรออสซิลเลเตอร์เกิดขึ้นจากตัวเก็บประจุร่วมกับขดลวดปฐมภูมิ ช่องว่างประกายไฟซึ่งเป็นองค์ประกอบไม่เชิงเส้นเชื่อมต่อกับวงจรนี้ด้วย วงจรการสั่นยังเกิดขึ้นในขดลวดทุติยภูมิด้วย ซึ่งความจุของโทรอยด์และความจุอินเตอร์เทิร์นของขดลวดทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุ ส่วนใหญ่แล้วเพื่อป้องกันไฟฟ้าขัดข้อง ขดลวดทุติยภูมิจะเคลือบด้วยวานิชหรืออีพอกซีเรซิน

เป็นผลให้ขดลวดเทสลาหรืออีกนัยหนึ่งคือหม้อแปลงไฟฟ้าประกอบด้วยวงจรออสซิลเลชันสองวงจรที่เชื่อมต่อถึงกัน สิ่งนี้ทำให้หม้อแปลงไฟฟ้า Tesla มีคุณสมบัติที่ผิดปกติ และเป็นคุณภาพหลักที่แตกต่างจากหม้อแปลงทั่วไป

เมื่อถึงแรงดันพังทลายระหว่างอิเล็กโทรดของช่องว่างประกายไฟ จะเกิดการสลายก๊าซคล้ายหิมะถล่มทางไฟฟ้า ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุจะถูกปล่อยลงบนคอยล์ผ่านช่องว่างประกายไฟ เป็นผลให้วงจรของวงจรออสซิลเลชันซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บประจุและขดลวดปฐมภูมิยังคงปิดอยู่กับช่องว่างประกายไฟ การสั่นความถี่สูงเกิดขึ้นในวงจรนี้ การสั่นพ้องจะเกิดขึ้นในวงจรทุติยภูมิ ส่งผลให้เกิดไฟฟ้าแรงสูง

ในขดลวดเทสลาทุกประเภท องค์ประกอบหลักคือวงจร: ปฐมภูมิและทุติยภูมิ อย่างไรก็ตาม ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงอาจมีการออกแบบที่แตกต่างกัน

ขดลวดเทสลาโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยขดลวดสองตัวที่ไม่มีแกนโลหะ ค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงของขดลวดเทสลานั้นสูงกว่าอัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวดทั้งสองหลายสิบเท่า ดังนั้นแรงดันเอาต์พุตของหม้อแปลงจึงสูงถึงหลายล้านโวลต์ซึ่งให้การปล่อยกระแสไฟฟ้าที่ทรงพลังยาวหลายเมตร เงื่อนไขที่สำคัญคือการก่อตัวของวงจรการสั่นโดยขดลวดปฐมภูมิและตัวเก็บประจุ และเสียงสะท้อนของวงจรนี้กับขดลวดทุติยภูมิ

พันธุ์

ตั้งแต่สมัยนิโคลา เทสลา ก็มีหม้อแปลงเทสลาหลายประเภทปรากฏขึ้น ลองพิจารณาหม้อแปลงประเภทหลักทั่วไปเช่นขดลวดเทสลา

สจล– คอยล์ที่ทำงานด้วยการปล่อยประกายไฟนั้นมีอุปกรณ์คลาสสิกที่เทสลาใช้เอง ในการออกแบบนี้ องค์ประกอบการสลับคือช่องว่างประกายไฟ สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ Arrester จะทำในรูปแบบของตัวนำหนาสองส่วนซึ่งอยู่ในระยะห่างที่กำหนด อุปกรณ์กำลังสูงใช้ตัวจับแบบหมุนที่มีการออกแบบที่ซับซ้อนโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลงดังกล่าวผลิตขึ้นเมื่อจำเป็นต้องได้รับลำแสงที่มีความยาวมากโดยไม่มีผลกระทบใดๆ

วีทีทีซี– ขดลวดที่มีพื้นฐานจากหลอดอิเล็กตรอนซึ่งเป็นองค์ประกอบสวิตชิ่ง หม้อแปลงดังกล่าวสามารถทำงานในโหมดคงที่และให้การปล่อยประจุที่มีความหนามาก แหล่งจ่ายไฟประเภทนี้มักจะใช้เพื่อสร้างขดลวดความถี่สูง พวกมันสร้างเอฟเฟกต์ลำแสงในรูปแบบของคบเพลิง

สสส- ขดลวดในการออกแบบที่ใช้องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ในรูปแบบของอันทรงพลังเป็นกุญแจ หม้อแปลงชนิดนี้ยังสามารถทำงานในโหมดต่อเนื่องได้ รูปร่างภายนอกของลำแสงจากอุปกรณ์ดังกล่าวอาจแตกต่างกันมาก การควบคุมด้วยปุ่มเซมิคอนดักเตอร์นั้นง่ายกว่า มีคอยล์ Tesla ที่สามารถเล่นเพลงได้

สสสสส– หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีวงจรเรโซแนนซ์ 2 วงจร ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ยังมีบทบาทเป็นกุญแจอีกด้วย นี่เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่ยากที่สุดในการตั้งค่าและควบคุม อย่างไรก็ตาม ใช้เพื่อสร้างเอฟเฟกต์ที่น่าประทับใจ ในกรณีนี้จะได้รับเสียงสะท้อนขนาดใหญ่ในวงจรปฐมภูมิ ลำแสงหนาและยาวที่สว่างที่สุดในรูปของฟ้าผ่าจะเกิดขึ้นในวงจรที่สอง

ประเภทของเอฟเฟกต์จากคอยล์เทสลา

• การปลดปล่อยส่วนโค้ง – เกิดขึ้นได้ในหลายกรณี เป็นเรื่องปกติสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าแบบท่อ
• การปล่อยโคโรนา คือการเรืองแสงของไอออนในอากาศในสนามไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ก่อให้เกิดแสงสีฟ้าสวยงามรอบๆ ส่วนประกอบของอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้าแรงสูง และยังมีความโค้งของพื้นผิวมากอีกด้วย
• สปาร์คหรือเรียกอีกอย่างว่าการปล่อยประกายไฟ มันไหลจากขั้วลงสู่พื้นหรือไปยังวัตถุที่ต่อสายดิน ในรูปแบบของแถบกิ่งก้านสีสดใสที่หายไปหรือเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
• สตรีมเมอร์ –เหล่านี้เป็นช่องแตกแขนงที่บางและส่องสว่างน้อยซึ่งประกอบด้วยอะตอมของก๊าซไอออไนซ์และอิเล็กตรอนอิสระ พวกเขาไม่ได้ลงสู่พื้นดิน แต่ไหลไปในอากาศ ลำแสงคือการไอออไนซ์ของอากาศที่เกิดจากสนามของหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง

การทำงานของขดลวดเทสลาจะมาพร้อมกับเสียงแตกของกระแสไฟฟ้า สตรีมเมอร์สามารถเปลี่ยนเป็นช่องจุดประกายได้ สิ่งนี้มาพร้อมกับกระแสและพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ช่องสตรีมเมอร์ขยายอย่างรวดเร็ว ความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงเกิดคลื่นกระแทก การรวมกันของคลื่นดังกล่าวเป็นเหมือนเสียงแตกของประกายไฟ

ผลกระทบที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักของ Tesla Coil

บางคนถือว่าหม้อแปลงไฟฟ้าของ Tesla เป็นอุปกรณ์พิเศษที่มีคุณสมบัติพิเศษ มีความเห็นว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถกลายเป็นเครื่องกำเนิดพลังงานและเครื่องจักรการเคลื่อนที่ตลอดกาลได้

บางครั้งมีการกล่าวกันว่าด้วยความช่วยเหลือของหม้อแปลงไฟฟ้าดังกล่าว ทำให้สามารถส่งพลังงานไฟฟ้าไปในระยะทางไกลได้โดยไม่ต้องใช้สายไฟ และยังสร้างแรงต้านแรงโน้มถ่วงด้วย คุณสมบัติดังกล่าวยังไม่ได้รับการยืนยันหรือทดสอบโดยวิทยาศาสตร์ แต่ Tesla พูดถึงความสามารถดังกล่าวที่ใกล้จะเกิดขึ้นสำหรับมนุษย์

ในทางการแพทย์ การสัมผัสกับกระแสและแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงเป็นเวลานานสามารถนำไปสู่โรคเรื้อรังและปรากฏการณ์เชิงลบอื่นๆ ได้ นอกจากนี้การปรากฏตัวของบุคคลในสนามไฟฟ้าแรงสูงส่งผลเสียต่อสุขภาพของเขา คุณอาจได้รับพิษจากก๊าซที่ปล่อยออกมาเมื่อหม้อแปลงทำงานโดยไม่มีการระบายอากาศ

แอปพลิเคชัน

• แรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุตของคอยล์เทสลาบางครั้งอาจสูงถึงหลายล้านโวลต์ ซึ่งก่อให้เกิดการปล่อยประจุไฟฟ้าทางอากาศจำนวนมากที่มีความยาวหลายเมตร จึงนำเอฟเฟ็กต์ดังกล่าวมาสร้างเป็นการแสดงสาธิต
• ขดลวดเทสลาพบการประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์เมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา ผู้ป่วยได้รับการรักษาด้วยกระแสไฟความถี่สูงกำลังต่ำ กระแสดังกล่าวไหลผ่านพื้นผิว มีผลการรักษาและบำรุง โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม กระแสความถี่สูงที่มีกำลังแรงมีผลเสีย
• ขดลวดเทสลาใช้ในอุปกรณ์ทางทหารเพื่อทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างรวดเร็วในอาคาร บนเรือ หรือในถัง ในกรณีนี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอันทรงพลังจะถูกสร้างขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์ไมโครวงจรและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เผาไหม้ภายในรัศมีหลายสิบเมตร อุปกรณ์นี้ทำงานเงียบสนิท มีหลักฐานว่าความถี่ปัจจุบันระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถเข้าถึง 1 THz
• บางครั้งมีการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อจุดไฟหลอดปล่อยก๊าซรวมถึงค้นหารอยรั่วในสุญญากาศ

เอฟเฟกต์คอยล์เทสลาบางครั้งใช้ในการถ่ายทำและเกมคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันขดลวดเทสลายังไม่พบการใช้งานจริงอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน

คอยล์เทสลาเปิดอยู่อนาคต

ปัจจุบันประเด็นที่นักวิทยาศาสตร์ Tesla จัดการยังคงมีความเกี่ยวข้องอยู่ การพิจารณาประเด็นปัญหาเหล่านี้ช่วยให้นักศึกษาและวิศวกรของสถาบันมองปัญหาทางวิทยาศาสตร์ได้กว้างขึ้น จัดโครงสร้างและสรุปเนื้อหา และละทิ้งความคิดเหมารวม

มุมมองของ Tesla มีความเกี่ยวข้องในปัจจุบันไม่เพียงแต่ในด้านเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำงานเกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์ใหม่และการใช้เทคโนโลยีใหม่ในการผลิต อนาคตของเราจะอธิบายปรากฏการณ์และผลกระทบที่ Tesla ค้นพบ พระองค์ทรงวางรากฐานของอารยธรรมสมัยใหม่สำหรับสหัสวรรษที่สาม

Nikola Tesla เป็นหม้อแปลงขดลวดหรือเรโซแนนซ์ที่สามารถส่งไฟฟ้าแรงสูงที่ความถี่สูงได้ เพื่อให้เข้าใจการทำงานของอุปกรณ์นี้ คุณจำเป็นต้องรู้หลักการทำงานของคอยล์เทสลา

หม้อแปลงเทสลา: หลักการทำงาน

หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้เทียบได้กับการทำงานของวงสวิงทั่วไป ในโหมดบังคับสวิง แอมพลิจูดสูงสุดจะแปรผันตามความพยายามที่ใช้ หากทำการสวิงในโหมดอิสระ แอมพลิจูดสูงสุดจะเพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้น

ในขดลวด การแกว่งเป็นวงจรการสั่นทุติยภูมิ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะให้แรงที่ใช้ พวกเขาดำเนินการตามเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัด

การออกแบบคอยล์เทสลา

หม้อแปลงที่ง่ายที่สุดมีสองขดลวด - หลักและรอง นอกจากนี้ การออกแบบยังรวมถึงช่องว่างประกายไฟ ตัวเก็บประจุ และขั้วต่ออีกด้วย ในที่สุด วงจรออสซิลเลชันสองวงจรก็ถูกสร้างขึ้นและเชื่อมต่อถึงกัน นี่คือข้อแตกต่างหลักระหว่างคอยล์เทสลากับหม้อแปลงทั่วไป

เพื่อให้คอยล์ทำงานได้เต็มที่ วงจรออสซิลเลชันทั้งสองจะถูกปรับให้มีความถี่เรโซแนนซ์เท่ากัน การปรับทำได้โดยการปรับวงจรหลักเป็นวงจรรองโดยเปลี่ยนความจุของตัวเก็บประจุและจำนวนรอบ เป็นผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เอาต์พุตของคอยล์

ในการใช้งานหม้อแปลง Tesla จะใช้โหมดพัลส์ ในขั้นแรก ปริมาณประจุบนตัวเก็บประจุควรเท่ากับแรงดันไฟฟ้า ทำให้เกิดการพังทลายของช่องว่างประกายไฟ ในระยะที่สอง การสั่นความถี่สูงจะถูกสร้างขึ้นในวงจรหลัก ขณะเดียวกันจะมีการเปิดช่องประกายไฟ โดยปิดหม้อแปลงและถอดออกจากวงจรทั่วไป มิฉะนั้นอาจเกิดการสูญเสียในวงจรหลักซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ในวงจรปกติ Arrester มักจะติดตั้งขนานกับแหล่งพลังงาน

