DIY Tesla Coil: sơ đồ và tính toán. Làm thế nào để tạo ra một cuộn Tesla?

Mục lục:

DIY Tesla Coil: sơ đồ và tính toán. Làm thế nào để tạo ra một cuộn Tesla?
DIY Tesla Coil: sơ đồ và tính toán. Làm thế nào để tạo ra một cuộn Tesla?

Video: DIY Tesla Coil: sơ đồ và tính toán. Làm thế nào để tạo ra một cuộn Tesla?

Video: DIY Tesla Coil: sơ đồ và tính toán. Làm thế nào để tạo ra một cuộn Tesla?
Video: [DiY] Tesla Coil từ Flyback Tivi | HoangHuy Diy 2024, Tháng mười một
Anonim

Nikola Tesla là một nhân vật huyền thoại, và ý nghĩa của một số phát minh của ông vẫn còn bị tranh cãi cho đến ngày nay. Chúng ta sẽ không đi sâu vào chủ nghĩa thần bí, mà nói về cách tạo ra một thứ gì đó ngoạn mục theo "công thức" của Tesla. Đây là một cuộn dây Tesla. Gặp lại cô ấy một lần, bạn sẽ không bao giờ quên được cảnh tượng tuyệt vời và đáng kinh ngạc này!

cuộn dây tesla
cuộn dây tesla

Thông tin chung

Nếu chúng ta nói về một máy biến áp (cuộn dây) đơn giản nhất như vậy, thì nó bao gồm hai cuộn dây không có lõi chung. Trên cuộn sơ cấp phải có ít nhất chục vòng dây dày. Ít nhất 1000 lượt đã được quấn trên thứ cấp. Xin lưu ý rằng cuộn Tesla có tỷ số biến đổi lớn hơn 10-50 lần tỷ số giữa số vòng dây của cuộn dây thứ hai với cuộn dây thứ nhất.

Điện áp đầu ra của một máy biến áp như vậy có thể vượt quá vài triệu vôn. Chính tình huống này đảm bảo sự xuất hiện của những vụ phóng điện ngoạn mục, độ dài của chúng có thể lên tới vài mét cùng một lúc.

Khi khả năng của máy biến áp lần đầu tiêntrình diễn trước công chúng?

Tại thị trấn Colorado Springs, một máy phát điện của một nhà máy điện địa phương đã từng bị cháy hoàn toàn. Nguyên nhân là do dòng điện từ nó đã được cung cấp năng lượng cho cuộn dây chính theo phát minh của Nikola Tesla. Trong thí nghiệm tài tình này, lần đầu tiên nhà khoa học đã chứng minh cho cộng đồng thấy rằng sự tồn tại của sóng điện từ dừng là một thực tế. Nếu ước mơ của bạn là một cuộn dây Tesla, thì điều khó nhất để làm bằng tay của chính bạn là cuộn dây chính.

Thực ra việc tự làm không quá khó nhưng để thành phẩm trông hấp dẫn về mặt thị giác thì khó hơn rất nhiều.

Biến áp đơn giản

tính toán cuộn dây tesla
tính toán cuộn dây tesla

Đầu tiên, bạn sẽ phải tìm một nơi nào đó có nguồn điện áp cao, và ít nhất là 1,5 kV. Tuy nhiên, tốt nhất là ngay lập tức dựa vào 5 kV. Sau đó, chúng tôi gắn tất cả vào một tụ điện phù hợp. Nếu điện dung của nó quá lớn, bạn có thể thử nghiệm một chút với cầu diode. Sau đó, bạn tạo ra cái gọi là khe hở tia lửa, vì lợi ích của hiệu ứng mà toàn bộ cuộn Tesla được tạo ra.

Thực hiện dễ dàng: lấy một vài sợi dây, sau đó dùng băng dính điện xoắn lại sao cho các đầu trần nhìn về một hướng. Chúng tôi điều chỉnh rất cẩn thận khoảng cách giữa chúng để sự cố xảy ra ở điện áp cao hơn một chút so với điện áp của nguồn điện. Đừng lo lắng, vì dòng điện là AC, điện áp đỉnh sẽ luôn cao hơn một chút so với quy định. Sau đó, toàn bộ cấu trúc có thể được kết nối với cuộn dây chính.

Trong trường hợp này, để sản xuất thiết bị thứ cấp, bạn chỉ có thể bật 150-200 lần bậttay áo bằng bìa cứng bất kỳ. Nếu bạn làm mọi thứ một cách chính xác, bạn sẽ có được sự phóng điện tốt, cũng như sự phân nhánh đáng chú ý của nó. Điều rất quan trọng là phải nối đất tốt đầu ra từ cuộn dây thứ hai.

