Trafo Tesla (prinsip pengoperasian peralatan akan dibahas nanti) dipatenkan pada tahun 1896, 22 September. Perangkat tersebut dihadirkan sebagai perangkat yang menghasilkan arus listrik potensial dan frekuensi tinggi. Perangkat ini ditemukan oleh Nikola Tesla dan dinamai menurut namanya. Mari kita pertimbangkan perangkat ini lebih detail.
Trafo Tesla: prinsip kerja
Inti dari pengoperasian perangkat dapat dijelaskan dengan contoh ayunan yang terkenal. Ketika mereka berayun dalam kondisi osilasi paksa, amplitudo, yang akan maksimum, akan menjadi sebanding dengan gaya yang diberikan. Saat berayun dalam mode bebas, amplitudo maksimum akan meningkat berkali-kali lipat dengan upaya yang sama. Ini adalah inti dari transformator Tesla. Sirkuit sekunder berosilasi digunakan sebagai ayunan dalam peralatan. Generator memainkan peran upaya yang diterapkan. Dengan konsistensinya (mendorong pada periode waktu yang benar-benar diperlukan), osilator master atau sirkuit primer (sesuai dengan perangkat) disediakan.
Deskripsi
Transformator Tesla sederhana memiliki dua kumparan. Yang satu primer, yang lain sekunder. Juga, transformator resonansi Tesla terdiri dari toroid (tidak selalu digunakan),kapasitor, arester. Yang terakhir - pengganggu - ditemukan dalam versi bahasa Inggris dari Spark Gap. Trafo Tesla juga memiliki terminal "output".
Gulungan
Primer biasanya berisi kawat berdiameter besar atau tabung tembaga dengan beberapa lilitan. Kumparan sekunder memiliki kabel yang lebih kecil. Putarannya sekitar 1000. Kumparan primer dapat berbentuk datar (horizontal), kerucut atau silinder (vertikal). Di sini, tidak seperti transformator konvensional, tidak ada inti feromagnetik. Karena ini, induktansi timbal balik antara kumparan berkurang secara signifikan. Bersama dengan kapasitor, elemen utama membentuk rangkaian osilasi. Ini termasuk celah percikan - elemen non-linear.
Kumparan sekunder juga membentuk rangkaian osilasi. Kapasitansi toroidal dan kumparannya sendiri (interturn) bertindak sebagai kapasitor. Gulungan sekunder sering ditutupi dengan lapisan pernis atau epoksi. Hal ini dilakukan untuk menghindari gangguan listrik.
Discharger
Rangkaian transformator Tesla mencakup dua elektroda besar. Elemen-elemen ini harus tahan terhadap arus tinggi yang mengalir melalui busur listrik. Jarak bebas yang dapat disesuaikan dan pendinginan yang baik adalah suatu keharusan.
Terminal
Elemen ini dapat dipasang di transformator Tesla yang beresonansi dalam desain yang berbeda. Terminal dapat berupa bola, pin yang diasah, atau piringan. Ini dirancang untuk menghasilkan pelepasan percikan yang dapat diprediksi dengan besarpanjang. Jadi, dua rangkaian osilasi yang terhubung membentuk transformator Tesla.
Energi dari eter adalah salah satu tujuan berfungsinya peralatan. Penemu perangkat berusaha untuk mencapai nomor gelombang Z 377 ohm. Dia membuat gulungan dengan ukuran yang lebih besar. Operasi normal (penuh) dari transformator Tesla dipastikan ketika kedua sirkuit disetel ke frekuensi yang sama. Sebagai aturan, dalam proses penyesuaian, yang primer disesuaikan dengan yang sekunder. Ini dicapai dengan mengubah kapasitansi kapasitor. Jumlah lilitan pada belitan primer juga berubah hingga muncul tegangan maksimum pada keluaran.
Kedepannya direncanakan akan dibuat trafo Tesla sederhana. Energi dari eter akan bekerja sepenuhnya untuk umat manusia.
Tindakan
Trafo Tesla beroperasi dalam mode berdenyut. Fase pertama adalah pengisian kapasitor hingga tegangan tembus elemen pelepasan. Yang kedua adalah pembangkitan osilasi frekuensi tinggi di sirkuit primer. Celah percikan yang terhubung secara paralel menutup transformator (sumber daya), mengeluarkannya dari sirkuit. Jika tidak, dia akan membuat kerugian tertentu. Ini, pada gilirannya, akan mengurangi faktor kualitas sirkuit primer. Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, pengaruh seperti itu secara signifikan mengurangi panjang pelepasan. Dalam hal ini, dalam rangkaian yang dibangun dengan baik, arester selalu ditempatkan sejajar dengan sumbernya.
Tagihan
Diproduksi oleh sumber tegangan tinggi eksternal berdasarkan transformator step-up frekuensi rendah. Kapasitor kapasitansi dipilih sehingga membentuk rangkaian tertentu bersama-sama dengan induktor. Frekuensi resonansinya harus sama dengan rangkaian tegangan tinggi.