ดังนั้นค่าแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของคอยล์เทสลาสามารถมีค่าได้หลายล้านโวลต์ ด้วยความช่วยเหลือของความตึงเครียดดังกล่าวถึงความยาวมาก รูปร่างหน้าตาของพวกมันช่างน่าหลงใหลอย่างแท้จริง และในหลายกรณี หม้อแปลงไฟฟ้าก็ถูกใช้เป็นของตกแต่ง

หลักการทำงานของคอยล์เทสลาช่วยในการค้นหาการใช้งานจริงสำหรับอุปกรณ์นี้ ตามกฎแล้วจะได้รับมอบหมายบทบาทด้านความรู้ความเข้าใจและสุนทรียศาสตร์ นี่เป็นเพราะความยากลำบากในการควบคุมอุปกรณ์และการส่งข้อมูลที่ได้รับในระยะไกล

แนวคิดในการผลิตไฟฟ้าแบบ “ไร้เชื้อเพลิง” ที่บ้านนั้นน่าสนใจอย่างยิ่ง การกล่าวถึงเทคโนโลยีในปัจจุบันจะดึงดูดความสนใจของผู้คนที่ต้องการรับความเป็นไปได้อันน่าหลงใหลของความเป็นอิสระด้านพลังงานโดยไม่มีค่าใช้จ่าย เพื่อให้ได้ข้อสรุปที่ถูกต้องในหัวข้อนี้ จำเป็นต้องศึกษาทฤษฎีและการปฏิบัติ

สามารถประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ในโรงรถทุกแห่งโดยไม่ยาก

วิธีสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถาวร

สิ่งแรกที่นึกถึงเมื่อพูดถึงอุปกรณ์ดังกล่าวคือสิ่งประดิษฐ์ของเทสลา บุคคลนี้ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นคนช่างฝัน ในทางตรงกันข้าม เขามีชื่อเสียงในโครงการของเขาที่ประสบความสำเร็จในทางปฏิบัติ:

• เขาสร้างหม้อแปลงและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องแรกที่ทำงานบนกระแสความถี่สูง ในความเป็นจริง เขาก่อตั้งทิศทางที่สอดคล้องกันของอุปกรณ์ RF ไฟฟ้า ผลการทดลองบางส่วนของเขายังคงใช้ในกฎความปลอดภัย
• เทสลาสร้างทฤษฎีบนพื้นฐานของการออกแบบเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบหลายเฟส มอเตอร์ไฟฟ้าสมัยใหม่จำนวนมากมีพื้นฐานมาจากการพัฒนาของเขา
• นักวิจัยหลายคนเชื่ออย่างถูกต้องว่า Tesla ยังคิดค้นการส่งข้อมูลในระยะไกลโดยใช้คลื่นวิทยุ
• ความคิดของเขาถูกนำไปใช้ในสิทธิบัตรของเอดิสันที่มีชื่อเสียงตามที่นักประวัติศาสตร์ระบุ
• หอคอยขนาดยักษ์ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เทสลาสร้างขึ้น ถูกนำมาใช้ในการทดลองหลายอย่างที่ยอดเยี่ยมแม้จะใช้มาตรฐานสมัยใหม่ก็ตาม พวกเขาสร้างแสงออโรร่าที่ละติจูดของนิวยอร์กและทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่มีความรุนแรงเทียบเท่ากับแผ่นดินไหวทางธรรมชาติที่ทรงพลัง
• พวกเขากล่าวว่าอุกกาบาต Tunguska ที่จริงแล้วเป็นผลมาจากการทดลองโดยนักประดิษฐ์
• กล่องดำขนาดเล็กที่ Tesla ติดตั้งในรถยนต์ที่ใช้งานจริงซึ่งมีมอเตอร์ไฟฟ้าให้พลังงานเต็มประสิทธิภาพเป็นเวลาหลายชั่วโมงโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่หรือสายไฟ

การทดลองในภูมิภาค Tunguska

มีเพียงสิ่งประดิษฐ์บางส่วนเท่านั้นที่แสดงอยู่ที่นี่ แต่ถึงแม้คำอธิบายสั้น ๆ ของบางคนก็แนะนำว่า Tesla สร้างเครื่องจักรเคลื่อนที่ "ตลอดกาล" ด้วยมือของเขาเอง อย่างไรก็ตามนักประดิษฐ์เองไม่ได้ใช้คาถาและปาฏิหาริย์ในการคำนวณ แต่เป็นสูตรที่ค่อนข้างเป็นรูปธรรม อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าพวกเขาอธิบายทฤษฎีอีเทอร์ซึ่งวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่ได้รับการยอมรับ

หากต้องการตรวจสอบในทางปฏิบัติ คุณสามารถใช้ไดอะแกรมอุปกรณ์มาตรฐานได้

หากคุณใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อวัดการแกว่งที่คอยล์เทสลา "คลาสสิก" เกิดขึ้น ข้อสรุปที่น่าสนใจก็จะถูกสรุปออกมา

ออสซิลโลแกรมแรงดันไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำประเภทต่างๆ

การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำที่แข็งแกร่งทำได้ด้วยวิธีมาตรฐาน ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งแกนที่ทำจากเหล็กหม้อแปลงหรือวัสดุที่เหมาะสมอื่น ๆ ไว้ในเฟรม ด้านขวาของภาพแสดงการสั่นสะเทือนที่สอดคล้องกันและผลการวัดบนคอยล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิ มองเห็นความสัมพันธ์ของกระบวนการได้ชัดเจน

ตอนนี้คุณต้องใส่ใจกับด้านซ้ายของภาพ หลังจากส่งพัลส์ระยะสั้นไปที่ขดลวดปฐมภูมิ การแกว่งจะค่อยๆ หายไป อย่างไรก็ตาม มีการบันทึกกระบวนการอื่นไว้ในคอยล์ที่สอง การแกว่งที่นี่มีลักษณะเฉื่อยที่แสดงออกมาอย่างชัดเจน พวกมันจะไม่จางหายไปในบางครั้งหากไม่มีการเติมพลังงานจากภายนอก เทสลาเชื่อว่าผลกระทบนี้อธิบายการมีอยู่ของอีเทอร์ ซึ่งเป็นตัวกลางที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว

สถานการณ์ต่อไปนี้ถือเป็นหลักฐานโดยตรงของทฤษฎีนี้:

• การชาร์จประจุด้วยตนเองของตัวเก็บประจุที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน
• การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในพารามิเตอร์ปกติของโรงไฟฟ้าซึ่งเกิดจากพลังงานปฏิกิริยา
• การปรากฏตัวของการปล่อยโคโรนาบนคอยล์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับเครือข่ายเมื่อวางไว้ที่ระยะห่างมากจากอุปกรณ์ที่คล้ายกันที่ทำงาน

กระบวนการสุดท้ายเกิดขึ้นโดยไม่มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพิ่มเติม ดังนั้นเราจึงควรพิจารณาให้ละเอียดยิ่งขึ้น ด้านล่างนี้เป็นแผนผังของคอยล์เทสลาซึ่งคุณสามารถประกอบด้วยมือของคุณเองที่บ้านได้โดยไม่ยาก

แผนผังของขดลวดเทสลา

รายการต่อไปนี้แสดงพารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์และคุณสมบัติหลักที่ต้องนำมาพิจารณาในระหว่างกระบวนการติดตั้ง:

• สำหรับการออกแบบขดลวดปฐมภูมิขนาดใหญ่ คุณจะต้องใช้ท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 มม. ขดลวดนี้ประกอบด้วย 7-9 รอบโดยวางด้วยการขยายเกลียวไปทางด้านบน
• ขดลวดทุติยภูมิสามารถทำได้บนเฟรมที่ทำจากท่อโพลีเมอร์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 90 ถึง 110 มม.) PTFE ทำงานได้ดี วัสดุนี้มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างผลิตภัณฑ์ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ตัวนำถูกเลือกให้หมุนได้ 900-1100 รอบ
• ขดลวดที่สามวางอยู่ภายในท่อ หากต้องการประกอบอย่างถูกต้อง ให้ใช้ลวดตีเกลียวในฝักหนา พื้นที่หน้าตัดของตัวนำควรอยู่ที่ 15-20 มม. 2 ปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจะขึ้นอยู่กับจำนวนรอบ
• ในการปรับแต่งเสียงสะท้อนอย่างละเอียด ขดลวดทั้งหมดจะถูกปรับให้เป็นความถี่เดียวกันโดยใช้ตัวเก็บประจุ

การดำเนินโครงการจริง

ตัวอย่างที่ให้ไว้ในย่อหน้าก่อนหน้านี้อธิบายเพียงบางส่วนของอุปกรณ์ ไม่มีข้อบ่งชี้ปริมาณหรือสูตรทางไฟฟ้าที่แม่นยำ

คุณสามารถออกแบบที่คล้ายกันได้ด้วยมือของคุณเอง แต่คุณจะต้องมองหาวงจรของเครื่องกำเนิดที่น่าตื่นเต้น ทำการทดลองมากมายเกี่ยวกับตำแหน่งสัมพัทธ์ของบล็อกในอวกาศ และเลือกความถี่และเสียงสะท้อน

พวกเขาบอกว่าโชคยิ้มให้กับใครบางคน แต่ไม่สามารถหาข้อมูลที่ครบถ้วนหรือหลักฐานที่น่าเชื่อถือในสาธารณสมบัติได้ ดังนั้นเราจะพิจารณาเฉพาะผลิตภัณฑ์จริงที่คุณสามารถทำเองที่บ้านได้ด้วยตัวเองเท่านั้น

รูปต่อไปนี้แสดงแผนภาพวงจรไฟฟ้า ประกอบจากชิ้นส่วนมาตรฐานราคาไม่แพงที่สามารถซื้อได้ที่ร้านค้าเฉพาะแห่ง นิกายและการกำหนดของพวกเขาระบุไว้ในภาพวาด ปัญหาอาจเกิดขึ้นเมื่อค้นหาโคมไฟที่ไม่มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบัน หากต้องการเปลี่ยนคุณสามารถใช้ 6P369S แต่คุณต้องเข้าใจว่าอุปกรณ์สูญญากาศนี้ได้รับการออกแบบมาให้ใช้พลังงานน้อยลง เนื่องจากมีองค์ประกอบน้อยจึงอนุญาตให้ใช้การติดตั้งแบบติดผนังที่ง่ายที่สุดโดยไม่ต้องสร้างบอร์ดพิเศษ

วงจรไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หม้อแปลงที่ระบุในรูปคือคอยล์เทสลา มันถูกพันบนท่ออิเล็กทริกตามข้อมูลจากตารางต่อไปนี้

จำนวนรอบขึ้นอยู่กับขดลวดและเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำ

สายไฟอิสระของคอยล์แรงสูงติดตั้งในแนวตั้ง

เพื่อให้มั่นใจถึงความสวยงามของการออกแบบคุณสามารถสร้างกรณีพิเศษด้วยมือของคุณเองได้ นอกจากนี้ยังจะมีประโยชน์ในการยึดบล็อกอย่างแน่นหนาบนพื้นผิวเรียบและการทดลองครั้งต่อไป

หนึ่งในตัวเลือกการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หลังจากเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับเครือข่ายหากทุกอย่างถูกต้องและองค์ประกอบต่างๆ อยู่ในสภาพดี คุณก็จะสามารถชื่นชมความเรืองแสงของหลอดเลือดได้

วงจรสามคอยล์ที่แสดงในส่วนก่อนหน้าสามารถใช้ร่วมกับอุปกรณ์นี้สำหรับการทดลองเพื่อสร้างแหล่งไฟฟ้าส่วนบุคคลฟรี

การแผ่รังสีหลอดเลือดหัวใจผ่านขดลวด

หากเป็นการดีกว่าที่จะทำงานกับส่วนประกอบใหม่ก็ควรพิจารณาโครงร่างต่อไปนี้:

วงจรกำเนิดทรานซิสเตอร์สนามผล

พารามิเตอร์หลักขององค์ประกอบจะแสดงในรูปวาด คำอธิบายการประกอบและการเพิ่มเติมที่สำคัญแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้

คำอธิบายและการเพิ่มเติมการประกอบเครื่องกำเนิดทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม

รายละเอียด	พารามิเตอร์พื้นฐาน	หมายเหตุ
ทรานซิสเตอร์สนามผล	คุณสามารถใช้ไม่เพียง แต่ที่ทำเครื่องหมายไว้ในแผนภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอะนาล็อกอื่นที่ใช้งานได้กับกระแสตั้งแต่ 2.5-3 A และแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 450 V	ก่อนดำเนินการติดตั้งจำเป็นต้องตรวจสอบสภาพการทำงานของทรานซิสเตอร์และชิ้นส่วนอื่นๆ
โช๊ค L3,L4,L5	สามารถใช้ชิ้นส่วนมาตรฐานจากหน่วยสแกนเส้นของทีวีได้	กำลังไฟที่แนะนำ – 38 วัตต์
ไดโอด วีดี 1	สามารถใช้อะนาล็อกได้	พิกัดกระแสของอุปกรณ์อยู่ที่ 5 ถึง 10 A
เทสลาคอยล์ (ขดลวดหลัก)	มันถูกสร้างขึ้นจากลวดหนา 5-6 รอบ ความแข็งแกร่งช่วยให้คุณไม่ใช้เฟรมเพิ่มเติม	ความหนาของตัวนำทองแดงอยู่ระหว่าง 2 ถึง 3 มม.
เทสลาคอยล์ (ขดลวดทุติยภูมิ)	ประกอบด้วย 900-1100 รอบบนฐานท่อที่ทำจากวัสดุอิเล็กทริกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 ถึง 35 มม.	ขดลวดนี้เป็นไฟฟ้าแรงสูง ดังนั้นจึงมีประโยชน์ในการเคลือบด้วยวานิชเพิ่มเติมหรือสร้างชั้นป้องกันด้วยฟิล์มฟลูออโรพลาสติก ในการสร้างขดลวดจะใช้ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม.

ผู้คลางแคลงที่ปฏิเสธความเป็นไปได้ในการใช้พลังงาน "ฟรี" เช่นเดียวกับผู้ที่ไม่มีทักษะพื้นฐานในการทำงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถติดตั้งด้วยมือของตนเองได้:

แหล่งพลังงานฟรีไม่จำกัด

อย่าให้ผู้อ่านสับสนกับการขาดรายละเอียด สูตร และคำอธิบายมากมาย ทุกสิ่งที่ชาญฉลาดนั้นเรียบง่ายใช่ไหม นี่คือแผนผังของสิ่งประดิษฐ์ชิ้นหนึ่งของ Tesla ซึ่งรอดมาได้จนถึงทุกวันนี้โดยไม่ผิดเพี้ยนหรือแก้ไข การติดตั้งนี้สร้างกระแสจากแสงแดดโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่หรือตัวแปลงพิเศษ

ความจริงก็คือในฟลักซ์การแผ่รังสีของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดมีอนุภาคที่มีประจุบวก เมื่อกระทบพื้นผิวของแผ่นโลหะ กระบวนการสะสมประจุจะเกิดขึ้นในตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าซึ่งเชื่อมต่อกับ "ลบ" กับอิเล็กโทรดกราวด์มาตรฐาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพจึงมีการติดตั้งตัวรับพลังงานให้สูงที่สุด อลูมิเนียมฟอยล์เหมาะสำหรับการอบอาหารในเตาอบ ด้วยมือของคุณเองโดยใช้เครื่องมือที่มีอยู่คุณสามารถสร้างฐานสำหรับยึดและยกอุปกรณ์ให้สูงขึ้นได้

แต่อย่ารีบไปที่ร้าน ประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวมีน้อยมาก (ด้านล่างเป็นตารางที่มีข้อมูลบนอุปกรณ์)

ข้อมูลการทดลองที่แน่นอน

ในวันที่มีแดดหลังเวลา 10.00 น. อุปกรณ์ตรวจวัดแสดงแรงดันไฟฟ้า 8 โวลต์ที่ขั้วตัวเก็บประจุ ภายในไม่กี่วินาทีในโหมดนี้ การคายประจุก็หมดลง

ข้อสรุปที่ชัดเจนและการเพิ่มเติมที่สำคัญ

แม้ว่าจะยังไม่ได้นำเสนอวิธีแก้ปัญหาง่ายๆ ต่อสาธารณะ แต่ก็ไม่สามารถพูดได้ว่าไม่มีเครื่องกำเนิดแม่เหล็กไฟฟ้าของนักประดิษฐ์ผู้ยิ่งใหญ่ Tesla ทฤษฎีอีเทอร์ไม่ได้รับการยอมรับจากวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ระบบเศรษฐกิจ การผลิต และการเมืองในปัจจุบันจะถูกทำลายโดยแหล่งพลังงานที่เสรีหรือราคาถูกมาก แน่นอนว่ามีคู่ต่อสู้ที่มีรูปร่างหน้าตามากมาย

ชายคนนี้สามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้งานได้

วีดีโอ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า DIY

แต่ด้วยการใช้ไดอะแกรมข้างต้น คุณสามารถประกอบแบบจำลองการทำงานสำหรับการทดลองด้วยมือของคุณเองได้ เป็นไปได้ว่าขดลวดที่ผลิตขึ้นจะมีพารามิเตอร์เฉพาะที่สามารถเปลี่ยนเส้นทางประวัติศาสตร์ได้

ขดลวดเทสลา

คายประจุออกจากสายไฟที่ขั้ว

หม้อแปลงไฟฟ้าเทสลา- สิ่งประดิษฐ์ชิ้นเดียวของ Nikola Tesla ที่มีชื่อของเขาในปัจจุบัน นี่คือหม้อแปลงเรโซแนนซ์แบบคลาสสิกซึ่งผลิตไฟฟ้าแรงสูงที่ความถี่สูง Tesla ใช้มันในหลายขนาดและหลายรูปแบบสำหรับการทดลองของเขา หม้อแปลงไฟฟ้าเทสลามีอีกชื่อหนึ่งว่าเทสลาคอยล์ ขดลวดเทสลา- ในรัสเซียมักใช้ตัวย่อต่อไปนี้: TS (จาก ขดลวดเทสลา), CT (คอยล์เทสลา) เพียงเทสลาและแม้กระทั่งอย่างเสน่หา - Katka อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการประกาศโดยสิทธิบัตรเลขที่ 568176 ลงวันที่ 22 กันยายน พ.ศ. 2439 ว่าเป็น "อุปกรณ์สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่และมีศักยภาพสูง"

คำอธิบายของการออกแบบ

แผนภาพของหม้อแปลง Tesla ที่ง่ายที่สุด

ในรูปแบบพื้นฐานหม้อแปลง Tesla ประกอบด้วยคอยล์สองตัวคือขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิและสายรัดที่ประกอบด้วยช่องว่างประกายไฟ (ชอปเปอร์มักพบ Spark Gap เวอร์ชันภาษาอังกฤษ) ตัวเก็บประจุ, วงแหวน (ไม่ได้ใช้เสมอไป) และ เทอร์มินัล (แสดงเป็น "เอาต์พุต" ในแผนภาพ)

ขดลวดหลักถูกสร้างขึ้นจาก 5-30 (สำหรับ VTTC - ขดลวดเทสลาบนหลอดไฟ - จำนวนรอบสามารถเข้าถึง 60) รอบของลวดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หรือท่อทองแดง และขดลวดรองทำจากลวดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าหลายรอบ ขดลวดปฐมภูมิสามารถเป็นแบบแบน (แนวนอน) ทรงกรวยหรือทรงกระบอก (แนวตั้ง) แตกต่างจากหม้อแปลงอื่น ๆ ไม่มีแกนเฟอร์โรแมกเนติก ดังนั้นความเหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างขดลวดทั้งสองจึงน้อยกว่าของหม้อแปลงทั่วไปที่มีแกนเฟอร์โรแมกเนติกมาก หม้อแปลงนี้แทบไม่มีฮิสเทรีซิสแม่เหล็ก ปรากฏการณ์ของความล่าช้าในการเปลี่ยนแปลงของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของกระแส และข้อเสียอื่น ๆ ที่เกิดจากการมีเฟอร์แม่เหล็กอยู่ในสนามของหม้อแปลง

ขดลวดปฐมภูมิพร้อมกับตัวเก็บประจุจะสร้างวงจรการสั่นซึ่งรวมถึงองค์ประกอบที่ไม่เชิงเส้น - ช่องว่างประกายไฟ (ช่องว่างประกายไฟ) ในกรณีที่ง่ายที่สุด Arrester นั้นเป็นแก๊สธรรมดา มักทำจากอิเล็กโทรดขนาดใหญ่ (บางครั้งมีตัวแผ่รังสี) ซึ่งทำขึ้นเพื่อให้ทนทานต่อการสึกหรอได้มากขึ้นเมื่อมีกระแสขนาดใหญ่ไหลผ่านส่วนโค้งไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรด

ขดลวดทุติยภูมิยังสร้างวงจรออสซิลเลชัน โดยที่บทบาทของตัวเก็บประจุจะเล่นโดยการเชื่อมต่อแบบคาปาซิทีฟระหว่างโทรอยด์ อุปกรณ์ปลายทาง การหมุนของขดลวดเอง และองค์ประกอบนำไฟฟ้าอื่น ๆ ของวงจรกับโลก อุปกรณ์สุดท้าย (เทอร์มินัล) สามารถสร้างได้ในรูปแบบของดิสก์ หมุดที่แหลมคม หรือทรงกลม หน้าจอแสดงค่าน้ำหนักได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เกิดการปล่อยประกายไฟที่คาดการณ์ได้ในระยะยาว รูปทรงและตำแหน่งสัมพัทธ์ของชิ้นส่วนของหม้อแปลง Tesla มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของมัน ซึ่งคล้ายกับปัญหาในการออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและความถี่สูง

การดำเนินการ

หม้อแปลง Tesla ที่มีการออกแบบที่ง่ายที่สุดดังแสดงในแผนภาพทำงานในโหมดพัลส์ ระยะแรกคือการชาร์จตัวเก็บประจุไปยังแรงดันพังทลายของช่องว่างประกายไฟ ระยะที่สองคือการสร้างการแกว่งความถี่สูง

ค่าใช้จ่าย

ตัวเก็บประจุถูกชาร์จโดยแหล่งไฟฟ้าแรงสูงภายนอก ป้องกันโดยโช้ค และมักจะสร้างบนพื้นฐานของหม้อแปลงความถี่ต่ำแบบสเต็ปอัพ เนื่องจากส่วนหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าที่สะสมในตัวเก็บประจุจะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างการสั่นความถี่สูง พวกเขาจึงพยายามเพิ่มความจุและแรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนตัวเก็บประจุ แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จถูกจำกัดโดยแรงดันพังทลายของช่องว่างประกายไฟ ซึ่ง (ในกรณีของช่องว่างประกายไฟในอากาศ) สามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดหรือรูปร่างของอิเล็กโทรด แรงดันไฟฟ้าประจุสูงสุดของตัวเก็บประจุโดยทั่วไปคือ 2-20 กิโลโวลต์ สัญญาณของแรงดันไฟฟ้าสำหรับประจุมักจะไม่สำคัญ เนื่องจากตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าไม่ได้ใช้ในวงจรออสซิลเลเตอร์ความถี่สูง ยิ่งไปกว่านั้น ในหลาย ๆ การออกแบบ สัญญาณของการชาร์จจะเปลี่ยนไปตามความถี่ของเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือน (หรือ Hz)

รุ่น

หลังจากถึงแรงดันพังทลายระหว่างอิเล็กโทรดของช่องว่างประกายไฟ จะเกิดการสลายทางไฟฟ้าของก๊าซคล้ายหิมะถล่ม ตัวเก็บประจุถูกปล่อยประจุผ่านช่องว่างประกายไฟไปยังคอยล์ หลังจากคายประจุตัวเก็บประจุแล้ว แรงดันพังทลายของช่องว่างประกายไฟจะลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากตัวพาประจุยังคงอยู่ในแก๊ส ในทางปฏิบัติ วงจรออสซิลเลชันของคอยล์ปฐมภูมิยังคงปิดผ่านช่องว่างประกายไฟ ตราบใดที่กระแสสร้างตัวพาประจุจำนวนเพียงพอเพื่อรักษาแรงดันพังทลายให้น้อยกว่าแอมพลิจูดของแรงดันออสซิลเลชันในวงจร LC อย่างมีนัยสำคัญ การแกว่งจะค่อยๆ หายไป ส่วนใหญ่เกิดจากการสูญเสียในช่องว่างประกายไฟและการสูญเสียพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังขดลวดทุติยภูมิ การสั่นพ้องของเรโซแนนซ์เกิดขึ้นในวงจรทุติยภูมิซึ่งนำไปสู่การปรากฏของแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงไฟฟ้าแรงสูงที่เทอร์มินัล!

ในฐานะเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้า RF หม้อแปลง Tesla สมัยใหม่ใช้หลอด (VTTC - หลอดสุญญากาศ Tesla Coil) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทรานซิสเตอร์ (SSTC - Solid State Tesla Coil, DRSSTC - Dual Resonance SSTC) ทำให้สามารถลดขนาดการติดตั้ง เพิ่มความสามารถในการควบคุม ลดระดับเสียง และกำจัดช่องว่างประกายไฟ นอกจากนี้ยังมีหม้อแปลงไฟฟ้าประเภทหนึ่งที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากระแสตรง ตัวย่อของชื่อของคอยล์ดังกล่าวจะมีตัวอักษร DC เป็นต้น ดี.ซีสสสสส. ขดลวดแม่เหล็กเทสลายังรวมอยู่ในหมวดหมู่แยกต่างหากด้วย

นักพัฒนาซอฟต์แวร์จำนวนมากใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับการควบคุม เช่น ทรานซิสเตอร์ โมดูลบนทรานซิสเตอร์ MOSFET หลอดสุญญากาศ ไทริสเตอร์ มาเป็นเบรกเกอร์ (ดิสชาร์จเจอร์)

การใช้หม้อแปลงเทสลา

การคายประจุของหม้อแปลงเทสลา

คายประจุออกจากปลายสายไฟ

แรงดันไฟขาออกของหม้อแปลง Tesla สามารถเข้าถึงได้หลายล้านโวลต์ แรงดันไฟฟ้าที่ความถี่เรโซแนนซ์นี้สามารถสร้างการปล่อยประจุไฟฟ้าในอากาศได้อย่างน่าประทับใจ ซึ่งอาจมีความยาวได้หลายเมตร ปรากฏการณ์เหล่านี้ทำให้ผู้คนหลงใหลด้วยเหตุผลหลายประการ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหม้อแปลง Tesla จึงถูกใช้เป็นของตกแต่ง

