Tesla spoel elektromagnetisch veld

Inleiding…………………………………………………………..………….............2 pagina

Theoretisch deel van Nikola Tesla en zijn uitvindingen……………………..…………............5 blz. Tesla-spoelinstallatieschema………………………… .…............8 p.Praktisch gedeelte Sociologisch onderzoek onder studenten van de FSSh nr. 5…… 8 p.Montage van de Tesla-spoel……………….……………… .…..… ………......9 p. Berekening van de belangrijkste kenmerken van de geproduceerde Tesla-spoel 9 p. p. Foto- en videoverslag van het onderzoek………………..14 p.

Conclusie……………………………………………….…….................15 p.

Referenties…………………………………….……………….…..16 p.

Aanvragen……………………………………………….…….………….…..18 p.

Invoering

Ik zou de wereld kunnen splitsen, maar nooit

Ik zal het niet doen.

Mijn belangrijkste doel was om nieuwe fenomenen aan te wijzen

en verspreid ideeën die zullen worden

uitgangspunten voor nieuw onderzoek.

Nikola Tesla

“Ik ben er eindelijk in geslaagd ontladingen te creëren waarvan de kracht de kracht van de bliksem ver overtreft. Ken je de uitdrukking "je kunt niet boven je hoofd springen"? Het is een waanidee. Een man kan alles." In het Internationale Jaar van Licht en Lichttechnologieën denk ik dat het de moeite waard is om de legendarische persoonlijkheid Nikola Tesla te gedenken, en de betekenis van sommige van zijn uitvindingen wordt tot op de dag van vandaag betwist. Er zijn veel verschillende dingen over hem gezegd, maar voor het grootste deel zijn mensen, waaronder ikzelf, unaniem in hun mening - Tesla heeft voor zijn tijd veel gedaan voor de ontwikkeling van wetenschap en technologie. Veel van zijn patenten zijn tot leven gekomen, terwijl sommige nog steeds de essentie niet begrijpen. Maar de belangrijkste verdiensten van Tesla kunnen worden beschouwd als de studie van de aard van elektriciteit. Vooral hoogspanning. Tesla maakte indruk op zijn vrienden en collega's met verbazingwekkende experimenten waarin hij hoogspanningsgeneratoren bestuurde die honderden en soms miljoenen volts produceerden, zonder moeite en angst. In de jaren 1900 kon Tesla stroom over grote afstanden verzenden zonder draden, een stroomsterkte van 100 miljoen ampère en een spanning van 10 duizend volt krijgen. En om dergelijke kenmerken zo lang mogelijk te behouden. Voor degenen die naast hem woonden, veranderde de wereld en veranderde in een fantastische ruimte waar niets verrast zou moeten zijn. Noorderlicht flitste over de Atlantische Oceaan, gewone vlinders veranderden in felle vuurvliegjes, vuurballen werden gemakkelijk uit koffers gehaald en gebruikt om woonkamers te verlichten. Zijn experimenten hebben altijd op de rand van kwaad en goed gebalanceerd. De val van de Tunguska-meteoriet, de aardbeving in New York, het testen van een monsterlijk wapen dat in staat is om onmiddellijk hele legers te vernietigen - dat is wat, naast lichtgevende vlinders, nog meer wordt toegeschreven aan Tesla's experimenten. Hij was het die voor veel sciencefictionschrijvers diende als het beeld van een gekke professor, wiens uitvindingen de hele planeet dreigen te vernietigen. In feite weten we niets over wat voor soort persoon Nikola Tesla was, wat voor soort held hij zou moeten worden voor biografen, goed of slecht.

Experimentele fysica is van groot belang in de ontwikkeling van de wetenschap. Beter één keer zien dan honderd keer horen. Niemand zal betwisten dat het experiment een krachtige stimulans is om de essentie van fenomenen in de natuur te begrijpen. Je kunt de natuur bewonderen zonder natuurkunde te kennen. Maar het is alleen met behulp van exacte wetenschap en experiment mogelijk om het te begrijpen en te zien wat er achter de externe beelden van verschijnselen schuilgaat. Tegenwoordig kunnen we met zekerheid zeggen dat alleen een voldongen feit van nature juist is, dat wil zeggen ervaring of experiment, of de resultaten van een natuurlijk proces waarvan het verloop niet van de mens afhangt. Alleen het resultaat verkregen door deze of gene actie blijft onwrikbaar. Zoals gezegd is dit de enige twijfel in de hypothese. Iedereen weet dat elke hypothese op drie pijlers rust: het resultaat van het experiment, de beschrijving en conclusie, die gebaseerd is op erkende stereotypen (bijlage 1).

Experimenten met elektriciteit. Als je erover nadenkt, wat kan er dan nog meer ontdekt en geëxperimenteerd worden? Immers, nu zonder elektriciteit, kan de mensheid zich haar bestaan ​​al lang niet voorstellen. Met behulp hiervan werken alle huishoudelijke apparaten, onze hele industrie, medische hulpmiddelen. Eén ding is echter dat de stroom zelf helaas alleen via draden tot ons komt. Dit is allemaal ver verwijderd van wat Nikola Tesla meer dan 100 jaar geleden kon doen en wat de moderne natuurkunde nog steeds niet kan verklaren. De moderne natuurkunde is eenvoudigweg niet in staat om dergelijke indicatoren te bereiken. Hij zette de elektromotor op afstand aan en uit, in zijn handen gingen de gloeilampen vanzelf branden. Moderne wetenschappers hebben slechts de balk van 30 miljoen ampère bereikt (bij de explosie van een elektromagnetische bom) en 300 miljoen in een thermonucleaire reactie - en zelfs dan, voor een fractie van een seconde.

De relevantie ligt in het feit dat in onze tijd enthousiastelingen en wetenschappers van de wereld proberen de experimenten van een briljante wetenschapper te herhalen en hun toepassing te vinden. Ik zal niet ingaan op mystiek, ik heb geprobeerd iets spectaculairs te doen volgens Tesla's "recepten". Dit is een Tesla-spoel. Als je haar eenmaal hebt gezien, zul je dit ongelooflijke en verbazingwekkende gezicht nooit vergeten.

Onderzoeksobject: Tesla-spoel.

Onderwerp van onderzoek: Tesla spoel elektromagnetisch veld, hoogfrequente ontladingen in gas.

Het doel van het onderzoek: het vervaardigen van een hoogfrequente Tesla-spoel en het uitvoeren van experimenten op basis van de geassembleerde bedrijfsinstallatie.

Het object, onderwerp en doel van het onderzoek leidden tot de formulering van de volgende hypothese: rond de Tesla-spoel wordt een elektromagnetisch veld van enorme intensiteit gevormd dat in staat is om elektrische stroom draadloos te verzenden.

Onderzoek de literatuur over het onderzoeksprobleem. Om kennis te maken met de geschiedenis van de uitvinding en het werkingsprincipe van de Tesla-spoel. Onderdelen zoeken en een Tesla-spoel maken. Voer een sociologisch onderzoek uit onder studenten in de klassen 7-11 van de Fedorov Secondary School No. 5. Voer berekeningen uit van de kenmerken van de Tesla-spoel en experimenten om de werking ervan aan te tonen. Maak een foto- en videoverslag van het verrichte werk om de leerlingen in de groepen 9-11 vertrouwd te maken.

Onderzoeksmethoden:

Empirisch: waarneming van hoogfrequente elektrische ontladingen in een gasvormig medium, onderzoek, experiment. Theoretisch: Tesla-spoelontwerp, literatuuranalyse, statistische verwerking van resultaten.

Onderzoeksfasen:

Theoretisch gedeelte. De studie van literatuur over het onderzoeksprobleem. Praktisch gedeelte. Een Tesla-transformator maken en de ongelooflijke eigenschappen van het elektromagnetische veld van een Tesla-spoel demonstreren

Nieuwheid: ligt in het feit dat ik, zoals veel experimentele uitvinders,

voor de eerste keer, na te hebben gestudeerd, assembleerde hij een Tesla-spoel en voerde hij, als onderdeel van het International Year of Light and Light Technologies-2015, een reeks experimenten uit en toonde zo de betekenis van Tesla's werken.

Praktische betekenis: het resultaat van het werk is van educatieve aard, dit zal de interesse van studenten vergroten voor een diepgaande studie van onderwerpen als natuurkunde, jonge onderzoekers - om, en mogelijk voor iemand te bepalen op het gebied van toekomstige activiteit.

Theoretisch gedeelte

I.1 Nikola Tesla en zijn uitvindingen

Wat weten we over Nikola Tesla en zijn werk? Voor een simpele leek zijn de activiteiten van Tesla onverschillig en oninteressant. Op scholen en instituten wordt Tesla alleen genoemd als ze het hebben over de gelijknamige inductie-eenheid. Dus de vereniging "dankte" de grote beoefenaar voor alle bijdrage die hij had geleverd aan de ontwikkeling van de elektrotechniek. Al zijn activiteiten zijn gehuld in een sluier van mysterie, en velen beschouwen hem eenvoudigweg als een charlatan uit de wetenschap. Laten we proberen de betekenis van Tesla's "erfenis" te overwegen. NIKOLA TESLA - een uitvinder op het gebied van elektrische en radiotechniek, ingenieur, natuurkundige. Geboren en getogen in Oostenrijk-Hongarije, werkte hij in latere jaren voornamelijk in Frankrijk en de VS. Hij staat ook bekend als een aanhanger van het bestaan ​​van de ether: zijn talrijke experimenten en experimenten zijn bekend, met als doel de aanwezigheid van de ether aan te tonen als een bijzondere vorm van materie die in de technologie kan worden gebruikt. als de magnetische fluxdichtheid wordt genoemd. Tesla werd door hedendaagse biografen beschouwd als "de man die de 20e eeuw heeft uitgevonden" en de "patroonheilige" van de moderne elektriciteit. Het vroege werk van Tesla maakte de weg vrij voor moderne elektrotechniek en zijn vroege ontdekkingen waren innovatief. Tot 1882 werkte Tesla als elektrotechnisch ingenieur voor het overheidstelegraafbedrijf in Boedapest. In februari 1882 ontdekte Tesla hoe het fenomeen, later het roterende magnetische veld genoemd, in een elektromotor kon worden gebruikt. In Tesla werkte hij aan de vervaardiging van een model van een asynchrone elektromotor en in 1883 demonstreerde hij de werking van de motor in het stadhuis van Straatsburg. 1884 Tesla arriveerde in New York. Hij ging aan de slag bij de Thomas Edison Company als reparateur van elektromotoren en gelijkstroomgeneratoren. Edison zag Tesla's nieuwe ideeën nogal koeltjes en sprak steeds meer openlijk zijn afkeuring uit over de richting van het persoonlijke onderzoek van de uitvinder. In het voorjaar van 1885 beloofde Edison Tesla $ 50.000 als hij de elektrische gelijkstroommachines van Edison constructief zou kunnen verbeteren. Nikola ging snel aan de slag en introduceerde al snel 24 varianten van de Edison-machine, een nieuwe commutator en regelaar die de prestaties aanzienlijk verbeterden. Nadat hij alle verbeteringen had goedgekeurd, weigerde Edison Tesla in antwoord op een vraag over beloning. Beledigd nam Tesla onmiddellijk ontslag. In 1888-1895 deed Tesla in zijn laboratorium onderzoek naar magnetische velden en hoge frequenties. Deze jaren waren de meest vruchtbare, het was toen dat hij de meeste van zijn uitvindingen patenteerde. Eind 1896 bereikte Tesla radiotransmissie over een afstand van 48 km. Tesla richtte een klein laboratorium op in Colorado Springs. Om onweersbuien te bestuderen, ontwierp Tesla een speciaal apparaat, dat een transformator is, waarvan het ene uiteinde van de primaire wikkeling was geaard en het andere was verbonden met een metalen bal op een staaf die zich naar boven uitstrekt. Op de secundaire wikkeling werd een gevoelig zelfafstemapparaat aangesloten dat op een opnameapparaat was aangesloten. Met dit apparaat kon Nikola Tesla veranderingen in het potentieel van de aarde bestuderen, inclusief het effect van staande elektromagnetische golven veroorzaakt door bliksemontladingen in de atmosfeer van de aarde. Observaties brachten de uitvinder op het idee van de mogelijkheid om elektriciteit zonder draden over lange afstanden te transporteren. Tesla richtte zijn volgende experiment om de mogelijkheid te onderzoeken om onafhankelijk een staande elektromagnetische golf te creëren. Op de enorme basis van de transformator waren windingen van de primaire wikkeling gewikkeld. De secundaire wikkeling was verbonden met een mast van 60 meter lang en eindigde met een koperen bal met een diameter van een meter. Wanneer een wisselspanning van enkele duizenden volts door de primaire spoel werd geleid, ontstond er een stroom met een spanning van enkele miljoenen volts en een frequentie tot 150.000 hertz in de secundaire spoel. Tijdens het experiment werden bliksemachtige ontladingen afkomstig van een metalen bal geregistreerd. De lengte van sommige ontladingen bereikte bijna 4,5 meter en de donder was te horen op een afstand van maximaal 24 km. Op basis van het experiment concludeerde Tesla dat het apparaat hem in staat stelde staande golven te genereren die zich sferisch voortplantten vanuit de zender, en vervolgens met toenemende intensiteit convergeerden op een diametraal tegenovergesteld punt op de aardbol, ergens in de buurt van de eilanden Amsterdam en St. Paul in de Indische Oceaan. In 1917 stelde Tesla het werkingsprincipe voor van een apparaat voor radiodetectie van onderzeeërs. Een van zijn bekendste uitvindingen is de Tesla Transformer (spoel). De Tesla-transformator, ook bekend als de Tesla-spoel, is een apparaat dat is uitgevonden door Nikola Tesla en dat zijn naam draagt. Het is een resonantietransformator die een hoge spanning produceert met een hoge frequentie. Het apparaat werd in 1896 gepatenteerd als "Apparaat voor de productie van elektrische stromen met een hoge frequentie en potentieel." De eenvoudigste Tesla-transformator bestaat uit twee spoelen - primair en secundair, evenals een vonkbrug, condensatoren, een ringkern en een terminal. De primaire spoel bevat gewoonlijk meerdere windingen draad of koperen buis met een grote diameter, en de secundaire ongeveer 1000 windingen draad met een kleinere diameter. De primaire spoel vormt samen met de condensator een oscillerend circuit, dat een niet-lineair element bevat - een vonkbrug. De secundaire spoel vormt ook een oscillerend circuit, waarbij de rol van de condensator voornamelijk wordt vervuld door de capaciteit van de ringkern en zijn eigen interturn-capaciteit van de spoel zelf. De secundaire wikkeling is vaak bedekt met een laag epoxy of vernis om elektrische storingen te voorkomen. De Tesla-transformator bestaat dus uit twee verbonden oscillerende circuits, wat zijn opmerkelijke eigenschappen bepaalt en het belangrijkste verschil is met conventionele transformatoren. Na het bereiken van de doorslagspanning tussen de elektroden van de afleider, vindt daarin een lawine-achtige elektrische doorslag van het gas plaats. De condensator wordt ontladen via de afleider naar de spoel. Daarom blijft het circuit van het oscillerende circuit, bestaande uit een primaire spoel en een condensator, gesloten door de vonkbrug en ontstaan ​​​​er hoogfrequente oscillaties. Resonante oscillaties treden op in het secundaire circuit, wat leidt tot het verschijnen van hoge spanning op de terminal. In alle typen Tesla-transformatoren blijft het hoofdelement van de transformator - de primaire en secundaire circuits - ongewijzigd. Een van zijn onderdelen - de generator van hoogfrequente oscillaties - kan echter een ander ontwerp hebben.

I.2. Installatieschema Tesla-spoel

De resonantiegenerator, Tesla-spoel of transformator is een briljante uitvinding van de grote Servische uitvinder, natuurkundige en ingenieur. De transformator bestaat uit twee spoelen die geen gemeenschappelijke ijzeren kern hebben. Er moeten minstens een dozijn windingen dikke draad op de primaire wikkeling zitten. Er zijn al minstens 1000 windingen op de secundaire gewikkeld. Houd er rekening mee dat de Tesla-spoel een transformatieverhouding heeft die 10-50 keer groter is dan de verhouding van het aantal windingen op de tweede wikkeling tot de eerste. De uitgangsspanning van een dergelijke transformator kan enkele miljoenen volt overschrijden. Het is deze omstandigheid die zorgt voor het verschijnen van spectaculaire ontladingen, waarvan de lengte meerdere meters tegelijk kan bereiken. Het is heel belangrijk: zowel de condensator als de primaire wikkeling moeten uiteindelijk een specifiek oscillerend circuit vormen dat in resonantie gaat met de secundaire wikkeling. Het Tesla-spoelinstallatieschema gaat uit van een stroomsterkte van 5-8 A. De maximale waarde van deze waarde, die nog steeds een overlevingskans laat, is 10 A. Dus vergeet tijdens het werken de eenvoudigste voorzorgsmaatregelen niet voor een seconde.

Op internet vindt u verschillende opties voor de vervaardiging van hoogfrequente en spanningsbronnen. Wij hebben gekozen voor een van de schema's (bijlage 2), die bestaat uit:

Voeding (220V - 24V) Variabele weerstand Weerstand Primaire spoel (9 windingen) Secundaire spoel (1000 windingen) Transistor op radiator (MJE 13007) Praktijkgedeelte

II.1 Sociologisch onderzoek onder leerlingen van de klassen 7-11 FSOSH nr. 5

325 mensen namen deel aan het onderzoek. Er werden vragen gesteld:

1. Heb je gehoord over de uitvindingen van Nikola Tesla (Tesla-spoel)?

2. Wil je een serie experimenten zien met de Tesla-spoel?

Na verwerking van de resultaten is het resultaat als volgt: 176 studenten hoorden van Tesla's uitvindingen, 156 studenten niet. 97 mensen hebben video's van experimenten op internet gezien, 228 hebben geen idee hoe de spoel eruit ziet en de toepassing ervan. Alle 325 studenten willen graag het resultaat zien van het onderzoekswerk en een reeks experimenten met de Tesla-spoel.

II.2 Tesla-spoelconstructie

Laten we ons wenden tot het apparaat, dat nu bekend staat als de Tesla-transformator (spoel). Over de hele wereld reproduceren "Tesla-bouwers" jaarlijks zijn talrijke wijzigingen. Het belangrijkste doel van de meeste van deze Tesla-zendamateurs is het verkrijgen van de licht- en geluidseffecten die worden bereikt bij experimenten met hoogspanning, die aanwezig is aan de uitgang van de hoogspanningsspoel van de Tesla-transformator (TT). Velen voelen zich ook aangetrokken tot Tesla's ideeën voor opwekking van hoog vermogen, en nog aantrekkelijker is de poging om een ​​"over unity" (CE) apparaat te creëren op basis van CT. Dit is het domein van alternatieve wetenschap.

Ik heb de installatie zelf samengesteld op basis van het schema (bijlage 2, afb. 1, 2, 3, 4, 5). Een spoel gewikkeld op een frame van een kunststof (sanitair) buis met een diameter van 5 cm De primaire wikkeling bevat slechts 9 windingen, een draad met een diameter van 1,5 mm, een eenaderige koperdraad in rubberen isolatie werd gebruikt. De secundaire wikkeling bevat 1000 windingen van 0,1 mm draad. De secundaire wikkeling is netjes opgewonden, draai om te draaien. Dit apparaat produceert een hoge spanning met een hoge frequentie. De Tesla Coil is een demonstratie hoogspannings hoogfrequent stroomgenerator. Het apparaat kan worden gebruikt voor draadloze overdracht van elektrische stroom over lange afstanden. In de loop van het onderzoek zal ik het effect demonstreren van de Tesla-spoel die ik heb gemaakt (bijlage 3, afb. 6).

II.3 Berekening van de belangrijkste kenmerken van de gefabriceerde Tesla-spoel

EMF: 24 V. Twee batterijen van een schroevendraaier, elk 12 V. Weerstand: R=50075 Ohm. R= R1+ R2 (seriële aansluiting) De interne weerstand van de bron, draden, wikkelingen wordt noodzakelijk geacht, te verwaarlozen. 1) Variabele weerstand (Reostaat) 50 KΩ. 2) 75 ohm weerstand. Stroom: 0,5 mA. Berekend met de wet van Ohm voor een compleet circuit I= EMF/ R+r

en gecontroleerd met een ampèremeter.

Oscillatiefrequentie: 200 MHz. Berekeningen zijn gemaakt met CircutLab.

Ingangsspanning: 24 V. Uitgangsspanning: ~2666,7 V. De transformatieverhouding is een waarde die gelijk is aan de verhouding van spanningen in de primaire en secundaire wikkelingen van de transformator.

K=U1/U2=N1/N2, waarbij

N1 - aantal windingen op de primaire wikkeling van de transformator

N2 is het aantal windingen op de secundaire wikkeling van de transformator

onder de voorwaarde K< 1, U2 >U1, N2> N1 - opvoertransformator

mits K>1, U1> U2, N1> N2 - step-down transformator

K=U1/U2=24/2667=0,009< 1 повышающий трансформатор

K=N1/N2=9/1000=0,009< 1 повышающий трансформатор

Laten we de afhankelijkheid van de uitgangsspanning plotten van het aantal windingen van de secundaire spoel (bijlage 4). Het diagram laat zien dat hoe groter het aantal windingen op de secundaire wikkeling, hoe groter de uitgangsspanning van de spoel.

CONCLUSIE: spoelontladingen zijn niet gevaarlijk voor het menselijk lichaam bij kortdurende blootstelling, aangezien de stroomsterkte verwaarloosbaar is en de frequentie en spanning te hoog zijn.

II.4 Experimentele experimenten met het gebruik van de Tesla-spoel

Met de voltooide Tesla-spoel kunt u een aantal interessante experimenten uitvoeren, met inachtneming van veiligheidsregels. Om experimenten uit te voeren, moet u een zeer betrouwbare bedrading hebben, anders kunnen problemen niet worden vermeden. U kunt de hoogspanningsuitgangsspoel zelfs aanraken met een stuk metaal. Waarom gebeurt er niets met de onderzoeker bij het aanraken van een spanningsbron van 250.000 V met een hoge frequentie van 500 kHz? Het antwoord is simpel. Nikola Tesla ontdekte ook dit "vreselijke" geheim - hoogfrequente stromen bij hoge spanningen zijn veilig.

Tijdens bedrijf creëert de Tesla-spoel prachtige effecten die gepaard gaan met de vorming van verschillende soorten gasontladingen. Veel mensen verzamelen Tesla-spoelen om naar deze indrukwekkende, mooie fenomenen te kijken. Over het algemeen produceert de Tesla-spoel verschillende soorten ontladingen:

Een vonk is een vonkontlading. Er is ook een speciaal soort vonkontlading - een glijdende vonkontlading. Streamers zijn vaag gloeiende dunne vertakte kanalen die geïoniseerde gasatomen bevatten en vrije elektronen die ervan zijn afgesplitst. Stroomt vanaf de spoelterminal rechtstreeks de lucht in zonder de grond in te gaan. De streamer is in feite de zichtbare ionisatie van lucht (gloed van ionen) gecreëerd door het HV-veld van de transformator. Corona-ontlading is de gloed van luchtionen in een elektrisch hoogspanningsveld. Creëert een prachtige blauwachtige gloed rond de BB-delen van de structuur met een sterke oppervlaktekromming. Boogontlading - in veel gevallen gevormd. Als de transformator bijvoorbeeld voldoende vermogen heeft en een geaard object dicht bij de aansluiting wordt gebracht, kan er een boog ontstaan ​​tussen de transformator en de aansluiting

Het is interessant op te merken dat bepaalde ionische chemicaliën die op de ontladingsterminal worden aangebracht, de kleur van de ontlading kunnen veranderen. Natriumionen veranderen bijvoorbeeld de gebruikelijke kleur van de vonk in oranje en boor - in groen, mangaan - in blauw, lithium - in karmozijn.

De werking van een resonantietransformator gaat gepaard met een kenmerkend elektrisch gekraak. Dit uiterlijk wordt geassocieerd met de transformatie van streamers in vonkkanalen, wat gepaard gaat met een sterke toename van de stroomsterkte en de energie die erin vrijkomt.

Met behulp van de gefabriceerde Tesla-spoel demonstreer ik vele mooie en spectaculaire experimenten. Demonstratie met een transformator. Laten we eens kijken naar de rangen.

Demo #1. Demonstratie van gasontladingen. Streamer, vonk, boogontlading.

Uitrusting: Tesla-spoel (transformator), schroevendraaier.

Wanneer de spoel is ingeschakeld, begint er een ontlading uit de terminal te komen, die 6-7 mm lang is. (Bijlage 5, Afb.7, 8).

Demo #2. Demonstratie van een gloeiontlading. De gloed van spectrale buizen gevuld met inerte gassen: helium, neon.

Uitrusting: Tesla-spoel (transformator), een set spectrale buizen.

Als we deze lampen naar de Tesla-spoel brengen, gaan we kijken hoe het gas waarmee de buizen zijn gevuld gaat gloeien (Bijlage 6, Afb. 9, 10.11).

Demo #3. Demonstratie van een ontlading in een fluorescentielamp en een fluorescentielamp (LDS).

Uitrusting: Tesla-spoel (transformator), fluorescentielamp, fluorescentielamp.

In een fluorescentielamp wordt een ontlading waargenomen (bijlage 7, afb. 12, 13).

Demo #4. Experimenteer met lijnen.

Uitrusting: Tesla-spoel (transformator), metalen liniaal, houten liniaal.

Wanneer een metalen liniaal in de afvoer wordt gestoken, raakt de streamer deze, terwijl de liniaal koud blijft. Wanneer een houten liniaal in de afvoer wordt gestoken, bedekt de streamer snel het oppervlak en na een paar seconden licht de liniaal op (bijlage 8, afb. 14, 15, 16).

Demo #5. Papieren experiment.

Uitrusting: spoel (transformator) Tesla, papier.

Wanneer papier in de afvoer wordt gebracht, bedekt de streamer snel het oppervlak en na een paar seconden flakkert het papier op (bijlage 9, afb. 17).

Demo #6. Klop experiment.

We vertakken de kernen, solderen ze vooraf aan de terminal (bijlage 10, afb. 18).

Demo #7. Plasmaboom.

Uitrusting: Tesla-spoel (transformator), dunne draad.

We vertakken de aders, bij de draad vooraf ontdaan van isolatie, en bevestigen deze aan de terminal (bijlage 11, afb. 19.20, 21, 22).

Demonstratie #8. Ionische motor.

Uitrusting: spoel (transformator) Tesla, plaatkruis.

We bevestigen de naald aan de transformatorterminal, installeren de kruisplaat vanaf de bovenkant in het midden. Nadat de spoel is aangezet, beginnen streamers uit de 4 uiteinden van het kruis te komen en onder hun actie begint de plaat te draaien (bijlage 12, afb. 23).

II.5 Moderne toepassing van Tesla's ideeën

Wisselstroom is de belangrijkste manier om elektriciteit over lange afstanden te transporteren.

Elektrische generatoren zijn de belangrijkste elementen bij de opwekking van elektriciteit in waterkrachtcentrales, thermische centrales, enz. Elektromotoren, voor het eerst gemaakt door Nikola Tesla, worden gebruikt in alle moderne werktuigmachines, elektrische treinen, elektrische voertuigen, trams, trolleybussen. Radiogestuurde robotica is wijdverbreid, niet alleen in kinderspeelgoed en draadloze televisie- en computerapparatuur (controlepanelen), maar ook in de militaire sfeer, in de civiele sfeer, op het gebied van militaire, civiele en interne, evenals externe veiligheid van landen, enz. Er worden steeds meer draadloze opladers gebruikt om mobiele telefoons of laptops op te laden.

Wisselstroom, ontwikkeld door Tesla, is de belangrijkste manier om elektriciteit over lange afstanden te transporteren.

Originele moderne antidiefstalproducten voor auto's werken volgens het principe van dezelfde spoelen. Entertainment en showgebruik. De transformator werd door Tesla gebruikt om elektrische oscillaties op te wekken en te verspreiden die gericht zijn op het op afstand besturen van apparaten zonder draden, draadloze gegevensoverdracht en draadloze krachtoverbrenging. In films zijn afleveringen gebaseerd op de demonstratie van de Tesla-transformator, in computergames. Aan het begin van de 20e eeuw vond de Tesla-transformator ook populair gebruik in de geneeskunde. Patiënten werden behandeld met zwakke hoogfrequente stromen, die door een dunne laag van het huidoppervlak stroomden, de inwendige organen niet schaadden, terwijl ze een "verstevigend" en "helend" effect uitoefenden. Het wordt gebruikt om ontladingslampen te ontsteken en om lekken in systemen op te sporen. Het belangrijkste gebruik ervan is tegenwoordig cognitief en esthetisch. Dit is voornamelijk te wijten aan aanzienlijke moeilijkheden, als het nodig is om hoogspanningsvermogen op een gecontroleerde manier af te nemen of bovendien over te brengen naar een afstand van de transformator, omdat in dit geval het apparaat onvermijdelijk uit resonantie raakt, en de kwaliteitsfactor van het secundaire circuit wordt ook aanzienlijk verminderd.

Conclusie: het is onjuist om aan te nemen dat de Tesla-spoel geen brede praktische toepassing heeft. De voorbeelden die ik hierboven heb genoemd, getuigen hier duidelijk van. Het belangrijkste gebruik ervan is tegenwoordig echter cognitief en esthetisch (bijlage 13, afb. 24).

II.6. Foto- en videoverslag van het onderzoek

In de fotoreportage-applicatie wordt de videoreportage bij het werk op elektronische media gevoegd. Boekje-memo "Moderne toepassing van Tesla's ideeën" (bijlage 14).

Conclusie

Een van de slimste, meest interessante en buitengewone persoonlijkheden onder natuurkundigen is Nikola Tesla. Om de een of andere reden is hij niet erg geliefd op de pagina's van schoolboeken voor natuurkunde, hoewel het zonder zijn werken, ontdekkingen en uitvindingen moeilijk is om het bestaan ​​van schijnbaar gewone dingen voor te stellen, zoals bijvoorbeeld de aanwezigheid van elektrische stroom in onze stopcontacten. Net als Lomonosov was Nikola Tesla zijn tijd vooruit en ontving hij tijdens zijn leven niet de verdiende erkenning, maar zelfs vandaag worden zijn werken niet gewaardeerd.

Tesla slaagde erin de eigenschappen van een transformator en het fenomeen resonantie in één apparaat te combineren. Zo ontstond de beroemde resonantietransformator, die een grote rol speelde in de ontwikkeling van vele takken van elektrotechniek, radiotechniek en algemeen bekend staat als de "Tesla-transformator".

De Tesla-transformator (spoel) is een geweldig apparaat waarmee u op een uiterst economische manier een krachtige intense veldemissiestroom kunt krijgen. De unieke eigenschappen en nuttige toepassingen zijn echter nog lang niet uitgeput.

Nikola Tesla is ongetwijfeld een interessante figuur als het gaat om het vooruitzicht om zijn onconventionele ideeën in de praktijk te gebruiken. Het Servische genie slaagde erin een merkbare stempel te drukken in de geschiedenis van wetenschap en technologie.

Zijn technische ontwikkelingen hebben toepassing gevonden op het gebied van elektrotechniek, cybernetica en geneeskunde. De activiteit van de uitvinder is gehuld in mystieke verhalen, waaronder het noodzakelijk is om die te kiezen die echte informatie, echte historische feiten, wetenschappelijke prestaties en specifieke resultaten bevatten.

De problemen waarmee Nikola Tesla zich bezighield, blijven vandaag relevant. Door ze in overweging te nemen, kunnen creatieve ingenieurs en studenten van fysieke specialiteiten de problemen van de moderne wetenschap breder bekijken, sjablonen opgeven, waarheid van fictie leren onderscheiden, het materiaal generaliseren en structureren. Daarom kunnen de opvattingen van N. Tesla tegenwoordig niet alleen als relevant worden beschouwd voor onderzoek op het gebied van de geschiedenis van wetenschap en technologie, maar ook als een redelijk effectief middel voor zoekwerk, de uitvinding van processen en het gebruik van nieuwe technologieën.

Als resultaat van mijn onderzoek werd de hypothese bevestigd: rond de Tesla-spoel wordt een elektromagnetisch veld van enorme intensiteit gevormd dat in staat is om elektrische stroom draadloos te verzenden:

gloeilampen gevuld met een inert gas gloeien nabij de spoel, daarom is er echt een hoogspannings elektromagnetisch veld rond de installatie; de gloeilampen gingen op een bepaalde afstand vanzelf branden in mijn handen, wat betekent dat elektrische stroom zonder draden kan worden overgedragen.

Het is noodzakelijk om nog een belangrijk ding op te merken: het effect van deze installatie op een persoon: zoals je tijdens het werk opmerkte, was ik niet geschokt: hoogfrequente stromen die over het oppervlak van het menselijk lichaam gaan, schaden het niet, op de integendeel, ze hebben een tonische en helende werking, dit wordt zelfs gebruikt in de moderne geneeskunde (uit de populaire wetenschappelijke literatuur). Houd er echter rekening mee dat de elektrische ontladingen die je hebt gezien een hoge temperatuur hebben, dus het is niet aan te raden om lange tijd de bliksem met je handen op te vangen!

Nikola Tesla heeft de basis gelegd voor een nieuwe beschaving van het derde millennium en zijn rol moet opnieuw worden beoordeeld. Alleen de toekomst zal een echte verklaring geven voor het fenomeen van Tesla.

Tesla's resonantiegenerator, spoel of transformator is een ingenieuze uitvinding van de grote Kroatische uitvinder, natuurkundige en ingenieur. Het artikel gaat in op een van de eenvoudige opties voor het implementeren van het project: de Tesla-transformator.
Het ontwerp maakte geen gebruik van een APK-transformator (in bijna alle Tesla-transformatorcircuits is het de APK die als stroombron dient), ik moest ook een apart convertercircuit maken, maar eerst en vooral.

Hoofd onderdelen:
1) Voeding
2) Spanningsomvormer en hoogspanningscircuit

Stroomvoorziening

Om zo'n circuit van stroom te voorzien, is een voldoende krachtige voeding nodig. Gelukkig was er al een kant-en-klare 500 watt voeding. De spanning op de secundaire wikkeling van de transformator is 14 volt, bij een stroomsterkte van 20 ampère. Het is niet aan te raden om schakelende voedingen te gebruiken om het apparaat van stroom te voorzien.

De diodegelijkrichter werd kant-en-klaar gebruikt, hoewel het mogelijk is om een ​​​​brug te assembleren van krachtige huishoudelijke diodes van de KD2010-serie, gemonteerd op een koellichaam. Een 25 Volt 2200 microfarad condensator werd gebruikt om interferentie af te vlakken (dit is voldoende, aangezien het convertorcircuit al een 4700 microfarad condensator en een smoorspoel heeft om hoogfrequente interferentie af te vlakken). Vergelijkbare transformatoren van 300 tot 600-700 watt zijn voldoende.

Converter en hoogspanningscircuit

Na het convertercircuit te hebben gezien, zullen velen zichzelf de vraag stellen: waarom een ​​​​converter met één cyclus versterken, als je er een kunt maken met twee cycli? De vraag is zeker niet op zijn plaats, zo niet voor één maar! Feit is dat opties voor het versterken van flyback-converters nog nergens op internet zijn gepubliceerd, dus werd besloten deze optie te combineren en een praktische toepassing voor het apparaat te vinden. Als resultaat werd een hoogwaardige converter geassembleerd met een vermogen van ongeveer 180-200 watt of meer.
Het hart van de converter is een pulsgenerator gebouwd op een PWM-controller van de UC3845-serie, versies van converters op deze chip () zijn al voorgesteld, maar in de regel had het standaardcircuit een vermogen van 80 watt bij pieken, en nu, na wat experimenten, is de volgende optie ontwikkeld.

Het signaal van de microschakeling wordt voorlopig versterkt door een cascade op een complementair paar, dat is gebouwd op binnenlandse transistors van de KT 816/817-serie, dit is nodig, omdat het initiële signaalniveau soms onvoldoende is om de veldeffecttransistors te activeren. In het circuit werden drie veldapparaten uit de IRL3705-serie gebruikt, met zo'n krachtige bron dat er veel vermogen op de transistors wordt gedissipeerd, dus moeten ze worden versterkt op koellichamen en aangevuld met koelers van computervoedingen. De frequentie van de converter is 60 kilohertz, deze kan worden gewijzigd door te spelen met de capaciteit van de condensator 4.7nF en de selectie van de weerstand van de weerstand van 6,8 kΩ in het circuit, waardoor de capaciteit wordt verminderd en de weerstand van de weerstand wordt verhoogd, u kan de frequentie van de omvormer verhogen, in het omgekeerde proces neemt de frequentie van de omvormer af.

Het is handig om een ​​line-scan transformator van huishoudelijke tv's te gebruiken als step-up transformator; om maximaal vermogen te verkrijgen, is het raadzaam om twee lijnen te gebruiken, waarvan de hoogspanningswikkelingen in serie moeten worden aangesloten.

De primaire wikkeling is gewikkeld aan de vrije zijde van het U-vormige ferriet en bevat 4-5 windingen van 3 mm draad, voor het gemak van wikkelen kunt u meerdere draden gebruiken, of een gevlochten draad in siliconen of rubberen isolatie, zoals in deze geval. Het is niet aan te raden om zelfgemaakte transformatoren te gebruiken, omdat ze zelden bestand zijn tegen dergelijke kracht.
De boog aan de uitgang van de hoogspanningswikkeling van de transformator heeft een voldoende grote stroom, dus werden 4 diodes van de KTs106-serie gebruikt om deze te corrigeren.

Voorheen werden 2 diodes parallel geschakeld, daarna worden blokken van twee parallel geschakelde diodes in serie geschakeld.

In het opslaggedeelte wordt een 5 kilovolt condensator met een capaciteit van 1 microfarad gebruikt, u kunt ook een blok condensatoren gebruiken, de capaciteit en spanning zijn niet kritisch en u kunt 10 - 15% afwijken van de opgegeven waarde

Een vonkbrug, of gewoon een vonkbrug, is ontworpen om de capaciteit van de condensator naar de primaire wikkeling van de spoel te ontladen, deze kan worden gemaakt van twee bouten, of u kunt een kant-en-klare EPOKS-vacuümopening gebruiken met een doorslagspanning van 3 - 3,5 kV voor 5 -10 ampère. Een zelfgemaakte bougie van bouten is handig omdat de opening, en dus de frequentie van ontladingen, kan worden aangepast.

De spoel is op een frame gewikkeld van een rioolbuis met een diameter van 12 cm, een hoogte van 50 - 65 cm, kunststof buizen met vergelijkbare parameters zijn ook geschikt. BELANGRIJK! Gebruik geen kunststof buizen. De primaire wikkeling bevat slechts 5 windingen, een draad met een diameter van 3-5 mm, een eenaderige aluminiumdraad in rubberen isolatie werd gebruikt. De afstand tussen de windingen is 2 cm.

De secundaire wikkeling bevat 700-900 draadwindingen van 0,5-0,7 mm. De secundaire wikkeling wordt zorgvuldig gewikkeld, draai om te draaien, met handmatig opwinden duurt het proces 5 uur, dus het is handig om een ​​wikkelmachine te gebruiken (hoewel in mijn geval de spoel handmatig werd opgewonden). Bij uitstel moet je de laatste ronde op het frame lijmen.

Kansen

De Tesla Coil is een demonstratie hoogspannings hoogfrequent stroomgenerator. Het apparaat kan worden gebruikt voor draadloze overdracht van elektrische stroom over lange afstanden. In de toekomst zal het apparaat opnieuw worden gemaakt, in het bijzonder zal het worden teruggespoeld, of beter gezegd, het primaire circuit zal worden gewijzigd, als het mogelijk is, is het wenselijk om een ​​koperen buis te gebruiken, zodat het vermogen van de spoel zal toenemen dramatisch.

Tesla spoel experimenten

Met de voltooide spoel kunt u een aantal interessante experimenten uitvoeren, u moet natuurlijk alle veiligheidsregels volgen.

Ervaring 1. Je hebt een koperdraad nodig met een diameter van 0,2 - 0,8 mm, die op een frame moet worden gewikkeld van een breed transparant plakband, of op een literpot. De contour bevat 15-20 windingen, waarna het frame wordt verwijderd en de windingen van de contour aan elkaar worden bevestigd met behulp van draden of plakband. Neem dan een gewone led (liefst wit of blauw) en soldeer de draden van de led aan de schakeling. Zet de transformator aan. Verplaats het circuit met de LED enkele meters van de ingeschakelde transformator. U kunt de gloed van de LED observeren, zonder enige bedrade verbinding met de stroombron. Dit is de belangrijkste ervaring die de mogelijkheden van de Tesla-transformator demonstreert.

Ervaring 2. De gloed van fluorescentielampen op afstand. Dit is een van de meest voorkomende Tesla-spoelexperimenten. Alle typen van dergelijke lampen gloeien op korte afstand van de ingeschakelde transformator.

Veiligheidsvoorschriften

De Tesla-transformator is een hoogspanningsgenerator, er moet aan worden herinnerd dat er een dodelijke spanning wordt gevormd aan de uitgang van het apparaat en in het hoogspanningscircuit (vooral op een hoogspanningscondensator). Wanneer u installatiewerkzaamheden uitvoert, moet u er van tevoren voor zorgen dat de luscondensator volledig is ontladen, dikke rubberen handschoenen gebruiken en het ingeschakelde apparaat niet naderen. Alle experimenten moeten uit de buurt van digitale apparaten worden gedaan, hoogspanningsontladingen kunnen de elektronica beschadigen! Onthoud dat dit geen kacher is! Spelen met een boog is ten strengste verboden! Vooral het hoogspanningsgedeelte en de hoogspanningswikkeling van de omvormer zijn gevaarlijk.

Lijst met radio-elementen

Aanduiding	Type	denominatie	Hoeveelheid	Opmerking	Winkel	Mijn kladblok
	omzetter
	PWM-controller:	UC3845	1			Naar notitieblok
	bipolaire transistor	KT817A	1			Naar notitieblok
	bipolaire transistor	KT816A	1			Naar notitieblok
	MOSFET-transistor	IRF3205	2			Naar notitieblok
	gelijkrichterdiode	UF4007	1			Naar notitieblok
		10 uF	3			Naar notitieblok
		4,7 nF	1			Naar notitieblok
	elektrolytische condensator	4700uF	1			Naar notitieblok
	Weerstand	6,8 kOhm	1			Naar notitieblok
	Weerstand	5,1 kOhm	1			Naar notitieblok
	Weerstand	820 ohm	1			Naar notitieblok
	Weerstand	5 ohm	2			Naar notitieblok
DR	Spoel		1

Frolov Andrey Yurievich

Doel van de studie:

Onderzoeksdoelen:

downloaden:

Voorbeeld:

XXVII Stavropol regionale open wetenschappelijke conferentie van schoolkinderen

Sectie: natuurkunde

Titel van het werk: "Onderzoek van het elektromagnetische veld op het voorbeeld van de Tesla-spoel (Brovin's coach)"

Plaats van uitvoering van het werk: St. Grigoropolisskaya

MOU middelbare school nr. 2, graad 11.

Promotor: Anokhina Galina Vladimirovna, leraar natuurkunde, middelbare school nr. 2

Stavropol, 2016

1. Invoering.

1. De relevantie van de studie van het probleem.
2. Doelen en doelstellingen.

1. Hoofddeel deel.

1. Biografie van Nikola Tesla en Vladimir Brovin.
2. Uitstekende Uitvindingen
3. Experimenteel gedeelte.

1. Conclusie.

1. Conclusies.
2. Moderne toepassing van Tesla's idee
3. Bibliografische lijst
4. bijlage

1. Aan het doen.

1. Relevantie van het onderwerp:

Natuurkunde is een geweldige wetenschap! Dit is de wetenschap van de wetenschappen! Sinds onheuglijke tijden is en zal het altijd gebaseerd zijn op drie pijlers: hypothese, wet, experiment. Experimentele fysica is van groot belang in de ontwikkeling van de wetenschap. Experimenteren met elektriciteit... het lijkt erop dat je hier nog steeds kunt ontdekken en experimenteren, want nu zien we elektriciteit als de meest voorkomende zaak: koelkast, tv, computer, magnetron. De stroom zelf komt helaas alleen via draden naar ons toe. En hoe gebruik je de stroom op afstand, zonder draden? Dit is allemaal ver verwijderd van wat Nikola Tesla meer dan 100 jaar geleden kon doen en wat de moderne natuurkunde nog steeds niet kan verklaren. In de jaren 1900 was Tesla in staat om stroom over grote afstanden te verzenden zonder draden, een stroomsterkte van 100 miljoen ampère en een spanning van 10 duizend volt te krijgen. En om dergelijke kenmerken zo lang mogelijk te behouden. De moderne natuurkunde is eenvoudigweg niet in staat om dergelijke indicatoren te bereiken. Moderne wetenschappers hebben slechts de balk van 30 miljoen ampère bereikt (bij de explosie van een elektromagnetische bom) en 300 miljoen in een thermonucleaire reactie - en zelfs dan, voor een fractie van een seconde. In onze tijd proberen enthousiastelingen en wetenschappers van de wereld echter de experimenten van een briljante wetenschapper te herhalen en een toepassing voor hen te vinden. In de wereld van vandaag is de uitdaging om elektriciteit draadloos te verzenden. Bij het monteren van een Tesla-spoel kreeg ik een sterk elektromagnetisch veld, dat ik onderzocht. Daarom denk ik dat ik in de toekomst een breed gebruik van dit fenomeen zal bereiken. Ik geloof dat mijn werk educatief van aard is, het wekt interesse op voor een meer diepgaande studie van schoolvakken zoals natuurkunde, het zal onderzoek en experimentele activiteiten aanmoedigen en mogelijk leiden tot een passie voor het leven.

Doel van de studie:

Onderzoek een hoogfrequente Tesla-transformator, gebaseerd op een werkende installatie die ik heb samengesteld.Demonstratie van de eigenschappen van het elektromagnetische veld van de Tesla-spoel en experimenten met het gebruik van de spoel.

Onderzoeksdoelen:

Maak kennis met de biografie van Nikola Tesla en de geschiedenis van de uitvinding van de Tesla-transformator, Vladimir Brovin

• Bouw een Tesla-spoel
• Voer experimenten uit met de spoel die ik heb samengesteld en demonstreer de werking van een elektromagnetisch veld
• Onderzoek het elektromagnetische veld gecreëerd door Brovin's kacher

Onderzoeksmethoden en -technieken:

• Zoeken naar informatie in verschillende bronnen
• Experiment

Onderzoeks hypothese:Rond de Tesla-spoel wordt een elektromagnetisch veld van enorme intensiteit gevormd, het elektromagnetische veld van de Tesla-spoel is in staat elektrische stroom door te geven zonder een bekabelde methode.

1. Grootste deel

1. Biografie van Nikola Tesla en Vladimir Brovin.

Nikola Tesla (10 juli 1856 (Kroatië) - 7 januari 1943 (New York, VS) - natuurkundige, ingenieur, uitvinder op het gebied van elektrische en radiotechniek. Algemeen bekend om zijn wetenschappelijke en revolutionaire bijdrage aan de studie van de eigenschappen van elektriciteit en magnetisme, vormden theoretische Tesla's werken de basis voor de uitvinding en ontwikkeling van veel moderne apparaten die op wisselstroom werken. De meeteenheid van magnetische inductie is vernoemd naar N.Tesla. Onder de vele onderscheidingen van de wetenschapper bevinden zich de medailles van E. Cresson, J.Scott, T.Edison.Hedendaagse biografen beschouwden Tesla als "de man die de 20e eeuw uitvond" en de "patroonheilige" van de moderne elektriciteit, die algemeen wordt erkend als een uitstekende elektrotechnisch ingenieur en uitvinder. Hij wordt beschouwd als een van de genieën van de 20e eeuw. Veel van Tesla's uitvindingen worden nog steeds door de Amerikaanse regering bewaard onder de noemer "Top Secret". Hij was de wetenschap zo vooruit dat wetenschappers veel van zijn experimenten zelfs nu nog niet kunnen herhalen. Hij ontdekte wisselstroom, draadloze transmissie van energie, bouwde de eerste elektrische klok, turbine, zonne-aangedreven motor. Hij zette de elektromotor op afstand aan en uit, in zijn handen gingen de gloeilampen vanzelf branden. In theorie zou er zelfs geen stuk steenkool meer mogen zijn van de onderzoeker. En Tesla glimlachte alsof er niets was gebeurd. Het is niet de spanning die dodelijk is, maar de stroomsterkte en hoogfrequente stroom gaan alleen door oppervlaktebedekkingen. Maar dit weten we nu. En Tesla wist dit meer dan 100 jaar geleden.
Theoretici van de moderne natuurkunde hebben Tesla's opvattingen over de fysieke realiteit niet kunnen interpreteren. Waarom formuleerde hij zijn theorie niet zelf? Het antwoord op deze vraag zullen we nooit weten.

Vladimir Iljitsj Brovin

Staatsburger van Rusland Brovin VI hoger onderwijs - afgestudeerd aan het Moskouse Instituut voor Elektronische Technologie in 1972. In 1987 ontdekte hij inconsistenties met algemeen aanvaarde kennis in de werking van het elektronische circuit van het kompas dat hij creëerde en begon ze te bestuderen. Hij deed dit thuis op zijn eigen apparaten. Drie jaar later vormde hij de overtuiging dat dit een nieuw onbekend fysiek fenomeen is. Brovin schreef hierover aan de Commissie Uitvindingen en Ontdekkingen, maar kreeg te horen dat hij de beschrijving niet volgens de instructies had geschreven. Hij ging niet met hen in discussie en besloot dit fenomeen zelf te bestuderen. Gedurende 10 jaar van experimenten en onderzoek in 1998 slaagde Brovin erin de fysica van eigenaardigheden in de werking van circuits uit te leggen.

Brovins citaat:

"Ik probeer je te laten zien dat er een elektrostatische component is, een capacitieve component en N. Tesla's ontdekte 'radiale elektriciteit' en natuurlijk elektromagnetische straling volgens Maxwell. Deze manifestaties van elektriciteit vormen het 'vreemde werk' van Kacher.

1. Uitstekende uitvindingen.

Een van zijn bekendste uitvindingen is de Tesla Transformer.

De Tesla-transformator, ook bekend als de Tesla-spoel, is een apparaat dat is uitgevonden door Nikola Tesla en dat zijn naam draagt. Het is een resonantietransformator die een hoge spanning produceert met een hoge frequentie. Het apparaat werd op 22 september 1896 gepatenteerd als "Apparaat voor de productie van elektrische stromen met een hoge frequentie en potentieel."

De eenvoudigste Tesla-transformator bestaat uit twee spoelen - primair en secundair, evenals een ringkerncondensatorafleider en een terminal.

De primaire spoel bevat gewoonlijk meerdere windingen draad of koperen buis met een grote diameter, en de secundaire ongeveer 1000 windingen draad met een kleinere diameter. De primaire spoel vormt samen met de condensator een oscillerend circuit, dat een niet-lineair element bevat - een vonkbrug. De secundaire spoel vormt ook een oscillerend circuit, waarbij de rol van de condensator voornamelijk wordt vervuld door de capaciteit van de ringkern en zijn eigen interturn-capaciteit van de spoel zelf. De secundaire wikkeling is vaak bedekt met een laag epoxy of vernis om elektrische storingen te voorkomen.

De Tesla-transformator bestaat dus uit twee verbonden oscillerende circuits, wat zijn opmerkelijke eigenschappen bepaalt en het belangrijkste verschil is met conventionele transformatoren.

Na het bereiken van de doorslagspanning tussen de elektroden van de afleider, vindt daarin een lawine-achtige elektrische doorslag van het gas plaats. De condensator wordt ontladen via de afleider naar de spoel. Daarom blijft het circuit van het oscillerende circuit, bestaande uit een primaire spoel en een condensator, gesloten door de vonkbrug en ontstaan ​​​​er hoogfrequente oscillaties. Resonante oscillaties treden op in het secundaire circuit, wat leidt tot het verschijnen van hoge spanning op de terminal.
Met behulp van een spoel van 61 meter lang, waarvan de paal werd geleid door een grote koperen bol, die boven zijn laboratorium uittorende, genereerde Tesla potentialen die werden ontladen door bliksemschichten tot 40 meter lang. Donder van de vrijgekomen energie was 24 kilometer lang te horen. Rond de experimentele toren brandde een lichtbol met een diameter van 30 meter.

De uitgangsspanning van een Tesla-transformator kan enkele miljoenen volt bereiken. Deze spanning op de resonantiefrequentie draagt ​​bij aan het ontstaan ​​van indrukwekkende elektrische ontladingen in de lucht. De transformator werd door Tesla gebruikt om elektrische trillingen op te wekken en te verspreiden die erop gericht zijn om apparaten op afstand draadloos aan te sturen (telecontrol).

Een Tesla-transformator vind je niet in het natuurkundelokaal op school. Ze stopten met het uitrusten van klaslokalen, dus besloot ik zo'n transformator voor de school te maken.

1. Experimenteel gedeelte.

De Tesla-spoel maakt gebruik van een vonkbrug en wisselstroom. Brovin daarentegen verving de afleider in Tesla's circuit door een transistor, verbond de transistor met een gelijkstroombron, die wisselstroom afgeeft.

Ik wil je de werking van een van deze Tesla-spoelen laten zien en de resultaten van het onderzoek dat ik heb gedaan. De installatie heb ik zelf samengesteld op basis van het Kacher Brovin schema. Dit apparaat produceert een hoge spanning met een hoge frequentie.

Mijn opstelling bestaat uit:

Koperdraad - doorsnede doorsnede 0,2 mm. (0.64m.)

Koperdraad - 2 mm diameter (200 m.)

Kunststof buis - lengte 42cm.

Transistor - KT 805 BM, enz.

Weerstanden: 12KΩ en 47KΩ

Condensator - 0,5 uF vanaf 160V.

Voeding - transformator 24 V.

Egaliserende elektrolytische condensator 2000 mF bij 50 V.

diodebrug.

In een qualityr (zoals in het algemeen in een blocking generator) kunnen theoretisch alle transistors en radiobuizen worden gebruikt. Ik heb geëxperimenteerd met verschillende soorten (N-P-N) transistoren (zie de tabel in de bijlage). Het waren echter vooral de KT805-transistoren, de KT805BM, die praktisch zeer goed bleken te zijn. had de langste looptijd bij constante belasting en ik zorgde er ook voor dat het spoelwerk met tijdsintervallen van 15-20 minuten moest worden uitgevoerd om de installatie te koelen. Voor de koeling heb ik een radiator gebruikt (5cm.x8cm.) Schema nr. 1 (zie bijlage)

Bij de zelfmontage van de kwaliteit is het meest serieuze moment het opwinden van de secundaire wikkeling (L2). In de regel bevat het 800 tot 1800 beurten. De wikkeling wordt uitgevoerd door een winding, een winding, met een draad met een diameter van 0,1 - 0,25 mm op een diëlektrische basis, bijvoorbeeld een plastic buis. Dienovereenkomstig zijn de afmetingen van de resulterende transformator (lengte) direct afhankelijk van de dikte van de gebruikte draad. In dit geval is de diameter van het frame niet belangrijk - deze kan van 15 mm tot 40 mm zijn, maar met zijn toename zou de efficiëntie van de kwaliteit moeten toenemen (evenals het stroomverbruik).

Een naald kan worden aangesloten op het niet-aangesloten uiteinde van de spoel - dit maakt het mogelijk om de "streamer" te observeren - een corona-vormige gloed die aan de punt zal verschijnen terwijl het apparaat in werking is. Je kunt het zonder naald doen - de streamer verschijnt op dezelfde manier aan het einde van de wikkeldraad, zonder gedoe naar boven gebogen.

De secundaire wikkeling is een frameloze spoel met vier windingen omwikkeld met een draad met een diameter (geen doorsnede!) van 1,5 tot 3 mm. De lengte van deze spoel kan van 7-8 tot 25-50 cm zijn, en de diameter hangt af van de afstand tussen de windingen en het oppervlak.spoelen L2. Het moet 1 - 2 cm zijn.De richting van de windingen van beide spoelen moet hetzelfde zijn.

Weerstanden R1 en R2 kunnen van elk type worden genomen met een dissipatievermogen van minimaal 0,5 watt. Condensator C1 is ook van elk type van 0,1 tot 0,5 mF voor een spanning van 160 V. Bij gebruik van een niet-gestabiliseerde stroombron is het noodzakelijk om een ​​andere afvlakcondensator 1000 - 2000 mF bij 50 V parallel aan C1 aan te sluiten.
De transistor moet op de radiator worden geïnstalleerd - hoe meer, hoe beter.

De voeding voor de qualityr moet ontworpen zijn om te werken met een stroomsterkte tot 3 A (met een marge), met een spanning van 12 volt, en bij voorkeur hoger. Het zal veel handiger zijn als het voltage instelbaar is.
In het Kacher-monster dat ik heb geassembleerd, gebruikte ik een transformatorvoeding van 24 V. De diameter van de secundaire spoel is 5 cm (lengte - 42 cm) en het dwarsdoorsnede-oppervlak van de draad is 0,2 mm2, en de primaire is 8 cm (lengte - 0,64 m), met een doorsnede van het geleideroppervlak van 1,18 mm2, de streamer kwam onmiddellijk op. Bovendien ontstonden de gebruikelijke effecten, zoals het ontsteken van led- en gasontladingslampen op afstand, zodra ik ze ter sprake bracht.

Als stroombron werd een transformator gebruikt, die is aangesloten op een verlichtingsnetwerk van 220 V. Ik heb een diodebrug in serie geschakeld, evenals een afvlakkingselektrolytische condensator 2000 mF bij 50 V.

Bij het proberen (uit pure interesse) KT805 te vervangen door krachtigere KT8102, KT819, KT918A, bleek dat de bedieningsmodi van het apparaat aanzienlijk zijn veranderd. Bij velen is de bedrijfsstroom merkbaar gedaald. Het bedroeg slechts - van 100 tot 250 mA.

Toen de spanning steeg tot 42 V, raakte de transistor snel oververhit en verbrandde, naar mijn ervaring, 8-10 stuks doorgebrand, dus ik probeerde andere KT 805-819-transistors op te halen, maar er waren geen grote veranderingen. Ik nam verschillende soorten transistors voor mijn werk en onderzocht de duur van de werking bij constante belasting, wat wordt weerspiegeld in tabel nr. 1 (zie bijlage). De leider in deze lijst was de KT805BM-transistor.

Het volgende experiment dat ik uitvoerde was als volgt: bovenop de spoel, aan de streamer, bevestigde ik een torus (die diende om het bereik van het elektromagnetische veld te vergroten. Simpel gezegd, het is een soort condensator, met met behulp waarvan de streamer de afstand vergroot, werklampen vergroot. Ik merkte ook dat, met behulp van een stuk draad, de streamer uit de draad kwam. Het leek me heel vreemd, de redenen hiervoor, ik denk dat de torus begon alle energie over te dragen naar de draad en bereikte als het ware interactie.

En ik wil ook een manier voorstellen om een ​​torus te maken: je kunt de uiteinden van de pijp aan elkaar verbinden met aluminiumtape. Er is ook een "budget"-optie, neem bijvoorbeeld een pingpongbal en wikkel deze in folie, of kreukel folie met een bepaalde diameter tot een bal. Dat is het, de teroid is klaar.

Trouwens, de functies van de torus zijn als volgt:

Verlaging van de werkfrequentie als gevolg van een verandering in capaciteit in het secundaire LC-circuit;

Een aanzienlijke toename van de uitgangsspanning door de gladheid (grote kromtestraal) van het oppervlak;

Afscherming van de secundaire wikkeling met een extra elektrostatisch veld;

Vorming van de richting van het verstrijken van de ontlading met behulp van de terminal;

Het algemene uiterlijk van de spoel van klassieke vormen en verhoudingen geven; en vele anderen.

1. Conclusie

Een van de slimste, meest interessante en controversiële persoonlijkheden onder natuurkundigen is Nikola Tesla.

Tesla slaagde erin de eigenschappen van een transformator en het fenomeen resonantie in één apparaat te combineren. Zo ontstond de beroemde resonantietransformator, die een grote rol speelde in de ontwikkeling van vele takken van elektrotechniek, radiotechniek en algemeen bekend is onder de naam "Tesla transformator.

Zijn technische ontwikkelingen hebben toepassing gevonden op het gebied van elektrische energie, elektrotechniek, cybernetica, biofysica en geneeskunde. De problemen waarmee Nikola Tesla zich bezighield, blijven vandaag relevant. Door ze in overweging te nemen, kunnen creatieve ingenieurs en studenten van fysieke specialiteiten de problemen van de moderne wetenschap breder bekijken, sjablonen opgeven, waarheid van fictie leren onderscheiden, het materiaal generaliseren en structureren. Daarom kunnen de opvattingen van N. Tesla nu niet alleen als relevant worden beschouwd voor onderzoek op het gebied van de geschiedenis van wetenschap en technologie, maar ook als een redelijk effectief middel voor zoekwerk, de uitvinding van nieuwe technologische processen en het gebruik van de nieuwste technologieën..

Als resultaat van het onderzoek dat in dit werk is uitgevoerd, werd geconcludeerd dat de Tesla-transformator een gemakkelijk te vervaardigen en af ​​te stellen apparaat is, het ontwerp dat ik voorstelde is goedkoop. Bij controle van de schadelijke effecten van de transformator op het menselijk lichaam is gebleken dat het apparaat veilig is voor gebruik voor educatieve doeleinden, met inachtneming van de veiligheidsvoorschriften voor het werken met een transformator.

Met de Tesla transformator kun je veel mooie en spectaculaire experimenten demonstreren. Tijdens de werking van de spoel kunnen we 4 soorten ontladingen waarnemen.

1. conclusies

Als resultaat van mijn experimenten was ik ervan overtuigd dat rond de Tesla-spoel een elektromagnetisch veld van hoge intensiteit en hoge frequentie ontstaat, wat effect heeft op LED-lampen, lampen gevuld met inerte gassen en ze geven fel licht. Een streamer komt voor in gloeilampen. de gloeilampen gingen op een bepaalde afstand vanzelf branden in mijn handen, wat betekent dat elektrische stroom zonder draden kan worden overgedragen. Het is noodzakelijk om nog een belangrijk ding op te merken: het effect van deze installatie op een persoon: zoals je tijdens het werk opmerkte, was ik niet geschokt: hoogfrequente stromen die door het oppervlak van het menselijk lichaam gaan, schaden het niet, op de integendeel, ze hebben een tonische en helende werking, dit wordt zelfs gebruikt in de moderne geneeskunde. Houd er echter rekening mee dat de elektrische ontladingen die je hebt gezien een hoge temperatuur hebben, dus ik raad je af om de bliksem langdurig met je handen te vangen!

1. Moderne toepassing van Tesla's ideeën:

• Wisselstroom, ontwikkeld door Tesla, is de belangrijkste manier om elektriciteit over lange afstanden te transporteren.
• Elektrische generatoren, uitgevonden door Nikola Tesla, zijn de belangrijkste elementen bij de opwekking van elektriciteit in waterkrachtcentrales, kerncentrales, thermische centrales, enz.
• Elektromotoren worden gebruikt in alle moderne elektrische treinen, elektrische voertuigen, trams, trolleybussen
• Radiogestuurde robotica is wijdverbreid, niet alleen in kinderspeelgoed en draadloze televisie- en computerapparatuur (controlepanelen), maar ook in de militaire sfeer, in de civiele sfeer, op het gebied van militaire, civiele en interne, evenals externe veiligheid van landen.
• Draadloze opladers beginnen te worden gebruikt om mobiele telefoons of laptops op te laden.
• Originele moderne antidiefstalproducten voor auto's werken volgens het principe van dezelfde spoelen.
• Recreatief en medisch gebruik.
  De uitgangsspanning van een Tesla-transformator kan enkele miljoenen volt bereiken. Deze spanning op resonantiefrequentie kan indrukwekkende elektrische ontladingen in de lucht veroorzaken die vele meters lang kunnen zijn, evenals andere verschijnselen.
• De transformator werd door Tesla gebruikt om elektrische oscillaties te genereren en te verspreiden die gericht waren op het besturen van apparaten op afstand zonder draden (telecontrol), draadloze communicatie (radio) en draadloze krachtoverbrenging, wat hij allemaal bereikte. Aan het begin van de eeuw vond de Tesla-transformator ook populair gebruik in de geneeskunde. Patiënten werden behandeld met hoogfrequente stromen die zonder schade door het menselijk lichaam konden reizen, wat een tonisch en genezend effect had.

Hallo. Vandaag zal ik het hebben over een miniatuurspoel (transformator) Tesla.
Ik moet meteen zeggen dat het speelgoed buitengewoon interessant is. Ik heb zelf plannen gesmeed voor de montage, maar het blijkt dat dit bedrijf al in gebruik is genomen.
In de review, testen, verschillende experimenten, evenals een kleine herziening.
Dus ik vraag...

Over Nikola Tesla er zijn verschillende meningen. Voor sommigen is dit bijna de god van de elektriciteit, de veroveraar van vrije energie en de uitvinder van de perpetuum mobile. Anderen beschouwen hem als een grote mystifier, een ervaren illusionist en een liefhebber van sensaties. Beide standpunten kunnen in twijfel worden getrokken, maar Tesla's enorme bijdrage aan de wetenschap kan niet worden ontkend. Hij heeft tenslotte zulke dingen uitgevonden, zonder welke het ons vandaag de dag onmogelijk is om ons bestaan ​​​​voor te stellen, bijvoorbeeld: wisselstroom, dynamo, asynchrone elektromotor, radio(ja, ja, het was N. Tesla die de radio voor het eerst uitvond, en niet Popov en Marconi), afstandsbediening en etc.
Een van zijn uitvindingen was de resonantietransformator, die hoge spanning produceerde bij hoge frequenties. Deze transformator draagt ​​de naam van de maker - Nikola Tesla.
Protozoa Tesla transformator bestaat uit twee spoelen - primair en secundair, evenals een elektrisch circuit dat hoogfrequente oscillaties creëert.
De primaire spoel bevat gewoonlijk meerdere windingen draad of koperen buis met een grote diameter, en de secundaire ongeveer 1000 windingen draad met een kleinere diameter. In tegenstelling tot conventionele transformatoren is hier geen ferromagnetische kern aanwezig. De onderlinge inductantie tussen de twee spoelen is dus veel kleiner dan die van transformatoren met een ferromagnetische kern.
In het origineel werd een gasontlader gebruikt in het generatorcircuit. Nu wordt de zogenaamde Brovin's kacher het meest gebruikt.
Kacher Brovina- een soort generator op een enkele transistor, die zogenaamd in een abnormale modus werkt voor conventionele transistors, en mysterieuze eigenschappen vertoont die teruggaan op Tesla's onderzoek en die niet passen in moderne theorieën over elektromagnetisme.
Blijkbaar is een kacher een halfgeleidervonkbrug (naar analogie met een Tesla-vonkbrug), waarin een elektrische stroomontlading in een transistorkristal passeert zonder de vorming van een plasma (elektrische boog). In dit geval wordt het transistorkristal na zijn doorslag volledig hersteld (omdat dit een omkeerbare lawinedoorslag is, in tegenstelling tot thermische doorslag, die voor een halfgeleider onomkeerbaar is). Maar om deze werking van de transistor in de kwaliteit te bewijzen, worden alleen indirecte uitspraken gedaan: niemand behalve Brovin zelf heeft de werking van de transistor in de kwaliteit in detail bestudeerd, en dit zijn slechts zijn veronderstellingen. Als bevestiging van de "kacherny"-modus noemt Brovin bijvoorbeeld het volgende feit: welke polariteit sluit een oscilloscoop niet aan op de kacher, de polariteit van de pulsen die hij laat zien is nog steeds positief

Genoeg woorden, het is tijd om verder te gaan met de held van de recensie.

De verpakking is het meest ascetisch - polyethyleenschuim en plakband. Ik heb geen foto gemaakt, maar het uitpakproces staat in de video aan het einde van de review.

Apparatuur:

Het pakket bestaat uit:
- voeding voor 24V 2A;
- adapter voor eurostekker;
- 2 neonlampen;
- Tesla-spoelen (transformator) met een generator.

Tesla-transformator:

De afmetingen van het gehele product zijn zeer bescheiden: 50x50x70 mm.






Er zijn verschillende verschillen met de originele Tesla-spoel: de primaire (met een klein aantal windingen) wikkeling moet buiten de secundaire zijn, en niet omgekeerd, zoals hier. Ook moet de secundaire wikkeling een voldoende groot aantal windingen bevatten, minimaal 1000, maar hier zijn er in totaal ongeveer 250 windingen.
Het circuit is vrij eenvoudig: een weerstand, een condensator, een LED, een transistor en de Tesla-transformator zelf.
Dit is een licht gewijzigde Kacher Brovin. In het origineel heeft Brovin's Kacher 2 weerstanden vanaf de basis van de transistor. Hier wordt een van de weerstanden vervangen door een LED die in omgekeerde voorspanning is ingeschakeld.

testen:

We schakelen in en observeren de gloed van een hoogspanningsontlading op het vrije contact van de Tesla-spoel.
We kunnen ook de gloed van neonlampen uit de set zien en gasontlading "energiebesparing". Ja, voor degenen die het niet weten, de lampen gloeien zo, zonder ergens op aangesloten te zijn, vlak bij de spoel.


Zelfs bij een defecte gloeilamp kan er gloed worden waargenomen
Toegegeven, tijdens het experimenteren barstte de lamp van de lamp.
Een hoogspanningsontlading ontsteekt gemakkelijk een lucifer:
De lucifer wordt gemakkelijk ontstoken vanaf de achterkant:

Om een ​​oscillogram van de verbruiksstroom te nemen, heb ik een weerstand van 2 watt geïnstalleerd met een weerstand van 4,7 ohm in de stroomonderbreking. Dit is wat er is gebeurd:

In de eerste screenshot werkt de transformator onbelast, in de tweede wordt een spaarlamp naar voren gebracht. Het is te zien dat het totale stroomverbruik niet verandert, wat niet gezegd kan worden over de oscillatiefrequentie.
Met marker V2 markeerde ik het nulpotentiaal en het middelpunt van de variabele component, voor een totaal van 1,7 volt over een weerstand van 4,7 Ohm, d.w.z. gemiddeld stroomverbruik is
0,36A. En het stroomverbruik is ongeveer 8.5W.

Verfijning:

Een duidelijke ontwerpfout is een heel klein koellichaam. Een paar minuten gebruik van het apparaat is voldoende om de radiator tot 90 graden te verwarmen.
Om de situatie te verbeteren, werd een grotere heatsink van de videokaart gebruikt. De transistor werd naar beneden verplaatst en de LED werd naar de bovenkant van het bord verplaatst.
Met deze radiator zakte de maximale temperatuur naar 60-65 graden.

Videoversie van de recensie:

De videoversie bevat uitpakken, experimenten met verschillende lampen, brandende lucifers, papier, brandend glas, evenals "elektronische schommels". Veel kijk plezier.

Resultaten:

Ik zal beginnen met de nadelen: de grootte van de radiator is verkeerd gekozen - hij is te klein, dus je kunt de transformator letterlijk een paar minuten aanzetten, anders kun je de transistor verbranden. Of je moet de radiator meteen verhogen.
Voordelen: al het andere, enkele solide pluspunten, van het "Wow" -effect tot het ontwaken van interesse in natuurkunde bij kinderen.
Ik raad zeker aan om te kopen.

Het product is door de winkel ter beschikking gesteld voor het schrijven van een recensie. De recensie wordt gepubliceerd in overeenstemming met clausule 18 van de siteregels.

Ik ben van plan om +67 . te kopen Toevoegen aan favorieten Vond de recensie leuk +107 +197

De tekst van het werk is geplaatst zonder afbeeldingen en formules.
De volledige versie van het werk is beschikbaar op het tabblad "Taakbestanden" in PDF-formaat

Oh, hoeveel prachtige ontdekkingen hebben we De geest van verlichting bereidt zich voor en ervaring, de zoon van moeilijke fouten, en genie, vriend van paradoxen, en toeval, god de uitvinder ...

ZOALS. Poesjkin

Invoering

Relevantie van het onderwerp

Experimentele fysica is van groot belang in de ontwikkeling van de wetenschap. Beter één keer zien dan honderd keer horen. Niemand zal betwisten dat het experiment een krachtige stimulans is om de essentie van fenomenen in de natuur te begrijpen.

In onze tijd is het probleem van energieoverdracht over een afstand, in het bijzonder de draadloze overdracht van energie, acuut. Hier kunnen we ons de ideeën herinneren van de grote wetenschapper Nikola Tesla, die zich in de jaren 1900 met deze problemen bezighield en indrukwekkend succes behaalde door zijn beroemde resonantietransformator te bouwen - de Tesla-spoel. Dus besloot ik dit probleem zelf op te lossen en deze experimenten te herhalen.

Onderzoeksdoelen

Monteer werkende Tesla-spoelen met behulp van transistortechnologie (Klasse-E SSTC) en lamptechnologie (VTTC)

Observeer de vorming van verschillende soorten lozingen en ontdek hoe gevaarlijk ze zijn.

Draadloos energie overdragen met een Tesla-spoel

Om de eigenschappen te bestuderen van het elektromagnetische veld dat wordt gegenereerd door de Tesla-spoel

Leer de praktische toepassing van de Tesla-spoel

Onderwerp van studie:

Twee Tesla-spoelen geassembleerd met behulp van verschillende technologieën, velden en ontladingen die door deze spoelen worden gegenereerd.

Onderzoeksmethoden:

Empirisch: observatie van hoogfrequente elektrische ontladingen, onderzoek, experiment.

Theoretisch: ontwerpen van een Tesla-spoel, analyse van de literatuur en mogelijke elektrische circuits voor het samenstellen van de spoel.

Onderzoeksfasen:

Theoretisch gedeelte. De studie van literatuur over het onderzoeksprobleem.

Praktisch gedeelte. Het maken van Tesla-transformatoren en het uitvoeren van experimenten met de gebouwde apparatuur.

Theoretisch gedeelte

Uitvindingen van Nikola Tesla

Nikola Tesla is een uitvinder op het gebied van elektrische en radiotechniek, een ingenieur en een natuurkundige. Geboren en getogen in Oostenrijk-Hongarije, werkte hij in latere jaren voornamelijk in Frankrijk en de VS.

Hij staat ook bekend als een aanhanger van het bestaan ​​van de ether: zijn talrijke experimenten en experimenten zijn bekend, met als doel de aanwezigheid van de ether aan te tonen als een bijzondere vorm van materie die in de technologie kan worden gebruikt. De meeteenheid van magnetische fluxdichtheid is genoemd naar N. Tesla. Tesla werd door hedendaagse biografen beschouwd als "de man die de 20e eeuw heeft uitgevonden" en de "patroonheilige" van de moderne elektriciteit. Het vroege werk van Tesla maakte de weg vrij voor moderne elektrotechniek en zijn vroege ontdekkingen waren innovatief.

In februari 1882 ontdekte Tesla hoe het fenomeen, later het roterende magnetische veld genoemd, in een elektromotor kon worden gebruikt. In zijn vrije tijd werkte Tesla aan de vervaardiging van een model van een asynchrone elektromotor en in 1883 demonstreerde hij de werking van de motor in het stadhuis van Straatsburg.

In 1885 introduceerde Nicola 24 variaties van de Edison-machine, een nieuwe commutator en regelaar die de prestaties aanzienlijk verbeterden.

In 1888-1895 deed Tesla in zijn laboratorium onderzoek naar magnetische velden en hoge frequenties. Deze jaren waren de meest vruchtbare, het was toen dat hij de meeste van zijn uitvindingen patenteerde.

Eind 1896 bereikte Tesla radiotransmissie over een afstand van 48 km.

Tesla richtte een klein laboratorium op in Colorado Springs. Om onweersbuien te bestuderen, ontwierp Tesla een speciaal apparaat, dat een transformator is, waarvan het ene uiteinde van de primaire wikkeling was geaard en het andere was verbonden met een metalen bal op een staaf die zich naar boven uitstrekt. Op de secundaire wikkeling werd een gevoelig zelfafstemapparaat aangesloten dat op een opnameapparaat was aangesloten. Met dit apparaat kon Nikola Tesla veranderingen in het potentieel van de aarde bestuderen, inclusief het effect van staande elektromagnetische golven veroorzaakt door bliksemontladingen in de atmosfeer van de aarde. Observaties brachten de uitvinder op het idee van de mogelijkheid om elektriciteit zonder draden over lange afstanden te transporteren.

Tesla richtte zijn volgende experiment om de mogelijkheid te onderzoeken om onafhankelijk een staande elektromagnetische golf te creëren. Op de enorme basis van de transformator waren windingen van de primaire wikkeling gewikkeld. De secundaire wikkeling was verbonden met een mast van 60 meter lang en eindigde met een koperen bal met een diameter van een meter. Wanneer een wisselspanning van enkele duizenden volts door de primaire spoel werd geleid, ontstond er een stroom met een spanning van enkele miljoenen volts en een frequentie tot 150.000 hertz in de secundaire spoel.

Tijdens het experiment werden bliksemachtige ontladingen afkomstig van een metalen bal geregistreerd. De lengte van sommige ontladingen bereikte bijna 4,5 meter en de donder was te horen op een afstand van maximaal 24 km.

Op basis van het experiment concludeerde Tesla dat het apparaat hem in staat stelde staande golven te genereren die zich sferisch voortplantten vanuit de zender, en vervolgens met toenemende intensiteit convergeerden op een diametraal tegenovergesteld punt op de aardbol, ergens in de buurt van de eilanden Amsterdam en St. Paul in de Indische Oceaan.

In 1917 stelde Tesla het werkingsprincipe voor van een apparaat voor radiodetectie van onderzeeërs.

Een van zijn bekendste uitvindingen is de Tesla-transformator (spoel).

De Tesla-transformator, ook bekend als de Tesla-spoel, is een apparaat dat is uitgevonden door Nikola Tesla en dat zijn naam draagt. Het is een resonantietransformator die een hoge spanning produceert met een hoge frequentie. Het apparaat werd op 22 september 1896 gepatenteerd als "Apparaat voor de productie van elektrische stromen met een hoge frequentie en potentieel."

De eenvoudigste Tesla-transformator bestaat uit twee spoelen - primair en secundair, evenals een vonkbrug, condensatoren, een ringkern en een terminal.

De primaire spoel bevat gewoonlijk meerdere windingen draad of koperen buis met een grote diameter, en de secundaire ongeveer 1000 windingen draad met een kleinere diameter. De primaire spoel vormt samen met de condensator een oscillerend circuit, dat een niet-lineair element bevat - een vonkbrug.

De secundaire spoel vormt ook een oscillerend circuit, waarbij de rol van de condensator voornamelijk wordt vervuld door de capaciteit van de ringkern en zijn eigen interturn-capaciteit van de spoel zelf. De secundaire wikkeling is vaak bedekt met een laag epoxy of vernis om elektrische storingen te voorkomen.

De Tesla-transformator bestaat dus uit twee verbonden oscillerende circuits, wat zijn opmerkelijke eigenschappen bepaalt en het belangrijkste verschil is met conventionele transformatoren.

Na het bereiken van de doorslagspanning tussen de elektroden van de afleider, vindt daarin een lawine-achtige elektrische doorslag van het gas plaats. De condensator wordt ontladen via de afleider naar de spoel. Daarom blijft het circuit van het oscillerende circuit, bestaande uit een primaire spoel en een condensator, gesloten door de vonkbrug en ontstaan ​​​​er hoogfrequente oscillaties. Resonante oscillaties treden op in het secundaire circuit, wat leidt tot het verschijnen van hoge spanning op de terminal.

In alle typen Tesla-transformatoren blijft het hoofdelement van de transformator - de primaire en secundaire circuits - ongewijzigd. Een van zijn onderdelen - de generator van hoogfrequente oscillaties - kan echter een ander ontwerp hebben.

Praktisch gedeelte.

Tesla-spoel (klasse-ESSTC))

Een resonantietransformator bestaat uit twee spoelen die geen gemeenschappelijke ijzeren kern hebben - dit is nodig om een ​​lage koppelingscoëfficiënt te creëren. Op de primaire wikkeling bevinden zich verschillende windingen van dikke draad. Op de secundaire wikkeling worden 500 tot 1500 windingen gewikkeld. Door dit ontwerp heeft de Tesla-spoel een transformatieverhouding die 10-50 keer groter is dan de verhouding van het aantal windingen op de secundaire wikkeling tot het aantal windingen op de primaire. In dit geval moet de voorwaarde voor het optreden van resonantie tussen de primaire en secundaire oscillerende circuits in acht worden genomen. De uitgangsspanning van een dergelijke transformator kan enkele miljoenen volt overschrijden. Het is deze omstandigheid die zorgt voor het verschijnen van spectaculaire ontladingen, waarvan de lengte meerdere meters tegelijk kan bereiken. Op internet vindt u verschillende opties voor de vervaardiging van hoogfrequente en spanningsbronnen. Ik koos een van de ontwerpen.

Ik heb de installatie zelf samengesteld op basis van het bovenstaande schema (Fig. 1). Een spoel gewikkeld op een frame van een kunststof (sanitair)buis met een diameter van 80 mm. De primaire wikkeling bevat slechts 7 windingen, een draad met een diameter van 1 mm, een enkeladerige koperdraad MGTF werd gebruikt. De secundaire wikkeling bevat ongeveer 1000 windingen wikkeldraad met een diameter van 0,15 mm. De secundaire wikkeling is netjes opgewonden, draai om te draaien. Het resultaat is een apparaat dat een hoge spanning produceert met een hoge frequentie. (Figuur 2)

Grote Tesla-spoel (VTTC))

Deze spoel is geassembleerd op basis van de gu-81m generatorpentode volgens een zelfoscillerend circuit, d.w.z. met zelf opgewekte lamprasterstroom.

Zoals te zien is in het diagram (Fig. 3), is de lamp als triode aangesloten, d.w.z. Alle netten zijn met elkaar verbonden. Condensator C1 en diode VD1 vormen een halvegolfverdubbelaar. Weerstand R1 en condensator C3 zijn nodig om de werkingsmodus van de lamp aan te passen. Spoel L2 is nodig om de netstroom op te wekken. Het primaire oscillerende circuit wordt gevormd uit condensator C2 en spoel L1. Het secundaire oscillerende circuit wordt gevormd door de L3-spoel en zijn eigen interturn-capaciteit. De primaire wikkeling op een frame met een diameter van 16 cm bevat 40 windingen met tikken van 30, 32, 34, 36 en 38 windingen om de resonantie aan te passen. De secundaire wikkeling bevat ongeveer 900 windingen op een frame met een diameter van 11 cm. Bovenop de secundaire wikkeling bevindt zich een torus - deze is noodzakelijk voor de accumulatie van elektrische ladingen.

Beide installaties (Fig. 2 en Fig. 3) zijn ontworpen om hoogfrequente hoogspanningsstromen te demonstreren en hoe deze te creëren. Spoelen kunnen ook worden gebruikt voor draadloze overdracht van elektrische stroom. In de loop van het werk zal ik de werking en mogelijkheden demonstreren van de Tesla-spoelen die ik heb gemaakt.

Experimentele experimenten met de Tesla-spoel

Met de voltooide Tesla-spoel kun je een aantal interessante experimenten uitvoeren, maar je moet de veiligheidsregels volgen . Voor experimenten moet er een zeer betrouwbare bedrading zijn, mogen er geen objecten in de buurt van de spoel zijn en moet het mogelijk zijn om de apparatuur in geval van nood spanningsloos te maken.

Tijdens bedrijf creëert de Tesla-spoel prachtige effecten die gepaard gaan met de vorming van verschillende soorten gasontladingen. Meestal verzamelen mensen deze spoelen om naar deze indrukwekkende, mooie verschijnselen te kijken.

De Tesla-spoel kan verschillende soorten ontladingen veroorzaken:

-Sparky- dit zijn vonkontladingen tussen de spoel en een of ander voorwerp dat een karakteristieke knal produceert, als gevolg van een sterke uitzetting van het gaskanaal, zoals bij natuurlijke bliksem, maar op kleinere schaal.

-Streamers - vaag gloeiende dunne vertakte kanalen die geïoniseerde gasatomen bevatten en vrije elektronen splitsen zich ervan af. Stroomt vanaf de spoelterminal rechtstreeks de lucht in zonder de grond in te gaan. Een streamer is een zichtbare ionisatie van de lucht. Die. de gloed van ionen, die de hoogspanning van de transformator vormt.

- Corona ontlading- gloed van luchtionen in een elektrisch hoogspanningsveld. Creëert een prachtige blauwachtige gloed rond hoogspanningsdelen van een structuur met een sterke oppervlaktekromming.

- boogontlading- wordt gevormd met voldoende vermogen van de transformator, als een geaard object in de buurt van de aansluiting wordt gebracht. Een boog flitst tussen hem en de terminal.

Sommige chemicaliën die op de afvoerterminal worden aangebracht, kunnen de kleur van de afvoer veranderen. Natrium verandert bijvoorbeeld de blauwachtige kleur van de afscheiding in oranje, boor in groen, mangaan in blauw en lithium in karmozijn.

Met behulp van deze spoelen kun je een aantal nogal interessante, mooie en spectaculaire experimenten uitvoeren. Laten we beginnen:

Ervaring 1: Demonstratie van gasontladingen. Streamer, vonk, boogontlading

Apparatuur: Tesla spoel, dik koperdraad.

Afb.4 en Afb.5

Wanneer de spoel is ingeschakeld, begint er een ontlading uit de terminal te komen, die 5-7 mm lang is

Experiment 2: Demonstratie van een ontlading in een fluorescentielamp

Apparatuur: Tesla spoel, fluorescentielamp (fluorescentielamp).

Afb.6 Afb.7

Een gloed wordt waargenomen in een fluorescentielamp op een afstand van maximaal 1 m van de installatie.

Experiment 3: Papierexperiment

Apparatuur: Tesla spoel, papier.

Afb.8 Afb.9

Wanneer papier in de afvoer wordt gebracht, bedekt de streamer snel het oppervlak en na een paar seconden licht het papier op

Ervaring 4: "Boom" uit plasma

Apparatuur: Tesla-spoel, dunne draad.

We vertakken de draden bij de draad die eerder van isolatie was ontdaan en bevestigen deze aan de terminal, met als resultaat een "boom" van plasma.

Ervaring 5: Demonstratie van gasontladingen op een grote Tesla-spoel. Streamer, vonk, boogontlading

Apparatuur

Afb.11 Afb.12 Afb.13

Wanneer de spoel is ingeschakeld, begint er een ontlading uit de terminal te komen, die 45-50 cm lang is, wanneer een object naar de torus wordt gebracht, licht een boog op

Ervaring 6: Lozingen in de hand

Apparatuur: grote Tesla spoel, hand.

Afb.14 Afb.15

Wanneer u uw hand naar de streamer brengt, beginnen de ontladingen de hand te raken zonder pijn te veroorzaken

Ervaring 7: Demonstratie van gasontladingen van een object in het Tesla-spoelveld.

Apparatuur: grote Tesla spoel, dik koperdraad.

Afb.16 Afb.17

Afb.18 Afb.19

Wanneer een koperdraad in het veld van de Tesla-spoel wordt geïntroduceerd (met de terminal verwijderd), verschijnt er een ontlading van de draad naar de ringkern.

Ervaring 8: Demonstratie van een ontlading in een bol gevuld met ijl gas in het veld van een Tesla-spoel

Apparatuur: een grote Tesla-spoel, een bol gevuld met ijl gas.

Afb.20 Afb.21

Afb.22 Afb.23

Wanneer een bal in het veld van de Tesla-spoel wordt gebracht, licht een ontlading in de bal op.

Ervaring 9: Demonstratie van ontlading in neon- en fluorescentielampen.

Apparatuur: grote Tesla-spoel, neon- en fluorescentielampen.

Afb.24 Afb.25

Wanneer een lamp in het veld van de Tesla-spoel wordt gestoken, ontsteekt een ontlading in neon- en luminescerende lampen op een afstand van maximaal 1,5 m.

Ervaring 10: Afscheidingen uit de hand

Apparatuur: grote Tesla spoel, hand met folie vingertoppen.

Afb.26 Afb.27 Afb.28

Wanneer u uw hand in het veld van de Tesla-spoel plaatst (met de terminal verwijderd), vindt er een ontlading plaats van de vingertoppen naar de torus.

Conclusie

Alle gestelde doelen zijn behaald. Ik bouwde 2 spoelen en bewees de volgende hypothesen met behulp van hun voorbeeld:

De Tesla-spoel kan verschillende soorten echte elektrische ontladingen genereren.

De ontladingen die door de Tesla-spoel worden gegenereerd, zijn onschadelijk voor mensen en kunnen geen schade veroorzaken door elektrische schokken. U kunt de hoogspanningsuitgangsspoel zelfs aanraken met een stuk metaal of met uw hand. Waarom gebeurt er niets met een persoon bij het aanraken van een hoogfrequente spanningsbron van 1.000.000 V? Omdat wanneer een hoogfrequente stroom vloeit, het zogenaamde skin-effect wordt waargenomen, d.w.z. ladingen stromen alleen langs de randen van de geleider, zonder de kern te raken.

De stroom vloeit door de huid en raakt de inwendige organen niet. Daarom is het veilig om deze bliksemschichten aan te raken.

De Tesla-spoel kan draadloos energie overbrengen door een elektromagnetisch veld te creëren.

De energie van dit veld kan worden overgedragen naar alle objecten in dit veld, van ijle gassen naar een persoon.

Moderne toepassing van de ideeën van Nikola Tesla:

Wisselstroom is de belangrijkste manier om elektriciteit over lange afstanden te transporteren.

Elektrische generatoren zijn de belangrijkste elementen bij de opwekking van elektriciteit in elektriciteitscentrales van het type turbine (HPP, NPP, TPP).

AC-elektromotoren, voor het eerst gemaakt door Nikola Tesla, worden gebruikt in alle moderne werktuigmachines, elektrische treinen, elektrische auto's, trams, trolleybussen.

Radiogestuurde robotica is wijdverbreid, niet alleen in kinderspeelgoed en draadloze televisie- en computerapparatuur (controlepanelen), maar ook in de militaire sfeer, in de civiele sfeer, op het gebied van militaire, civiele en interne, evenals externe veiligheid van landen, enz.

Draadloze opladers worden al gebruikt om mobiele telefoons op te laden.

Wisselstroom, ontwikkeld door Tesla, is de belangrijkste manier om elektriciteit over lange afstanden te transporteren.

Entertainment en showgebruik.

In films zijn afleveringen gebaseerd op de demonstratie van de Tesla-transformator, in computergames.

Aan het begin van de 20e eeuw vond de Tesla-transformator ook populair gebruik in de geneeskunde. Patiënten werden behandeld met zwakke hoogfrequente stromen, die door een dunne laag van het huidoppervlak stroomden, de inwendige organen niet schaadden, terwijl ze een "verstevigend" en "helend" effect uitoefenden.

Het wordt gebruikt om gasontladingslampen te ontsteken en om lekken in vacuümsystemen op te sporen.

Het is een vergissing om te denken dat Tesla-spoelen geen brede praktische toepassing hebben. Ze worden voornamelijk gebruikt in de entertainment- en mediasfeer van entertainment en shows. Tegelijkertijd zijn de spoelen zelf of apparaten die de principes van spoelwerking gebruiken heel gewoon in ons leven, zoals blijkt uit de bovenstaande voorbeelden.

Literatuur

Pishtalo V. Nikola Tesla. Portret tussen maskers. - M: ABC-klassieker, 2010

Rzjonsnitsky B.N. Nikola Tesla. Het leven van geweldige mensen. Een reeks biografieën. Nummer 12. - M: Jonge Garde, 1959.

Feigin O. Nikola Tesla: de erfenis van een grote uitvinder. - M.: Alpina non-fictie, 2012.

Tesla en zijn uitvindingen. http://www.374.ru/index.php?x=2007-11-19-20

Tsverava G.K. Nikola Tesla, 1856-1943. - Leningrad. De wetenschap. 1974.

Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%81%D0%BB%D0%B0,_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0% BE%D0%BB%D0%B0

7. Nikola Tesla: biografie http://www.people.su/107683