Đây là cách cuộn Tesla đơn giản nhất hóa ra. Bất kỳ ai có ít nhất kiến thức tối thiểu về điện đều có thể tự làm bằng tay của mình.

Thiết kế một thiết bị "nghiêm túc" hơn

làm thế nào để xây dựng một cuộn dây tesla
làm thế nào để xây dựng một cuộn dây tesla

Tất cả điều này là tốt, nhưng máy biến áp hoạt động như thế nào, điều này không xấu hổ khi trưng bày ngay cả tại một cuộc triển lãm nào đó? Hoàn toàn có thể tạo ra một thiết bị mạnh hơn, nhưng điều này sẽ đòi hỏi nhiều công việc hơn. Trước tiên, chúng tôi cảnh báo bạn rằng để tiến hành các thí nghiệm như vậy, bạn phải có hệ thống dây điện rất đáng tin cậy, nếu không sẽ không thể tránh khỏi rắc rối! Vậy cần lưu ý những gì? Các cuộn dây Tesla, như chúng tôi đã nói, cần điện áp thực sự cao.

Nó phải ít nhất là 6 kV, nếu không bạn sẽ không thấy phóng điện đẹp và các cài đặt sẽ liên tục đi chệch hướng. Ngoài ra, bugi chỉ nên được làm từ những miếng đồng nguyên khối, và vì lợi ích an toàn của chính bạn, chúng nên được cố định chắc chắn nhất có thể ở một vị trí. Công suất của toàn bộ "hộ gia đình" nên ít nhất là 60 watt, nhưng tốt hơn là nên lấy 100 watt trở lên. Nếu giá trị này thấp hơn, thì bạn chắc chắn sẽ không nhận được một cuộn Tesla thực sự ngoạn mục.

Rất quan trọng! Cả tụ điện và cuộn sơ cấp cuối cùng phải tạo thành một mạch dao động riêng đi vào trạng thái cộng hưởng với cuộn thứ cấp.

Hãy lưu ý rằng cuộn dây có thể cộng hưởngtrong một số phạm vi khác nhau cùng một lúc. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng tần số là 200, 400, 800 hoặc 1200 kHz. Theo quy luật, tất cả phụ thuộc vào điều kiện và vị trí của cuộn sơ cấp. Nếu bạn không có máy phát tần số, thì bạn sẽ phải thử nghiệm điện dung của tụ điện, cũng như thay đổi số vòng trên cuộn dây.

Một lần nữa, chúng tôi xin nhắc bạn rằng chúng tôi đang thảo luận về một cuộn dây Tesla giống nhau (với hai cuộn dây). Vì vậy, vấn đề quanh co nên được xem xét nghiêm túc, bởi vì nếu không sẽ không có gì hợp lý sẽ nảy ra ý tưởng.

Một số thông tin về tụ điện

cuộn dây tesla trên bóng bán dẫn
cuộn dây tesla trên bóng bán dẫn

Thà tự lấy tụ có công suất không quá nổi trội (để nó có thời gian tích điện kịp thời) hoặc dùng cầu diode được thiết kế để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều. Chúng tôi lưu ý ngay rằng việc sử dụng cầu là hợp lý hơn, vì hầu hết mọi công suất đều có thể được sử dụng, nhưng bạn sẽ phải sử dụng một điện trở đặc biệt để phóng điện cho cấu trúc. Dòng điện từ anh ta đập rất mạnh (!).

Lưu ý rằng cuộn Tesla trên bóng bán dẫn không được chúng tôi xem xét. Rốt cuộc, bạn chỉ đơn giản là sẽ không tìm thấy bóng bán dẫn với các đặc tính mong muốn.

Quan trọng

Nói chung, chúng tôi nhắc bạn một lần nữa: trước khi lắp ráp cuộn dây Tesla, hãy kiểm tra tình trạng của tất cả hệ thống dây điện trong nhà hoặc căn hộ, lưu ý đến sự sẵn có của hệ thống nối đất chất lượng cao! Điều này có vẻ giống như một lời khuyên nhàm chán, nhưng sự căng thẳng như vậy không nên bỏ qua!

Bắt buộc phải cách ly các cuộn dây thật chắc chắn với nhau, nếu không bạn sẽ xuyên thủngđảm bảo. Trên cuộn dây thứ cấp, người ta mong muốn làm cách điện giữa các lớp của các vòng dây, vì bất kỳ vết xước sâu nào ít nhiều trên dây sẽ được trang trí bằng một vầng hào quang phóng điện nhỏ nhưng cực kỳ nguy hiểm. Bây giờ bắt tay vào công việc!