เทสลาใช้หม้อแปลงนี้เพื่อสร้างและเผยแพร่การสั่นทางไฟฟ้าโดยมีจุดประสงค์เพื่อควบคุมอุปกรณ์ในระยะไกลโดยไม่ต้องใช้สายไฟ (การควบคุมด้วยวิทยุ) การส่งข้อมูลแบบไร้สาย (วิทยุ) และการส่งพลังงานแบบไร้สาย ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 หม้อแปลงของ Tesla ยังพบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ ผู้ป่วยได้รับการรักษาด้วยกระแสความถี่สูงที่อ่อนแอซึ่งไหลผ่านชั้นผิวหนังบาง ๆ ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่ออวัยวะภายใน (ดูผลกระทบทางผิวหนัง) ในขณะเดียวกันก็ให้ผลบำรุงและการรักษา การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ของกระแส HF อันทรงพลังต่อสิ่งมีชีวิตได้แสดงให้เห็นถึงอิทธิพลเชิงลบของพวกมัน

ปัจจุบันหม้อแปลงไฟฟ้าของ Tesla ยังไม่มีการใช้งานจริงอย่างแพร่หลาย ผลิตโดยแฟน ๆ จำนวนมากของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและผลกระทบที่มาพร้อมกับการทำงานของมัน บางครั้งยังใช้เพื่อจุดไฟหลอดปล่อยก๊าซและค้นหารอยรั่วในระบบสุญญากาศ

ทหารใช้หม้อแปลงเทสลาเพื่อทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในอาคาร รถถัง เรือ อย่างรวดเร็ว ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้าอันทรงพลังถูกสร้างขึ้นในเสี้ยววินาทีภายในรัศมีหลายสิบเมตร เป็นผลให้ไมโครวงจรและทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นี้ทำงานอย่างเงียบ ๆ มีข้อความปรากฏขึ้นในสื่อว่าความถี่ปัจจุบันถึง 1 เทระเฮิรตซ์

ผลกระทบที่สังเกตได้ระหว่างการทำงานของหม้อแปลงเทสลา

ในระหว่างการใช้งาน คอยล์เทสลาจะสร้างเอฟเฟกต์ที่สวยงามที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของการปล่อยก๊าซประเภทต่างๆ หลายๆ คนสะสมหม้อแปลงไฟฟ้าของเทสลาเพื่อดูปรากฏการณ์ที่สวยงามและน่าประทับใจเหล่านี้ โดยทั่วไป คอยล์เทสลาจะปล่อยประจุออกมา 4 ประเภท:

1. สตรีมเมอร์ (จากภาษาอังกฤษ. ลำแสง) - ช่องกิ่งก้านบาง ๆ ที่ส่องแสงสลัวซึ่งมีอะตอมของก๊าซแตกตัวเป็นไอออนและอิเล็กตรอนอิสระแยกออกจากกัน มันไหลจากเทอร์มินัล (หรือจากชิ้นส่วนที่โค้งงอและแหลมคมที่สุด) ของคอยล์ลงสู่อากาศโดยตรง โดยไม่ต้องลงสู่พื้น เนื่องจากประจุจะไหลจากพื้นผิวที่ปล่อยออกมาผ่านอากาศลงสู่พื้นดินอย่างสม่ำเสมอ อันที่จริงลำแสงคือการไอออไนซ์ของอากาศที่มองเห็นได้ (การเรืองแสงของไอออน) ที่สร้างขึ้นโดยสนามไฟฟ้าแรงสูงของหม้อแปลงไฟฟ้า
2. สปาร์ค (จากภาษาอังกฤษ. สปาร์ค) คือการปล่อยประกายไฟ มันไปจากเทอร์มินัล (หรือจากชิ้นส่วนระเบิดโค้งที่แหลมคมที่สุด) ลงสู่พื้นโดยตรงหรือเข้าไปในวัตถุที่ลงกราวด์ มันเป็นพวงของสีสดใสหายไปอย่างรวดเร็วหรือแทนที่กันเหมือนด้ายอื่น ๆ มักจะมีแถบแตกแขนงสูง - ช่องประกายไฟ นอกจากนี้ยังมีการปล่อยประกายไฟชนิดพิเศษ - การปล่อยประกายไฟแบบเลื่อน
3. การปล่อยโคโรนาคือการเรืองแสงของไอออนในอากาศในสนามไฟฟ้าแรงสูง สร้างแสงสีฟ้าที่สวยงามรอบๆ ส่วนที่ระเบิดได้ของโครงสร้างที่มีความโค้งของพื้นผิวสูง
4. การปลดปล่อยส่วนโค้ง - เกิดขึ้นในหลายกรณี ตัวอย่างเช่น ด้วยกำลังของหม้อแปลงที่เพียงพอ หากนำวัตถุที่มีการลงกราวด์มาใกล้กับขั้วต่อ ส่วนโค้งอาจสว่างขึ้นระหว่างวัตถุกับขั้วต่อ (บางครั้งคุณต้องสัมผัสขั้วต่อกับวัตถุโดยตรง จากนั้นจึงยืดส่วนโค้งเพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุ ไปได้ไกลยิ่งขึ้น) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคอยล์หลอดเทสลา หากคอยล์ไม่ทรงพลังและเชื่อถือได้เพียงพอ อาร์กที่เกิดขึ้นอาจทำให้ส่วนประกอบเสียหายได้

คุณมักจะสังเกตได้ (โดยเฉพาะใกล้กับขดลวดกำลังสูง) ว่าการปล่อยประจุไม่เพียงแต่มาจากตัวขดลวดเท่านั้น (ขั้ว ฯลฯ) แต่ยังไปยังขดลวดจากวัตถุที่ต่อสายดินด้วย การปล่อยโคโรนาอาจเกิดขึ้นกับวัตถุดังกล่าวด้วย ไม่ค่อยสามารถสังเกตเห็นการเรืองแสงได้ เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าสารเคมีต่างๆ ที่ใช้กับสถานีจ่ายสารเคมีสามารถเปลี่ยนสีของสารที่ปล่อยออกมาได้ ตัวอย่างเช่น โซเดียมเปลี่ยนสีประกายไฟปกติเป็นสีส้ม และโบรมีนเปลี่ยนสีปกติเป็นสีเขียว

การทำงานของหม้อแปลงเรโซแนนซ์จะมาพร้อมกับเสียงแตกทางไฟฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะ การปรากฏตัวของปรากฏการณ์นี้มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของลำแสงให้เป็นช่องประกายไฟ (ดูบทความการปล่อยประกายไฟ) ซึ่งมาพร้อมกับความแรงของกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา แต่ละช่องขยายตัวอย่างรวดเร็ว แรงกดดันในนั้นเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันอันเป็นผลมาจากคลื่นกระแทกปรากฏขึ้นที่ขอบเขต การรวมกันของคลื่นกระแทกจากช่องประกายไฟที่ขยายตัวทำให้เกิดเสียงที่เรียกว่า “รอยแตก” ของประกายไฟ

ผลกระทบที่ไม่ทราบสาเหตุจากหม้อแปลงไฟฟ้าของ Tesla

หลายคนเชื่อว่าคอยล์เทสลาเป็นสิ่งประดิษฐ์พิเศษที่มีคุณสมบัติพิเศษ มีความเห็นว่าหม้อแปลงไฟฟ้าของ Tesla สามารถเป็นเครื่องกำเนิดพลังงานอิสระและเป็นเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ได้ตลอด โดยอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่า Tesla เองเชื่อว่าเครื่องกำเนิดของเขาใช้พลังงานจากอีเทอร์ (สสารพิเศษที่มองไม่เห็นซึ่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจาย) ผ่านประกายไฟ ช่องว่าง บางครั้งคุณอาจได้ยินว่าการใช้ Tesla Coil คุณสามารถสร้างแรงต้านแรงโน้มถ่วงและส่งกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะทางไกลโดยไม่ต้องใช้สายไฟ คุณสมบัติเหล่านี้ยังไม่ได้รับการทดสอบหรือยืนยันโดยวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม เทสลาเองกล่าวว่าความสามารถดังกล่าวจะมีให้มนุษยชาติในไม่ช้าด้วยความช่วยเหลือจากสิ่งประดิษฐ์ของเขา แต่ต่อมาฉันตัดสินใจว่าผู้คนไม่พร้อมสำหรับสิ่งนี้

นอกจากนี้ยังเป็นวิทยานิพนธ์ทั่วไปที่ว่าการปล่อยที่ปล่อยออกมาจากหม้อแปลงของ Tesla นั้นปลอดภัยอย่างสมบูรณ์และสามารถสัมผัสได้ด้วยมือของคุณ สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด ในทางการแพทย์ คอยล์เทสลายังใช้เพื่อปรับปรุงสุขภาพผิวอีกด้วย การรักษานี้ให้ผลลัพธ์เชิงบวกและมีผลดีต่อผิวหนัง แต่การออกแบบหม้อแปลงทางการแพทย์นั้นแตกต่างจากการออกแบบทั่วไปมาก เครื่องกำเนิดการบำบัดมีความโดดเด่นด้วยความถี่ของกระแสไฟขาออกที่สูงมาก ซึ่งความหนาของชั้นผิวหนัง (ดูผลกระทบของผิวหนัง) มีขนาดเล็กอย่างปลอดภัย และใช้พลังงานต่ำมาก และความหนาของชั้นผิวหนังสำหรับขดลวดเทสลาโดยเฉลี่ยคือตั้งแต่ 1 มม. ถึง 5 มม. และพลังของมันก็เพียงพอที่จะทำให้ผิวหนังชั้นนี้ร้อนขึ้นและขัดขวางกระบวนการทางเคมีตามธรรมชาติ ด้วยการสัมผัสกับกระแสดังกล่าวเป็นเวลานาน โรคเรื้อรังร้ายแรง เนื้องอกเนื้อร้าย และผลเสียอื่น ๆ ก็สามารถพัฒนาได้ นอกจากนี้ควรสังเกตว่าการอยู่ในสนาม HF ของคอยล์ (แม้ว่าจะไม่ได้สัมผัสโดยตรงกับกระแสไฟฟ้าก็ตาม) อาจส่งผลเสียต่อสุขภาพได้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าระบบประสาทของมนุษย์ไม่รับรู้กระแสความถี่สูงและไม่รู้สึกถึงความเจ็บปวด แต่อย่างไรก็ตามสิ่งนี้สามารถเริ่มกระบวนการที่เป็นอันตรายต่อบุคคลได้ นอกจากนี้ยังมีอันตรายจากพิษจากก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าในห้องปิดโดยไม่มีอากาศบริสุทธิ์ นอกจากนี้คุณยังสามารถถูกไฟไหม้ได้เนื่องจากอุณหภูมิของสารคัดหลั่งมักจะเพียงพอสำหรับการเผาไหม้เล็กน้อย (และบางครั้งสำหรับการเผาไหม้ขนาดใหญ่) และหากบุคคลยังต้องการ "จับ" การปลดปล่อยก็ควรทำด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง ของตัวนำ (เช่น แท่งโลหะ) ในกรณีนี้จะไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับการปล่อยความร้อนกับผิวหนังและกระแสจะไหลผ่านตัวนำก่อนแล้วจึงไหลผ่านร่างกายเท่านั้น

หม้อแปลงเทสลาในวัฒนธรรม

ในภาพยนตร์เรื่อง Coffee and Cigarettes ของจิม จาร์มุช ตอนหนึ่งมีพื้นฐานมาจากการสาธิตหม้อแปลงไฟฟ้าของเทสลา ในเรื่องนี้ แจ็ค ไวท์ มือกีตาร์และนักร้องนำวง The White Stripes เล่าให้เม็ก ไวท์ มือกลองของวงฟังว่า โลกเป็นสื่อนำเสียงสะท้อน (ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นแนวคิดที่ครอบงำจิตใจของเทสลามานานหลายปี) แล้ว "แจ็คสาธิตรถเม็ก เทสลา"

ใน Command & Conquer: Red Alert โซเวียตสามารถสร้างโครงสร้างป้องกันในรูปแบบของหอคอยที่มีลวดเกลียวที่จะโจมตีศัตรูด้วยการปล่อยกระแสไฟฟ้าอันทรงพลัง นอกจากนี้ยังมีรถถังและทหารราบในเกมที่ใช้เทคโนโลยีนี้ ขดลวดเทสลา (ในการแปลเดียว - หอคอยเทสลา) เป็นอาวุธที่แม่นยำ ทรงพลัง และยิงระยะไกลในเกมได้แม่นยำเป็นพิเศษ แต่ใช้พลังงานในปริมาณที่ค่อนข้างสูง เพื่อเพิ่มพลังและระยะการทำลายล้าง คุณสามารถ "ชาร์จ" หอคอยได้ ในการทำเช่นนี้ให้ออกคำสั่งให้ Tesla Warrior (นี่คือทหารราบ) ให้มายืนข้างหอคอย เมื่อนักรบไปถึงสถานที่ เขาจะเริ่มชาร์จหอคอย ในกรณีนี้ แอนิเมชั่นจะเหมือนกับในระหว่างการโจมตี แต่สายฟ้าจากมือของเขาจะเป็นสีเหลือง