1891 წელს ნიკოლა ტესლას მიერ შემუშავებული, ტესლას კოჭა შეიქმნა მაღალი ძაბვის ელექტრული გამონადენების შესაქმნელად ექსპერიმენტების ჩასატარებლად. იგი შედგება დენის წყაროსგან, კონდენსატორისა და კოჭის სატრანსფორმატოროდ დაყენებული ისე, რომ ძაბვის მწვერვალები ორს შორის ალტერნატიულია და ელექტროდებია ისე, რომ მათ შორის ნაპერწკლები ჰაერში ხტება. გამოიყენება ნაწილაკების ამაჩქარებლიდან ტელევიზორებამდე და სათამაშოებამდე, ტესლას ხვეული შეიძლება გაკეთდეს ელექტრონიკის მაღაზიის აღჭურვილობისგან ან ჭარბი მასალებისგან. ეს სტატია აღწერს თუ როგორ უნდა ავაშენოთ ნაპერწკალი ტესლას კოჭა, რომელიც განსხვავდება მყარი მდგომარეობის ტესლას კოჭისაგან და არ შეუძლია მუსიკის დაკვრა.
ნაბიჯები
2 ნაწილი 1: Tesla Coil– ის დაგეგმვა
ნაბიჯი 1. განიხილეთ ტესლას კოჭის ზომა, განთავსება და სიმძლავრის მოთხოვნები მის აშენებამდე
თქვენ შეგიძლიათ ააწყოთ იმდენად დიდი ტესლას კოჭა, რამდენიც თქვენი ბიუჯეტი იძლევა საშუალებას; თუმცა, ელვისებური ნაპერწკლები ტესლას გრაგნილები წარმოქმნიან სითბოს და აფართოებენ ჰაერს მათ გარშემო (არსებითად, ქმნის ჭექა-ქუხილის). მათ ელექტრულ ველებს ასევე შეუძლიათ ზიანი მიაყენონ ელექტრონულ მოწყობილობებს, ასე რომ თქვენ ალბათ მოგინდებათ ააშენოთ და გაუშვათ თქვენი Tesla- ს გრაგნილი არაჩვეულებრივ ადგილას, როგორიცაა ავტოფარეხი ან სხვა სახელოსნო. თქვენ ასევე გსურთ განიხილოთ, რამდენად აზრიანია Tesla- ს კოჭის აგება ნაკრებიდან, თუ მასალების შეგროვება ნულიდან. ორივეს აქვს დადებითი და უარყოფითი მხარეები ღირებულების, მშენებლობის დროის, დახმარების რესურსებისა და საიმედოობის სფეროებში.
იმის გასარკვევად, თუ რამდენად დიდი ნაპერწკალი შეგიძლიათ მოათავსოთ, ან რამდენი ძალა გჭირდებათ მისი მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ნაპერწკლის ხარვეზის სიგრძე ინჩში გაყავით 1,7 -ით და გაყავით კვადრატში, რათა დადგინდეს შემავალი სიმძლავრე ვატებში. (პირიქით, ნაპერწკალი უფსკრული სიგრძის საპოვნელად, გაამრავლეთ სიმძლავრის კვადრატული ფესვი ვატებში 1,7 -ით.) ტესლას კოჭას, რომელიც ქმნის ნაპერწკალს 60 ინჩის (150 სმ) (1.5 მეტრი) ნაპერწკალს, დასჭირდება 1, 246 ვატი. (ტესლას კოჭა 1 კილოვატ სიმძლავრის წყაროს გამოყენებით გამოიმუშავებს ნაპერწკალს უფსკრული თითქმის 54 ინჩისა, ან 1.37 მეტრი.)
ნაბიჯი 2. ისწავლეთ ტერმინოლოგია
Tesla- ს კოჭის დაპროექტება და მშენებლობა მოითხოვს გარკვეული სამეცნიერო ტერმინების და საზომი ერთეულების გაგებას. თქვენ უნდა გესმოდეთ მათი დანიშნულება და ფუნქცია Tesla– ს კოჭის სწორად შესაქმნელად. აქ მოცემულია რამდენიმე ტერმინი, რომლებიც უნდა იცოდეთ:
- ტევადობა არის ელექტრული მუხტის ან მოცემული ძაბვისთვის შენახული ელექტრული მუხტის მოცულობის უნარი. (მოწყობილობას, რომელიც შექმნილია ელექტრული მუხტის შესანახად, ეწოდება კონდენსატორი.) ტევადობის საზომი ერთეული არის ფარადი (შემოკლებით "F"). ფარადი განისაზღვრება, როგორც 1 ამპერი წამში (ან კულონი) ვოლტზე. ჩვეულებრივ, ტევადობა იზომება უფრო მცირე ერთეულებში, როგორიცაა მიკროფარადი (შემოკლებით "uF"), მეოთხედი ფარადში ან პიკოფარადში (შემოკლებით pF და ზოგჯერ იკითხება როგორც "პუფში"), ფარადის ტრილიონ მეოთხედი.
- ინდუქტიურობა, ანუ თვითინდუქცია, არის ის, თუ რამდენი ძაბვა ახორციელებს ელექტრული წრეწირში დენის წრეზე. (მაღალი დაძაბულობის ელექტროგადამცემი ხაზები, რომლებსაც აქვთ მაღალი ძაბვა, მაგრამ დაბალი დენი, აქვთ მაღალი ინდუქციურობა.) ინდუქციურობის საზომი ერთეული არის ჰენრი (შემოკლებით "H"). ჰენრი განისაზღვრება, როგორც 1 ვოლტ-წამი დენის ამპერზე. ჩვეულებრივ, ინდუქციურობა იზომება უფრო მცირე ერთეულებში, როგორიცაა მილიჰენრი (შემოკლებით "mH"), ჰენრის მეათასედი ან მიკროჰენრი (შემოკლებით "uH"), ჰენრის მემილიონედი.
- რეზონანსული სიხშირე ან რეზონანსული სიხშირე არის სიხშირე, რომლის დროსაც ენერგიის გადაცემის წინააღმდეგობა მინიმალურია. (ტესლას გრაგნილისთვის, ეს არის ოპტიმალური საოპერაციო წერტილი ელექტრული ენერგიის გადასატანად პირველადი და მეორადი კოჭებს შორის.) რეზონანსული სიხშირის საზომი ერთეული არის ჰერცი (შემოკლებით "Hz"), განსაზღვრულია როგორც 1 ციკლი წამში. უფრო ხშირად, რეზონანსული სიხშირე იზომება კილოჰერცში (შემოკლებით "kHz"), ხოლო კილოჰერცი უდრის 1000 ჰერცს.
ნაბიჯი 3. შეაგროვეთ საჭირო ნაწილები
თქვენ დაგჭირდებათ ელექტრომომარაგების ტრანსფორმატორი, მაღალი სიმძლავრის პირველადი კონდენსატორი, ნაპერწკალი, მცირე ინდუქციურობის პირველადი ინდუქტორი, მაღალი ინდუქციური მეორადი ინდუქტორული კოჭა, დაბალი ტევადობის მეორადი კონდენსატორი და რაიმე ჩასახშობად ან ჩასახშობად., მაღალი სიხშირის ხმაურის იმპულსები, რომლებიც წარმოიქმნება ტესლას კოჭის მუშაობისას. ნაწილების შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის იხილეთ შემდეგი განყოფილება, "ტესლას კოჭის დამზადება".
თქვენი ენერგიის წყარო/ტრანსფორმატორი კვებავს ენერგიას ჩოქების მეშვეობით პირველადი ან სატანკო წრეზე, რომელიც აკავშირებს პირველადი კონდენსატორის, პირველადი ინდუქტორის ხვევისა და ნაპერწკლების შუალედის შეკრებას. პირველადი ინდუქტორული კოჭა მოთავსებულია მეორადი წრის ინდუქტორული კოჭის მიმდებარედ, მაგრამ არა სადენით, რომელიც დაკავშირებულია მეორად კონდენსატორთან. მას შემდეგ, რაც მეორადი კონდენსატორი შექმნის საკმარის ელექტრულ მუხტს, ელექტროენერგიის გამანათებელი (ელვისებური ჭანჭიკები) გამოიყოფა მისგან
2 ნაწილი 2: ტესლას კოჭის დამზადება
ნაბიჯი 1. აირჩიეთ თქვენი კვების ბლოკის ტრანსფორმატორი
თქვენი კვების ბლოკის ტრანსფორმატორი განსაზღვრავს რამდენად დიდი ზომის შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი Tesla კოჭა. ტესლას გრაგნილების უმეტესობა მუშაობს ტრანსფორმატორთან, რომელიც ძაბავს 5 000 - დან 15 000 - მდე ვოლტს შორის დენზე 30 - დან 100 მილიამპერამდე. თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ტრანსფორმატორი კოლეჯის ჭარბი მაღაზიიდან ან ინტერნეტიდან, ან მოახდინოთ ტრანსფორმატორის კანიბალიზაცია ნეონის ნიშნიდან.
ნაბიჯი 2. გააკეთეთ პირველადი კონდენსატორი
ამ კონდენსატორის შესაქმნელად საუკეთესო გზაა რიგი მცირე ზომის კონდენსატორების სერია ისე, რომ თითოეული კონდენსატორი გაუმკლავდეს პირველადი წრის მთლიანი ძაბვის თანაბარ წილს. (ეს მოითხოვს, რომ თითოეულ ცალკეულ კონდენსატორს ჰქონდეს იგივე ტევადობა, როგორც სერიის სხვა კონდენსატორებს.) ამ ტიპის კონდენსატორს ეწოდება მრავალ მინი კონდენსატორი ან MMC.
- მცირე ზომის კონდენსატორებს და მათთან დაკავშირებულ სისხლდენის რეზისტორებს, შეგიძლიათ მიიღოთ ელექტრონიკის მაღაზიებიდან, ან ძველი ტელევიზორებიდან კერამიკული კონდენსატორების გარჩევა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ კონდენსატორები გააკეთოთ პოლიეთილენისა და ალუმინის კილიტადან.
- ენერგიის გამომუშავების მაქსიმალურად გაზრდის მიზნით, პირველადი კონდენსატორს უნდა შეეძლოს მიაღწიოს მის სრულ სიმძლავრეს, მისი ენერგიის სიხშირის ყოველ ნახევარ ციკლში. (60 ჰც -იანი დენის წყაროსთვის, ეს ნიშნავს 120 -ჯერ ყოველ წამს.)
ნაბიჯი 3. დიზაინი ნაპერწკალი უფსკრული ასამბლეის
თუ თქვენ გეგმავთ ერთ ნაპერწკალს, თქვენ დაგჭირდებათ ლითონის ჭანჭიკები მინიმუმ მეოთხედი ინჩის (6 მილიმეტრი) სისქის, რათა ნაპერწკალს გაუძლოს ნაპერწკალებს შორის ელექტროენერგიის გამოყოფის შედეგად წარმოქმნილი სითბოს გაუძლოს. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დააკავშიროთ რამდენიმე ნაპერწკალი უფსკრული სერიაში, გამოიყენოთ მბრუნავი ნაპერწკალი ან ააფეთქოთ შეკუმშული ჰაერი ნაპერწკლებს შორის ტემპერატურის შესამცირებლად. (ძველი მტვერსასრუტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჰაერის გასაქრობად.)
ნაბიჯი 4. ააშენეთ პირველადი ინდუქციური კოჭა
თავად კოჭა დამზადებული იქნება მავთულისგან, მაგრამ თქვენ დაგჭირდებათ რაღაც, რომ მავთული სპირალურად შემოახვიოთ. მავთული უნდა იყოს ემალირებული სპილენძის მავთული, რომელიც შეგიძლიათ მიიღოთ ელექტრომომარაგების მაღაზიიდან, ან გადაყრილი მოწყობილობიდან გამოსასვლელი კაბელის კანიბალიზებით. ობიექტი, რომელსაც თქვენ შემოხვევთ მავთულს, შეიძლება იყოს ცილინდრული, როგორიცაა მუყაო ან პლასტმასის მილი, ან კონუსური, მაგალითად ძველი ლამპარი.
კაბელის სიგრძე განსაზღვრავს პირველადი კოჭის ინდუქციურობას. პირველადი ხვეული უნდა ჰქონდეს დაბალი ინდუქციურობას, ასე რომ თქვენ მის შესაქმნელად შედარებით მცირე მონაცვლეობას გამოიყენებთ. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მავთულის უწყვეტი მონაკვეთები პირველადი ხვეულისთვის, ისე რომ საჭიროებისამებრ შეაერთოთ ნაწილები საჭიროებისამებრ, რათა შეცვალოთ ინდუქციურობა ფრენაზე
ნაბიჯი 5. შეაერთეთ პირველადი კონდენსატორი, ნაპერწკალი უფსკრული და პირველადი ინდუქტორის ხვეული ერთად
ეს ასრულებს პირველადი წრეს.
ნაბიჯი 6. ააშენეთ მეორადი ინდუქტორის კოჭა
ისევე როგორც პირველადი ხვეული, თქვენ ახვევთ მავთულს ცილინდრული ფორმის გარშემო. მეორადი გრაგნილი უნდა ჰქონდეს იგივე რეზონანსული სიხშირე, როგორც პირველადი ხვეული ტესლას კოჭის ეფექტურად მუშაობისთვის. ამასთან, მეორადი გრაგნილი უნდა იყოს უფრო მაღალი/გრძელი ვიდრე პირველადი კოჭა, რადგან მას უნდა ჰქონდეს უფრო დიდი ინდუქტიურობა ვიდრე პირველადი ხვეული, ასევე თავიდან აიცილოს ნებისმიერი ელექტრული გამონადენი მეორადი წრიდან, რათა დაარტყას და შეწვას პირველადი წრე.
თუ თქვენ არ გაქვთ მასალები მეორადი გრაგნილი საკმარისად მაღალი, შეგიძლიათ ანაზღაურდეთ პირველადი მიკროსქემის დასაცავად დარტყმის რკინიგზის (არსებითად ელვისებური ჯოხის) მშენებლობით, მაგრამ ეს ნიშნავს, რომ ტესლას გრაგნილის უმეტესობა დაარტყამს დარტყმის რკინიგზას და არ ცეკვავ ჰაერში
ნაბიჯი 7. გააკეთეთ მეორადი კონდენსატორი
მეორადი კონდენსატორი, ან განმუხტვის ტერმინალი, შეიძლება იყოს ნებისმიერი მრგვალი ფორმის, რომელთაგან 2 ყველაზე პოპულარულია ტორუსი (ბეჭდის ან დონატის ფორმა) და სფერო.
ნაბიჯი 8. მიამაგრეთ მეორადი კონდენსატორი მეორადი ინდუქტორის კოჭაზე
ეს ასრულებს მეორად წრეს.
თქვენი მეორადი წრე უნდა იყოს დასაბუთებული ცალკე საყოფაცხოვრებო სქემებისათვის, რომლებიც ამარაგებენ ტრანსფორმატორს, რათა თავიდან აიცილონ ელექტრული დენის ნაკადი Tesla- ს გრაგნილიდან თქვენი საყოფაცხოვრებო სქემებისათვის მიწაში და, შესაძლოა, შეწვათ ამ საშუალებებში ჩართულ ნებისმიერ ნივთს. ლითონის წვერი მიწაში ჩაძირვა არის ამის კარგი გზა
ნაბიჯი 9. ააშენეთ პულსის ჩოქები
ჩოქები არის მარტივი, მცირე ზომის ინდუქტორები, რომლებიც იცავენ ნაპერწკალიანი ნაპრალის მიერ შექმნილ იმპულსებს ელექტროენერგიის მიწოდების ტრანსფორმატორის გაფუჭებისგან. ამის გაკეთება შეგიძლიათ ვიწრო მილის გარშემო თხელი სპილენძის მავთულის გრაგნილით, მაგალითად ერთჯერადი ბურთულიანი კალამი.
ნაბიჯი 10. შეიკრიბეთ კომპონენტები
მოათავსეთ პირველადი და მეორადი სქემები ერთმანეთის გვერდით და მიერთეთ დენის წყაროს ტრანსფორმატორი პირველადი წრედით ჩოკების მეშვეობით. მას შემდეგ რაც ჩართავთ ტრანსფორმატორს, თქვენი Tesla კოჭა მზად არის გასაშვებად.
თუ პირველადი გრაგნილი საკმარისად დიდი დიამეტრისაა, მეორადი კოჭის დაყენება შესაძლებელია მის შიგნით
Რჩევები
- მეორადი კონდენსატორიდან ამოფრქვევის ნაკადის მიმართულების გასაკონტროლებლად, მოათავსეთ ლითონის საგნები კონდენსატორთან ახლოს, მაგრამ არ შეეხოთ. ნაკადი რკალისებრი იქნება კონდენსატორიდან ობიექტამდე. თუ ობიექტი შეიცავს შუქს, როგორიცაა ინკანდესენტური ნათურა ან ფლუორესცენტური მილი, ტესლას ხვეულიდან მომდინარე ელექტროენერგია აანთებს მას.
- Tesla– ს ეფექტური კოჭის დაპროექტება და მშენებლობა მოითხოვს საკმაოდ რთულ მათემატიკურ განტოლებებთან მუშაობას. საბედნიეროდ, თქვენ შეგიძლიათ მარტივად იპოვოთ შესაბამისი განტოლებები და ონლაინ კალკულატორები მათემატიკის გასაკეთებლად.
გაფრთხილებები
- მყარი ნეონის ნიშნის ტრანსფორმატორები, როგორიცაა ახლახანს წარმოებული, როგორც წესი, მოიცავს მიწის ნაკლოვან მიკროსქემს; ამიტომ, ისინი ვერ შეძლებენ კოჭის მუშაობას.
- ტესლას კოჭის დამზადება არ არის ადვილი ამოცანა, თუ თქვენ უკვე არ გაქვთ საინჟინრო და ელექტრონიკის ცოდნა.
- კონდენსატორს, რომელიც გამოიყენება ტესლას ხვეულებისთვის და სხვა მაღალი ძაბვის და იონური გენერატორებისათვის ან მოწყობილობებისათვის, როგორიცაა Lifter, შეუძლია დაგროვდეს და შეინარჩუნოს ელექტრული ენერგიის მასიური რაოდენობა და გაათავისუფლოს მთელი ენერგია მყისიერად. გამოიჩინეთ უკიდურესი სიფრთხილე და არ მისცეთ უფლება ბავშვებს ან ვინმეს, ვისაც არ აქვს შესაბამისი უსაფრთხოების ტრენინგი, შეეხოთ ან იმუშაონ მასთან.
