Nikola Tesla의 가장 일반적인 발명품 중 하나는 Tesla 변압기입니다. 이 장치의 작동은 코일의 공진 전자기 정상파의 작용을 기반으로 합니다. 이 원리는 형광등, TV 키네스코프, 원거리 충전 장치와 같은 많은 현대 사물의 기초를 형성했습니다. 공진 현상으로 인해 1차 권선 회로의 발진 주파수가 2차 권선 정상파의 발진 주파수와 일치하는 순간 코일 끝 사이에서 아크가 점프합니다.
이 생성기의 모든 명백한 복잡성에도 불구하고 직접 만들 수 있습니다. 자신의 손으로 Tesla 코일을 만드는 방법에 대한 기술은 아래에 나와 있습니다.
구성 요소 및 작동 원리
Tesla 변압기는 1차, 2차 코일 및 스파크 갭 또는 차단기로 구성된 하니스, 커패시터 및 출력 역할을 하는 단자로 조립됩니다.
1차 권선은 적은 수의 헤비 게이지 구리선 또는 구리관으로 구성됩니다.수평(평면), 수직(원통) 또는 원추형일 수 있습니다. 2차 권선은 더 작은 단면의 많은 수의 권선으로 구성되며 설계에서 가장 중요한 구성 요소입니다. 길이 대 직경 비율이 4:1이어야 하며 장치의 전자 장치를 보호하기 위해 바닥에 접지된 구리선 보호 링이 있어야 합니다.
Tesla 변압기는 펄스 모드로 작동하기 때문에 강자성 코어를 포함하지 않는 설계가 특징입니다. 이것은 권선 사이의 상호 유도를 감소시킵니다. 1차 코일과 상호 작용하는 커패시터는 스파크 갭이 포함된 진동 회로(이 경우 가스 갭)를 생성합니다. 피뢰기는 거대한 전극으로 조립되며 더 큰 내마모성을 위해 라디에이터가 추가로 장착됩니다.
Tesla 코일의 작동 원리는 다음과 같습니다. 커패시터는 변압기의 초크를 통해 충전됩니다. 충전 속도는 인덕턴스 지수에 직접적으로 의존합니다. 임계 수준까지 충전되면 스파크 갭이 고장납니다. 그 후, 1차 회로에서 고주파 발진이 발생합니다. 동시에 피뢰기가 활성화되어 공통 회로에서 변압기를 제거하고 닫습니다.
이것이 발생하지 않으면 1 차 회로에서 작동에 악영향을 미치는 손실이 발생할 수 있습니다. 표준 회로에서는 가스 방전기가 전원과 병렬로 설치됩니다.
따라서 출력 Tesla 코일은 수백만 볼트의 전압을 생성할 수 있습니다. 공기 중의 이러한 전압에서 관상 동맥 방전 및 깃발 모양의 전기 방전이 있습니다.
이러한 제품은 높은 전위 전류를 생성하고 생명에 치명적임을 기억하는 것이 매우 중요합니다. 저전력 장치라도 심각한 화상, 신경 종말, 근육 조직 및 인대 손상을 유발할 수 있습니다. 심정지를 일으킬 수 있음.
건설 및 조립
Tesla 변압기는 1896년에 특허를 받았으며 디자인이 간단합니다. 다음이 포함됩니다.
- 단면적이 6mm²인 구리 코어가 5-7회 감기에 충분한 양의 권선이 있는 1차 코일.
- 유전체 재료와 최대 0.5mm의 직경과 800-1000턴에 충분한 길이의 와이어로 만들어진 2차 코일.
- 방전기 반구.
- 커패시터.
- 변압기의 1차 권선과 같이 구리 코어로 만들어진 보호 링입니다.
장치의 특성은 전원이 공급원의 전원에 의존하지 않는다는 것입니다. 공기의 물리적 특성이 더 중요합니다. 이 장치는 다양한 방법으로 진동 회로를 생성할 수 있습니다.
- 스파크 갭 피뢰기를 사용하여;
- 트랜지스터 발진기 사용;
- 램프에.
자신의 손으로 Tesla 변압기를 만들려면 다음이 필요합니다.
- 1 차 권선의 경우 - 직경 6mm의 얇은 구리 튜브 3m 또는 동일한 직경과 길이의 구리 코어.
- 2차 권선을 조립하려면 직경 5cm, 길이 약 50cm의 PVC 파이프와 이에 대한 PVC 나사산 피팅이 필요합니다. 직경 0.5mm, 길이 90m의 구리, 니스 또는 에나멜 와이어도 필요합니다.
- 내경 5cm의 금속 플랜지.
- 다양한 너트, 와셔 및 볼트.
- 사수.
- 터미널에 대한 부드러운 반구.
- 커패시터는 독립적으로 만들 수 있습니다. 유리병 6개, 식탁용 소금, 유채 또는 바셀린 오일, 알루미늄 호일이 필요합니다.
- 30mA에서 9kV를 제공하는 전원 공급 장치가 필요합니다.
Tesla 변압기 회로는 구현하기 쉽습니다. 연결된 피뢰기가 있는 2개의 전선이 변압기에서 분리됩니다. 직렬로 연결된 커패시터는 전선 중 하나에 연결됩니다. 끝에는 1차 권선이 있습니다. 단자와 접지된 보호 링이 있는 2차 코일은 별도로 위치합니다.
집에서 Tesla 코일을 조립하는 방법에 대한 설명:
- 2차 권선은 먼저 파이프 끝에 와이어의 가장자리를 고정하여 만들어집니다. 권선은 와이어 파손을 방지하면서 균일해야 합니다. 회전 사이에 간격이 없어야 합니다.
- 완성되면 마스킹 테이프로 위아래를 감아줍니다. 그런 다음 바니시 또는 에폭시로 권선을 덮습니다.
- 하단 및 상단 베이스용 패널 2개를 준비합니다. 모든 유전체 재료, 합판 또는 플라스틱 시트가 가능합니다. 하부 베이스 중앙에 금속 플랜지를 놓고 하부 베이스와 상부 베이스 사이에 공간이 생기도록 볼트로 조입니다.
- 1차 권선을 나선형으로 비틀어 상부 베이스에 고정하여 준비합니다. 구멍 2개를 뚫고 튜브의 끝을 그 안으로 가져옵니다. 권선 사이의 접촉을 배제하고 동시에 권선 사이의 거리를 1cm로 유지하는 방식으로 고정해야 합니다.
- 피뢰기를 만들려면 나무 프레임에 서로 마주보는 2개의 볼트를 배치해야 합니다. 움직일 때 조절기의 역할을 할 것이라는 사실에 따라 계산됩니다.
- 커패시터는 다음과 같이 만들어집니다. 유리병은 호일로 싸서 소금물로 채워져 있습니다. 모든 병의 구성은 물 1리터당 360g이어야 합니다.덮개에 구멍을 뚫고 전선을 삽입합니다. 커패시터가 준비되었습니다.
- 위에서 설명한 방식에 따라 모든 노드를 연결합니다. 2차 권선은 반드시 접지하십시오.
- 1차 권선의 총 수는 6.5회, 2차 권선은 600회여야 합니다.
설명 된 일련의 작업은 Tesla 변압기를 직접 만드는 방법에 대한 아이디어를 제공합니다.
켜기, 확인 및 조정
먼저 야외에서 시작하는 것이 좋습니다. 또한 고장을 방지하기 위해 모든 가전 제품을 치우는 것이 좋습니다. 주의 사항을 기억하십시오! 시작하려면 다음을 수행하십시오.
- 그들은 전체 와이어 체인을 통과하여 노출된 접점이 어디에도 닿지 않고 모든 노드가 단단히 고정되어 있는지 확인합니다. 어레스터의 볼트 사이에 작은 틈이 남습니다.
- 전압을 가하고 스트리머의 모양을 관찰합니다. 그것이 없으면 형광등이나 백열등은 2 차 권선으로 가져옵니다. PVC 파이프 조각으로 유전체에 고정하는 것이 좋습니다. 광선이 나타나면 Tesla 변압기가 작동 중임을 확인합니다.
- 글로우가 없으면 1차 코일의 결론이 반대로 됩니다.
처음에 성공하지 못했다고 절망하지 마십시오. 2차 권선의 권수와 권선 사이의 거리를 변경해 보십시오. 피뢰기의 볼트를 조입니다.
강력한 테슬라 코일
이러한 코일의 특징은 크기, 수신 전류의 강도 및 공진 발진을 생성하는 방법입니다.
이렇게 생겼습니다. 전원을 켜면 커패시터가 충전됩니다. 최대 충전 수준에 도달하면 피뢰기에서 고장이 발생합니다.다음 단계에서 커패시터와 1차 회로의 직렬 연결로 형성된 회로인 LC 회로가 형성됩니다. 이것은 2차 권선에서 공진 진동과 고전력 전압을 생성합니다.
동시에 집에서 비슷한 것을 조립할 수 있습니다. 이를 위해 다음을 수행해야 합니다.
- 코일의 직경과 와이어의 단면적을 1.5-2.5배 늘립니다.
- 토로이드 모양으로 터미널을 만듭니다. 직경 100mm의 알루미늄 주름이 이에 적합합니다.
- DC 소스를 3-5kV를 제공하는 AC 소스로 교체하십시오.
- 신뢰할 수 있는 기반을 만드십시오.
- 배선이 이 부하를 처리할 수 있는지 확인하십시오.
이러한 변압기는 최대 5kW의 전력을 생성하고 코로나 및 아크 방전을 생성할 수 있습니다. 이 경우 두 회로의 주파수가 일치할 때 최대 효과를 얻을 수 있습니다.
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