Bắt đầu

Như bạn thấy, bạn sẽ không cần quá nhiều yếu tố để lắp ráp. Bạn chỉ cần nhớ rằng để thiết bị hoạt động tốt, bạn không chỉ cần lắp ráp nó một cách chính xác mà còn phải cấu hình nó một cách chính xác! Tuy nhiên, điều đầu tiên trước tiên.

Máy biến áp (MOTs) có thể được tháo rời khỏi bất kỳ lò vi sóng cũ nào. Đây gần như là một biến áp nguồn tiêu chuẩn, nhưng nó có một điểm khác biệt quan trọng: lõi của nó hầu như luôn hoạt động ở chế độ bão hòa. Do đó, một thiết bị rất nhỏ gọn và đơn giản cũng có thể cung cấp đến 1,5 kV. Thật không may, chúng cũng có những nhược điểm cụ thể.

Vì vậy, giá trị của dòng điện không tải là khoảng ba đến bốn ampe, và sự phát nóng ngay cả khi không tải là rất lớn. Trong một lò vi sóng trung bình, Bộ GTVT tạo ra khoảng 2-2,3 kV và cường độ dòng điện khoảng 500-850 mA.

Đặc điểm của MOTs

cuộn dây tesla bifilar
cuộn dây tesla bifilar

Chú ý! Với các máy biến áp này, cuộn sơ cấp bắt đầu ở phía dưới, trong khi cuộn thứ cấp được đặt ở trên cùng. Thiết kế này cung cấp cách điện tốt hơn cho tất cả các cuộn dây. Theo quy luật, trên "thứ cấp" có một dây tóc cuộn dây từ magnetron (khoảng 3,6 Volts). Giữa hai lớp kim loại, một thợ thủ công tinh ý có thể nhận thấy một vài loại kim loại nhảy. Đây là những màn hình từ tính. Vìhọ cần gì?

Thực tế là chúng tự đóng một phần nào đó của từ trường mà cuộn dây sơ cấp tạo ra. Điều này được thực hiện để ổn định trường và chính dòng điện trên cuộn dây thứ hai. Nếu chúng không có ở đó, thì tại điểm ngắn mạch nhỏ nhất, toàn bộ tải sẽ chuyển đến "sơ cấp", và điện trở của nó rất nhỏ. Do đó, những bộ phận nhỏ này bảo vệ máy biến áp và bạn, vì chúng ngăn ngừa nhiều hậu quả khó chịu. Thật kỳ lạ, vẫn tốt hơn là loại bỏ chúng? Tại sao?

Hãy nhớ rằng trong lò vi sóng, vấn đề quá nhiệt của thiết bị quan trọng này được giải quyết bằng cách lắp đặt những chiếc quạt mạnh. Nếu bạn có một máy biến áp không có shunts, thì công suất và khả năng tản nhiệt của nó sẽ cao hơn nhiều. Đối với tất cả các lò vi sóng nhập khẩu, chúng thường được làm đầy kỹ lưỡng bằng nhựa epoxy. Vậy tại sao chúng phải bị loại bỏ? Thực tế là trong trường hợp này, "giảm" của dòng điện dưới tải được giảm đáng kể, điều này rất quan trọng cho mục đích của chúng tôi. Điều gì về quá nhiệt? Chúng tôi khuyên bạn nên đưa ILO vào dầu máy biến áp.

Nhân tiện, một cuộn Tesla phẳng thường không có lõi sắt từ và máy biến áp, nhưng cần một nguồn điện áp cao hơn. Vì vậy, việc trải nghiệm những điều như thế này ở nhà rất không được khuyến khích.

Một lần nữa về sự an toàn

Một bổ sung nhỏ: điện áp trên cuộn thứ cấp đến mức điện giật trong quá trình đánh thủng sẽ dẫn đến chết người. Hãy nhớ rằng mạch cuộn Tesla giả định cường độ dòng điện là 500-850 A. Giá trị lớn nhất của giá trị này, vẫn để lại cơ hội chokhả năng sống sót bằng … 10 A. Vì vậy, đừng quên những biện pháp phòng ngừa đơn giản nhất khi làm việc!

Mua linh kiện ở đâu và giá bao nhiêu?

Cuộn dây tesla tự làm
Cuộn dây tesla tự làm

Than ôi, có một số tin xấu: thứ nhất, một ILO tử tế có giá ít nhất hai nghìn rúp. Thứ hai, hầu như không thể tìm thấy nó trên kệ ngay cả trong các cửa hàng chuyên dụng. Chỉ có hy vọng cho sự sụp đổ và "chợ trời", sẽ phải chạy rất nhiều để tìm kiếm thứ bạn đang tìm kiếm.

Nếu có thể, hãy chắc chắn sử dụng MOT từ lò vi sóng Elektronika của Liên Xô cũ. Nó không phải là nhỏ gọn như các đối tác nhập khẩu, nhưng nó cũng hoạt động ở chế độ của một máy biến áp thông thường. Tên công nghiệp của nó là TV-11-3-220-50. Nó có công suất xấp xỉ 1,5 kW, tạo ra khoảng 2200 vôn ở đầu ra và cường độ dòng điện là 800 mA. Trong ngắn hạn, các thông số là rất tốt ngay cả đối với thời đại của chúng tôi. Ngoài ra, nó còn có thêm một cuộn dây 12V, lý tưởng làm nguồn điện cho quạt làm mát tia lửa Tesla.

Tôi nên dùng gì khác?

Tụ sứ cao áp chất lượng cao các dòng K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14. Việc tìm kiếm chúng rất khó, vì vậy tốt hơn hết bạn nên có những người thợ điện chuyên nghiệp làm bạn tốt. Điều gì về bộ lọc thông cao? Bạn sẽ cần hai cuộn dây có thể lọc ra các tần số cao một cách đáng tin cậy. Mỗi người trong số họ phải có ít nhất 140 vòng dây đồng chất lượng cao (sơn mài).

Một số thông tin về bugi

Iskrovikđược thiết kế để kích thích dao động trong mạch. Nếu nó không ở trong mạch thì điện sẽ đi, nhưng cộng hưởng thì không. Ngoài ra, nguồn điện bắt đầu “đục lỗ” qua cuộn sơ cấp gần như không đảm bảo dẫn đến đoản mạch! Nếu không đóng bugi, các tụ điện cao áp không thể sạc được. Ngay sau khi nó đóng, dao động bắt đầu trong mạch. Đó là để ngăn chặn một số vấn đề mà họ sử dụng một van tiết lưu. Khi tia lửa điện đóng lại, cuộn cảm ngăn chặn sự rò rỉ dòng điện từ nguồn điện và chỉ khi đó, khi mạch điện mở, quá trình sạc nhanh các tụ điện mới bắt đầu.

mạch cuộn tesla
mạch cuộn tesla

Tính năng thiết bị

Cuối cùng, chúng tôi sẽ nói thêm một vài lời về bản thân máy biến áp Tesla: đối với cuộn dây sơ cấp, bạn khó có thể tìm thấy dây đồng có đường kính yêu cầu, vì vậy việc sử dụng ống đồng từ thiết bị làm lạnh. Số lượt từ bảy đến chín. Trên "phụ", bạn cần phải cuộn ít nhất 400 (lên đến 800) lượt. Không thể xác định số lượng chính xác, vì vậy các thí nghiệm sẽ phải được thực hiện. Một đầu ra được kết nối với TOR (bộ phát tia sét) và đầu ra thứ hai được nối đất rất (!) Đáng tin cậy.

Điều gì để tạo ra chất phát? Sử dụng một hệ thống thông gió thông thường cho việc này. Trước khi bạn tạo một cuộn dây Tesla, bức ảnh của nó ở đây, hãy nhớ suy nghĩ về cách thiết kế nó nguyên bản hơn. Dưới đây là một số mẹo.

Đang hoàn thiện…

Than ôi, nhưng thiết bị ngoạn mục này không có ứng dụng thực tế cho đến ngày nay. ai đó cho thấythí nghiệm trong các viện, ai đó kiếm tiền từ việc này, sắp xếp các công viên của "phép màu của điện". Ở Mỹ, một người bạn rất tuyệt vời cách đây vài năm đã chế tạo hoàn toàn một cuộn dây Tesla … một cây thông Noel!

Để làm cho cô ấy xinh đẹp hơn, anh ấy đã bôi nhiều chất khác nhau lên tia chớp. Hãy ghi nhớ: axit boric làm cho cây xanh, mangan làm cho cây xanh lam và liti làm cho cây có màu đỏ thẫm. Cho đến nay, vẫn có những tranh cãi về mục đích thực sự của phát minh của một nhà khoa học lỗi lạc, nhưng ngày nay nó là một điểm thu hút bình thường.

Đây là cách tạo một cuộn Tesla.

Đề xuất: