Spiralja Tesla eksperimenton me një spirale. Bobina Tesla dhe demonstrimi i vetive të pabesueshme të fushës elektromagnetike të një spirale Tesla

26.09.2022 Siguria

Një transformator që rrit tensionin dhe frekuencën shumë herë quhet transformator Tesla. Falë parimit të funksionimit të kësaj pajisjeje u krijuan llamba të kursimit të energjisë dhe fluoreshente, tuba fotografish të televizorëve të vjetër, karikimi i baterive nga distanca dhe shumë më tepër. Le të mos e përjashtojmë përdorimin e tij për qëllime argëtimi, sepse "transformatori Tesla" është i aftë të krijojë shkarkime të bukura ngjyrë vjollce - shirita që të kujtojnë rrufenë (Fig. 1). Gjatë funksionimit, formohet një fushë elektromagnetike që mund të ndikojë në pajisjet elektronike dhe madje edhe trupin e njeriut, dhe gjatë shkarkimeve në ajër ndodh një proces kimik me çlirimin e ozonit. Për të bërë një transformator Tesla me duart tuaja, nuk keni nevojë të keni njohuri të gjera në fushën e elektronikës, thjesht ndiqni këtë artikull.

Komponentët dhe parimi i funksionimit

Të gjithë transformatorët Tesla, për shkak të një parimi të ngjashëm funksionimi, përbëhen nga blloqe identike:

Furnizimi me energji elektrike.
Qarku primar.

Furnizimi me energji elektrike siguron qarkun primar me tension të madhësisë dhe llojit të kërkuar. Qarku primar krijon lëkundje me frekuencë të lartë që gjenerojnë lëkundje rezonante në qarkun sekondar. Si rezultat, në mbështjelljen dytësore formohet një rrymë e tensionit dhe frekuencës së lartë, e cila tenton të krijojë një qark elektrik përmes ajrit - formohet një transmetues.

Zgjedhja e qarkut primar përcakton llojin e spirales Tesla, burimin e energjisë dhe madhësinë e transmetuesit. Le të përqendrohemi në llojin e gjysmëpërçuesit. Ai përmban një qark të thjeshtë me pjesë të aksesueshme dhe një tension të ulët furnizimi.

Përzgjedhja e materialeve dhe pjesëve

Ne do të kërkojmë dhe zgjedhim pjesë për secilën nga njësitë strukturore të mësipërme:

Pas mbështjelljes, ne izolojmë spiralen sekondare me bojë, llak ose dielektrik tjetër. Kjo do të parandalojë që transmetuesi të futet në të.

Terminali - kapaciteti shtesë i qarkut sekondar, i lidhur në seri. Për transmetuesit e vegjël nuk është e nevojshme. Mjafton që fundi i spirales të ngrihet 0,5–5 cm.

Pasi të kemi mbledhur të gjitha pjesët e nevojshme për spiralen Tesla, fillojmë të montojmë strukturën me duart tona.

Projektimi dhe montimi

Ne e kryejmë montimin sipas skemës më të thjeshtë në Figurën 4.

Ne instalojmë furnizimin me energji veç e veç. Pjesët mund të montohen me instalim të varur, gjëja kryesore është të shmangni qarqet e shkurtra midis kontakteve.

Kur lidhni një transistor, është e rëndësishme të mos përzieni kontaktet (Fig. 5).

Për ta bërë këtë, ne kontrollojmë diagramin. Ne e vidhosim fort radiatorin në trupin e tranzitorit.

Mblidhni qarkun në një nënshtresë dielektrike: një copë kompensatë, një tabaka plastike, një kuti druri, etj. Ndani qarkun nga mbështjelljet me një pllakë dielektrike ose tabelë me një vrimë në miniaturë për telat.

Ne e sigurojmë mbështjelljen parësore në mënyrë që të parandalojmë rënien dhe prekjen e mbështjelljes dytësore. Në qendër të mbështjelljes parësore lëmë hapësirë për spiralen dytësore, duke marrë parasysh faktin se distanca optimale midis tyre është 1 cm Nuk është e nevojshme të përdoret një kornizë - mjafton një fiksim i besueshëm.

Ne instalojmë dhe sigurojmë mbështjelljen dytësore. Bëjmë lidhjet e nevojshme sipas diagramit. Ju mund të shihni funksionimin e transformatorit të prodhuar Tesla në videon më poshtë.

Ndezja, kontrollimi dhe rregullimi

Përpara se të ndizni, largoni pajisjet elektronike nga vendi i testimit për të parandaluar dëmtimin. Mos harroni sigurinë elektrike! Për të nisur me sukses, kryeni hapat e mëposhtëm me radhë:

Ne vendosim rezistencën e ndryshueshme në pozicionin e mesëm. Kur aplikoni energji, sigurohuni që të mos ketë dëmtime.
Kontrolloni vizualisht praninë e transmetuesit. Nëse mungon, ne sjellim një llambë fluoreshente ose një llambë inkandeshente në bobinën dytësore. Shkëlqimi i llambës konfirmon funksionalitetin e "transformatorit Tesla" dhe praninë e një fushe elektromagnetike.
Nëse pajisja nuk funksionon, para së gjithash shkëmbejmë telat e spirales primare dhe vetëm atëherë kontrollojmë transistorin për prishje.
Kur e ndizni për herë të parë, monitoroni temperaturën e transistorit; nëse është e nevojshme, lidhni ftohje shtesë.

Karakteristikat dalluese të transformatorit të fuqishëm Tesla janë tensioni i lartë, dimensionet e mëdha të pajisjes dhe metoda e prodhimit të lëkundjeve rezonante. Le të flasim pak se si funksionon dhe si të bëjmë një transformator të tipit shkëndijë Tesla.

Qarku primar funksionon me tension të alternuar. Kur ndizet, kondensatori ngarkohet. Sapo kondensatori të ngarkohet në maksimum, ndodh një prishje e hendekut të shkëndijës - një pajisje prej dy përçuesve me një hendek shkëndijë të mbushur me ajër ose gaz. Pas prishjes, formohet një qark serik i një kondensatori dhe një spirale primare, i quajtur qark LC. Është ky qark që krijon lëkundje me frekuencë të lartë, të cilat krijojnë lëkundje rezonante dhe tension të madh në qarkun dytësor (Fig. 6).

Nëse keni pjesët e nevojshme, mund të montoni një transformator të fuqishëm Tesla me duart tuaja, madje edhe në shtëpi. Për ta bërë këtë, mjafton të bëni ndryshime në qarkun me fuqi të ulët:

Rritni diametrat e mbështjelljeve dhe seksionin kryq të telit me 1.1 - 2.5 herë.
Shtoni një terminal në formë toroidi.
Ndryshoni burimin e tensionit DC në një burim alternativ me një faktor të lartë të rritjes që prodhon një tension prej 3-5 kV.
Ndryshoni qarkun primar sipas diagramit në Figurën 6.
Shtoni tokëzim të besueshëm.

Transformatorët me shkëndijë Tesla mund të arrijnë një fuqi deri në 4,5 kW, duke krijuar rrjedhimë me përmasa të mëdha. Efekti më i mirë arrihet kur frekuencat e të dy qarqeve janë të barabarta. Kjo mund të realizohet duke llogaritur pjesë në programe speciale - vsTesla, inca dhe të tjerët. Ju mund të shkarkoni një nga programet në gjuhën ruse nga lidhja: http://ntesla.at.ua/_fr/1/6977608.zip.

Një spirale Tesla është një transformator rezonant me frekuencë të lartë pa një bërthamë ferromagnetike, i cili mund të përdoret për të marrë tension të lartë në mbështjelljen dytësore. Nën ndikimin e tensionit të lartë në ajër, ndodh një avari elektrike, e ngjashme me një goditje rrufeje. Pajisja u shpik nga Nikola Tesla dhe mban emrin e tij.

Sipas llojit të elementit komutues të qarkut primar, mbështjelljet Tesla ndahen në shkëndijë (SGTC - spirale Tesla e hendekut), tranzistor (SSTC - spiralja Tesla në gjendje të ngurtë, DRSSTC - spiralja e ngurtë me rezonancë të dyfishtë Tesla). Unë do të konsideroj vetëm mbështjelljet e shkëndijës, të cilat janë më të thjeshtat dhe më të zakonshmet. Sipas metodës së karikimit të kondensatorit të lakut, mbështjelljet e shkëndijës ndahen në 2 lloje: ACSGTC - spirale Tesla me hendekun e shkëndijës dhe DCSGTC - spirale Tesla me hendekun e shkëndijës. Në opsionin e parë, kondensatori është i ngarkuar me një tension të alternuar; në të dytën, përdoret një ngarkesë rezonante me një tension konstant të aplikuar.

Vetë spiralja është një strukturë e dy dredha-dredha dhe një torus. Dredha-dredha dytësore është cilindrike, e mbështjellë në një tub dielektrik me tel mbështjellës bakri, në një shtresë rrotullohet në kthesë dhe zakonisht ka 500-1500 kthesa. Raporti optimal i diametrit dhe gjatësisë së mbështjelljes është 1:3.5 – 1:6. Për të rritur forcën elektrike dhe mekanike, mbështjellja është e veshur me ngjitës epoksi ose llak poliuretani. Në mënyrë tipike, dimensionet e mbështjelljes dytësore përcaktohen në bazë të fuqisë së burimit të energjisë, domethënë transformatorit të tensionit të lartë. Pas përcaktimit të diametrit të mbështjelljes, gjatësia gjendet nga raporti optimal. Tjetra, zgjidhni diametrin e telit të mbështjelljes në mënyrë që numri i kthesave të jetë afërsisht i barabartë me vlerën e pranuar përgjithësisht. Tubat plastikë të kanalizimeve zakonisht përdoren si tub dielektrik, por gjithashtu mund të bëni një tub shtëpiak duke përdorur fletë letre vizatimi dhe ngjitës epoksi. Në vijim po flasim për mbështjellje mesatare, me fuqi 1 kW dhe diametër të mbështjelljes dytësore 10 cm.

Një torus përcjellës i zbrazët, i bërë zakonisht nga tub alumini të valëzuar, është instaluar në skajin e sipërm të tubit të mbështjelljes dytësore për të hequr gazrat e nxehtë. Në thelb, diametri i tubit zgjidhet i barabartë me diametrin e mbështjelljes dytësore. Diametri i torusit është zakonisht 0,5-0,9 herë gjatësia e mbështjelljes dytësore. Torusi ka një kapacitet elektrik, i cili përcaktohet nga dimensionet e tij gjeometrike dhe vepron si një kondensator.

Dredha-dredha kryesore është e vendosur në bazën e poshtme të mbështjelljes dytësore dhe ka një formë spirale të sheshtë ose konike. Zakonisht përbëhet nga 5-20 kthesa të telit të trashë bakri ose alumini. Rrymat me frekuencë të lartë rrjedhin në dredha-dredha, si rezultat i së cilës efekti i lëkurës mund të ketë një ndikim të rëndësishëm. Për shkak të frekuencës së lartë, rryma shpërndahet kryesisht në shtresën sipërfaqësore të përcjellësit, duke zvogëluar kështu zonën efektive të seksionit kryq të përcjellësit, gjë që çon në një rritje të rezistencës aktive dhe një ulje të amplitudës së lëkundjeve elektromagnetike. . Prandaj, opsioni më i mirë për të bërë dredha-dredha parësore do të ishte një tub bakri i uritur ose një shirit i gjerë i sheshtë. Një unazë e hapur mbrojtëse (Unaza Strike) nga i njëjti përcjellës instalohet ndonjëherë mbi mbështjelljen kryesore përgjatë diametrit të jashtëm dhe është e tokëzuar. Unaza është projektuar për të parandaluar hyrjen e shkarkimeve në mbështjelljen kryesore. Hendeku është i nevojshëm për të parandaluar rrjedhjen e rrymës përmes unazës, përndryshe fusha magnetike e krijuar nga rryma e induksionit do të dobësojë fushën magnetike të mbështjelljes primare dhe dytësore. Unaza mbrojtëse mund të shpërndahet duke tokëzuar njërën skaj të mbështjelljes parësore dhe shkarkimi nuk do të dëmtojë përbërësit e spirales.

Koeficienti i bashkimit midis mbështjelljeve varet nga pozicioni i tyre relativ; sa më afër të jenë, aq më i madh është koeficienti. Për bobinat e shkëndijës, një vlerë tipike e koeficientit është K=0.1-0.3. Tensioni në mbështjelljen dytësore varet prej tij; sa më i lartë të jetë koeficienti i bashkimit, aq më i lartë është voltazhi. Por nuk rekomandohet të rritet koeficienti i bashkimit mbi normën, pasi shkarkimet do të fillojnë të kërcejnë midis mbështjelljeve, duke dëmtuar mbështjelljen dytësore.

Diagrami tregon versionin më të thjeshtë të një spirale Tesla të llojit ACSGTC.
Parimi i funksionimit të një spirale Tesla bazohet në fenomenin e rezonancës së dy qarqeve oshiluese të lidhura në mënyrë induktive. Qarku primar oscilues përbëhet nga një kondensator C1, një mbështjellje primare L1, dhe ndërrohet nga një hendek shkëndijë, duke rezultuar në një qark të mbyllur. Qarku dytësor lëkundës formohet nga mbështjellja dytësore L2 dhe kondensatori C2 (një toroid me kapacitet), fundi i poshtëm i mbështjelljes duhet të jetë i tokëzuar. Kur frekuenca natyrore e qarkut primar oscilues përkon me frekuencën e qarkut oscilues sekondar, ndodh një rritje e mprehtë e amplitudës së tensionit dhe rrymës në qarkun sekondar. Në një tension mjaft të lartë, prishja elektrike e ajrit ndodh në formën e një shkarkimi që buron nga torusi. Është e rëndësishme të kuptohet se çfarë është një qark sekondar i mbyllur. Rryma e qarkut sekondar rrjedh përmes mbështjelljes dytësore L2 dhe kondensatorit C2 (torus), pastaj përmes ajrit dhe tokës (meqenëse mbështjellja është e tokëzuar), qarku i mbyllur mund të përshkruhet si më poshtë: tokë-dredha-dredha-torus-shkarkues-tokë. Kështu, shkarkimet elektrike emocionuese janë pjesë e rrymës së qarkut. Nëse rezistenca e tokëzimit është e lartë, shkarkimet që dalin nga torusi do të godasin drejtpërdrejt mbështjelljen dytësore, gjë që nuk është e mirë, kështu që ju duhet të bëni tokëzim me cilësi të lartë.

Pasi të përcaktohen dimensionet e mbështjelljes dytësore dhe torusit, mund të llogaritet frekuenca natyrore e lëkundjes së qarkut sekondar. Këtu duhet të kemi parasysh se mbështjellja dytësore, përveç induktivitetit, ka edhe njëfarë kapaciteti për shkak të madhësisë së saj të konsiderueshme, e cila duhet të merret parasysh gjatë llogaritjes; kapaciteti i mbështjelljes duhet t'i shtohet kapacitetit të torusit. Tjetra, duhet të vlerësoni parametrat e spirales L1 dhe kondensatorit C1 të qarkut primar, në mënyrë që frekuenca natyrore e qarkut primar të jetë afër frekuencës së qarkut sekondar. Kapaciteti i kondensatorit të qarkut primar është zakonisht 25-100 nF, bazuar në këtë, llogaritet numri i kthesave të mbështjelljes primare, mesatarisht duhet të jetë 5-20 kthesa. Kur bëni një dredha-dredha, është e nevojshme të rritet numri i kthesave në krahasim me vlerën e llogaritur në mënyrë që më pas të akordoni spiralen në rezonancë. Të gjithë këta parametra mund të llogariten duke përdorur formula standarde nga një libër shkollor i fizikës; ka edhe libra në internet për llogaritjen e induktivitetit të mbështjelljeve të ndryshme. Ekzistojnë gjithashtu programe të veçanta llogaritëse për llogaritjen e të gjithë parametrave të spirales së ardhshme Tesla.

Rregullimi kryhet duke ndryshuar induktivitetin e mbështjelljes parësore, domethënë, një fund i mbështjelljes është i lidhur me qarkun, dhe tjetri nuk është i lidhur askund. Kontakti i dytë bëhet në formën e një kapëse, e cila mund të transferohet nga një kthesë në tjetrën, kështu që nuk përdoret e gjithë dredha-dredha, por vetëm një pjesë e saj, dhe induktiviteti dhe frekuenca natyrore e qarkut primar ndryshojnë në përputhje me rrethanat. Akordimi kryhet gjatë lëshimeve paraprake të spirales; rezonanca gjykohet nga gjatësia e shkarkimeve të shkarkuara. Ekziston gjithashtu një metodë për akordimin e ftohtë të rezonancës duke përdorur një gjenerator RF dhe një oshiloskop ose voltmetër RF, pa nevojën e funksionimit të spirales. Duhet të theksohet se shkarkimi elektrik ka një kapacitet, si rezultat i të cilit frekuenca natyrore e qarkut sekondar mund të ulet pak gjatë funksionimit të spirales. Tokëzimi mund të ketë gjithashtu një efekt të vogël në frekuencën dytësore.

Hendeku i shkëndijës është një element komutues në qarkun primar oscilues. Kur ndodh një prishje elektrike e hendekut të shkëndijës nën ndikimin e tensionit të lartë, në të formohet një hark, i cili mbyll qarkun e qarkut primar dhe në të lindin lëkundje të amortizuara me frekuencë të lartë, gjatë së cilës voltazhi në kondensatorin C1 gradualisht zvogëlohet. Pasi harku të fiket, kondensatori i lakut C1 fillon të ngarkohet përsëri nga burimi i energjisë, dhe me prishjen tjetër të hendekut të shkëndijës, fillon një cikël i ri lëkundjesh.

Arrestari ndahet në dy lloje: statik dhe rrotullues. Një shkarkues statik përbëhet nga dy elektroda të vendosura ngushtë, distanca ndërmjet të cilave rregullohet në mënyrë që një prishje elektrike midis tyre të ndodhë në një kohë kur kondensatori C1 ngarkohet në tensionin më të lartë, ose pak më pak se maksimumi. Distanca e përafërt ndërmjet elektrodave përcaktohet në bazë të forcës elektrike të ajrit, e cila është rreth 3 kV/mm në kushte standarde mjedisore, dhe gjithashtu varet nga forma e elektrodave. Për tensionin alternativ të rrjetit, frekuenca e përgjigjes së shkarkimit statik (BPS - rrahje për sekondë) do të jetë 100 Hz.

Një hendek rrotullues i shkëndijës (RSG - Hendeku rrotullues i shkëndijës) është bërë në bazë të një motori elektrik, në boshtin e të cilit është montuar një disk me elektroda; elektroda statike janë instaluar në secilën anë të diskut, kështu, kur disku rrotullohet , të gjitha elektrodat e diskut do të fluturojnë midis elektrodave statike. Distanca midis elektrodave mbahet në minimum. Në këtë opsion, ju mund të rregulloni frekuencën e ndërrimit në një gamë të gjerë duke kontrolluar motorin elektrik, i cili jep më shumë mundësi për akordimin dhe kontrollin e spirales. Strehimi i motorit duhet të jetë i tokëzuar për të mbrojtur mbështjelljen e motorit nga prishja kur ekspozohet ndaj një shkarkimi të tensionit të lartë.

Asambletë e kondensatorëve (MMC - Multi Mini Capacitor) të kondensatorëve të tensionit të lartë me frekuencë të lartë të lidhur në seri dhe paralele përdoren si kondensator C1. Në mënyrë tipike, përdoren kondensatorë qeramikë të llojit KVI-3, si dhe kondensatorë filmi K78-2. Kohët e fundit është planifikuar një kalim në kondensatorë letre të tipit K75-25, të cilët kanë treguar performancë të mirë. Për besueshmërinë, voltazhi i vlerësuar i montimit të kondensatorit duhet të jetë 1.5-2 herë më i madh se tensioni i amplitudës së burimit të energjisë. Për të mbrojtur kondensatorët nga mbitensioni (pulset me frekuencë të lartë), një hendek ajri është instaluar paralelisht me të gjithë montimin. Hendeku i shkëndijës mund të jetë dy elektroda të vogla.

Një transformator i tensionit të lartë T1, ose disa transformatorë të lidhur në seri ose paralel, përdoret si burim energjie për ngarkimin e kondensatorëve. Në thelb, ndërtuesit fillestarë të Tesla përdorin një transformator të furrës me mikrovalë (MOT - Transformer i furrës me mikrovalë), voltazhi alternativ i daljes i të cilit është ~ 2.2 kV, fuqia është rreth 800 W. Në varësi të tensionit të vlerësuar të kondensatorit të lakut, MOT janë të lidhura në seri nga 2 në 4 copë. Përdorimi i vetëm një transformatori nuk është i këshillueshëm, pasi për shkak të tensionit të vogël të daljes, hendeku në hendekun e shkëndijës do të jetë shumë i vogël, duke rezultuar në rezultate të paqëndrueshme të funksionimit të spirales. Motorët kanë disavantazhet e fuqisë së dobët elektrike, nuk janë të projektuar për funksionim afatgjatë dhe nxehen shumë nën ngarkesa të rënda, kështu që shpesh dështojnë. Është më e arsyeshme të përdoren transformatorë të veçantë vaji si OM, OMP, OMG, të cilët kanë një tension daljeje 6.3 kV, 10 kV dhe fuqi 4 kW, 10 kW. Ju gjithashtu mund të bëni një transformator të tensionit të lartë të bërë në shtëpi. Kur punoni me transformatorë të tensionit të lartë, nuk duhet harruar masat paraprake të sigurisë; tensioni i lartë është i rrezikshëm për jetën; strehimi i transformatorit duhet të jetë i tokëzuar. Nëse është e nevojshme, një autotransformator mund të instalohet në seri me mbështjelljen parësore të transformatorit për të rregulluar tensionin e karikimit të kondensatorit të lakut. Fuqia e autotransformatorit duhet të jetë jo më pak se fuqia e transformatorit T1.

Induktori Ld në qarkun e energjisë është i nevojshëm për të kufizuar rrymën e qarkut të shkurtër të transformatorit në rast të prishjes së hendekut të shkëndijës. Më shpesh, induktori ndodhet në qarkun e mbështjelljes dytësore të transformatorit T1. Për shkak të tensionit të lartë, induktiviteti i kërkuar i induktorit mund të marrë vlera të mëdha nga njësitë në dhjetëra Henry. Në këtë mishërim, ai duhet të ketë forcë të mjaftueshme elektrike. Me të njëjtin sukses, induktori mund të instalohet në seri me dredha-dredha parësore të transformatorit; në përputhje me rrethanat, forca e lartë elektrike nuk kërkohet këtu, induktiviteti i kërkuar është një rend i madhësisë më i ulët dhe arrin në dhjetëra, qindra milihenries. Diametri i telit të mbështjelljes duhet të jetë jo më pak se diametri i telit të mbështjelljes parësore të transformatorit. Induktiviteti i induktorit llogaritet nga formula për varësinë e reaktancës induktive nga frekuenca e rrymës alternative.

Filtri me kalim të ulët (LPF) është krijuar për të parandaluar depërtimin e impulseve me frekuencë të lartë të qarkut primar në qarkun e induktorit dhe mbështjelljen sekondare të transformatorit, domethënë për t'i mbrojtur ato. Filtri mund të jetë në formë L ose në formë U. Frekuenca e ndërprerjes së filtrit zgjidhet të jetë një renditje e madhësisë më e ulët se frekuenca rezonante e qarqeve lëkundëse të spirales, por frekuenca e ndërprerjes duhet të jetë shumë më e lartë se frekuenca e përgjigjes së hendekut të shkëndijës.

Kur ngarkoni në mënyrë rezonante një kondensator lak (lloji i spirales - DCSGTC), përdoret një tension konstant, ndryshe nga ACSGTC. Tensioni i mbështjelljes dytësore të transformatorit T1 korrigjohet duke përdorur një urë diodike dhe zbutet me kondensatorin St. Kapaciteti i kondensatorit duhet të jetë një rend i madhësisë më i madh se kapaciteti i kondensatorit të lakut C1 për të reduktuar valëzimin e tensionit DC. Vlera e kapacitetit është zakonisht 1-5 µF; për besueshmëri, voltazhi i vlerësuar zgjidhet të jetë 1,5-2 herë më i madh se tensioni i korrigjuar i amplitudës. Në vend të një kondensatori, mund të përdorni asambletë e kondensatorëve, mundësisht duke mos harruar barazimin e rezistorëve kur lidhni disa kondensatorë në seri.

Kolonat e diodave të tensionit të lartë të tipit KTs201 dhe të tjera përdoren në seri si dioda urë.Rryma nominale e kolonave të diodës duhet të jetë më e madhe se rryma nominale e mbështjelljes dytësore të transformatorit. Tensioni i kundërt i kolonave të diodës varet nga qarku i korrigjimit; për arsye besueshmërie, voltazhi i kundërt i diodave duhet të jetë 2 herë më i madh se vlera e amplitudës së tensionit. Është e mundur të prodhohen shtylla diodash shtëpiake duke lidhur diodat ndreqëse konvencionale në seri (për shembull 1N5408, Urev = 1000 V, In = 3 A), duke përdorur rezistorë barazues.
Në vend të qarkut standard të korrigjimit dhe zbutjes, mund të montoni një dyfishues të tensionit nga dy kolona diodë dhe dy kondensatorë.

Parimi i funksionimit të qarkut të ngarkimit rezonant bazohet në fenomenin e vetë-induktivitetit të induktorit Ld, si dhe në përdorimin e një diode ndërprerëse VDо. Në momentin kur kondensatori C1 shkarkohet, rryma fillon të rrjedhë nëpër induktor, duke u rritur sipas një ligji sinusoidal, ndërsa energjia grumbullohet në induktor në formën e një fushe magnetike dhe kondensatori ngarkohet, duke akumuluar energji në formë të një fushe elektrike. Tensioni në të gjithë kondensatorin rritet në tensionin e furnizimit me energji elektrike, ndërsa rryma maksimale rrjedh nëpër induktor dhe rënia e tensionit në të është zero. Në këtë rast, rryma nuk mund të ndalet menjëherë, dhe vazhdon të rrjedhë në të njëjtin drejtim për shkak të pranisë së vetë-induksionit të induktorit. Ngarkimi i kondensatorit vazhdon derisa tensioni i burimit të energjisë të dyfishohet. Një diodë ndërprerëse është e nevojshme për të parandaluar që energjia të rrjedhë nga kondensatori në burimin e energjisë, pasi shfaqet një ndryshim potencial midis kondensatorit dhe burimit të energjisë i barabartë me tensionin e burimit të energjisë. Në fakt, tensioni nëpër kondensator nuk arrin dyfishin e vlerës për shkak të pranisë së një rënie të tensionit në kolonën e diodës.

Përdorimi i një ngarkese rezonante bën të mundur transferimin më efikas dhe të barabartë të energjisë në qarkun primar, ndërsa për të marrë të njëjtin rezultat (mbi gjatësinë e shkarkimit), DCSGTC kërkon më pak energji nga burimi i energjisë (transformatori T1) sesa ACSGTC. Shkarkimet fitojnë një kthesë karakteristike të qetë për shkak të një tensioni të qëndrueshëm të furnizimit, ndryshe nga ACSGTC, ku afrimi tjetër i elektrodave në RSG mund të ndodhë me kohë në çdo seksion të tensionit sinusoidal, duke përfshirë arritjen e tensionit zero ose të ulët dhe, si si rezultat, një gjatësi e ndryshueshme shkarkimi (shkarkim i rreckosur).

Fotografia më poshtë tregon formulat për llogaritjen e parametrave të një spirale Tesla:

Unë ju sugjeroj të njiheni me përvojën time të ndërtimit.

Kochneva L.S. (Perm, MBOU “Gymnasium Nr. 17”)

1. Pishtalo V. Nikola Tesla. Portret mes maskave. – M: ABC-klasikë, 2010.

2. Rzhonsnitsky B.N. Nikola Tesla. Jeta e njerëzve të mrekullueshëm. Seria e biografive. Numri 12. – M: Garda e re, 1959.

3. Feigin O. Nikola Tesla: Trashëgimia e Shpikësit të Madh. – M.: Alpina non-fiction, 2012.

4. Tesla dhe shpikjet e tij. http://www.374.ru/index.php?x=2007-11-19-20.

5. Tsverava G. K. Nikola Tesla, 1856-1943. - Leningrad. shkenca. 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: biografi http://www.people.su/107683.

Oh sa zbulime të mrekullueshme kemi

Përgatitni frymën e iluminizmit

Dhe përvoja, bir i gabimeve të vështira,

Dhe gjeni, mik i paradokseve,

Dhe rasti, Zoti shpikësi...

A.S. Pushkin

Rëndësia e temës

Në ditët e sotme, çështja e transmetimit të energjisë në distancë, veçanërisht transmetimi i energjisë me valë, është një çështje urgjente. Këtu mund të kujtoni idetë e shkencëtarit të madh Nikola Tesla, i cili u mor me këto çështje në vitet 1900 dhe arriti sukses mbresëlënës duke ndërtuar transformatorin e tij të famshëm rezonant - spiralën Tesla. Kështu që vendosa ta kuptoj këtë çështje vetë duke u përpjekur të përsëris këto eksperimente.

Objektivat e punës kërkimore

Montoni mbështjelljet e funksionimit të Tesla duke përdorur teknologjinë e tranzistorit (Class-E SSTC) dhe teknologjinë e tubave (VTTC)

Vëzhgoni formimin e llojeve të ndryshme të shkarkimeve dhe zbuloni se sa të rrezikshme janë ato.

Transferoni energji me valë duke përdorur një spirale Tesla

Studioni vetitë e fushës elektromagnetike të krijuar nga një spirale Tesla

Eksploroni aplikimet praktike të spirales Tesla

Lënda e studimit

Dy mbështjellje Tesla, të montuara duke përdorur teknologji të ndryshme, fusha dhe shkarkime të krijuara nga këto mbështjellje.

Metodat e hulumtimit:

Empirike: vëzhgim i shkarkimeve elektrike me frekuencë të lartë, hulumtim, eksperiment.

Teorik: projektimi i një bobine Tesla, analiza e literaturës dhe qarqeve të mundshme elektrike për montimin e spirales.

Fazat e kërkimit

Pjesa teorike. Studimi i literaturës mbi problemin e kërkimit.

Pjesa praktike. Prodhimi i transformatorëve Tesla dhe kryerja e eksperimenteve me pajisjet e ndërtuara.

Pjesa teorike

Shpikjet e Nikola Teslës

Nikola Tesla është një shpikës në fushën e inxhinierisë elektrike dhe radio, inxhinier dhe fizikant. I lindur dhe rritur në Austro-Hungari, në vitet e mëpasshme ai punoi kryesisht në Francë dhe SHBA.

Ai njihet edhe si mbështetës i ekzistencës së eterit: njihen eksperimentet e tij të shumta, qëllimi i të cilave ishte të tregonte praninë e eterit si një formë e veçantë e materies që mund të përdoret në teknologji. Njësia matëse e densitetit të fluksit magnetik është emëruar sipas N. Tesla. Biografët bashkëkohorë e konsideruan Teslën "njeriun që shpiku shekullin e 20-të" dhe "shenjtin mbrojtës" të elektricitetit modern. Puna e hershme e Teslës hapi rrugën për inxhinierinë moderne elektrike dhe zbulimet e tij të hershme ishin inovative.

Në shkurt 1882, Tesla kuptoi se si të përdorte një fenomen që më vonë do të bëhej i njohur si fusha magnetike rrotulluese në një motor elektrik. Në kohën e tij të lirë, Tesla punoi në krijimin e një modeli të një motori elektrik asinkron, dhe në 1883 ai demonstroi funksionimin e motorit në bashkinë e Strasburgut.

Në 1885, Nikola prezantoi 24 lloje të makinës së Edison-it, një komutator dhe rregullator i ri, i cili përmirësoi ndjeshëm performancën.

Në 1888-1895, Tesla ishte i angazhuar në kërkime mbi fushat magnetike dhe frekuencat e larta në laboratorin e tij. Këto vite ishin më të frytshmet; ishte atëherë që ai patentoi shumicën e shpikjeve të tij.

Në fund të vitit 1896, Tesla arriti transmetimin e sinjalit të radios në një distancë prej 48 km.

Tesla ngriti një laborator të vogël në Kolorado Springs. Për të studiuar stuhitë, Tesla krijoi një pajisje të veçantë, e cila ishte një transformator, njëri skaj i mbështjelljes kryesore të të cilit ishte i tokëzuar dhe tjetri ishte i lidhur me një top metalik në një shufër që shtrihej lart. Një pajisje e ndjeshme vetë-akorduese e lidhur me një pajisje regjistrimi u lidh me mbështjelljen dytësore. Kjo pajisje lejoi Nikola Teslën të studionte ndryshimet në potencialin e Tokës, duke përfshirë efektin e valëve elektromagnetike në këmbë të shkaktuara nga shkarkimet e rrufesë në atmosferën e Tokës. Vëzhgimet e shtynë shpikësin të mendonte për mundësinë e transmetimit të energjisë elektrike me valë në distanca të gjata.

Eksperimenti tjetër i Teslës kishte për qëllim eksplorimin e mundësisë së krijimit të pavarur të një valë elektromagnetike në këmbë. Kthesat e mbështjelljes parësore u mbështjellën në bazën e madhe të transformatorit. Dredha-dredha dytësore lidhej me një direk 60 metra dhe përfundonte me një top bakri me diametër një metër. Kur një tension i alternuar prej disa mijëra voltësh kaloi përmes spirales parësore, në spiralen sekondare u ngrit një rrymë me një tension prej disa milion volt dhe një frekuencë deri në 150 mijë herc.

Gjatë eksperimentit, u regjistruan shkarkime të ngjashme me rrufetë që dilnin nga një top metalik. Gjatësia e disa shkarkimeve arriti pothuajse 4.5 metra, dhe bubullima u dëgjuan në një distancë deri në 24 km.

Bazuar në eksperimentin, Tesla arriti në përfundimin se pajisja e lejoi atë të gjeneronte valë në këmbë që përhapeshin në mënyrë sferike nga transmetuesi, dhe më pas konverguan me intensitet në rritje në një pikë diametralisht të kundërt të globit, diku afër ishujve të Amsterdamit dhe Saint-Paul në Oqeani Indian.

Në 1917, Tesla propozoi parimin e funksionimit të një pajisjeje për zbulimin radio të nëndetëseve.

Një nga shpikjet e tij më të famshme është transformatori (spiralja) Tesla.

Transformatori Tesla, i njohur gjithashtu si spiralja Tesla, është një pajisje e shpikur nga Nikola Tesla dhe që mban emrin e tij. Është një transformator rezonant që prodhon tension të lartë dhe frekuencë të lartë. Pajisja u patentua më 22 shtator 1896 si "Aparat për prodhimin e rrymave elektrike me frekuencë dhe potencial të lartë".

Transformatori më i thjeshtë Tesla përbëhet nga dy mbështjellje - parësore dhe dytësore, si dhe një hendek shkëndijë, kondensatorë, një toroid dhe një terminal.

Spiralja kryesore zakonisht përmban disa kthesa teli me diametër të madh ose tub bakri, dhe spiralja dytësore zakonisht përmban rreth 1000 rrotullime teli me diametër më të vogël. Spiralja primare, së bashku me kondensatorin, formon një qark oscilues, i cili përfshin një element jolinear - një hendek shkëndijë.

Bobina dytësore gjithashtu formon një qark oscilues, ku roli i një kondensatori luhet kryesisht nga kapaciteti i toroidit dhe kapaciteti i ndërrimit të vetë spirales. Dredha-dredha dytësore shpesh është e veshur me një shtresë rrëshirë epokside ose llak për të parandaluar prishjen elektrike.

Kështu, transformatori Tesla përbëhet nga dy qarqe oshiluese të lidhura, të cilat përcaktojnë vetitë e tij të jashtëzakonshme dhe janë ndryshimi kryesor i tij nga transformatorët konvencionalë.

Pasi të arrihet tensioni i prishjes midis elektrodave të hendekut të shkëndijës, në të ndodh një prishje elektrike e gazit në formë orteku. Kondensatori shkarkohet përmes një hendeku të shkëndijës në spirale. Prandaj, qarku i qarkut oscilues, i përbërë nga një spirale parësore dhe një kondensator, mbetet i mbyllur përmes hendekut të shkëndijës dhe në të lindin lëkundje me frekuencë të lartë. Në qarkun sekondar ndodhin lëkundje rezonante, gjë që çon në shfaqjen e tensionit të lartë në terminal.

Në të gjitha llojet e transformatorëve Tesla, elementi kryesor i transformatorit - qarqet parësore dhe dytësore - mbetet i pandryshuar. Sidoqoftë, një nga pjesët e tij, gjeneratori i lëkundjeve me frekuencë të lartë, mund të ketë një dizajn të ndryshëm.

Pjesa praktike

Spirale Tesla (Class-E SSTC)

Një transformator rezonant përbëhet nga dy mbështjellje që nuk kanë një bërthamë të përbashkët hekuri - kjo është e nevojshme për të krijuar një koeficient të ulët bashkimi. Dredha-dredha kryesore përmban disa kthesa të telit të trashë. Nga 500 në 1500 kthesa janë mbështjellë në dredha-dredha dytësore. Për shkak të këtij dizajni, spiralja Tesla ka një raport transformimi që është 10-50 herë më i madh se raporti i numrit të kthesave në mbështjelljen sekondare me numrin e kthesave në primar. Në këtë rast duhet të plotësohet kushti për shfaqjen e rezonancës ndërmjet qarqeve osciluese parësore dhe sekondare. Tensioni në daljen e një transformatori të tillë mund të kalojë disa milion volt. Është kjo rrethanë që siguron shfaqjen e shkarkimeve spektakolare, gjatësia e të cilave mund të arrijë disa metra menjëherë. Në internet mund të gjeni opsione të ndryshme për prodhimin e burimeve me frekuencë të lartë dhe të tensionit. Unë zgjodha një nga skemat.

Unë e montova vetë instalimin bazuar në diagramin e mësipërm (Fig. 1). Një spirale e plagosur në një kornizë nga një tub plastik (hidraulik) me një diametër prej 80 mm. Dredha-dredha kryesore përmban vetëm 7 kthesa, është përdorur një tel me diametër 1 mm, tela bakri me një bërthamë MGTF. Dredha-dredha dytësore përmban rreth 1000 rrotullime teli mbështjellës me një diametër prej 0,15 mm. Dredha-dredha dytësore është e mbështjellë mirë, kthehuni për t'u kthyer. Rezultati është një pajisje që prodhon tension të lartë në frekuencë të lartë (Fig. 2).

Spirale e madhe Tesla (VTTC)

Kjo spirale është montuar në bazë të një pentode gjeneratori gu-81m duke përdorur një qark vetëoshilator, d.m.th. me vetë-ngacmim të rrymës së rrjetit të llambës.

Siç shihet nga diagrami (Fig. 3), llamba lidhet si triodë, d.m.th. të gjitha rrjetet janë të ndërlidhura. Kondensatori C1 dhe dioda VD1 formojnë një dyfishues gjysmëvalë. Rezistenca R1 dhe kondensatori C3 nevojiten për të rregulluar mënyrën e funksionimit të llambës. Bobina L2 nevojitet për të ngacmuar rrymën e rrjetit. Qarku primar oscilues formohet nga kondensatori C2 dhe spiralja L1. Qarku dytësor oscilues formohet nga spiralja L3 dhe kapaciteti i vet i ndërprerjes. Dredha-dredha kryesore në një kornizë me diametër 16 cm përmban 40 kthesa me rubinet 30, 32, 34, 36 dhe 38 rrotullime për të rregulluar rezonancën. Dredha-dredha dytësore përmban rreth 900 kthesa në një kornizë me një diametër prej 11 cm Në krye të mbështjelljes dytësore ka një toroid - është e nevojshme për akumulimin e ngarkesave elektrike.

Të dyja këto instalime (Fig. 2 dhe Fig. 3) kanë për qëllim të demonstrojnë rryma me frekuencë të lartë, me tension të lartë dhe mënyrën e krijimit të tyre. Bobinat mund të përdoren gjithashtu për të transmetuar rrymë elektrike me valë. Gjatë punës, unë do të demonstroj funksionimin dhe aftësitë e mbështjellësve Tesla që kam bërë.

Eksperimente eksperimentale duke përdorur një spirale Tesla

Ju mund të kryeni një numër eksperimentesh interesante me një spirale të përfunduar Tesla, por duhet të ndiqni rregullat e sigurisë. Për të kryer eksperimente, duhet të ketë instalime elektrike shumë të besueshme, nuk duhet të ketë objekte pranë spirales dhe duhet të jetë e mundur të fikni energjinë e pajisjes në rast emergjence.

Gjatë funksionimit, spiralja Tesla krijon efekte të bukura që lidhen me formimin e llojeve të ndryshme të shkarkimeve të gazit. Zakonisht njerëzit mbledhin këto bobina për të parë këto fenomene mbresëlënëse dhe të bukura.

Një spirale Tesla mund të krijojë disa lloje shkarkimesh:

Shkëndijat janë shkarkime shkëndija midis një spirale dhe një objekti që prodhon një zhurmë karakteristike për shkak të një zgjerimi të mprehtë të kanalit të gazit, si me rrufetë natyrore, por në një shkallë më të vogël.

Streamers janë kanale të degëzuara të hollë me shkëlqim të zbehtë që përmbajnë atome të gazit të jonizuar dhe elektrone të lira të shkëputura prej tyre. Ai rrjedh nga terminali i spirales direkt në ajër pa hyrë në tokë. Një transmetues është jonizimi i dukshëm i ajrit. Ato. shkëlqimi i joneve që formon tensionin e lartë të transformatorit.

Shkarkimi i koronës është shkëlqimi i joneve të ajrit në një fushë elektrike të tensionit të lartë. Krijon një shkëlqim të bukur kaltërosh rreth pjesëve me tension të lartë të një strukture me një lakim të fortë të sipërfaqes.

Shkarkimi i harkut - formohet kur fuqia e transformatorit është e mjaftueshme, nëse një objekt i tokëzuar afrohet afër terminalit të tij. Një hark ndizet midis tij dhe terminalit.

Disa kimikate të aplikuara në terminalin e shkarkimit mund të ndryshojnë ngjyrën e shkarkimit. Për shembull, natriumi ndryshon ngjyrën e kaltërosh të shkarkimit në portokalli, bori në jeshile, mangani në blu dhe litiumi në të kuq.

Duke përdorur këto mbështjellje mund të kryeni një sërë eksperimentesh mjaft interesante, të bukura dhe spektakolare. Pra, le të fillojmë:

Eksperimenti 1: Demonstrimi i shkarkimeve të gazit. Streamer, shkëndijë, shkarkim hark

Pajisjet: spirale Tesla, tel i trashë bakri.

Oriz. 4 Fig. 5

Kur spiralja është e ndezur, një shkarkim fillon të dalë nga terminali, i cili është i gjatë 5-7 mm

Eksperimenti 2: Demonstrimi i një shkarkimi në një llambë fluoreshente

Pajisjet: spirale Tesla, llambë fluoreshente (llambë fluoreshente).

Një shkëlqim vërehet në një llambë fluoreshente në një distancë deri në 1 m nga instalimi.

Eksperimenti 3: Eksperiment me letër

Pajisjet: spirale Tesla, letër.

Kur letra shkarkohet, transmetuesi mbulon shpejt sipërfaqen e tij dhe pas disa sekondash letra ndizet

Eksperimenti 4: "Pema" e bërë nga plazma

Pajisjet: spirale Tesla, tel me fije të hollë.

Ne degëzojmë telat nga një tel që është hequr më parë nga izolimi dhe e vidhosim në terminal, si rezultat marrim një "pemë" plazma.

Eksperimenti 5: Demonstrimi i shkarkimeve të gazit në një spirale të madhe Tesla. Streamer, shkëndijë, shkarkim hark

Kur spiralja ndizet, një shkarkim fillon të dalë nga terminali, i cili është 45-50 cm i gjatë; kur një objekt sillet në toroid, një hark ndizet.

Eksperimenti 6: Goditje në krah

Pajisjet: spirale e madhe Tesla, dore.

Kur e sillni dorën në shirit, shkarkimet fillojnë të godasin dorën tuaj pa shkaktuar dhimbje

Eksperimenti 7: Demonstrimi i shkarkimeve të gazit nga një objekt i vendosur në fushën e një spirale Tesla.

Pajisjet: spirale e madhe Tesla, tel i trashë bakri.

Kur një tel bakri futet në fushën e një spirale Tesla (me terminalin të hequr), shfaqet një shkarkesë nga teli drejt toroidit.

Eksperimenti 8: Demonstrimi i një shkarkimi në një top të mbushur me gaz të rrallë në fushën e një spirale Tesla

Pajisjet: spirale e madhe Tesla, një top i mbushur me gaz të rrallë.

Kur një top futet në fushën e një spirale Tesla, një shkarkesë brenda topit ndizet.

Eksperimenti 9: Demonstrimi i shkarkimit në llambat neoni dhe fluoreshente.

Pajisjet: spirale e madhe Tesla, neoni dhe llamba fluoreshente.

Kur një llambë futet në fushën e një spirale Tesla, një shkarkim brenda neonit dhe llambave fluoreshente ndizet në një distancë deri në 1.5 m.

Përvoja 10: Shkarkimet nga dora.

Pajisjet: spirale e madhe Tesla, dora me majë gishtash me fletë metalike.

Kur futni dorën në fushën e spirales Tesla (me terminalin të hequr), shfaqet një shkarkesë nga majat e gishtave drejt toroidit.

konkluzioni

Të gjitha qëllimet e vendosura janë arritur. Ndërtova 2 mbështjellje dhe i përdora për të vërtetuar hipotezat e mëposhtme:

Një spirale Tesla mund të gjenerojë shkarkime aktuale elektrike të llojeve të ndryshme.

Shkarkimet e krijuara nga një spirale Tesla janë të sigurta për njerëzit dhe nuk mund t'i dëmtojnë ata përmes goditjes elektrike. Mund të prekni edhe spiralen e daljes së tensionit të lartë me një copë metali ose me dorën tuaj. Pse nuk i ndodh asgjë një personi kur ai prek një burim tensioni me frekuencë të lartë prej 1 000 000 V? Sepse kur rrjedh një rrymë me frekuencë të lartë, vërehet i ashtuquajturi efekt i lëkurës, d.m.th. ngarkesat rrjedhin vetëm përgjatë skajeve të përcjellësit, pa prekur bërthamën.