Dalam praktiknya, semuanya agak berbeda. Ketika perhitungan trafo Tesla dilakukan, energi yang akan digunakan untuk memompa sirkuit kedua tidak diperhitungkan. Tegangan muatan dibatasi oleh tegangan pada kerusakan arester. Itu (jika elemennya adalah udara) dapat disesuaikan. Tegangan tembus dikoreksi dengan mengubah bentuk atau jarak antara elektroda. Biasanya, indikatornya berada di kisaran 2-20 kV. Tanda tegangan tidak boleh "short" kapasitor terlalu banyak, yang terus-menerus berubah tanda.
Generasi
Setelah tegangan tembus antara elektroda tercapai, kerusakan gas seperti longsoran listrik terbentuk di celah percikan. Kapasitor dilepaskan ke koil. Setelah itu, tegangan tembus menurun tajam karena sisa ion dalam gas (pembawa muatan). Akibatnya, rangkaian rangkaian osilasi, yang terdiri dari kapasitor dan kumparan primer, tetap tertutup melalui celah percikan. Ini menghasilkan getaran frekuensi tinggi. Mereka berangsur-angsur memudar, terutama karena kerugian di arester, serta pelepasan energi elektromagnetik ke kumparan sekunder. Namun demikian, osilasi berlanjut sampai arus menciptakan jumlah pembawa muatan yang cukup untuk mempertahankan tegangan tembus yang jauh lebih rendah di celah percikan daripada amplitudo osilasi rangkaian LC. Di sirkuit sekunderresonansi muncul. Hal ini menyebabkan tegangan tinggi pada terminal.
Modifikasi
Apa pun jenis rangkaian transformator Tesla, rangkaian sekunder dan primer tetap sama. Namun, salah satu komponen elemen utama mungkin memiliki desain yang berbeda. Secara khusus, kita berbicara tentang generator osilasi frekuensi tinggi. Misalnya, pada modifikasi SGTC, elemen ini dilakukan pada celah percikan.
RSG
Trafo daya tinggi Tesla menggabungkan desain celah percikan yang lebih kompleks. Secara khusus, ini berlaku untuk model RSG. Singkatan singkatan dari Rotary Spark Gap. Ini dapat diterjemahkan sebagai berikut: percikan berputar / berputar atau celah statis dengan perangkat pemadam busur (tambahan). Dalam hal ini, frekuensi operasi celah dipilih secara serempak dengan frekuensi pengisian kapasitor. Desain celah rotor percikan termasuk motor (biasanya listrik), piringan (berputar) dengan elektroda. Yang terakhir baik menutup atau mendekati komponen kawin untuk menutup.
Pilihan pengaturan kontak dan kecepatan rotasi poros didasarkan pada frekuensi paket osilasi yang diperlukan. Sesuai dengan jenis kontrol motor, celah rotor busi dibedakan menjadi asinkron dan sinkron. Selain itu, penggunaan celah percikan yang berputar secara signifikan mengurangi kemungkinan busur parasit di antara elektroda.
Dalam beberapa kasus, celah percikan konvensional digantibertingkat. Untuk pendinginan, komponen ini terkadang ditempatkan dalam dielektrik gas atau cair (dalam minyak, misalnya). Sebagai teknik khas untuk memadamkan busur celah percikan statistik, pembersihan elektroda menggunakan pancaran udara yang kuat digunakan. Dalam beberapa kasus, transformator Tesla desain klasik dilengkapi dengan arester kedua. Tujuan dari elemen ini adalah untuk melindungi zona tegangan rendah (pengumpanan) dari lonjakan tegangan tinggi.
Kumparan Lampu
Modifikasi VTTC menggunakan tabung vakum. Mereka memainkan peran generator osilasi RF. Biasanya, ini adalah lampu tipe GU-81 yang cukup kuat. Tetapi terkadang Anda dapat menemukan desain berdaya rendah. Salah satu fitur dalam hal ini adalah tidak adanya kebutuhan untuk memberikan tegangan tinggi. Untuk mendapatkan debit yang relatif kecil, Anda membutuhkan sekitar 300-600 V. Selain itu, VTTC hampir tidak mengeluarkan suara, yang muncul ketika transformator Tesla beroperasi pada celah percikan. Dengan perkembangan elektronik, menjadi mungkin untuk menyederhanakan dan mengurangi ukuran perangkat secara signifikan. Alih-alih desain pada lampu, transformator Tesla pada transistor mulai digunakan. Biasanya elemen bipolar dengan daya dan arus yang sesuai digunakan.
Bagaimana cara membuat trafo Tesla?
Seperti disebutkan di atas, elemen bipolar digunakan untuk menyederhanakan desain. Tidak diragukan lagi, jauh lebih baik menggunakan transistor efek medan. Tetapi bipolar lebih mudah digunakan bagi mereka yang tidak cukup berpengalaman dalam merakit generator. Kumparan berliku dankolektor dilakukan dengan kawat 0,5-0,8 milimeter. Pada bagian tegangan tinggi, kawat diambil setebal 0,15-0,3 mm. Sekitar 1000 putaran dibuat. Sebuah spiral ditempatkan di ujung belitan yang "panas". Daya dapat diambil dari transformator 10 V, 1 A. Saat menggunakan daya dari 24 V atau lebih, panjang pelepasan korona meningkat secara signifikan. Untuk genset bisa menggunakan transistor KT805IM.
Menggunakan instrumen
Pada output, Anda bisa mendapatkan tegangan beberapa juta volt. Ia mampu menciptakan pelepasan yang mengesankan di udara. Yang terakhir, pada gilirannya, dapat memiliki panjang beberapa meter. Fenomena ini sangat menarik secara lahiriah bagi banyak orang. Pecinta transformator Tesla digunakan untuk tujuan dekoratif.
Penemunya sendiri menggunakan perangkat untuk menyebarkan dan menghasilkan osilasi, yang ditujukan untuk kontrol nirkabel perangkat jarak jauh (kontrol radio), transmisi data dan energi. Pada awal abad kedua puluh, kumparan Tesla mulai digunakan dalam pengobatan. Pasien dirawat dengan arus lemah frekuensi tinggi. Mereka, yang mengalir melalui lapisan permukaan kulit yang tipis, tidak membahayakan organ dalam. Pada saat yang sama, arus memiliki efek penyembuhan dan tonik pada tubuh. Selain itu, trafo digunakan untuk menyalakan lampu pelepasan gas dan untuk mencari kebocoran pada sistem vakum. Namun, di zaman kita, aplikasi utama perangkat harus mempertimbangkan kognitif dan estetika.
Efek
Mereka terkait dengan pembentukan berbagai jenis pelepasan gas selama pengoperasian perangkat. Banyak orangkumpulkan transformator Tesla untuk dapat menyaksikan efek yang menakjubkan. Secara total, perangkat menghasilkan pelepasan empat jenis. Seringkali mungkin untuk mengamati bagaimana pelepasan tidak hanya berangkat dari koil, tetapi juga diarahkan dari objek yang diarde ke arahnya. Mereka juga dapat memiliki cahaya korona. Perlu dicatat bahwa beberapa senyawa kimia (ionik) bila diterapkan pada terminal dapat mengubah warna pelepasan. Misalnya, ion natrium menghasilkan percikan jingga, sedangkan ion boron menghasilkan percikan hijau.
Streamer
Ini adalah saluran tipis bercabang yang bercahaya redup. Mereka mengandung atom gas terionisasi dan elektron bebas terpisah dari mereka. Pelepasan ini mengalir dari terminal kumparan atau dari bagian paling tajam langsung ke udara. Pada intinya, streamer dapat dianggap sebagai ionisasi udara terlihat (cahaya ion), yang diciptakan oleh medan BB di dekat transformator.
Pembuangan Busur
Bentuknya cukup sering. Misalnya, jika transformator memiliki daya yang cukup, busur dapat terbentuk ketika objek yang diarde dibawa ke terminal. Dalam beberapa kasus, diperlukan untuk menyentuh objek ke pintu keluar, dan kemudian menarik kembali ke jarak yang semakin jauh dan meregangkan busur. Dengan keandalan dan daya koil yang tidak mencukupi, pelepasan seperti itu dapat merusak komponen.
Spark
Muatan bunga api ini dipancarkan dari bagian tajam atau dari terminal langsung ke tanah (objek yang diarde). Percikan disajikan dalam bentuk garis-garis filiform cerah yang berubah dengan cepat atau menghilang, bercabang kuat dansering. Ada juga jenis pelepasan percikan khusus. Itu disebut bergerak.
Corona keluar
Ini adalah pancaran ion yang terkandung di udara. Itu terjadi di medan listrik tegangan tinggi. Hasilnya adalah cahaya kebiruan yang menyenangkan mata di dekat komponen BB dari struktur dengan kelengkungan permukaan yang signifikan.
Fitur
Selama pengoperasian trafo, terdengar bunyi berderak listrik yang khas. Fenomena ini disebabkan oleh proses di mana pita berubah menjadi saluran percikan. Ini disertai dengan peningkatan tajam dalam jumlah energi dan kekuatan arus. Ada ekspansi yang cepat dari setiap saluran dan peningkatan tekanan yang tiba-tiba di dalamnya. Akibatnya, gelombang kejut terbentuk di perbatasan. Kombinasi mereka dari saluran yang berkembang membentuk suara yang dianggap berderak.
Dampak manusia
Seperti sumber tegangan tinggi lainnya, kumparan Tesla bisa mematikan. Namun ada pendapat yang berbeda mengenai beberapa jenis perangkat. Karena tegangan tinggi frekuensi tinggi memiliki efek kulit, dan arus secara signifikan di belakang tegangan dalam fase, dan kekuatan arus sangat kecil, meskipun berpotensi, pelepasan ke dalam tubuh manusia tidak dapat memicu serangan jantung atau gangguan serius lainnya pada tubuh.
