Моя Тесла-лаборатория. Прибор №1. Трансформатор Тесла.

Наши пользователи / Работы пользователей Стимпанкера
Трансформатор Тесла
Здравствуйте! Разрешите представить вашему вниманию несколько поделок в теслапанк стиле. Все они имеют одинаковую технологию и объединяются в серию, которую я назвал «Тесла-лаборатория». Основная концепция серии:
  • приборы из Тесла-лаборатории должны работать,
  • приборы должны иметь нетривиальное (или хорошо забытое в XXI веке) устройство,
  • результаты работы приборов должны быть красивыми.
Трансформатор Тесла.

С большим удивлением не обнаружил на сайте ни одной работы, воспроизводящей визитную карточку теслапанка — трансформатор Тесла.

Поэтому начну с него, итак…

Трансформатор Тесла или, по английски, Tesla coil — устройство, запатентованное Николой Теслой 22 сентября 1896 года. Представляет из себя две вложенные друг в друга катушки без сердечника, сильно отличающиеся друг от друга числом витков. Типичное соотношение количества витков в первичной и вторичной обмотке — 1:200-1:500. Трансформатор подключают к генератору высокочастотного переменного электрического тока, настроенного в резонанс с его собственной частотой. При этом на выходе возникает огромное напряжение — 20-500 кВ, что приводит к разнообразным красивым электрическим эффектам. Сам Тесла запитывал трансформатор от весьма хитроумной схемы, основанной на электрическом разряднике. Его последователи приспособили для этого радиолампы и транзисторы.
Теоретическое описание этой, на первый взгляд тривиальной, схемы совсем не просто. Есть несколько разных подходов к анализу схемы. Трансформатор Тесла можно рассчитывать и как простой, без резонанса, трансформатор, и как волновод, и как свернутую в спираль радиоантенну. Разные теоретические методы дают разные результаты, а практическое конструирование трансформатора представляет из себя «магию», основанную не столько на рассчете, сколько на опыте и следовании традициям.
Традиция диктует теслостроителю следующее:
  • Число витков во вторичной обмотке должно быть около 1000.
  • Отношение высоты обмотки к ее диаметру должно быть 1:3-1:5.
  • Число витков в первичной обмотке должно быть невелико, не более 10.
  • Первичная обмотка должна иметь очень большое сечение.
  • Первичная обмотка должна находится с краю.
Если требования традиции соблюдены, а генератор имеет необходимые частоту, напряжение и мощность, то при включении трансформатора Тесла из его вершины — терминала начинают выскакивать молнии — spark-и или на ней загорается электрический разряд — streamer. Близлежащие газоразрядные, а, иногда, и обычные лампочки загораются даже без проводов, «сходят с ума» радиоприборы, в воздухе пахнет озоном.
Работает!
По размеру стримера можно примерно определить напряжение — 1 мм стримера соответствует 1 кВ выходного напряжения.
16 мм - 16000 В
16 мм — 16000 В

Посмотрим на трансформатор поближе.
Вершина трансформатора и терминал
Вторичная обмотка имеет около 700 витков медного провода диаметром 0.4 мм в эмалевой изоляции, намотанного в один слой виток к витку на поверхности пластмассовой трубы радиусом 50 мм. После окончания намотки катушка проклеена нитролаком. Труба заканчивается деревянной заглушкой. Последний виток вторичной обмотки проходит уже по заглушке, он сделан из толстой медной проволоки, и подключен к металлическому шару на вершине. Последний виток совместно с шаром отталкивают высоковольтный разряд подальше от вершины трансформатора. Для облегчения зажигания разряда шар снабжен тонкой иглой — терминалом.
Первичная обмотка и основание трансформатора
Другим концом труба закреплена на деревянном основании, нижний конец обмотки внутри основания подключен к центральной клемме. Первичная обмотка имеет 4 витка толстого провода. В память о электротехнике времен Теслы она намотана многожильным проводом в тканевой изоляции. «Почтительное расстояние», защищающее первичную обмотку от пробоя с высоковольтной вторичной, создается каркасом из пяти деревянных палочек и деревянного кольца.
Для соединения с генератором на основании расположены три клеммы, «набранные» из стандартного крепежа М4. Для улучшения вида клемм гайки закрыты полусферическими металлическими колпачками, сделанными из декоративных заклепок старого ремня.
Устройство клеммы

25 комментариев

avatar
Я первый плюсую :)+
Древесина как то «голая». Прозрачным лаком покрыли?
На иглу «терминал» не пробовали «крутилку» делать? Это кусок проволоки хитро согнутый Z, при подаче напряжения начинает крутиться… эффектно. Не знаю как называют и ссылку не найду :(
avatar
Называется «ионный двигатель», планирую снять видео с разными эффектами, там будет.
avatar
А главное работает же! За это и +.
avatar
Уважаю таинственные тесла-штуковины...+… красивая работа...!
avatar
Интересно (+)
avatar
к таким штукам полагается видива. Де видива?
avatar
очень не хватает звука потрескивания разряда)))
avatar
Интересно+
Очень люблю все, что связано с Тесла:)
avatar
Радостно плюсую!+ Побольше бы фото (а еще лучше — видео) работы катушки. И вот интересно увидеть, от чего вы запитку взяли на катушку.
avatar
Также радостно плюсую+ Сам работаю с промышленным контрольно-электроизмерительным оборудованием и поделки такого рода нравятся) А лестницу Иакова, пушку Гаусса не планируете сделать? Да, как то видел видео одной музыкальной группы (название не запомнилось), которая устраивает музыкальные шоу на катушках Тесла, очень эффектно выглядит)
avatar
Там мощность нужна уж очень большая, слишком опасная игрушка.
avatar
Вот эти ребята))) (не сочтите за рекламу) www.youtube.com/watch?v=PdrqdW4Miao
www.youtube.com/watch?v=a0VhilKpp8M
avatar
Большое спасибо за ссылки) На работе ребятам покажу, пусть зарядятся положительной энергией)
avatar
Настоящий шокер!!! +
avatar
Да при высокой частоте не жахнет) Ток по поверхности тела растекается вроде… На себе не пробовал)
avatar
Как сказано в фильме — тренируйся вон на нём… на кошках :)
avatar
Интересно, а эта штуковина воздух озонирует?
avatar
Ещё как.
… озон является сильным окислителем и в незначительных количествах способствует ускоренному старению, а в больших – просто ядовит. Выяснилось также, что озон, в силу своей большой химической активности, способствовал образованию ядовитых азотных соединений.
Да и в нормах СанПиН Минздрава четко записан коэффициент униполярности, т.е. отношение концентраций положительных аэроионов к отрицательным — от 0,4 до 1. Иначе образуется сильное электростатическое поле, очень вредное для всего живого, и даже для электроники. Именно поэтому пользоваться униполярными ионизаторами нельзя.
… ионизаторы и озонаторы воздуха запрещены к использованию в США и Канаде, так как вызывают онкологию… Если не верите, то можно почитать на сайте правительства США _www.epa.gov
avatar
Да. После использования приходится помещение основательно проветривать.
avatar
А чем ента штуковина лучше качера Бровина? Я имею в виду, что делать его весьма просто, он безопасней и демонстрирует все те же фокусы. Т.е. засвечивает газоразрядные лампы, из обычных ламп получается плазменный шар, при питании 12V, длинна разряда около 1см, ионный движок, лестница Иакова и даже, передача энергии на расстоянии (при наличии второй катушки). Я совсем недавно увлекся этими делами, поэтому мне просто интересно, стоит ли заморачиваться с полноценной Теслой?
Последний раз редактировалось
  • MPV
  • 0
  • ↓
avatar
А это и есть качер Бровина. Качер (если не принимать во внимание разнообразные паранормальные теории) — это только схема генератора. Если присоединить его к трансформатору Тесла, то получаем наиболее простую схему SSTC. Но качер используют и в качестве различных датчиков, и для «выжимания» максимума сохраненной энергии из батареек. Конструкция индуктивностей при таком использовании схемы никак не похожа на тТ. Я сделал качер с несколько большей энергией — питание от 24 до 70 вольт, мощность — 20-50 Ватт. Тесла-елочка питается непосредственно из розетки, но ее мощность не больше. Строить «большой» генератор, мне кажется, нет особого смысла — все интересные явления можно наблюдать и в малом варианте, а добиться действительно впечатляющих эффектов можно только при мощности генератора от пяти киловатт, это слишком много, дорого и опасно. Недавно я видел фотографии автономной установки — настоящая искровая Тесла с питанием от электрофорной машины. Вот такую сделать интересно! Еще есть желание разобраться, наконец, с теорией. Есть целых три принципиально разных модели теоретического описания тТ, и все они умудряются работають!
avatar
Понятно. Ну, теория — это не про меня :). А какую схему использовали? Я собрал стандартный, на кт805 (катушка 5см диаметром и 20см высотой, провод — 0,18)- результат вполне удобоворимый. Хочу от сети сделать теперь.
avatar
КТ805 очень хорош, дает разряд примерно на 10% длиннее других, но не работает на больших напряжениях и легко сгорает, поэтому я в последнее время предпочитаю силовые транзисторы из компьютерных блоков питания или мощных энергосберегающих ламп. В схеме иногда ставлю только «верхний» резистор, в «нижнем» не вижу смысла. В случае с питанием от сети ставлю дополнительный конденсатор ~1-3 nF между базой и «нижним» выводом высоковольтной катушки. Считаю, что такой конденсатор разрывает гальваническую связь терминала с розеткой и прибор становится немного безопаснее.
avatar
Не знаю, буквально вчера поставил транзистор из блока питания и несколько разочаровался. Правда, с двумя резисторами, но один — переменный. «Нижний» — тот что на "-" идет? А про доп. кондер, учту, когда руки дойдут до сетевого (пока транзистора нет подходящего).
avatar
Да, под «нижним» имею в виду резистор между базой и «землей» схемы.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.