นิโคลา เทสลาคือบุคคลในตำนาน และความหมายของสิ่งประดิษฐ์บางอย่างของเขาก็ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่จนถึงทุกวันนี้ เราจะไม่เข้าสู่เวทย์มนตร์ แต่พูดถึงวิธีทำบางสิ่งที่น่าตื่นเต้นตาม "สูตร" ของเทสลา นี่คือขดลวดเทสลา เมื่อได้เจอเธอสักครั้ง คุณจะไม่มีวันลืมภาพอันน่าทึ่งและน่าทึ่งนี้!
ข้อมูลทั่วไป
ถ้าเราพูดถึงหม้อแปลง (คอยล์) ที่ง่ายที่สุด มันจะประกอบด้วยสองคอยส์ที่ไม่มีแกนร่วมกัน ต้องมีลวดหนาอย่างน้อยหนึ่งโหลบนขดลวดปฐมภูมิ อย่างน้อย 1,000 รอบแล้วบาดแผลในทุติยภูมิ โปรดทราบว่าขดลวดเทสลามีอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงที่มากกว่าอัตราส่วนของจำนวนรอบในการม้วนที่สองถึงครั้งแรก 10-50 เท่า
แรงดันไฟขาออกของหม้อแปลงดังกล่าวสามารถเกินหลายล้านโวลต์ เป็นกรณีนี้ที่ทำให้มั่นใจได้ถึงลักษณะของการปลดปล่อยที่น่าทึ่งซึ่งความยาวสามารถเข้าถึงได้หลายเมตรในคราวเดียว
เมื่อความสามารถของหม้อแปลงเป็นอันดับแรกแสดงต่อสาธารณะ?
ในเมืองโคโลราโดสปริงส์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าแห่งหนึ่งเคยถูกไฟไหม้จนหมด เหตุผลก็คือกระแสจากมันไปจ่ายพลังงานให้กับขดลวดหลักของการประดิษฐ์ของนิโคลา เทสลา ในระหว่างการทดลองอันชาญฉลาดนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์ให้ชุมชนเห็นเป็นครั้งแรกว่าการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยืนอยู่นั้นเป็นความจริง หากความฝันของคุณคือขดลวดเทสลา สิ่งที่ยากที่สุดที่จะทำด้วยมือของคุณเองคือขดลวดปฐมภูมิ
จริงๆ แล้ว การทำด้วยตัวเองไม่ใช่เรื่องยาก แต่มันยากกว่ามากที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีรูปลักษณ์ที่น่าดึงดูดใจ
หม้อแปลงธรรมดา
อันดับแรก คุณจะต้องหาแหล่งไฟฟ้าแรงสูงและอย่างน้อย 1.5 kV อย่างไรก็ตาม ควรพึ่งพา 5 kV ทันที จากนั้นเราก็ต่อเข้ากับตัวเก็บประจุที่เหมาะสม หากความจุของมันมากเกินไป คุณสามารถทดลองกับไดโอดบริดจ์ได้เล็กน้อย หลังจากนั้น คุณสร้างช่องว่างที่เรียกว่าประกายไฟ เพื่อประโยชน์ในการสร้างขดลวดเทสลาทั้งหมด
ทำให้มันง่าย: ใช้สายไฟสองสามเส้นแล้วบิดด้วยเทปไฟฟ้าเพื่อให้ปลายเปล่ามองไปในทิศทางเดียว เราปรับช่องว่างระหว่างกันอย่างระมัดระวังเพื่อให้การแยกย่อยอยู่ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าแหล่งพลังงานเล็กน้อย ไม่ต้องกังวล เนื่องจากกระแสไฟเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ แรงดันไฟสูงสุดจะสูงกว่าที่ระบุไว้เล็กน้อยเสมอ หลังจากนั้นโครงสร้างทั้งหมดสามารถเชื่อมต่อกับขดลวดปฐมภูมิได้
ในกรณีนี้ สำหรับการผลิตรอง หมุนได้ 150-200 รอบเท่านั้นแขนกระดาษแข็งใด ๆ หากคุณทำทุกอย่างอย่างถูกต้อง คุณจะได้รับการปลดปล่อยที่ดีรวมถึงการแตกแขนงที่สังเกตได้ มันสำคัญมากที่จะต้องกราวด์เอาต์พุตจากคอยล์ที่สองให้ดี
นี่คือวิธีที่ขดลวดเทสลาที่ง่ายที่สุดกลายเป็น ใครก็ตามที่มีความรู้ด้านไฟฟ้าน้อยที่สุดก็สามารถทำได้ด้วยมือของพวกเขาเอง
ออกแบบอุปกรณ์ที่ "จริงจัง" ยิ่งขึ้น
ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ดี แต่หม้อแปลงไฟฟ้าทำงานอย่างไรซึ่งไม่ละอายที่จะแสดงแม้ในนิทรรศการบางงาน? ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่จะต้องใช้การทำงานมากขึ้น ก่อนอื่น เราเตือนคุณว่าในการดำเนินการทดลองดังกล่าว คุณต้องมีการเดินสายที่เชื่อถือได้มาก ไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาได้! แล้วควรคำนึงถึงอะไร? เทสลาคอยส์อย่างที่เราพูดกันว่าต้องการไฟฟ้าแรงสูงจริงๆ
ต้องมีอย่างน้อย 6 kV มิฉะนั้นคุณจะไม่เห็นการปลดปล่อยที่สวยงามและการตั้งค่าจะผิดเพี้ยนอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ หัวเทียนควรทำจากทองแดงที่เป็นของแข็งเท่านั้น และเพื่อความปลอดภัยของคุณเอง ควรยึดหัวเทียนให้แน่นที่สุดในตำแหน่งเดียว พลังของ "ครัวเรือน" ทั้งหมดควรมีอย่างน้อย 60 วัตต์ แต่จะดีกว่าถ้าใช้ 100 หรือมากกว่า หากค่านี้ต่ำกว่านี้ คุณจะไม่ได้คอยล์เทสลาที่น่าตื่นตาตื่นใจอย่างแน่นอน
สำคัญมาก! ในที่สุดทั้งคาปาซิเตอร์และขดลวดปฐมภูมิจะต้องสร้างวงจรออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่เข้าสู่สภาวะเรโซแนนซ์กับขดลวดทุติยภูมิ
ระวังม้วนอาจก้องในหลายช่วงพร้อมกัน การทดลองแสดงให้เห็นว่าความถี่คือ 200, 400, 800 หรือ 1200 kHz ตามกฎแล้วทุกอย่างขึ้นอยู่กับสภาพและตำแหน่งของขดลวดหลัก หากคุณไม่มีเครื่องกำเนิดความถี่ คุณจะต้องทดลองกับความจุของตัวเก็บประจุ รวมทั้งเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวด
เราขอเตือนคุณอีกครั้งว่าเรากำลังพูดถึงขดลวดเทสลาแบบไบฟิลาร์ (มี 2 คอยส์) ดังนั้นปัญหาของการคดเคี้ยวควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังเพราะไม่เช่นนั้นจะไม่มีความคิดที่สมเหตุสมผล
ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับตัวเก็บประจุ
ควรใช้ตัวเก็บประจุที่มีความจุไม่มากเกินไป (เพื่อให้มีเวลาสะสมประจุตามเวลา) หรือใช้ไดโอดบริดจ์ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขกระแสสลับ เราทราบทันทีว่าการใช้สะพานมีความสมเหตุสมผลมากกว่า เนื่องจากตัวเก็บประจุแทบทุกความจุสามารถใช้ได้ แต่คุณจะต้องใช้ตัวต้านทานพิเศษเพื่อคลายโครงสร้าง กระแสจากเขาเต้นแรงมาก (!)
หมายเหตุ เราไม่ได้เป็นผู้พิจารณาคอยล์เทสลาบนทรานซิสเตอร์ ท้ายที่สุดคุณจะไม่พบทรานซิสเตอร์ที่มีคุณสมบัติตามต้องการ
สำคัญ
โดยทั่วไป เราขอเตือนคุณอีกครั้ง: ก่อนที่จะประกอบขดลวดเทสลา ให้ตรวจสอบสภาพของสายไฟทั้งหมดในบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ ดูแลความพร้อมใช้งานของสายดินคุณภาพสูง! นี่อาจดูเหมือนเป็นคำตักเตือนที่น่าเบื่อ แต่ความตึงเครียดนั้นไม่ควรนำมาล้อเล่น!
จำเป็นต้องแยกขดลวดออกจากกันอย่างน่าเชื่อถือ ไม่เช่นนั้นคุณจะทะลุทะลวงรับประกัน ในขดลวดทุติยภูมิควรทำฉนวนระหว่างชั้นของการหมุนเนื่องจากรอยขีดข่วนบนลวดที่ลึกมากหรือน้อยจะถูกตกแต่งด้วยโคโรนาปล่อยขนาดเล็ก แต่อันตรายอย่างยิ่ง ลงไปทำธุรกิจกันเถอะ!
เริ่มต้น
อย่างที่คุณเห็น คุณไม่จำเป็นต้องมีองค์ประกอบมากมายสำหรับการประกอบ คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าเพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างถูกต้อง คุณไม่เพียงต้องประกอบอุปกรณ์ให้ถูกต้องเท่านั้น แต่ยังต้องกำหนดค่าให้ถูกต้องด้วย! อย่างไรก็ตาม อย่างแรกเลย
หม้อแปลง (MOT) สามารถถอดออกจากเตาไมโครเวฟเก่าได้ เกือบจะเป็นหม้อแปลงไฟฟ้ามาตรฐาน แต่มีข้อแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่งคือ แกนกลางของมันทำงานในโหมดอิ่มตัวเกือบตลอดเวลา ดังนั้นอุปกรณ์ที่มีขนาดกะทัดรัดและเรียบง่ายมากอาจส่งได้ถึง 1.5 kV น่าเสียดายที่พวกเขามีข้อเสียเฉพาะเช่นกัน
ดังนั้น ค่าของกระแสที่ไม่มีโหลดจะอยู่ที่ประมาณสามถึงสี่แอมแปร์ และการให้ความร้อนแม้จะไม่ได้ใช้งานก็มีขนาดใหญ่มาก ในเตาไมโครเวฟโดยเฉลี่ย MOT จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 2-2.3 kV และกำลังไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 500-850 mA
ลักษณะของ MOTs
ระวัง! สำหรับหม้อแปลงเหล่านี้ ขดลวดปฐมภูมิเริ่มต้นที่ด้านล่าง ในขณะที่ขดลวดทุติยภูมิอยู่ที่ด้านบน การออกแบบนี้ให้ฉนวนที่ดีกว่าสำหรับขดลวดทั้งหมด ตามกฎแล้วใน "รอง" จะมีไส้หลอดที่คดเคี้ยวจากแมกนีตรอน (ประมาณ 3.6 โวลต์) ช่างฝีมือที่เอาใจใส่อาจสังเกตเห็นจัมเปอร์โลหะบางประเภทระหว่างโลหะสองชั้น สิ่งเหล่านี้เป็นแถบแม่เหล็ก สำหรับต้องการอะไร
ความจริงก็คือพวกมันปิดตัวเองบางส่วนของสนามแม่เหล็กที่ขดลวดปฐมภูมิสร้างขึ้น สิ่งนี้ทำเพื่อรักษาเสถียรภาพของสนามและกระแสในขดลวดที่สอง หากไม่มีอยู่ในวงจรลัดที่น้อยที่สุดโหลดทั้งหมดไปที่ "หลัก" และความต้านทานของมันมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นชิ้นส่วนเล็กๆ เหล่านี้จะปกป้องหม้อแปลงและคุณ เนื่องจากจะป้องกันผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์มากมาย น่าแปลกที่จะดีกว่าที่จะลบออก? ทำไม?
