Categories: Articles destacats » Fets interessants
Nombre de visualitzacions: 41767
Comentaris sobre l'article: 4
Què és Tesla Transformer
Avui, el transformador de Tesla s’anomena transformador ressonant d’alta freqüència d’alta tensió i a la xarxa podeu trobar molts exemples d’implementacions vivencials d’aquest dispositiu inusual. Una bobina sense nucli ferromagnètic, formada per molts girs d’un fil prim, coronat amb un toro, emet llamps reals, impressionant als espectadors impressionats. Però tothom recorda com i per què es va crear originalment aquest sorprenent dispositiu?
La història d'aquest invent comença a finals del segle XIX, quan un científic experimental brillant Nikola Teslamentre treballava als EUA, només es va fixar com a tasca aprendre a transmetre energia elèctrica a llargues distàncies sense cables.
Difícilment és possible assenyalar l'any concret quan aquesta idea va arribar al científic amb tota seguretat, però se sap que el 20 de maig de 1891, Nikola Tesla va impartir una conferència detallada a la Universitat de Columbia, on va presentar les seves idees al personal de l'Institut americà d'enginyers elèctrics i va il·lustrar. mostrant experiments visuals.
L’objectiu de les primeres demostracions era mostrar una nova manera d’obtenir llum mitjançant aquest tipus de corrents d’alta freqüència i alta tensió, així com revelar les característiques d’aquests corrents. En equitat, observem que les làmpades fluorescents modernes d’estalvi d’energia funcionen amb el principi que s’acaba de proposar per a la llum de Tesla.
Teoria final sobre exactament transmissió elèctrica sense fils va semblar gradualment, el científic va passar diversos anys pensant en la seva tecnologia, experimentant molt i millorant acuradament cada element del circuit, va desenvolupar interruptors, va inventar condensadors resistents d’alta tensió, va inventar i modificar controladors de circuit, però no va poder donar vida al seu pla. a l’escala en què volia.
Tot i això, la teoria ens ha arribat. Hi ha disponibles diaris, articles, patents i conferències de Nikola Tesla, en què podeu trobar els detalls inicials sobre aquesta tecnologia. El principi de funcionament d’un transformador ressonant es pot trobar llegint, per exemple, les patents nº 787412 de Nikola Tesla o el núm. 649621, ja disponibles avui a la xarxa.
Si intenteu comprendre breument com funciona el transformador de Tesla, considereu la seva estructura i principi de funcionament, no hi ha res complicat.
L’enrotllament secundari del transformador es fa de fil aïllat (per exemple, a partir d’un fil d’esmalt), que es col·loca de forma arrodonida en una sola capa sobre un marc cilíndric buit, la relació entre l’altura del bastidor i el seu diàmetre sol ser de 6 a 1 a 4 a 1.
Després del bobinat, el recobriment secundari es revesteix amb resina o vernís epoxi. El bobinat primari està format per un fil de secció relativament gran, generalment conté de 2 a 10 voltes i s’adapta en forma d’espiral plana, o enrotllat com un de secundari - sobre un marc cilíndric amb un diàmetre lleugerament més gran que el de la secundària.
L’altura del bobinat primari, per regla general, no excedeix d’1 / 5 de l’alçada del secundari. Un toroide està connectat al terminal superior del bobinat secundari i el seu terminal inferior està a terra. A continuació, considereu-ho tot amb més detall.
Per exemple: l’enrotllament secundari s’enrotlla sobre un marc amb un diàmetre de 110 mm, un fil d’esmalt PETV-2 amb un diàmetre de 0,5 mm i conté 1200 voltes, de manera que la seva alçada és d’uns 62 cm, i la longitud del filferro és d’uns 417 metres. Deixeu que el bobinat primari contingui 5 voltes d’un tub de coure gruixut, enrotllat al voltant d’un diàmetre de 23 cm, i tingui una alçada de 12 cm.
A continuació, feu un toroide. L’ideal seria que la seva capacitança hagi de ser tal que la freqüència de ressonància del circuit secundari (bobina secundària a terra junt amb el toroide i el medi circumdant) correspongui a la longitud del fil de bobinatge secundari de manera que aquesta longitud sigui igual a un quart de la longitud d’ona (per exemple, la freqüència és igual a 180 kHz) .
Per a un càlcul precís, pot ser útil un programa especial per calcular les bobines de Tesla, per exemple VcTesla o inca.Es selecciona un condensador d’alta tensió per al bobinat primari, la capacitat del qual, juntament amb la inductància del bobinat primari, formaria un circuit oscil·lador, la freqüència natural del qual seria igual a la freqüència ressonant del circuit secundari. Típicament, es pren un condensador a prop de la capacitat i l'ajustament es realitza mitjançant la selecció de les voltes del bobinat primari.
L’essència del transformador de Tesla en forma canònica és la següent: el condensador de circuit primari es carrega des d’una font d’alta tensió adequada, després es connecta mitjançant el commutador al bobinatge primari, de manera que es repeteix moltes vegades per segon.
Com a resultat de cada cicle de commutació, es produeixen oscil·lacions amortides al circuit primari. Però la bobina primària és un inductor del circuit secundari, per tant, les ones electromagnètiques s’exciten al circuit secundari, respectivament.
Com que el circuit secundari està ajustat a la ressonància amb les oscil·lacions primàries, es produeix una ressonància de tensió en el bobinatge secundari, cosa que significa que la relació de transformació (la relació dels girs del bobinat primari i els girs del bobinatge secundari cobert per ell) també s’ha de multiplicar per Q - el factor de qualitat del circuit secundari, aleshores el valor de la relació real tensió al bobinat secundari a tensió a la primària.
I atès que la longitud del fil del bobinatge secundari és igual a un quart de la longitud d’ona de les oscil·lacions induïdes en ella, és sobre el toroide que hi haurà un antinode de tensió (i al punt de terra - l’antinode actual), i és aquí on es pot produir el trencament més efectiu.
S'utilitzen diferents circuits per alimentar el circuit primari, des d'una escletxa estàtica (buit d'espurna) alimentat per MOTs (ILO - un transformador d'alta tensió des d'un forn de microones) fins a circuits de transistor ressonants en controladors programables alimentats per una tensió de xarxa rectificada, però l'essència d'això no canvia.
Aquests són els tipus més habituals de bobines de Tesla, segons com les controleu:
SGTC (SSTC, Spark Gap Tesla Bobina) - Transformador de Tesla a l'espai d'espurna. Aquest és un disseny clàssic, un esquema similar el va utilitzar originalment el mateix Tesla. Com a element de commutació, s'utilitza un buit d'espurna aquí. En estructures de poca potència, l’arrestador és de dues peces de filferro gruixut situat a alguna distància, mentre que en altres més potents s’utilitzen descarregadors rotatius complexos amb motors. Els transformadors d’aquest tipus es fabriquen si només es necessita un rodet llarg i l’eficiència no és important.
VTTC (WTC, bobina de Tesla de tub de buit) - Transformador de Tesla en una làmpada electrònica. Com a element de commutació, s'utilitza un potent tub de ràdio, per exemple GU-81. Aquests transformadors poden funcionar contínuament i produir descàrregues força gruixudes. Aquest tipus d’alimentació s’utilitza més sovint per construir bobines d’alta freqüència, que per l’aspecte típic dels seus serpentines s’anomenen “torxes”.
SSTC (SSTC, bobina Tesla en estat sòlid) - Transformador de Tesla, en què s’utilitzen els semiconductors com a element clau. Normalment ho és Transistors IGBT o MOSFET. Aquest tipus de transformador pot funcionar contínuament. L'aparició de serpentines creades per tal bobina pot ser molt diferent. Aquest tipus de transformador de Tesla és més fàcil de controlar, per exemple, podeu reproduir música amb ells.
DRSSTC (DRSTC, Bobina de Tesla d'Estat Solidari Dual Resonant) - El transformador de Tesla amb dos circuits ressonants, aquí, com a claus en SSTC, s'utilitzen semiconductors. ДРССТЦ: el tipus més difícil de transformadors de Tesla en el control i l’afinació.
Per obtenir un funcionament més eficaç i eficaç del transformador de Tesla, s’utilitzen esquemes de topologia DRSSTC, quan s’obté una ressonància potent en el circuit primari i en el secundari, respectivament, una imatge més brillant, llamps més llargs i gruixuts (serpentines).
El mateix Tesla va intentar el millor que podia per aconseguir només un mode de funcionament del seu transformador, i els inicis d’aquesta idea es poden veure a la patent nº 568176, on s’utilitzen reactors de càrrega, i després Tesla va desenvolupar el circuit per aquest camí, és a dir, va intentar utilitzar el circuit primari el més eficient possible, creant ressonància. Podeu llegir els experiments del científic al seu diari (les notes del científic sobre experiments a Colorado Springs, que va realitzar entre 1899 i 1900, ja han estat publicades de forma impresa).
Parlant sobre l’aplicació pràctica del transformador de Tesla, no s’ha de limitar a l’admiració per la naturalesa estètica de les descàrregues rebudes i tractar el dispositiu com a un decoratiu. La tensió al bobinat secundari del transformador pot arribar a milions de volts, que al final és una font efectiva de tensió ultra alta.
El propi Tesla va desenvolupar el seu sistema per a transmetre electricitat a llargues distàncies sense cables, utilitzant la conductivitat de les capes d’aire superiors de l’atmosfera. Es va suposar que hi havia un transformador receptor d’un disseny similar, que reduiria l’alta tensió acceptada a un valor acceptable per al consumidor, podeu esbrinar-ho llegint la patent nº 649621 de Tesla.
Cal destacar la naturalesa de la interacció del transformador de Tesla amb l’entorn. El circuit secundari és un circuit obert i el sistema no està aïllat termodinàmicament, ni tan sols està tancat, sinó que és un sistema obert. Molts investigadors han estat realitzats per la investigació moderna en aquest sentit, i encara no s'ha definit un punt en aquest camí.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: