Cum se configurează smartphone-uri și PC-uri. Portal informativ
  • Acasă
  • Siguranță
  • Bobina Tesla experimentează cu bobina. Bobina Tesla și demonstrarea proprietăților incredibile ale câmpului electromagnetic al bobinei Tesla

Bobina Tesla experimentează cu bobina. Bobina Tesla și demonstrarea proprietăților incredibile ale câmpului electromagnetic al bobinei Tesla

Un transformator care crește tensiunea și frecvența de multe ori se numește transformator Tesla. Lămpile de economisire a energiei și fluorescente, kinescoapele televizoarelor vechi, încărcarea bateriilor la distanță și multe altele au fost create datorită principiului de funcționare al acestui dispozitiv. Nu vom exclude utilizarea sa în scopuri de divertisment, deoarece „transformatorul Tesla” este capabil să creeze descărcări violet frumoase - streamere asemănătoare fulgerelor (Fig. 1). În timpul funcționării, se formează un câmp electromagnetic care poate afecta dispozitivele electronice și chiar corpul uman, iar în timpul descărcărilor în aer are loc un proces chimic cu eliberarea de ozon. Pentru a face un transformator Tesla cu propriile mâini, nu este necesar să aveți cunoștințe vaste în domeniul electronicii, trebuie doar să urmați acest articol.

Componentele și principiul de funcționare

Toate transformatoarele Tesla, datorită principiului similar de funcționare, constau din aceleași blocuri:

  1. Alimentare electrică.
  2. conturul primar.

Sursa de alimentare alimentează circuitul primar cu tensiunea și tipul necesar. Circuitul primar creează oscilații de înaltă frecvență care generează oscilații rezonante în circuitul secundar. Ca urmare, pe înfășurarea secundară se formează un curent de înaltă tensiune și frecvență, care tinde să creeze un circuit electric prin aer - se formează un streamer.

Alegerea circuitului primar depinde de tipul bobinei Tesla, de sursa de alimentare și de dimensiunea streamerului. Să ne concentrăm asupra tipului de semiconductor. Se distinge printr-un circuit simplu cu părți accesibile și o tensiune de alimentare mică.

Selectia materialelor si detaliilor

Să căutăm și să selectăm piese pentru fiecare dintre unitățile structurale de mai sus:


După înfășurare, izolăm bobina secundară cu vopsea, lac sau alt dielectric. Acest lucru va împiedica streamerul să intre în el.

Terminal - capacitate suplimentară a circuitului secundar, conectat în serie. Cu streamere mici, nu este necesar. Este suficient să aduceți capătul bobinei cu 0,5–5 cm în sus.

După ce am colectat toate piesele necesare pentru bobina Tesla, procedăm la asamblarea structurii cu propriile mâini.

Construcție și montaj

Facem asamblarea conform celei mai simple scheme din Figura 4.

Instalați separat sursa de alimentare. Piesele pot fi asamblate prin montare la suprafață, principalul lucru este să excludeți un scurtcircuit între contacte.

Când conectați un tranzistor, este important să nu confundați contactele (Fig. 5).

Pentru a face acest lucru, ne referim la diagramă. Fixăm strâns radiatorul de carcasa tranzistorului.

Asamblați circuitul pe un substrat dielectric: o bucată de placaj, o tavă de plastic, o cutie de lemn etc. Separați circuitul de bobine cu o placă sau placă dielectrică, cu un orificiu miniatural pentru fire.

Fixăm înfășurarea primară pentru a preveni căderea și atingerea înfășurării secundare. În centrul înfășurării primare, lăsăm loc pentru bobina secundară, ținând cont de faptul că distanța optimă dintre ele este de 1 cm.Nu este necesară utilizarea cadrului - este suficientă o fixare fiabilă.

Instalăm și fixăm înfășurarea secundară. Facem conexiunile necesare conform schemei. Puteți privi munca transformatorului Tesla fabricat în videoclipul de mai jos.

Pornire, verificare și reglare

Înainte de a porni, îndepărtați dispozitivele electronice de la locul de testare pentru a preveni deteriorarea acestora. Amintiți-vă siguranța electrică! Pentru o lansare de succes, urmați acești pași în ordine:

  1. Setăm rezistența variabilă în poziția de mijloc. Când este aplicată alimentarea cu energie, asigurați-vă că nu există daune.
  2. Verificați vizual prezența streamerului. Dacă lipsește, aducem un bec fluorescent sau o lampă incandescentă la bobina secundară. Strălucirea lămpii confirmă funcționalitatea „transformatorului Tesla” și prezența unui câmp electromagnetic.
  3. Dacă dispozitivul nu funcționează, în primul rând, schimbăm concluziile bobinei primare și abia apoi verificăm tranzistorul pentru defecțiune.
  4. Când porniți prima dată, monitorizați temperatura tranzistorului, dacă este necesar, conectați o răcire suplimentară.

O caracteristică distinctivă a unui transformator Tesla puternic este o tensiune mare, dimensiuni mari ale dispozitivului și o metodă de obținere a oscilațiilor rezonante. Să vorbim puțin despre cum funcționează și despre cum să faci un transformator Tesla de tip scânteie.

Circuitul primar funcționează pe tensiune alternativă. Când este pornit, condensatorul este încărcat. De îndată ce condensatorul este încărcat la maximum, are loc o defalcare a eclatorului - un dispozitiv de doi conductori cu un eclator umplut cu aer sau gaz. După defecțiune, din condensator și bobina primară se formează un circuit în serie, numit circuit LC. Acest circuit creează oscilații de înaltă frecvență, care creează oscilații rezonante și o tensiune uriașă în circuitul secundar (Fig. 6).

Dacă aveți piesele necesare, puteți asambla un transformator Tesla puternic cu propriile mâini chiar și acasă. Pentru a face acest lucru, este suficient să faceți modificări la circuitul de putere redusă:

  1. Măriți diametrele bobinelor și secțiunea transversală a firului de 1,1 - 2,5 ori.
  2. Adăugați un terminal în formă de toroid.
  3. Schimbați sursa de tensiune DC cu una AC cu un factor de amplificare ridicat, furnizând o tensiune de 3–5 kV.
  4. Schimbați circuitul primar conform diagramei din Figura 6.
  5. Adăugați un teren de încredere.

Transformatoarele de scânteie Tesla pot ajunge până la 4,5 kW, producând astfel streamere mari. Cel mai bun efect se obține atunci când se obțin aceiași indicatori de frecvență ai ambelor circuite. Acest lucru poate fi realizat prin calcularea detaliilor în programe speciale - vsTesla, inca și altele. Puteți descărca unul dintre programele în limba rusă de la link: http://ntesla.at.ua/_fr/1/6977608.zip.

Bobina Tesla este un transformator rezonant de înaltă frecvență fără miez feromagnetic, cu care puteți obține o tensiune înaltă pe înfășurarea secundară. Sub acțiunea tensiunii înalte din aer, are loc o defecțiune electrică, similară unei descărcări de fulger. Dispozitivul a fost inventat de Nikola Tesla și îi poartă numele.

În funcție de tipul de element de comutare al circuitului primar, bobinele Tesla sunt împărțite în scânteie (SGTC - Spark gap Tesla coil), tranzistor (SSTC - Solid State Coil Tesla, DRSSTC - Dual Resonant Solid State Coil Tesla). Voi lua în considerare doar bobinele de scânteie, care sunt cele mai simple și mai comune. În conformitate cu metoda de încărcare a condensatorului de buclă, bobinele de scânteie sunt împărțite în 2 tipuri: ACSGTC - bobina Tesla cu eclator și DCSGTC - bobina Tesla cu eferă. În prima variantă, condensatorul este încărcat cu o tensiune alternativă, în a doua, se utilizează o sarcină rezonantă cu o tensiune constantă aplicată.


Bobina în sine este o construcție din două înfășurări și un tor. Înfășurarea secundară este cilindrică, înfășurată pe un tub dielectric cu o sârmă de înfășurare de cupru, într-un strat rând pe rând și are de obicei 500-1500 de spire. Raportul optim dintre diametrul și lungimea înfășurării este de 1:3,5 - 1:6. Pentru a crește rezistența electrică și mecanică, înfășurarea este acoperită cu adeziv epoxidic sau lac poliuretanic. De obicei, dimensiunile înfășurării secundare sunt determinate pe baza puterii sursei de alimentare, adică a unui transformator de înaltă tensiune. După ce s-a determinat diametrul înfășurării, lungimea se găsește din raportul optim. Apoi, diametrul firului de înfășurare este selectat astfel încât numărul de spire să fie aproximativ egal cu valoarea general acceptată. Țevile din plastic de canalizare sunt de obicei folosite ca țeavă dielectrică, dar puteți face și o țeavă de casă folosind foi de hârtie de desen și adeziv epoxidic. Aici și mai jos vorbim de bobine medii, cu o putere de 1 kW și un diametru al înfășurării secundare de 10 cm.

La capătul superior al țevii de înfășurare secundară este instalat un tor conductiv gol, de obicei realizat din țeavă de aluminiu ondulată, pentru a îndepărta gazele fierbinți. Practic, diametrul țevii este selectat egal cu diametrul înfășurării secundare. Diametrul torusului este de obicei de 0,5-0,9 din lungimea înfășurării secundare. Torul are o capacitate electrică, care este determinată de dimensiunile sale geometrice și acționează ca un condensator.

Înfășurarea primară este situată la baza inferioară a înfășurării secundare și are o formă spirală plată sau conică. Constă de obicei din 5-20 de spire de sârmă groasă de cupru sau aluminiu. Curenții de înaltă frecvență curg în înfășurare, drept urmare efectul pielii poate avea un efect semnificativ. Datorită frecvenței înalte, curentul este distribuit în principal în stratul de suprafață al conductorului, reducând astfel aria secțiunii transversale efective a conductorului, ceea ce duce la o creștere a rezistenței active și la o scădere a amplitudinii oscilațiilor electromagnetice. . Prin urmare, cea mai bună opțiune pentru realizarea înfășurării primare ar fi un tub de cupru gol sau o bandă plată lată. Un inel de protecție deschis (Strike Ring) de la același conductor este uneori instalat deasupra înfășurării primare de-a lungul diametrului exterior și împământat. Inelul este proiectat pentru a preveni intrarea descărcărilor în înfășurarea primară. Decalajul este necesar pentru a preveni curgerea curentului prin inel, altfel câmpul magnetic creat de curentul inductiv va slăbi câmpul magnetic al înfășurărilor primare și secundare. Inelul de protecție poate fi eliminat prin împământarea unui capăt al înfășurării primare, în timp ce descărcarea nu va dăuna componentelor bobinei.

Coeficientul de cuplare dintre înfășurări depinde de poziția lor relativă, cu cât sunt mai apropiate, cu atât coeficientul este mai mare. Pentru bobinele de scânteie, valoarea tipică a coeficientului este K=0,1-0,3. Tensiunea de pe înfășurarea secundară depinde de aceasta, cu cât coeficientul de cuplare este mai mare, cu atât este mai mare tensiunea. Dar nu se recomandă creșterea coeficientului de cuplare peste normă, deoarece descărcările vor începe să sară între înfășurări, dăunând înfășurării secundare.


Diagrama arată cea mai simplă versiune a bobinei ACSGTC Tesla.
Principiul de funcționare al bobinei Tesla se bazează pe fenomenul de rezonanță a două circuite oscilatoare cuplate inductiv. Circuitul oscilator primar constă dintr-un condensator C1, o înfășurare primară L1 și este comutat de un eclator, rezultând un circuit închis. Circuitul oscilator secundar este format din înfășurarea secundară L2 și condensatorul C2 (torul cu capacitate), capătul inferior al înfășurării este neapărat împământat. Când frecvența naturală a circuitului oscilator primar coincide cu frecvența circuitului oscilator secundar, există o creștere bruscă a amplitudinii tensiunii și curentului în circuitul secundar. La o tensiune suficient de mare, se produce o defecțiune electrică a aerului sub forma unei descărcări emanate din torus. Este important să înțelegeți ce reprezintă un circuit secundar închis. Curentul circuitului secundar circulă prin înfășurarea secundară L2 și condensatorul C2 (tor), apoi prin aer și pământ (deoarece înfășurarea este împământătă), un circuit închis poate fi descris astfel: pământ-înfășurare-tor-descărcare-pământ. Astfel, descărcările electrice excitante fac parte din curentul buclei. Cu o rezistență mare la împământare, descărcările care emană din torus se vor lovi direct pe înfășurarea secundară, ceea ce nu este bun, așa că trebuie să faceți o împământare de înaltă calitate.

După ce se determină dimensiunile înfășurării secundare și torul, se poate calcula frecvența naturală de oscilație a circuitului secundar. Aici trebuie luat în considerare faptul că înfășurarea secundară, pe lângă inductanță, are o anumită capacitate datorită dimensiunii sale considerabile, care trebuie luată în considerare la calcul, capacitatea înfășurării trebuie adăugată la capacitatea torului. În continuare, trebuie să estimați parametrii bobinei L1 și ai condensatorului C1 ai circuitului primar, astfel încât frecvența naturală a circuitului primar să fie apropiată de frecvența circuitului secundar. Capacitatea condensatorului circuitului primar este de obicei 25-100 nF, pe baza acestui lucru, se calculează numărul de spire ale înfășurării primare, în medie, ar trebui să se obțină 5-20 de spire. La fabricarea înfășurării, este necesară creșterea numărului de spire, în comparație cu valoarea calculată, pentru ajustarea ulterioară a bobinei la rezonanță. Puteți calcula toți acești parametri folosind formule standard dintr-un manual de fizică, există și cărți în rețea despre calcularea inductanței diferitelor bobine. Există, de asemenea, programe speciale de calculatoare pentru calcularea tuturor parametrilor viitoarei bobine Tesla.

Reglarea se efectuează prin schimbarea inductanței înfășurării primare, adică un capăt al înfășurării este conectat la circuit, iar celălalt nu este conectat nicăieri. Al doilea contact este realizat sub forma unei cleme care poate fi aruncată de la o tură la alta, prin urmare nu se utilizează întreaga înfășurare, ci doar o parte a acesteia, inductanța și frecvența naturală a circuitului primar se modifică în consecință. Reglarea se efectuează în timpul pornirilor preliminare ale bobinei, rezonanța se apreciază după lungimea descărcărilor descărcate. Există, de asemenea, o metodă de reglare a rezonanței la rece folosind un generator RF și un osciloscop sau voltmetru RF, fără a fi nevoie să rulați bobina. Trebuie remarcat faptul că descărcarea electrică are o capacitate, drept urmare frecvența naturală a circuitului secundar poate scădea ușor în timpul funcționării bobinei. Împământarea poate avea, de asemenea, un efect mic asupra frecvenței circuitului secundar.

Descărcătorul este un element de comutare în circuitul oscilator primar. Odată cu o defecțiune electrică a eclatorului sub acțiunea tensiunii înalte, în ea se formează un arc, care închide circuitul primar, iar în el apar oscilații amortizate de înaltă frecvență, timp în care tensiunea la condensatorul C1 scade treptat. După ce arcul se stinge, condensatorul de buclă C1 începe din nou să se încarce de la sursa de alimentare, odată cu următoarea defalcare a eclatorului, începe un nou ciclu de oscilații.

Descărcătorul este împărțit în două tipuri: static și rotativ. Un eclator de scânteie static este format din doi electrozi strâns distanțați, distanța dintre care este reglată astfel încât să apară o defecțiune electrică între ei într-un moment în care condensatorul C1 este încărcat la cea mai mare tensiune, sau puțin mai mică decât cea maximă. Distanța aproximativă dintre electrozi este determinată pe baza rezistenței electrice a aerului, care este de aproximativ 3 kV / mm în condiții de mediu standard și depinde, de asemenea, de forma electrozilor. Pentru tensiunea de rețea alternativă, frecvența de funcționare a descărcatorului static (BPS - bătăi pe secundă) va fi de 100 Hz.

Un eclator rotativ (RSG - Rotary spark gap) este realizat pe baza unui motor electric, pe axul căruia este montat un disc cu electrozi, electrozi statici sunt instalați pe fiecare parte a discului, deci atunci când discul se rotește, toți electrozii discului vor zbura între electrozii statici. Distanța dintre electrozi este menținută la minimum. În această opțiune, puteți regla frecvența de comutare într-o gamă largă prin controlul motorului electric, ceea ce oferă mai multe opțiuni pentru configurarea și controlul bobinei. Carcasa motorului trebuie împământată pentru a proteja înfășurarea motorului împotriva defecțiunii atunci când intră o descărcare de înaltă tensiune.

Ca condensator de buclă C1, ansamblurile de condensatoare (MMC - Multi Mini Capacitor) sunt utilizate din condensatoare de înaltă tensiune de înaltă frecvență conectate în serie și în paralel. De obicei, se folosesc condensatoare ceramice de tip KVI-3, precum și condensatoare cu film K78-2. Recent, a fost planificată o tranziție la condensatoare de hârtie de tip K75-25, care s-au dovedit bine în funcțiune. Tensiunea nominală a ansamblului condensatorului pentru fiabilitate ar trebui să fie de 1,5-2 ori tensiunea de vârf a sursei de alimentare. Pentru a proteja condensatorii de supratensiune (impulsuri de înaltă frecvență), un spațiu de aer este instalat paralel cu întregul ansamblu. Eclatorul poate fi doi electrozi mici.

Ca sursă de alimentare pentru încărcarea condensatoarelor, se folosește un transformator de înaltă tensiune T1 sau mai multe transformatoare conectate în serie sau în paralel. Practic, constructorii începători Tesla folosesc un transformator pentru cuptor cu microunde (MOT - Microwave Oven Transformer), a cărui tensiune alternativă de ieșire este de ~ 2,2 kV, puterea este de aproximativ 800 W. În funcție de tensiunea nominală a condensatorului de buclă, MOT-urile sunt conectate în serie de la 2 la 4 bucăți. Utilizarea unui singur transformator nu este recomandabilă, deoarece din cauza tensiunii de ieșire mici, decalajul din descărcător va fi foarte mic, rezultatul va fi rezultate instabile ale bobinei. Motoarele au dezavantaje sub forma unei rezistențe electrice slabe, nu sunt proiectate pentru funcționare continuă, se încălzesc foarte mult sub sarcină grea și, prin urmare, eșuează adesea. Este mai rezonabil să folosiți transformatoare speciale de ulei, cum ar fi OM, OMP, OMG, care au o tensiune de ieșire de 6,3 kV, 10 kV și o putere de 4 kW, 10 kW. De asemenea, puteți face un transformator de înaltă tensiune de casă. Când lucrați cu transformatoare de înaltă tensiune, nu trebuie să uitați de măsurile de siguranță, tensiunea înaltă pune viața în pericol, carcasa transformatorului trebuie să fie împământătă. Dacă este necesar, un autotransformator poate fi instalat în serie cu înfășurarea primară a transformatorului pentru a regla tensiunea de încărcare a condensatorului de buclă. Puterea autotransformatorului nu trebuie să fie mai mică decât puterea transformatorului T1.

Inductorul Ld din circuitul de putere este necesar pentru a limita curentul de scurtcircuit al transformatorului în timpul defecțiunii descărcătorului. Cel mai adesea, inductorul este situat în circuitul de înfășurare secundar al transformatorului T1. Datorită tensiunii înalte, inductanța necesară a inductorului poate lua valori mari de la unități la zeci de Henry. în acest exemplu de realizare, trebuie să aibă o rezistenţă electrică suficientă. Cu același succes, inductorul poate fi instalat în serie cu înfășurarea primară a transformatorului, respectiv, nu este necesară o rezistență electrică ridicată aici, inductanța necesară este cu un ordin de mărime mai mică și se ridică la zeci, sute de milihenri. Diametrul firului de înfășurare nu trebuie să fie mai mic decât diametrul firului de înfășurare primar al transformatorului. Inductanța inductorului se calculează din formula pentru dependența reactanței inductive de frecvența curentului alternativ.

Filtrul trece-jos (LPF) este conceput pentru a preveni pătrunderea impulsurilor de înaltă frecvență ale circuitului primar în circuitul inductorului și înfășurarea secundară a transformatorului, adică pentru a le proteja. Filtrul poate fi în formă de L sau în formă de U. Frecvența de tăiere a filtrului este aleasă cu un ordin de mărime mai mic decât frecvența de rezonanță a circuitelor oscilatorii ale bobinei, dar frecvența de tăiere trebuie să fie mult mai mare decât frecvența de funcționare a eclatorului.


La încărcarea rezonantă a unui condensator de buclă (tip bobină - DCSGTC), este utilizată o tensiune constantă, spre deosebire de ACSGTC. Tensiunea înfășurării secundare a transformatorului T1 este rectificată folosind o punte de diode și netezită de condensatorul St. Capacitatea condensatorului trebuie să fie cu un ordin de mărime mai mare decât capacitatea condensatorului de buclă C1, pentru a reduce ondulația tensiunii continue. . Valoarea capacității este de obicei 1-5 μF, tensiunea nominală pentru fiabilitate este aleasă de 1,5-2 ori tensiunea redresată în amplitudine. În loc de un singur condensator, se pot folosi bănci de condensatoare, de preferință fără a uita de egalizarea rezistențelor la conectarea mai multor condensatoare în serie.

Ca diode punte, se folosesc coloane de diode de înaltă tensiune conectate în serie de tip KTs201 etc.. Curentul nominal al coloanelor de diode trebuie să fie mai mare decât curentul nominal al înfășurării secundare a transformatorului. Tensiunea inversă a coloanelor de diode depinde de circuitul de redresare, din motive de fiabilitate, tensiunea inversă a diodelor ar trebui să fie de 2 ori valoarea amplitudinii tensiunii. Este posibil să se producă poli de diodă de casă prin conectarea diodelor redresoare convenționale în serie (de exemplu, 1N5408, Uobr = 1000 V, Inom = 3 A), folosind rezistențe de egalizare.
În loc de un circuit standard de rectificare și netezire, un dublator de tensiune poate fi asamblat din doi poli de diodă și doi condensatori.

Principiul de funcționare al circuitului de încărcare rezonantă se bazează pe fenomenul de auto-inductanță a inductorului Ld, precum și pe utilizarea unei diode de întrerupere VDo. În momentul în care condensatorul C1 este descărcat, un curent începe să circule prin inductor, crescând conform unei legi sinusoidale, în timp ce în inductor se acumulează energie sub formă de câmp magnetic, iar condensatorul este încărcat, acumulând energie în forma unui câmp electric. Tensiunea de pe condensator crește la tensiunea sursei de alimentare, în timp ce curentul maxim trece prin inductor, iar căderea de tensiune pe acesta este zero. În acest caz, curentul nu se poate opri instantaneu și continuă să curgă în aceeași direcție datorită prezenței auto-inductanței inductorului. Încărcarea condensatorului continuă până la de două ori tensiunea sursei de alimentare. Dioda de întrerupere este necesară pentru a preveni returul energiei de la condensator la sursa de alimentare, deoarece între condensator și sursa de alimentare apare o diferență de potențial egală cu tensiunea sursei de alimentare. De fapt, tensiunea pe condensator nu atinge de două ori valoarea, din cauza prezenței unei căderi de tensiune pe coloana de diode.

Utilizarea unei sarcini de rezonanță face posibilă transferul mai eficient și uniform al energiei către circuitul primar, în timp ce pentru a obține același rezultat (din punct de vedere al lungimii de descărcare), DCSGTC necesită mai puțină putere de la sursa de alimentare (transformatorul T1) decât ACSGTC. Descărcările capătă o îndoire lină caracteristică, datorită unei tensiuni de alimentare stabile, spre deosebire de ACSGTC, unde următoarea apropiere a electrozilor din RSG poate avea loc în timp la orice secțiune a tensiunii sinusoidale, inclusiv lovirea de tensiune zero sau joasă și, ca urmare, o lungime variabilă a debitului (descărcare ruptă).

Imaginea de mai jos arată formulele pentru calcularea parametrilor bobinei Tesla:

Vă sugerez să vă familiarizați cu experiența mea de construcție.

1

Kochneva L.S. (Perm, MBOU „Gimnaziul nr. 17”)

1. Pishtalo V. Nikola Tesla. Portret printre măști. - M: ABC Classics, 2010.

2. Rzhonsnitsky B.N. Nikola Tesla. Viața unor oameni minunați. O serie de biografii. Numărul 12. - M: Young Guard, 1959.

3. Feigin O. Nikola Tesla: Moștenirea unui mare inventator. – M.: Alpina non-fiction, 2012.

4. Tesla și invențiile sale. http://www.374.ru/index.php?x=2007-11-19-20.

5. Tsverava G. K. Nikola Tesla, 1856-1943. - Leningrad. Știința. 1974.

6. Wikipedia https://ru.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.

O, câte descoperiri minunate avem

Pregătiți spiritul de iluminare

Și experiența, fiul greșelilor grele,

Și geniu, paradoxuri prietene,

Și șansa, Dumnezeu este inventatorul...

LA FEL DE. Pușkin

Relevanța subiectului

Fizica experimentală este de mare importanță în dezvoltarea științei. Mai bine să vezi o dată decât să auzi de o sută de ori. Nimeni nu va contrazice faptul că experimentul este un impuls puternic pentru înțelegerea esenței fenomenelor din natură.

În vremea noastră, problema transmiterii energiei la distanță, în special a transmiterii energiei fără fir, este acută. Aici putem aminti ideile marelui om de știință Nikola Tesla, care s-a ocupat de aceste probleme încă din anii 1900 și a obținut un succes impresionant prin construirea celebrului său transformator rezonant - bobina Tesla. Așa că am decis să rezolv singur această problemă, încercând să repet aceste experimente.

Obiectivele cercetării

Asamblați bobine Tesla funcționale folosind tehnologia tranzistorilor (Class-E SSTC) și tehnologia lămpii (VTTC)

Observați formarea diferitelor tipuri de descărcări și aflați cât de periculoase sunt acestea.

Transferați energie fără fir folosind o bobină Tesla

Pentru a studia proprietățile câmpului electromagnetic generat de bobina Tesla

Aflați aplicația practică a bobinei Tesla

Subiect de studiu

Două bobine Tesla asamblate folosind diferite tehnologii, câmpuri și descărcări generate de aceste bobine.

Metode de cercetare:

Empiric: observarea descărcărilor electrice de înaltă frecvență, cercetare, experiment.

Teoretic: proiectarea unei bobine Tesla, analiza literaturii și posibile circuite electrice pentru asamblarea bobinei.

Etapele cercetării

Partea teoretică. Studiul literaturii despre problema cercetării.

Partea practică. Fabricarea transformatoarelor Tesla și efectuarea experimentelor cu echipamentele construite.

Partea teoretică

Invențiile lui Nikola Tesla

Nikola Tesla - inventator în domeniul ingineriei electrice și radio, inginer, fizician. Născut și crescut în Austro-Ungaria, în anii următori a lucrat mai ales în Franța și SUA.

El este cunoscut și ca susținător al existenței eterului: sunt cunoscute numeroasele sale experimente și experimente, al căror scop a fost să arate prezența eterului ca formă specială de materie care poate fi folosită în tehnologie. Unitatea de măsură a densității fluxului magnetic este numită după N. Tesla. Tesla a fost considerată de biografii contemporani „omul care a inventat secolul al XX-lea” și „sfântul patron” al electricității moderne. Lucrările timpurii ale lui Tesla au deschis calea pentru inginerie electrică modernă, iar descoperirile sale timpurii au fost inovatoare.

În februarie 1882, Tesla și-a dat seama cum să folosească fenomenul, numit mai târziu câmp magnetic rotativ, într-un motor electric. În timpul liber, Tesla a lucrat la fabricarea unui model de motor electric asincron, iar în 1883 a demonstrat funcționarea motorului la Primăria din Strasbourg.

În 1885, Nicola a introdus 24 de variante ale mașinii Edison, un nou comutator și regulator care a îmbunătățit considerabil performanța.

În 1888-1895, Tesla a fost angajat în cercetarea câmpurilor magnetice și a frecvențelor înalte în laboratorul său. Acești ani au fost cei mai rodnici, atunci a brevetat majoritatea invențiilor sale.

La sfârșitul anului 1896, Tesla a realizat transmisia radio pe o distanță de 48 km.

Tesla a înființat un mic laborator în Colorado Springs. Pentru a studia furtunile, Tesla a proiectat un dispozitiv special, care este un transformator, un capăt al înfășurării primare a căruia era împământat, iar celălalt a fost conectat la o bilă de metal pe o tijă care se extinde în sus. La înfășurarea secundară a fost conectat un dispozitiv sensibil cu auto-ajustare conectat la un dispozitiv de înregistrare. Acest dispozitiv i-a permis lui Nikola Tesla să studieze modificările potențialului Pământului, inclusiv efectul undelor electromagnetice staționare cauzate de descărcările de fulgere în atmosfera terestră. Observațiile l-au condus pe inventator la ideea posibilității de a transmite electricitate fără fire pe distanțe lungi.

Tesla și-a direcționat următorul experiment pentru a explora posibilitatea de a crea în mod independent o undă electromagnetică staționară. Pe baza uriașă a transformatorului erau spire înfăşurate ale înfăşurării primare. Înfășurarea secundară era conectată la un catarg de 60 de metri și se termina cu o bilă de cupru cu diametrul unui metru. Când o tensiune alternativă de câteva mii de volți a fost trecută prin bobina primară, în bobina secundară a apărut un curent cu o tensiune de câteva milioane de volți și o frecvență de până la 150 de mii de herți.

În timpul experimentului, au fost înregistrate descărcări asemănătoare unui fulger care emană dintr-o bilă de metal. Lungimea unor descărcări a ajuns la aproape 4,5 metri, iar tunetul s-a auzit la o distanță de până la 24 km.

Pe baza experimentului, Tesla a concluzionat că dispozitivul i-a permis să genereze unde staționare care s-au propagat sferic de la transmițător și apoi au converjat cu o intensitate crescândă într-un punct diametral opus de pe glob, undeva în apropierea insulelor Amsterdam și St. Paul din Oceanul Indian.

În 1917, Tesla a propus principiul de funcționare a unui dispozitiv pentru detectarea radio a submarinelor.

Una dintre cele mai faimoase invenții ale sale este transformatorul (bobina) Tesla.

Transformatorul Tesla, cunoscut și sub numele de bobina Tesla, este un dispozitiv inventat de Nikola Tesla și care îi poartă numele. Este un transformator rezonant care produce tensiune înaltă la frecvență înaltă. Dispozitivul a fost brevetat la 22 septembrie 1896 ca „Aparat pentru producerea de curenți electrici de înaltă frecvență și potențial”.

Cel mai simplu transformator Tesla este format din două bobine - primar și secundar, precum și un eclator, condensatori, un toroid și un terminal.

Bobina primară conține de obicei mai multe spire de sârmă de diametru mare sau tub de cupru, iar secundara aproximativ 1000 de spire de sârmă de diametru mai mic. Bobina primară împreună cu condensatorul formează un circuit oscilator, care include un element neliniar - un eclator.

Bobina secundară formează, de asemenea, un circuit oscilator, unde rolul condensatorului este îndeplinit în principal de capacitatea toroidului și de propria capacitate interturn a bobinei în sine. Înfășurarea secundară este adesea acoperită cu un strat de epoxid sau lac pentru a preveni defecțiunea electrică.

Astfel, transformatorul Tesla constă din două circuite oscilatoare conectate, ceea ce determină proprietățile sale remarcabile și este principala sa diferență față de transformatoarele convenționale.

După atingerea tensiunii de defalcare între electrozii descărcătorului, în acesta are loc o defecțiune electrică asemănătoare avalanșei. Condensatorul este descărcat prin descărcător către bobină. Prin urmare, circuitul circuitului oscilator, constând dintr-o bobină primară și un condensator, rămâne închis prin eclator, iar în el apar oscilații de înaltă frecvență. În circuitul secundar apar oscilații rezonante, ceea ce duce la apariția unei tensiuni înalte la bornă.

În toate tipurile de transformatoare Tesla, elementul principal al transformatorului - circuitele primar și secundar - rămâne neschimbat. Cu toate acestea, una dintre părțile sale - generatorul de oscilații de înaltă frecvență - poate avea un design diferit.

Partea practică

Bobina Tesla (SSTC Clasa-E)

Un transformator rezonant este format din două bobine care nu au un miez comun de fier - acest lucru este necesar pentru a crea un coeficient de cuplare scăzut. Pe înfășurarea primară există mai multe spire de sârmă groasă. De la 500 la 1500 de spire sunt înfășurate pe înfășurarea secundară. Datorită acestui design, bobina Tesla are un raport de transformare care este de 10-50 de ori mai mare decât raportul dintre numărul de spire de pe înfășurarea secundară și numărul de spire de pe primar. În acest caz, trebuie respectată condiția pentru apariția rezonanței între circuitele oscilatorii primar și secundar. Tensiunea de ieșire a unui astfel de transformator poate depăși câteva milioane de volți. Tocmai această împrejurare asigură apariția unor descărcări spectaculoase, a căror lungime poate ajunge la câțiva metri deodată. Pe Internet, puteți găsi diferite opțiuni pentru fabricarea surselor de înaltă frecvență și tensiune. Am ales unul dintre modele.

Am asamblat singur instalația pe baza diagramei de mai sus (Fig. 1). O bobină înfășurată pe un cadru dintr-o țeavă de plastic (saniță) cu un diametru de 80 mm. Înfășurarea primară conține doar 7 spire, un fir cu diametrul de 1 mm, a fost folosit un fir de cupru cu un singur miez MGTF. Înfășurarea secundară conține aproximativ 1000 de spire de sârmă de înfășurare cu diametrul de 0,15 mm. Înfășurarea secundară este înfășurată îngrijit, rând pe rând. Rezultatul este un dispozitiv care produce tensiune înaltă la frecvență înaltă (Fig. 2).

Bobina Tesla mare (VTTC)

Această bobină este asamblată pe baza pentodului generatorului gu-81m conform unui circuit auto-oscilant, adică. cu curent de grilă a lămpii autoexcitate.

După cum se poate vedea din diagramă (Fig. 3), lampa este conectată ca o triodă, adică. Toate rețelele sunt conectate între ele. Condensatorul C1 și dioda VD1 formează un dublator cu jumătate de undă. Rezistorul R1 și condensatorul C3 sunt necesare pentru a regla modul de funcționare a lămpii. Bobina L2 este necesară pentru a excita curentul rețelei. Circuitul oscilator primar este format din condensatorul C2 și bobina L1. Circuitul oscilator secundar este format din bobina L3 și propria sa capacitate interturn. Înfășurarea primară pe un cadru cu diametrul de 16 cm conține 40 de spire cu robinete de la 30, 32, 34, 36 și 38 de spire pentru reglarea rezonanței. Înfășurarea secundară conține aproximativ 900 de spire pe un cadru cu diametrul de 11 cm. Un toroid este situat deasupra înfășurării secundare - este necesar pentru acumularea de sarcini electrice.

Ambele instalații (Fig. 2 și Fig. 3) sunt proiectate pentru a demonstra curenții de înaltă tensiune de înaltă frecvență și cum să le creeze. Bobinele pot fi, de asemenea, utilizate pentru transmiterea fără fir a curentului electric. Pe parcursul lucrărilor, voi demonstra funcționarea și capacitățile bobinelor Tesla pe care le-am realizat.

Experimente experimentale folosind bobina Tesla

Cu bobina Tesla finită, puteți efectua o serie de experimente interesante, dar trebuie să respectați regulile de siguranță. Pentru experimente, trebuie să existe cablaje foarte fiabile, nu ar trebui să existe obiecte în apropierea bobinei și ar trebui să fie posibilă deconectarea echipamentului în caz de urgență.

În timpul funcționării, bobina Tesla creează efecte frumoase asociate cu formarea diferitelor tipuri de descărcări de gaze. De obicei, oamenii colectează aceste bobine pentru a se uita la aceste fenomene impresionante și frumoase.

Bobina Tesla poate crea mai multe tipuri de descărcări:

Scânteile sunt descărcări de scântei între o bobină și un obiect care produce un pop caracteristic datorită unei expansiuni puternice a canalului de gaz, ca în cazul fulgerului natural, dar la o scară mai mică.

Streamerele sunt canale ramificate subțiri, slab strălucitoare, care conțin atomi de gaz ionizat și electroni liberi despărțiți de ei. Curge de la terminalul bobinei direct în aer fără a intra în pământ. Un streamer este o ionizare vizibilă a aerului. Acestea. strălucirea ionilor, care formează tensiunea înaltă a transformatorului.

Descărcare corona - strălucirea ionilor de aer într-un câmp electric de înaltă tensiune. Creează o strălucire albăstruie frumoasă în jurul părților de înaltă tensiune ale unei structuri cu o curbură puternică a suprafeței.

Descărcarea arcului - se formează cu o putere suficientă a transformatorului, dacă un obiect împământat este adus aproape de terminalul său. Un arc fulgeră între el și terminal.

Unele substanțe chimice aplicate terminalului de descărcare sunt capabile să schimbe culoarea descărcării. De exemplu, sodiul schimbă culoarea albăstruie a descărcării în portocaliu, borul în verde, manganul în albastru și litiul în purpuriu.

Cu ajutorul acestor bobine, puteți efectua o serie de experimente destul de interesante, frumoase și spectaculoase. Deci, să începem:

Experiența 1: Demonstrarea deversărilor de gaze. Streamer, scânteie, descărcare cu arc

Echipament: bobină Tesla, sârmă groasă de cupru.

Orez. 4 Fig. 5

Când bobina este pornită, începe să iasă o descărcare din terminal, care are 5-7 mm lungime

Experimentul 2: Demonstrarea unei descărcări într-o lampă fluorescentă

Echipament: bobină Tesla, lampă fluorescentă (lampă fluorescentă).

Se observă o strălucire într-o lampă fluorescentă la o distanță de până la 1 m de instalație.

Experimentul 3: Experimentul pe hârtie

Echipament: bobină Tesla, hârtie.

Când hârtie este introdusă în descărcare, streamerul își acoperă rapid suprafața și după câteva secunde hârtia se aprinde

Experiența 4: „Arborele” din plasmă

Echipament: bobină Tesla, sârmă subțire.

Ramificăm firele la firul care a fost anterior dezbrăcat de izolație și îl fixăm pe terminal, ca urmare obținem un „arboresc” de plasmă.

Experiența 5: Demonstrarea descărcărilor de gaze pe o bobină mare Tesla. Streamer, scânteie, descărcare cu arc

Când bobina este pornită, din terminal începe să iasă o descărcare, care are 45-50 cm lungime, când un obiect este adus la toroid, se aprinde un arc.

Experiența 6: Descărcări în mână

Echipament: bobina mare Tesla, manual.

Când îți aduci mâna la streamer, scurgerile încep să lovească mâna fără a provoca durere

Experiența 7: Demonstrarea descărcărilor de gaze de la un obiect situat în câmpul de bobine Tesla.

Echipament: bobină mare Tesla, sârmă groasă de cupru.

Când un fir de cupru este introdus în câmpul bobinei Tesla (cu terminalul scos), din fir apare o descărcare către toroid.

Experiența 8: Demonstrarea unei descărcări într-o minge umplută cu gaz rarefiat în câmpul unei bobine Tesla

Echipament: o bobină mare Tesla, o minge umplută cu gaz rarefiat.

Când o minge este introdusă în câmpul bobinei Tesla, se aprinde o descărcare în interiorul mingii.

Experiența 9: Demonstrarea descărcării în lămpi de neon și fluorescente.

Echipament: bobină mare Tesla, lămpi cu neon și fluorescente.

Când o lampă este introdusă în câmpul bobinei Tesla, o descărcare se aprinde în interiorul lămpilor cu neon și luminiscente la o distanță de până la 1,5 m.

Experiența 10: Descărcări de la mână.

Echipament: bobină mare Tesla, mână cu vârfurile degetelor din folie.

Când puneți mâna în câmpul bobinei Tesla (cu terminalul scos), are loc o descărcare de la vârful degetelor către toroid.

Concluzie

Toate obiectivele stabilite au fost atinse. Am construit 2 bobine și am demonstrat următoarele ipoteze folosind exemplul lor:

Bobina Tesla poate genera descărcări electrice reale de diferite tipuri.

Descărcările generate de bobina tesla sunt inofensive pentru oameni și nu pot provoca daune prin șoc electric. Puteți chiar să atingeți bobina de ieșire de înaltă tensiune cu o bucată de metal sau cu mâna. De ce nu se întâmplă nimic cu o persoană când atinge o sursă de tensiune de înaltă frecvență de 1.000.000 V? Pentru că atunci când curge un curent de înaltă frecvență, se observă așa-numitul efect de piele, adică. sarcinile curg numai de-a lungul marginilor conductorului, fără a atinge miezul.

Curentul trece prin piele și nu atinge organele interne. De aceea este sigur să atingeți aceste fulgere.

Bobina Tesla poate transmite energie fără fir prin crearea unui câmp electromagnetic.

Energia acestui câmp poate fi transferată oricăror obiecte din acest câmp, de la gaze rarefiate la o persoană.

Aplicarea modernă a ideilor lui Nikola Tesla

Curentul alternativ este principala modalitate de transmitere a energiei electrice pe distanțe lungi.

Generatoarele electrice sunt elementele principale în generarea de energie electrică la centralele electrice de tip turbină (CEP, CNE, CTE).

Motoarele electrice cu curent alternativ, create pentru prima dată de Nikola Tesla, sunt folosite în toate mașinile-unelte moderne, trenurile electrice, mașinile electrice, tramvaiele, troleibuzele.

Robotica radiocontrolată s-a răspândit nu numai în jucăriile pentru copii și în dispozitivele de televiziune și computer fără fir (panouri de control), ci și în sfera militară, în sfera civilă, în probleme de securitate militară, civilă și internă, precum și externă a ţări, etc.

Încărcătoarele wireless sunt deja folosite pentru a încărca telefoanele mobile.

Curentul alternativ, inițiat de Tesla, este principala modalitate de transmitere a energiei electrice pe distanțe lungi.

Divertisment și utilizarea spectacolului.

În filme, episoadele se bazează pe demonstrația transformatorului Tesla, în jocurile pe calculator.

La începutul secolului al XX-lea, transformatorul Tesla și-a găsit o utilizare populară în medicină. Pacienții au fost tratați cu curenți slabi de înaltă frecvență, care, curgând printr-un strat subțire al suprafeței pielii, nu dăunau organelor interne, exercitând în același timp un efect de „tonifiere” și „vindecare”.

Este folosit pentru a aprinde lămpile cu descărcare în gaz și pentru a găsi scurgeri în sistemele de vid.

Este o greșeală să credem că bobinele Tesla nu au o aplicație practică largă. Utilizarea lor principală este în sfera de divertisment și media a divertismentului și spectacolelor. În același timp, bobinele în sine sau dispozitivele care folosesc principiile de funcționare a bobinei sunt destul de comune în viața noastră, așa cum demonstrează exemplele de mai sus.

Link bibliografic

Koshkin A.A. TESLA COIL ȘI CERCETAREA POSIBILITĂȚILOR LUI // Buletinul științific al școlii internaționale. - 2018. - Nr. 1. - P. 125-133;
URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=530 (data accesului: 30/01/2020).

Nu cu mult timp în urmă, așa-numitele lămpi cu plasmă au apărut în sortimentul diferitelor magazine, emitând fulgere pe suprafața unei mingi de sticlă. Aceste lămpi au câștigat rapid popularitate, dar puțini oameni știu că aceste dispozitive au fost inventate de Nikola Tesla în anii 1910 ai secolului trecut. Mai întâi trebuie să înțelegeți structura internă a acestei invenții uimitoare. De fapt, acesta este un transformator obișnuit de tip special. El folosește în lucrarea sa rezonanța care apare în așa-numitele unde magnetice stătătoare. Există foarte puține ture pe înfășurarea primară, generează scântei oscilante, colectând energie într-un condensator și, prin urmare, se produce scântei într-o anumită perioadă de timp. Înfășurarea secundară funcționează pe baza unei bobine cu flux direct de fire. Frecvența de oscilație a perechii de circuite trebuie să se potrivească, ceea ce va duce la apariția unui curent alternativ extrem de mare de înaltă frecvență între cele două capete ale bobinei de pe înfășurarea secundară. Acest lucru determină vizualizarea sub forma acelorași fulgere violet.


Un transformator rezonant este adesea comparat cu un pendul obișnuit, unde frecvența și amplitudinea vor depinde direct de forța cu care este împins întregul sistem. Acumularea se poate face în prezența oscilațiilor libere, ceea ce mărește foarte mult lungimea cursei și, de asemenea, crește timpul pentru extincția completă. Același lucru se întâmplă și cu bobina. Înfășurarea secundară se balansează, iar generatorul o balansează. Sincronizarea este asigurată de circuitul primar și de generator în același timp, ceea ce vă permite să reglați fin sistemul în funcție de sarcină. În acest moment, majoritatea oamenilor îl cunosc doar ca pe o jucărie. Dar, de fapt, acest sistem are o aplicație reală.

Folosind o bobină Tesla în realitate

Tensiunile de ieșire pot atinge adesea valori incredibile de câteva milioane de volți. Acesta este un fenomen unic în lumea electricității, deoarece curenții atât de mari sunt rareori caracterizați de valuri atât de lungi. Puterea electrică a spațiului aerian străbate o distanță uriașă cu descărcări stabile, iar cu o putere mare a generatorului, lungimea poate ajunge la mulți metri. Astfel de săli de demonstrație cu acest miracol al fizicii planetei noastre sunt adesea instalate în multe universități din întreaga lume. Aceste fenomene se reflectă în celebra jucărie. Când atingem mingea, fulgerul este atras de mâinile noastre, ca de un obiect cu o conductivitate relativ mare. Sângele nostru și alte fluide corporale sunt pline de săruri și metale, ceea ce ne face un conductor excelent.


Chiar la începutul secolului trecut, această schemă era folosită pentru a transmite semnale pe distanțe mari, deoarece descărcările au și o parte invizibilă. Oamenii au început să încerce să le folosească pentru a transmite unde radio pe distanțe scurte pentru transmisia cu telecomandă, dar o astfel de aplicație era prea periculoasă pentru sănătatea oamenilor. Apoi au fost efectuate numeroase experimente în domeniul medicinei. Așa-numita darsonvalizare este încă folosită, iar dispozitivele în sine nu sunt altceva decât un generator Tesla de cea mai mică dimensiune. Curentul gâdilă pielea, dar nu pătrunde adânc în corp. Efectul tonic al acestui tratament a găsit rapid aplicare în realitate, este folosit pentru tratarea bolilor de piele, stimulează creșterea părului și vă permite să șlefuiți cicatricile, reducând dimensiunea nodulilor.

Acest tip de generator este cel care aprinde lămpile cu descărcare în gaz. Sistemele de vid sunt testate cu aceste grinzi pentru fisuri în carcase. Fulgerul se va întinde cu siguranță către defect.

Sunt lămpile Tesla periculoase pentru oameni?

Putem spune fără echivoc că există un pericol, așa că trebuie să urmați 100% instrucțiunile atașate. Nu vă țineți de mână și atingeți sticla lămpii, precum și încercați să atingeți mingea cu mâinile ude. În special, nu recomandăm insistent să faceți astfel de circuite fără experiență adecvată acasă. Puteți dezactiva numeroase aparate electrice din casa dvs., puteți arde cablurile. Dar acestea nu sunt cele mai grave consecințe. Milioane de volți de transformatoare Tesla pot ucide o persoană cu o singură atingere dacă face o greșeală. Efectul este similar cu a fi lovit de fulger. Prin urmare, fiți extrem de atenți, mai ales aveți grijă de copii. Sub 12 ani, achiziționarea unor astfel de lămpi este puternic descurajată. De asemenea, cumpărați aceste dispozitive numai de la producători de renume. Copiile de la companii chineze fără nume sunt adesea electrocutate în așa măsură încât părul și mânecile îmbrăcămintei pot lua foc pe mâini, iar unghiile pot fi, de asemenea, topite. Jucăria poate aduce mari probleme, fii vigilent.

Bobina Tesla și demonstrație de proprietăți incredibile

Câmp electromagnetic al bobinei Tesla

Cuprins

Introducere…………………………………………………………………..………..2 pag

    Partea teoretică

    1. Nikola Tesla și invențiile sale…………..…………............. 5 p.

      Diagrama de instalare a bobinei Tesla…………………………………………..................8 p.

    Partea practică

    1. Ancheta sociologică în rândul studenților FSOSH Nr. 5 ... ... 8 p.

      Ansamblul bobinei Tesla………….…..………….9 pagina

      Calculul principalelor caracteristici ale bobinei Tesla fabricate 9 p.

      Experimente experimentale cu utilizarea bobinei Tesla………11 pp.

      Aplicarea modernă a ideilor lui Tesla…………………………..13 pp.

      Reportaj foto și video al studiului………………..14 p.

Concluzie………………………………………………………….……..15 p.

Referințe…………………………………………………………….…..16 p.

Cereri………………………………………………….…….……….…..18 p.

Introducere

Aș putea împărți globul, dar niciodată

Nu o voi face.

Scopul meu principal a fost să evidențiez fenomene noi

și răspândiți idei care vor deveni

puncte de plecare pentru noi cercetări.

Nikola Tesla

« Am reușit în sfârșit să creez descărcări, a căror putere depășește cu mult puterea fulgerului. Ești familiarizat cu expresia „nu poți sări deasupra capului tău”? Este o iluzie. Un bărbat poate face orice”. În Anul Internațional al Luminii și Tehnologiilor Luminii, cred că merită amintit personalitatea legendară Nikola Tesla, iar semnificația unora dintre invențiile sale este contestată până astăzi. S-au spus multe lucruri diferite despre el, dar în cea mai mare parte oamenii, inclusiv eu, sunt unanimi în opinia lor - Tesla a făcut multe pentru dezvoltarea științei și tehnologiei pentru timpul său. Multe dintre brevetele sale au prins viață, în timp ce unele rămân încă dincolo de înțelegerea esenței. Dar principalele merite ale Tesla pot fi considerate studiul naturii electricității. Mai ales tensiune înaltă. Tesla și-a uimit prietenii și colegii cu experimente uimitoare în care a controlat generatoare de înaltă tensiune care generau sute, și uneori milioane de volți, fără dificultate și teamă. În anii 1900, Tesla era capabilă să transmită curent pe distanțe mari fără fire, să obțină un curent de 100 de milioane de amperi și o tensiune de 10 mii de volți. Și pentru a menține astfel de caracteristici pentru orice timp necesar. Pentru cei care locuiau lângă el, lumea se schimba, transformându-se într-un spațiu fabulos în care nimic nu trebuie surprins. Luminile nordice au fulgerat peste Atlantic, fluturii obișnuiți s-au transformat în licurici strălucitori, mingile de foc au fost scoase cu ușurință din valize și folosite pentru a ilumina camerele de zi. Experimentele sale s-au echilibrat întotdeauna în pragul răului și al binelui. Căderea meteoritului Tunguska, cutremurul de la New York, testarea unei arme monstruoase capabile să distrugă instantaneu armate întregi - asta e altceva, în afară de fluturi luminoși, se atribuie experimentelor lui Tesla. El a fost cel care a servit pentru mulți scriitori de science fiction drept imaginea unui profesor nebun, ale cărui invenții amenință să distrugă întreaga planetă. De fapt, nu știm nimic despre ce fel de persoană a fost Nikola Tesla, ce fel de erou ar trebui să devină pentru biografi, buni sau răi.

Fizica experimentală este de mare importanță în dezvoltarea științei. Mai bine să vezi o dată decât să auzi de o sută de ori. Nimeni nu va contrazice faptul că experimentul este un impuls puternic pentru înțelegerea esenței fenomenelor din natură. Poți admira natura fără să cunoști fizica. Dar este posibil să-l înțelegeți și să vedeți ce se ascunde în spatele imaginilor exterioare ale fenomenelor numai cu ajutorul științei exacte și al experimentului. Astăzi putem spune cu certitudine că numai un fapt împlinit este de natură exactă, adică. experiență sau experiment, sau rezultatele unui proces natural, al cărui curs nu depinde de om. Doar rezultatul obținut prin cutare sau cutare acțiune rămâne de neclintit. După cum sa spus deja, aceasta este singura îndoială din ipoteză. Toata lumea stie astaorice ipoteză se sprijină pe trei piloni: rezultatul experimentului, descrierea și concluzia acestuia , care se bazează pe stereotipuri recunoscute (Anexa 1 ).

Experimente cu electricitate. Dacă te gândești bine, ce altceva mai poate fi descoperit și experimentat? La urma urmei, acum fără electricitate, omenirea nu și-a putut imagina de mult existența. Cu ajutorul acestuia funcționează toate aparatele de uz casnic, întreaga noastră industrie, dispozitivele medicale. Un lucru, însă, curentul în sine vine la noi, vai, doar prin fire. Toate acestea sunt foarte departe de ceea ce Nikola Tesla putea face cu mai bine de 100 de ani în urmă și pe care fizica modernă încă nu poate explica. Fizica modernă pur și simplu nu este capabilă să atingă astfel de indicatori. A pornit și oprit motorul electric de la distanță, în mâinile lui becurile electrice aprinse de la sine. Oamenii de știință moderni au atins doar pragul de 30 de milioane de amperi (în explozia unei bombe electromagnetice) și 300 de milioane într-o reacție termonucleară - și chiar și atunci, pentru o fracțiune de secundă.

Relevanţă constă în faptul că, în timpul nostru, entuziaștii și oamenii de știință ai lumii încearcă să repete experimentele unui om de știință genial și să le găsească aplicația. Nu voi intra în misticism, am încercat să fac ceva spectaculos după „rețetele” lui Tesla. Aceasta este o bobină Tesla. Văzând-o o dată, nu vei uita niciodată această priveliște incredibilă și uimitoare.

Obiectul de studiu: Bobina Tesla.

Subiect de studiu: Câmp electromagnetic al bobinei Tesla, descărcări de înaltă frecvență în gaz.

Scopul studiului: faceți o bobină Tesla de înaltă frecvență și efectuați experimente bazate pe instalația de funcționare asamblată.

Obiectul, subiectul și scopul studiului au condus la formularea următoareloripoteze: în jurul bobinei Tesla se formează un câmp electromagnetic de o intensitate enormă, capabil să transmită curent electric fără fir.

Sarcini:

    Examinați literatura despre problema de cercetare.

    Pentru a face cunoștință cu istoria invenției și principiul de funcționare al bobinei Tesla.

    Găsirea pieselor și realizarea unei bobine Tesla.

    Efectuați un sondaj sociologic în rândul elevilor din clasele 7-11 ale Școlii Gimnaziale Fedorov nr. 5.

    Efectuați calcule ale caracteristicilor bobinei Tesla și experimente care să demonstreze funcționarea acesteia.

    Pregătiți un reportaj foto și video despre munca depusă pentru familiarizarea elevilor din clasele 9-11.

Metode de cercetare:

    Empiric: observarea descărcărilor electrice de înaltă frecvență într-un mediu gazos, cercetare, experiment.

    Teoretic: Proiectarea bobinei Tesla, analiza literaturii, prelucrarea statistică a rezultatelor.

Etape de cercetare:

    Partea teoretică. Studiul literaturii despre problema cercetării.

    Partea practică. Realizarea unui transformator Tesla și demonstrarea proprietăților incredibile ale câmpului electromagnetic al unei bobine Tesla

Noutate: este că, la fel ca mulți inventatori experimentali, eu

pentru prima dată, după ce a studiat literatura științifică populară, a asamblat o bobină Tesla și, ca parte a Anului Internațional al Tehnologiilor Luminii și Luminii-2015, a efectuat o serie de experimente și a arătat astfel semnificația lucrărilor lui Tesla.

Semnificație practică: rezultatul muncii este de natură educațională, acest lucru va crește interesul studenților pentru un studiu aprofundat al unor subiecte precum fizica, tinerii cercetători în activități de cercetare și, eventual, pentru cineva va determina zona viitorului activitate.

    Partea teoretică

eu .1.Nikola Tesla și invențiile sale

Ce știm despre Nikola Tesla și munca lui? Pentru un simplu profan, activitățile lui Tesla sunt indiferente și neinteresante. În școli și institute, Tesla este menționată doar atunci când se vorbește despre unitatea de inductanță cu același nume. Așa că societatea i-a „mulțumit” marelui practicant pentru tot ceea ce a contribuit la dezvoltarea ingineriei electrice. Toate activitățile sale sunt învăluite într-un văl de mister și mulți îl consideră pur și simplu un șarlatan din știință. Să încercăm să luăm în considerare semnificația „moștenirii” Tesla.

NIKOLA TESLA - Inventor în domeniul ingineriei electrice și radio, inginer, fizician. Născut și crescut în Austro-Ungaria, în anii următori a lucrat mai ales în Franța și SUA.

El este cunoscut și ca susținător al existenței eterului: sunt cunoscute numeroasele sale experimente și experimente, al căror scop a fost să arate prezența eterului ca formă specială de materie care poate fi folosită în tehnologie. Unitatea de măsură a densității fluxului magnetic este numită după N. Tesla. Tesla a fost considerată de biografii contemporani „omul care a inventat secolul al XX-lea” și „sfântul patron” al electricității moderne. Lucrările timpurii ale lui Tesla au deschis calea pentru inginerie electrică modernă, iar descoperirile sale timpurii au fost inovatoare.

Până în 1882, Tesla a lucrat ca inginer electrician pentru compania guvernamentală de telegraf din Budapesta. În februarie 1882, Tesla și-a dat seama cum să folosească fenomenul, numit mai târziu câmp magnetic rotativ, într-un motor electric. În timpul liber, Tesla a lucrat la fabricarea unui model de motor electric asincron, iar în 1883 a demonstrat funcționarea motorului la Primăria din Strasbourg.

Pe 6 iulie 1884, Tesla a sosit la New York. A luat un loc de muncă la Thomas Edison Company ca inginer reparator pentru motoare electrice și generatoare de curent continuu. Edison a perceput destul de rece noile idei ale lui Tesla și și-a exprimat din ce în ce mai deschis dezaprobarea față de direcția cercetării personale a inventatorului. În primăvara anului 1885, Edison i-a promis Tesla 50.000 de dolari dacă ar putea îmbunătăți constructiv mașinile electrice DC ale lui Edison. Nikola s-a pus repede pe treabă și a introdus în curând 24 de variante ale mașinii Edison, un nou comutator și regulator care a îmbunătățit considerabil performanța. După ce a aprobat toate îmbunătățirile, ca răspuns la o întrebare despre remunerație, Edison a refuzat Tesla. Insultă, Tesla și-a dat imediat demisia.

În 1888-1895, Tesla a fost angajat în cercetarea câmpurilor magnetice și a frecvențelor înalte în laboratorul său. Acești ani au fost cei mai rodnici, atunci a brevetat majoritatea invențiilor sale.

La sfârșitul anului 1896, Tesla a realizat transmisia radio pe o distanță de 48 km.

Tesla a înființat un mic laborator în Colorado Springs. Pentru a studia furtunile, Tesla a proiectat un dispozitiv special, care este un transformator, un capăt al înfășurării primare a căruia era împământat, iar celălalt a fost conectat la o bilă de metal pe o tijă care se extinde în sus. La înfășurarea secundară a fost conectat un dispozitiv sensibil cu auto-ajustare conectat la un dispozitiv de înregistrare. Acest dispozitiv i-a permis lui Nikola Tesla să studieze modificările potențialului Pământului, inclusiv efectul undelor electromagnetice staționare cauzate de descărcările de fulgere în atmosfera terestră. Observațiile l-au condus pe inventator la ideea posibilității de a transmite electricitate fără fire pe distanțe lungi.

Tesla și-a direcționat următorul experiment pentru a explora posibilitatea de a crea în mod independent o undă electromagnetică staționară. Pe baza uriașă a transformatorului erau spire înfăşurate ale înfăşurării primare. Înfășurarea secundară era conectată la un catarg de 60 de metri și se termina cu o bilă de cupru cu diametrul unui metru. Când o tensiune alternativă de câteva mii de volți a fost trecută prin bobina primară, în bobina secundară a apărut un curent cu o tensiune de câteva milioane de volți și o frecvență de până la 150 de mii de herți.

În timpul experimentului, au fost înregistrate descărcări asemănătoare unui fulger care emană dintr-o bilă de metal. Lungimea unor descărcări a ajuns la aproape 4,5 metri, iar tunetul s-a auzit la o distanță de până la 24 km.

Pe baza experimentului, Tesla a concluzionat că dispozitivul i-a permis să genereze unde staționare care s-au propagat sferic de la transmițător și apoi au converjat cu o intensitate crescândă într-un punct diametral opus de pe glob, undeva în apropierea insulelor Amsterdam și St. Paul din Oceanul Indian.

În 1917, Tesla a propus principiul de funcționare a unui dispozitiv pentru detectarea radio a submarinelor.

Una dintre cele mai faimoase invenții ale sale este transformatorul Tesla (bobina).

Transformatorul Tesla, cunoscut și sub numele de bobina Tesla, este un dispozitiv inventat de Nikola Tesla și care îi poartă numele. Este un transformator rezonant care produce tensiune înaltă la frecvență înaltă. Dispozitivul a fost brevetat la 22 septembrie 1896 ca „Aparat pentru producerea de curenți electrici de înaltă frecvență și potențial”.

Cel mai simplu transformator Tesla este format din două bobine - primar și secundar, precum și un eclator, condensatori, un toroid și un terminal.

Bobina primară conține de obicei mai multe spire de sârmă de diametru mare sau tub de cupru, iar secundara aproximativ 1000 de spire de sârmă de diametru mai mic. Bobina primară împreună cu condensatorul formează un circuit oscilator, care include un element neliniar - un eclator.

Bobina secundară formează, de asemenea, un circuit oscilator, unde rolul condensatorului este îndeplinit în principal de capacitatea toroidului și de propria capacitate interturn a bobinei în sine. Înfășurarea secundară este adesea acoperită cu un strat de epoxid sau lac pentru a preveni defecțiunea electrică.

Astfel, transformatorul Tesla constă din două circuite oscilatoare conectate, ceea ce determină proprietățile sale remarcabile și este principala sa diferență față de transformatoarele convenționale.

După atingerea tensiunii de defalcare între electrozii descărcătorului, în acesta are loc o defecțiune electrică asemănătoare avalanșei. Condensatorul este descărcat prin descărcător către bobină. Prin urmare, circuitul circuitului oscilator, constând dintr-o bobină primară și un condensator, rămâne închis prin eclator, iar în el apar oscilații de înaltă frecvență. În circuitul secundar apar oscilații rezonante, ceea ce duce la apariția unei tensiuni înalte la bornă.

În toate tipurile de transformatoare Tesla, elementul principal al transformatorului - circuitele primar și secundar - rămâne neschimbat. Cu toate acestea, una dintre părțile sale - generatorul de oscilații de înaltă frecvență - poate avea un design diferit.

eu .2. Diagrama de instalare a bobinei Tesla

Generatorul de rezonanță, bobina Tesla sau transformatorul este o invenție genială a marelui inventator, fizician și inginer sârb. Transformatorul este format din două bobine care nu au un miez comun de fier. Trebuie să existe cel puțin o duzină de spire de sârmă groasă pe înfășurarea primară. Cel puțin 1000 de spire sunt deja înfășurate pe secundar. Vă rugăm să rețineți că bobina Tesla are un raport de transformare care este de 10-50 de ori mai mare decât raportul dintre numărul de spire de pe a doua înfășurare față de prima. Tensiunea de ieșire a unui astfel de transformator poate depăși câteva milioane de volți. Tocmai această împrejurare asigură apariția unor descărcări spectaculoase, a căror lungime poate ajunge la câțiva metri deodată. Este foarte important: atât condensatorul, cât și înfășurarea primară trebuie, în ultimă instanță, să formeze un circuit oscilator specific intrând în stare de rezonanță cu înfășurarea secundară. Schema de instalare a bobinei Tesla presupune o putere curentă de 5-8 A. Valoarea maximă a acestei valori, care încă lasă o șansă de supraviețuire, este de 10 A. Deci, atunci când lucrați, nu uitați pentru o secundă de cele mai simple măsuri de precauție.

Pe Internet, puteți găsi diferite opțiuni pentru fabricarea surselor de înaltă frecvență și tensiune. Am ales una dintre scheme (Anexa 2 ), care constă din:

    Alimentare (220V - 24V)

    Rezistor variabil

    Rezistor

    Bobina primara (9 spire)

    Bobina secundara (1000 de spire)

    tranzistor pe radiatorMJE 13007)

    Partea practică

II .1 Ancheta sociologică în rândul elevilor claselor 7-11 FSOSH Nr.5

La sondaj au participat 325 de persoane. Au fost puse întrebări:

1 . Ați auzit despre invențiile lui Nikola Tesla (bobina Tesla)?

2. Ați dori să vedeți o serie de experimente folosind bobina Tesla?

După procesarea rezultatelor, rezultatul este următorul: 176 de studenți au auzit despre invențiile lui Tesla, 156 de studenți nu. 97 de persoane au văzut videoclipuri cu experimente pe Internet, 228 habar nu au cum arată bobina și aplicația ei. Toți cei 325 de studenți ar dori să vadă rezultatul cercetării și o serie de experimente folosind bobina Tesla.

II .2 Asamblarea bobinei Tesla

Să ne întoarcem la dispozitiv, care este acum cunoscut sub numele de transformator (bobină) Tesla. Peste tot în lume, „constructorii Tesla” reproduc anual numeroasele sale modificări.Scopul principal al majorității acestor radioamatori Tesla este obținerea de efecte de lumină și sunet. , realizat în experimente cu tensiune înaltă, care este prezentă la ieșirea bobinei de înaltă tensiune a transformatorului Tesla (TT). Mulți sunt, de asemenea, atrași de ideile Tesla pentru generarea de energie înaltă și și mai atractivă este încercarea de a crea un dispozitiv „over unity” (CE) bazat pe CT. Acesta este domeniul științei alternative.

Am asamblat singur instalația pe baza schemei (Anexa 2, Fig.1, 2, 3, 4, 5 ). O bobină înfășurată pe un cadru dintr-o țeavă de plastic (instalație) cu un diametru de 5 cm. Înfășurarea primară conține doar 9 spire, un fir cu diametrul de 1,5 mm, a fost folosit un fir de cupru cu un singur miez în izolație de cauciuc. Înfășurarea secundară conține 1000 de spire de sârmă de 0,1 mm. Înfășurarea secundară este înfășurată îngrijit, rând pe rând. Acest dispozitiv produce tensiune înaltă la frecvență înaltă. Bobina Tesla este un generator de curent demonstrativ de înaltă tensiune de înaltă frecvență. Dispozitivul poate fi utilizat pentru transmiterea fără fir a curentului electric pe distanțe lungi. Pe parcursul studiului, voi demonstra efectul bobinei Tesla pe care am făcut-o.(Anexa 3, Fig.6).

II.3 Calculul principalelor caracteristici ale bobinei Tesla fabricate

    EMF: 24 V . Două baterii de la o șurubelniță, de 12 V fiecare.

    Rezistenţă: R \u003d 50075 ohmi. R= R 1 + R 2 (conexiune în serie) Se consideră necesară rezistența internă a sursei, fire, înfășurări, neglijare. 1) Rezistor variabil (Reostat) 50 KΩ. 2) Rezistor de 75 ohmi.

    Puterea curentă: 0,5 mA. Calculat din legea lui Ohm pentru un circuit completeu = EMF/ R + r

si verificat cu un ampermetru.

    Frecvența de oscilație: 200 MHz . Calculele s-au făcut folosindCircutlab.

    Tensiune de intrare: 24 V.

    Tensiune de ieșire : ~2666,7 V.

    Raportul de transformare - aceasta este o valoare egală cu raportul tensiunilor din înfășurările primare și secundare ale transformatorului.

K = U 1 / U 2 = N 1 / N 2 , Unde

N 1 - numărul de spire pe înfășurarea primară a transformatorului

N2 - numărul de spire pe înfășurarea secundară a transformatorului

U1 - tensiunea pe infasurarea primara a transformatorului

U2 - tensiunea pe infasurarea secundara a transformatorului

dat fiindK< 1, U2 >U1, N2> N1 - transformator de creștere

dat fiindK>1, U1>U2, N1>N2 - un transformator coborâtor

K = U 1 / U 2 =24/2667=0,009 < 1 transformator step-up

K = N 1 / N 2 = 9/1000=0,009 < 1 transformator step-up

Să diagramăm dependența tensiunii de ieșire de numărul de spire ale bobinei secundare (Anexa 4 ) . Diagrama arată că cu cât este mai mare numărul de spire pe înfășurarea secundară, cu atât este mai mare tensiunea de ieșire a bobinei.

CONCLUZIE: Descărcările bobinei nu sunt periculoase pentru corpul uman în timpul expunerii pe termen scurt, deoarece puterea curentului este neglijabilă, iar frecvența și tensiunea sunt prea mari.

II.4 Experimente experimentale cu utilizarea bobinei Tesla

Cu bobina Tesla finită, puteți efectua o serie de experimente interesante, respectând regulile de siguranță.. Pentru a efectua experimente, trebuie să aveți cablaje foarte fiabile, altfel problemele nu pot fi evitate. Puteți chiar să atingeți bobina de ieșire de înaltă tensiune cu o bucată de metal. De ce nu i se întâmplă nimic experimentatorului când atinge o sursă de tensiune de 250.000 V la o frecvență înaltă de 500 kHz? Răspunsul este simplu. Nikola Tesla a fost descoperit și acest secret „îngrozitor”. curenții de înaltă frecvență la tensiuni înalte sunt siguri.

În timpul funcționării, bobina Tesla creează efecte frumoase asociate cu formarea diferitelor tipuri de descărcări de gaze. Mulți oameni colectează bobine Tesla pentru a vedea aceste fenomene impresionante și frumoase. În general, bobina Tesla produce mai multe tipuri de descărcări:

    scânteie este o descărcare de scânteie. Există, de asemenea, un tip special de descărcare de scânteie - o descărcare de scânteie glisantă.

    streamers - canale subțiri ramificate slab strălucitoare care conțin atomi de gaz ionizat și electroni liberi despărțiți de ei. Curge de la terminalul bobinei direct în aer fără a intra în pământ. Streamerul este, de fapt, ionizarea vizibilă a aerului (strălucirea ionilor) creată de câmpul HV al transformatorului.

    descărcare corona - strălucirea ionilor de aer într-un câmp electric de înaltă tensiune. Creează o strălucire albăstruie frumoasă în jurul părților BB ale structurii cu o curbură puternică a suprafeței.

    descărcare cu arc - format în multe cazuri. De exemplu, cu o putere suficientă a transformatorului, dacă un obiect împământat este adus aproape de terminalul său, se poate aprinde un arc între acesta și terminal.

Este interesant de observat că anumite substanțe chimice ionice aplicate terminalului de descărcare sunt capabile să schimbe culoarea descărcării. De exemplu, ionii de sodiu schimbă culoarea obișnuită a scânteii în portocaliu, bor în verde, mangan în albastru, litiu în purpuriu.

Funcționarea unui transformator rezonant este însoțită de un trosnet electric caracteristic. Această apariție este asociată cu transformarea streamerelor în canale de scânteie, care este însoțită de o creștere bruscă a puterii curentului și a energiei eliberate în ele.

Cu ajutorul bobinei Tesla fabricate, demonstrez multe experimente frumoase și spectaculoase. Demonstrație folosind un transformator.Să ne uităm la rânduri.

Demo #1 . Demonstrarea evacuărilor de gaze. Streamer, scânteie, descărcare cu arc.

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, șurubelniță.

Când bobina este pornită, din terminal începe să iasă o descărcare, care în lungime6-7 mm. ( Anexa 5, Fig.7, 8 ).

Demo #2. Demonstrarea unei descărcări strălucitoare. Strălucirea tuburilor spectrale umplute cu gaze inerte: heliu, hidrogen, neon.

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, un set de tuburi spectrale.

Când aducem aceste lămpi la bobina Tesla, vom observa cum va străluci gazul plin cu tuburi (Anexa 6, Fig.9, 10,11 ).

Demo #3. Demonstrarea unei descărcări într-o lampă fluorescentă și o lampă fluorescentă (LDS).

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, lampă fluorescentă, lampă fluorescentă.

Se observă o descărcare într-o lampă fluorescentă (Anexa 7, Fig.12, 13 ).

Demo #4. Experimentați cu linii.

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, riglă de metal, riglă de lemn.

Când o riglă de metal este introdusă în descărcare, streamerul îl lovește, în timp ce rigla rămâne rece. Când o riglă de lemn este introdusă în descărcare, streamerul își acoperă rapid suprafața și după câteva secunde rigla se aprinde.( Anexa 8, Fig.14, 15, 16 ).

Demo #5. Experiment pe hârtie.

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, hârtie.

Când hârtie este introdusă în descărcare, streamerul își acoperă rapid suprafața și după câteva secunde hârtia clipește (Anexa 9, Fig.17 ).

Demo #6. Bate experimentul.

Echipamente

Ramificăm miezurile, le lipim la terminal în avans (Anexa 10, fig.18 ).

Demo #7. Arborele cu plasma.

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, sârmă subțire.

Ramificăm firele, la firul dezbrăcat de izolație în prealabil, și îl fixăm pe terminal (Anexa 11, Fig.19,20, 21, 22 ).

Demonstrația #8. Motor ionic.

Echipamente : bobină (transformator) Tesla, placă-cruce.

Fixăm acul la terminalul transformatorului, instalăm placa transversală de sus în centru. După pornirea bobinei, streamers încep să iasă din cele 4 capete ale crucii și sub acțiunea lor placa începe să se rotească (Anexa 12, Fig.23).

II.5 Aplicarea modernă a ideilor lui Tesla

Curentul alternativ este principala modalitate de transmitere a energiei electrice pe distanțe lungi.

Generatoarele electrice sunt elementele principale în producerea energiei electrice la hidrocentrale, centrale nucleare, termocentrale etc.

Motoarele electrice, create pentru prima dată de Nikola Tesla, sunt folosite în toate mașinile-unelte moderne, trenurile electrice, mașinile electrice, tramvaiele, troleibuzele.

Robotica radiocontrolată s-a răspândit nu numai în jucăriile pentru copii și în dispozitivele de televiziune și computer fără fir (panouri de control), ci și în sfera militară, în sfera civilă, în probleme de securitate militară, civilă și internă, precum și externă a ţări, etc.

Încărcătoarele wireless încep să fie folosite pentru a încărca telefoanele sau.

Curentul alternativ, inițiat de Tesla, este principala modalitate de transmitere a energiei electrice pe distanțe lungi.

Produsele antifurt moderne originale pentru mașini funcționează pe principiul tuturor acelorași bobine.

Divertisment și utilizarea spectacolului.

Transformatorul a fost folosit de Tesla pentru a genera și propaga oscilații electrice care vizează controlul dispozitivelor la distanță fără fire, transmisie de date fără fir și transmisie de putere fără fir.

În filme, episoadele se bazează pe demonstrația transformatorului Tesla, în jocurile pe calculator.

La începutul secolului al XX-lea, transformatorul Tesla și-a găsit o utilizare populară în medicină. Pacienții au fost tratați cu curenți slabi de înaltă frecvență, care, curgând printr-un strat subțire al suprafeței pielii, nu dăunau organelor interne, exercitând în același timp un efect de „tonifiere” și „vindecare”.

Este folosit pentru a aprinde lămpile cu descărcare în gaz și pentru a găsi scurgeri în sistemele de vid.

Utilizarea sa principală astăzi este cognitivă și estetică. Acest lucru se datorează în principal dificultăților semnificative atunci când este necesar să scoateți puterea de înaltă tensiune într-o manieră controlată sau chiar mai mult să o transferați la o distanță de transformator, deoarece în acest caz dispozitivul iese inevitabil din rezonanță și factorul de calitate al circuitului secundar este de asemenea redus semnificativ.

Concluzie: este greșit să presupunem că bobina Tesla nu are o aplicație practică largă. Exemplele pe care le-am enumerat mai sus mărturisesc clar acest lucru. Cu toate acestea, utilizarea sa principală astăzi este cognitivă și estetică (Anexa 13, Fig.24 ).

II .6. Raport foto și video al studiului

În aplicația de reportaj foto, reportajul video este atașat lucrării pe suport electronic. Broșură-memo „Aplicarea modernă a ideilor lui Tesla”(Anexa 14).

Concluzie

Una dintre cele mai strălucitoare, interesante și extraordinare personalități dintre fizicieni esteNikola Tesla . Din anumite motive, el nu este foarte favorizat pe paginile manualelor școlare de fizică, deși fără lucrările, descoperirile și invențiile sale este greu de imaginat existența unor lucruri aparent obișnuite, cum ar fi, de exemplu, prezența curentului electric în prize. La fel ca și Lomonosov, Nikola Tesla a fost înaintea timpului său și nu a primit recunoașterea meritată în timpul vieții, cu toate acestea, nici astăzi lucrările sale nu sunt apreciate.

Tesla a reușit să combine proprietățile unui transformator și fenomenul de rezonanță într-un singur dispozitiv. Așa a fost creat faimosul transformator de rezonanță, care a jucat un rol imens în dezvoltarea multor ramuri ale ingineriei electrice, ingineriei radio și este cunoscut pe scară largă sub numele "Transformator Tesla ".

Transformatorul (bobina) Tesla este un dispozitiv uimitor care vă permite să obțineți un flux intens puternic de emisie de câmp într-un mod extrem de economic. Cu toate acestea, proprietățile sale unice și aplicațiile utile sunt departe de a fi epuizate.

Fără îndoială, Nikola Tesla este o figură interesantă în ceea ce privește perspectiva de a-și folosi ideile neconvenționale în practică. Geniul sârb a reușit să lase o amprentă notabilă în istoria științei și tehnologiei.

Dezvoltarile sale de inginerie și-au găsit aplicații în domeniul energiei electrice, ingineriei electrice, ciberneticii, biofizicii și medicinei. Activitatea inventatorului este învăluită în povești mistice, dintre care se impune alegerea celor care conțin informații adevărate, fapte istorice reale, realizări științifice și rezultate specifice.

Problemele de care s-a ocupat Nikola Tesla rămân actuale și astăzi. Luarea în considerare a acestora permite inginerilor creativi și studenților specialităților fizice să arunce o privire mai amplă asupra problemelor științei moderne, să abandoneze șabloanele, să învețe să distingă adevărul de ficțiune, să generalizeze și să structureze materialul. Prin urmare, opiniile lui N. Tesla pot fi considerate relevante acum nu numai pentru cercetarea în domeniul istoriei științei și tehnologiei, ci ca un mijloc destul de eficient de muncă de căutare, inventarea de noi procese tehnologice și utilizarea celor mai recente. tehnologii.

În urma cercetărilor mele, ipoteza a fost confirmată:în jurul bobinei Tesla se formează un câmp electromagnetic de o intensitate enormă, capabil să transmită curent electric fără fir:

    becurile umplute cu un gaz inert strălucesc lângă bobină, prin urmare, există într-adevăr un câmp electromagnetic de înaltă tensiune în jurul instalației;

    becurile s-au aprins singure în mâinile mele la o anumită distanță, ceea ce înseamnă că curentul electric poate fi transmis fără fire.

Este necesar să remarcăm încă un lucru important: efectul acestei instalații asupra unei persoane: așa cum ați observat în timpul lucrului, nu am fost șocat: curenții de înaltă frecvență care trec pe suprafața corpului uman nu îi dăunează, asupra dimpotrivă, au un efect tonic și vindecator, acesta fiind folosit chiar și în medicina modernă (din literatura științifică populară). Totuși, trebuie menționat că descărcările electrice pe care le-ați văzut au o temperatură ridicată, așa că nu este recomandat să prindeți fulgerul cu mâinile pentru o perioadă lungă de timp!

Nikola Tesla a pus bazele unei noi civilizații a mileniului al treilea și rolul său trebuie reevaluat. Doar viitorul va da o explicație reală pentru fenomenul Tesla.

Top articole similare