Transformator Tesli
Z Wikipedii
 |
Ten artykuł wymaga dopracowania zgodnie z zaleceniami edycyjnymi. Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się na stronie dyskusji tego artykułu w sekcji Dopracować Po wyeliminowaniu wskazanych powyżej niedoskonałości prosimy usunąć szablon {{Dopracować}} z kodu tego artykułu. |
Transformator Tesli (cewka Tesli, transformator rezonansowy, generator Tesli) - transformator powietrzny wytwarzający wysokie napięcie rzędu milionów woltów. Twórcą cewki wysokonapięciowej jest Nikola Tesla.
Spis treści |
[edytuj] Budowa
Transformator można podzielić na 2 zasadnicze części (obwody rezonansowe):
Obwód pierwotny składa się z transformatora zasilającego Tr1, dławików Lb1, Lb2 (chroniących Tr1 i sieć zasilającą), kondensatora C1, iskrownika (Iskr), oraz cewki pierwotnej L1 w postaci kilku zwojów rurki lub grubego drutu. Częstość drgań obwodu pierwotnego zależy od pojemności kondensatora, indukcyjności cewki pierwotnej oraz w pewnym stopniu od przerwy iskrownika.
Obwód wtórny to kondensator C2, którego pojemność jest równa pojemności pomiędzy górną elektrodą (najczęściej wykonaną w formie torusa) a Ziemią, oraz cewka wtórna L2 składająca się zazwyczaj z kilku-kilkunastu tysięcy zwojów cienkiego drutu. Częstość rezonansowa obwodu wtórnego wyraża się wzorem: 
Indukcyjność wzajemna uzwojeń pierwotnego i wtórnego sprzęga oba obwody rezonansowe, zaś różnica pojemności obwodu pierwotnego i wtórnego daje ogromny wzrost napięcia, zgodnie ze wzorem: 
, gdzie U jest napięciem, a C pojemnością kondensatorów. Wzrost napięcia jest skutkiem prawa zachowania energii dla kondensatorów, według którego jeśli w kondensatorze o mniejszej pojemności ma się znajdować taka sama energia jak w kondensatorze o większej pojemności, to napięcie na tym pierwszym będzie wyższe.
[edytuj] Zasada działania
Aby transformator Tesli działał, częstotliwość rezonansowa obwodu wtórnego musi być taka sama jak obwodu pierwotnego. Uzyskuje się to poprzez wstępne obliczenie parametrów transformatora a następnie regulację już zbudowanego urządzenia - polega ona na zmianie długości cewki pierwotnej (przez przesuwanie odczepu) oraz regulację przerwy iskrownika.
Transformator zasilający ładuje kondensator pierwotny C1. Gdy napięcie na kondensatorze dostatecznie wzrośnie, powoduje przeskok iskry i rozpoczęcie drgań rezonansowych: Kondensator rozładowuje się przez cewkę L1, wytwarzając w niej pole magnetyczne. Pole to indukuje wysokie napięcie w obwodzie wtórnym L2/C2. Prąd obwodu wtórnego poprzez cewkę pierwotną ładuje kondensator pierwotny przeciwnym napięciem.
Można obrazowo powiedzieć, że energia z kondensatora jest "przesyłana" do obwodu wtórnego a następnie "zwracana" do pierwotnego. Cały cykl powtarza się z częstotliwością rezonansową.
Indukcyjność podtrzymuje iskrę tak długo, aż straty mocy w obwodzie nie spowodują rozładowania kondensatora i zmniejszenia amplitudy. Następuje przerwa podczas której kondensator jest ładowany, zapala się kolejna iskra i cykl się powtarza.
Jak widać, w pracy całego układu występują dwie nałożone na siebie częstotliwości: Częstotliwość rezonansowa (rzędu kHz do MHz) oraz częstotliwość działania iskrownika (na ogół zgodna z częstotliwością sieci 50Hz)
[edytuj] Efekty, projektowanie, budowa
Niezwykłość cewki Tesli polega nie na jej zasadzie działania - prostym następstwie praw Maxwella - ale na spektakularnych efektach optycznych. Rezonans z Ziemią powoduje, że z torusa wydobywają się różnej długości błyskawice.
Przy projektowaniu należy pamiętać, że transformator zasilający oprócz odpowiedniego napięcia nominalnego, musi posiadać również dostateczną moc. Z oczywistych względów nie należy oczekiwać, że napięcie w obwodzie pierwotnym będzie równe napięciu transformatora na biegu jałowym. Przy zbyt małej mocy napięcie może spaść tak dalece, że nie będzie w stanie nawet przebić iskrownika.
Na schemacie celowo pozostawiono wolny zacisk uziemiający wtyczki sieciowej, by nie sugerować jego połączenia z obwodem wtórnym - nie wolno łączyć "masy" obwodu wtórnego (oznaczonej na schemacie) z masą sieci zasilającej.
Ciekawa jest "technologia" własnoręcznego wykonania kondensatora do cewki Tesli. Na ogół składa się go w formie "kanapki" z kilkudziesięciu warstw folii aluminiowej przekładanej folią ogrodniczą. Innym rozwiązaniem jest zwinięcie długiego "chodnika" z folii w ciasny rulon na rurze PCV.
[edytuj] Inne konstrukcje
Ciekawym rozwiązaniem technicznym są cewki bliźniacze (Twin Coil), jak również dipol półfalowy (Bipolar Coils):
- Twin Coil
Urządzenie to składa się z dwóch identycznych uzwojeń wtórnych zakończonych toroidami, przy czym uzwojenia wtórne nawinięte są w przeciwnych kierunkach. Uzwojenia pierwotne również są identyczne i pracują jako jeden obwód pierwotny, ale kierunek nawijania zwojów jest różny dla każdej z cewek. Za pomocą Twin Coil można uzyskać długie wyładowania pomiędzy toroidami.
- Bipolar Coils
Cewki zwane Bipolarami wykorzystują zasadę 1/2 długości fali. W tym typie cewek uzwojenie wtórne montowane jest poziomo, a uzwojenie pierwotne znajduje się dokładnie w środku uzwojenia wtórnego. Maksymalne napięcie uzyskiwane jest na wolnych końcach uzwojenia wtórnego, zaś w jego centralnej części wynosi zero.
[edytuj] Zagrożenia
W obwodzie pierwotnym cewki Tesli panuje napięcie kilku tysięcy woltów, zaś we wtórnym - kilka milionów. Porażenie prądem z takimi napięciami grozi natychmiastową śmiercią.
[edytuj] Inne generatory wysokiego napięcia
[edytuj] Zobacz też:
[edytuj] Linki zewnętrzne
- NoweEnergie - Transformatory Tesli, badania urządzeń wolnej energii
- Lightning on Demand - Badanie wysokonapięciowych zjawisk elektrycznych
| Wyjazdowe obrady klubu PO: wraca sprawa Staroń |
Podczas wyjazdowego posiedzenia klubu PO w miejscowości Ossa k. Rawy Mazowieckiej Lidia Staroń czyniła wyrzuty kolegom, że nie wsparli jej po publikacji "Rzeczpospolitej". Gazeta napisała, że Staroń zarobiła kilkaset tysięcy zł, bo ustawa, nad którą pracowała, pozwoliła jej uwłaszczyć lokal usługowy. Donald Tusk - relacjonuje zastrzegający anonimowość uczestnik obrad - poparł Staroń, natomiast Zbigniew Chlebowski nie zabrał głosu. |
| Pierwsza ofiara mrozu. Mężczyzna znaleziony na Podkarpaciu |
45-letni mężczyzna jest najprawdopodobniej pierwszą tegoroczną ofiarą mrozów na Podkarpaciu. Policjanci wyjaśniają dokładne przyczyny śmierci mieszkańca Trzebuski. Mężczyznę znaleziono niespełna sto metrów od jego domu. Wiele wskazuje na to, że zmarł w wyniku wychłodzenia organizmu. |
| Pacelt nie jest już wiceministrem sportu |
Ostrowiecki poseł Platformy Obywatelskiej Zbigniew Pacelt został odwołany ze stanowiska wiceministra sportu. |
| Osiedlowy zespół ukradł sprzęt Acid Drinkers |
Policjanci odzyskali sprzęt muzyczny należący do zespołu Acid Drinkers. Złodziejami okazali się 17-letni Jakub K. i 18-letni Paweł K., członkowie osiedlowego zespołu z Ełku. Za kradzież odpowiedzą przed sądem. Grozi im nawet pięć lat więzienia. |
| Pijany policjant spowodował kolizję |
26-letni pijany policjant spowodował w sobotę w Elblągu kolizję. Funkcjonariusz, który miał w wydychanym powietrzu 2,5 promila alkoholu, straci pracę. Czeka go także sprawa karna - poinformowała Justyna Grzeczka z elbląskiej policji. |
| Drugie podejście PO do ustawy o mediach |
PO wraca do rozmów z lewicą o zmianach w mediach. W przyszłym tygodniu politycy Platformy maja wyłożyć na stół nowy projekt ustawy medialnej - dowiedział się "Dziennik". |
| PiS zaniepokojone sprawą posłów Sejmu Litwy z Kartą Polaka |
PiS jest zaniepokojone sprawą posłów litewskiego Sejmu posiadających Kartę Polaka. Dwóm z trzech posłów AWPL grozi utrata mandatu litewskiego posła z powodu przyjęcia przez nich Karty, co budzi na Litwie kontrowersje. |
| Ojciec, gdy wypił, znęcał się nad córką |
Ojciec nadużywał alkoholu. Gdy był pijany, bił córkę drewnianą listewką. Dziewczynka opowiedziała o tym opiekunce ze świetlicy osiedlowej. Ta o sprawie zawiadomiła policję. 47-letniego Arkadiusza L. zatrzymano. Miał prawie promil alkoholu we krwi. Został aresztowany na trzy miesiące. |
| Kaczyński: Pokażemy inne przypadki pijanych posłów w Sejmie |
- PiS nie będzie podejmował żadnych decyzji w sprawie Elżbiety Kruk - powiedział Jarosław Kaczyński. Posłanka w czasie wczorajszych porannych głosowań w Sejmie chwiała się na nogach i niewyraźnie mówiła. |
| Zawieje i zamiecie na południu, dużo śniegu na północy |
Zawieje i zamiecie śnieżne mogą nękać aż do jutrzejszego popołudnia całe południe Polski. na północy, nad Bałtykiem pada i ma padać śnieg. Jak zapowiada Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w ciągu doby może tam spaść nawet 20 centymetrów śniegu. |