จำไว้ว่าในเตาไมโครเวฟ ปัญหาเรื่องความร้อนสูงเกินไปของอุปกรณ์สำคัญนี้แก้ไขได้ด้วยการติดตั้งพัดลมอันทรงพลัง หากคุณมีหม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่มีตัวแบ่งกำลังและการกระจายความร้อนจะสูงกว่ามาก สำหรับเตาอบไมโครเวฟที่นำเข้าทั้งหมด ส่วนใหญ่จะเติมด้วยอีพอกซีเรซินอย่างทั่วถึง เหตุใดจึงควรลบออก? ความจริงก็คือในกรณีนี้ "ดรอดาวน์" ของกระแสไฟที่อยู่ภายใต้โหลดจะลดลงอย่างมาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับจุดประสงค์ของเรา สิ่งที่เกี่ยวกับความร้อนสูงเกินไป? เราแนะนำให้ใส่ ILO ในน้ำมันหม้อแปลง
อย่างไรก็ตาม ขดลวดเทสลาแบบแบนโดยทั่วไปไม่มีแกนเฟอร์โรแมกเนติกและหม้อแปลงไฟฟ้า แต่ต้องการแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่สูงกว่า ด้วยเหตุนี้ จึงไม่แนะนำให้เจอแบบนี้ที่บ้าน
เรื่องความปลอดภัยอีกครั้ง
เพิ่มเติมเล็กน้อย: แรงดันไฟที่ขดลวดทุติยภูมิทำให้ไฟฟ้าช็อตระหว่างการพังจะนำไปสู่การเสียชีวิตได้อย่างแน่นอน โปรดจำไว้ว่าวงจรขดลวดเทสลาถือว่ามีความแรงกระแสอยู่ที่ 500-850 A. ค่าสูงสุดของค่านี้ซึ่งยังคงมีโอกาสเอาชีวิตรอดเท่ากับ… 10 ก. ดังนั้นอย่าลืมข้อควรระวังที่ง่ายที่สุดในขณะทำงาน!
ซื้อส่วนประกอบได้ที่ไหนและราคาเท่าไหร่
อนิจจา มีข่าวร้ายอยู่บ้าง: ประการแรก ILO ที่ดีมีราคาอย่างน้อยสองพันรูเบิล ประการที่สอง แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพบมันบนชั้นวางแม้ในร้านค้าเฉพาะ มีเพียงความหวังสำหรับการล่มสลายและ "ตลาดนัด" ซึ่งจะต้องดำเนินการอย่างมากในการค้นหาสิ่งที่คุณกำลังมองหา
ถ้าเป็นไปได้ อย่าลืมใช้ MOT จากเตาไมโครเวฟ Elektronika ของโซเวียตรุ่นเก่า มันไม่กะทัดรัดเหมือนของนำเข้า แต่มันยังทำงานในโหมดของหม้อแปลงทั่วไป ชื่ออุตสาหกรรมของมันคือ TV-11-3-220-50 มีกำลังไฟฟ้าประมาณ 1.5 กิโลวัตต์ ผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 2200 โวลต์ที่เอาต์พุต และกำลังไฟฟ้าอยู่ที่ 800 mA กล่าวโดยสรุป พารามิเตอร์นั้นดีมากแม้กระทั่งสำหรับเวลาของเรา นอกจากนี้ยังมีขดลวดเพิ่มเติม 12V ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเป็นแหล่งพลังงานสำหรับพัดลมที่จะทำให้ประกายไฟของเทสลาเย็นลง
ฉันควรใช้อะไรอีก
ตัวเก็บประจุเซรามิกแรงดันสูงคุณภาพสูงของซีรีส์ K15U1, K15U2, TGK, KTK, K15-11, K15-14 การหามันเป็นเรื่องยาก ดังนั้นจึงเป็นการดีที่จะมีช่างไฟฟ้ามืออาชีพเป็นเพื่อนที่ดี แล้วตัวกรองความถี่สูงล่ะ? คุณจะต้องใช้คอยล์สองตัวที่สามารถกรองความถี่สูงได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่ละเส้นจะต้องมีลวดทองแดงคุณภาพสูงอย่างน้อย 140 รอบ (เคลือบ)
ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับหัวเทียน
อิสโครวิคออกแบบมาเพื่อกระตุ้นการสั่นในวงจร ถ้ามันไม่อยู่ในวงจร พลังก็จะไป แต่เรโซแนนซ์จะไม่ไป นอกจากนี้ แหล่งจ่ายไฟเริ่มที่จะ "ต่อย" ผ่านขดลวดปฐมภูมิ ซึ่งเกือบจะรับประกันว่าจะทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร! หากไม่ปิดหัวเทียน ตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูงจะไม่สามารถชาร์จได้ ทันทีที่ปิด การแกว่งจะเริ่มขึ้นในวงจร เป็นการป้องกันปัญหาบางอย่างที่พวกเขาใช้คันเร่ง เมื่อประกายไฟปิดลง ตัวเหนี่ยวนำจะป้องกันกระแสไฟรั่วจากแหล่งจ่ายไฟ จากนั้นเมื่อวงจรเปิด การเร่งการชาร์จของตัวเก็บประจุจะเริ่มต้นขึ้น
คุณสมบัติอุปกรณ์
สุดท้ายนี้ เราจะพูดอีกสองสามคำเกี่ยวกับหม้อแปลง Tesla เอง: สำหรับขดลวดปฐมภูมิ คุณไม่น่าจะหาลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการได้ ดังนั้นมันจึงง่ายกว่าที่จะใช้ท่อทองแดงจาก อุปกรณ์ทำความเย็น จำนวนรอบคือจากเจ็ดถึงเก้า ใน "รอง" คุณต้องหมุนอย่างน้อย 400 (สูงสุด 800) รอบ เป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนดจำนวนเงินที่แน่นอน ดังนั้นต้องทำการทดลอง หนึ่งเอาต์พุตเชื่อมต่อกับ TOR (ตัวปล่อยฟ้าผ่า) และอันที่สองมีการต่อสายดินอย่างน่าเชื่อถือมาก (!)
จะทำอีซีแอลอย่างไรดี? ใช้ลอนระบายอากาศธรรมดาสำหรับสิ่งนี้ ก่อนที่คุณจะสร้างขดลวดเทสลาซึ่งมีรูปถ่ายอยู่ที่นี่อย่าลืมคิดวิธีออกแบบให้เป็นต้นฉบับมากขึ้น ด้านล่างนี้คือเคล็ดลับบางประการ
กำลังจบ…
อนิจจา แต่อุปกรณ์ที่น่าทึ่งนี้ยังไม่มีการใช้งานจริงมาจนถึงทุกวันนี้ มีคนแสดงการทดลองในสถาบันบางคนได้รับสิ่งนี้โดยจัดสวนแห่ง "ปาฏิหาริย์แห่งไฟฟ้า" ในอเมริกา เมื่อสองสามปีก่อน เพื่อนที่แสนวิเศษคนหนึ่งได้สร้างขดลวดเทสลาขึ้นอย่างสมบูรณ์ … ต้นคริสต์มาส!
เพื่อให้เธอสวยขึ้น เขาใช้สารต่างๆ กับตัวปล่อยฟ้าผ่า ข้อควรจำ: กรดบอริกทำให้ต้นไม้เขียว แมงกานีสทำให้ต้นไม้เป็นสีฟ้า และลิเธียมทำให้เป็นสีแดงเข้ม จนถึงขณะนี้ มีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับจุดประสงค์ที่แท้จริงของการประดิษฐ์นักวิทยาศาสตร์ที่เก่งกาจ แต่วันนี้กลับกลายเป็นสิ่งดึงดูดธรรมดาๆ
วิธีทำเทสลาคอยล์