Rryma rrjedh nëpër lëkurë dhe nuk prek organet e brendshme. Kjo është arsyeja pse është e sigurt të prekni këto rrufe.

Një spirale Tesla mund të transmetojë energji me valë duke krijuar një fushë elektromagnetike.

Energjia e kësaj fushe mund të transferohet në çdo objekt në këtë fushë, nga gazrat e rrallë te njerëzit.

Zbatimi modern i ideve të Nikola Teslës

Rryma alternative është metoda kryesore e transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata.

Gjeneratorët elektrikë janë elementët kryesorë në prodhimin e energjisë elektrike në termocentralet e tipit turbin (hidrocentralet, centralet bërthamore, termocentralet).

Motorët elektrikë AC, të krijuar fillimisht nga Nikola Tesla, përdoren në të gjitha veglat moderne të makinerive, trenat elektrikë, makinat elektrike, tramvajet dhe trolejbusët.

Robotika e kontrolluar me radio është bërë e përhapur jo vetëm në lodrat e fëmijëve dhe pajisjet televizive dhe kompjuterike me valë (panele kontrolli), por edhe në sferën ushtarake, në sferën civile, në çështjet e sigurisë ushtarake, civile dhe të brendshme, si dhe të sigurisë së jashtme të shtetet etj.

Karikuesit me valë përdoren tashmë për të karikuar telefonat celularë.

Rryma alternative, e krijuar nga Tesla, është mënyra kryesore për të transmetuar energjinë elektrike në distanca të gjata.

Përdorni për qëllime argëtimi dhe shfaqje.

Në filma, episodet bazohen në demonstrimet e transformatorit Tesla, në lojërat kompjuterike.

Në fillim të shekullit të 20-të, transformatori Tesla gjeti përdorim popullor edhe në mjekësi. Pacientët u trajtuan me rryma të dobëta me frekuencë të lartë, të cilat, duke kaluar nëpër një shtresë të hollë të sipërfaqes së lëkurës, nuk dëmtonin organet e brendshme, duke siguruar një efekt "tonik" dhe "shërues".

Përdoret për të ndezur llambat e shkarkimit të gazit dhe për të zbuluar rrjedhjet në sistemet e vakumit.

Është një besim i gabuar që mbështjelljet Tesla nuk kanë aplikime të gjera praktike. Përdorimi i tyre kryesor është në sferën argëtuese dhe mediatike të argëtimit dhe shfaqjeve. Në të njëjtën kohë, vetë mbështjelljet ose pajisjet që përdorin parimet e funksionimit të mbështjelljeve janë mjaft të zakonshme në jetën tonë, siç dëshmohet nga shembujt e mësipërm.

Lidhje bibliografike

Koshkin A.A. TESLA COIL DHE KËRKIMI I AFTËSIVE TË TIJ // Buletini shkencor ndërkombëtar i shkollës. – 2018. – Nr.1. – F. 125-133;
URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=530 (data e hyrjes: 01/30/2020).

Jo shumë kohë më parë, të ashtuquajturat llamba plazma u shfaqën në shumëllojshmërinë e dyqaneve të ndryshme, duke lëshuar rrufe në sipërfaqen e një topi qelqi. Këto llamba fituan shpejt popullaritet, por pak njerëz e dinë se këto pajisje u shpikën nga Nikola Tesla në vitet 1910 të shekullit të kaluar. Së pari ju duhet të kuptoni strukturën e brendshme të kësaj shpikje të mahnitshme. Në fakt, ky është një transformator i zakonshëm i një lloji të veçantë. Ai përdor në punën e tij rezonancën që ndodh në të ashtuquajturat valë magnetike në këmbë. Ka shumë pak rrotullime në mbështjelljen parësore, ajo gjeneron shkëndija lëkundëse duke mbledhur energji në kondensator, dhe për këtë arsye shkëndija ndodh në një periudhë të caktuar kohore. Dredha-dredha dytësore funksionon në bazë të një spirale të telave me rrjedhje të drejtpërdrejtë. Frekuenca e lëkundjes së çiftit të qarqeve duhet të përkojë, gjë që do të çojë në shfaqjen e një rryme alternative jashtëzakonisht të lartë me frekuencë të lartë midis dy skajeve të spirales në mbështjelljen sekondare. Kjo shkakton vizualizimin në formën e atyre rrufesë shumë të purpurt.

Një transformator rezonant shpesh krahasohet me një lavjerrës konvencional, ku frekuenca dhe amplituda do të varen drejtpërdrejt nga forca me të cilën shtyhet i gjithë sistemi. Lëkundjet mund të bëhen në prani të dridhjeve të lira, gjë që rrit shumë gjatësinë e goditjes dhe gjithashtu rrit kohën e prishjes së plotë. E njëjta gjë ndodh me spiralen këtu. Dredha-dredha dytësore lëkundet, dhe gjeneratori e lëkundet atë. Sinkronizimi sigurohet nga qarku primar dhe gjeneratori njëkohësisht, i cili ju lejon të rregulloni mirë sistemin në varësi të detyrës në fjalë. Në këtë pikë, shumica e njerëzve e njohin atë vetëm si një lodër. Por në fakt, ky sistem ka aplikime reale.

Përdorimi i një spirale Tesla në jetën reale

Tensionet e daljes shpesh mund të arrijnë vlera të pabesueshme prej disa milion volt. Ky është një fenomen unik në botën e energjisë elektrike, sepse rryma të tilla të larta rrallë karakterizohen nga valë kaq të gjata. Forca elektrike e hapësirës ajrore depërton në një distancë të madhe me shkarkime të qëndrueshme, dhe me fuqi të lartë gjeneratori, gjatësia mund të arrijë shumë metra. Dhoma të ngjashme demonstrimi me këtë mrekulli të fizikës së planetit tonë janë instaluar shpesh në shumë universitete në mbarë botën. Këto dukuri janë pasqyruar në lodrën e famshme. Kur prekim topin, rrufeja tërhiqet në duart tona, si nga një objekt me përçueshmëri relativisht të lartë. Gjaku ynë dhe lëngjet e tjera të trupit janë plot me kripëra dhe metale, gjë që na bën një përcjellës të shkëlqyer.

Në fillim të shekullit të kaluar, kjo skemë u përdor për të transmetuar sinjale në distanca të mëdha, sepse shkarkimet kanë gjithashtu një pjesë të padukshme. Njerëzit filluan të përpiqen t'i përdorin ato për të transmetuar valë radio në distanca të shkurtra për të transmetuar telekomandë, por një përdorim i tillë ishte shumë i rrezikshëm për shëndetin e njerëzve. Më pas u kryen eksperimente të shumta në fushën e mjekësisë. I ashtuquajturi darsonvalizim përdoret ende sot, dhe vetë pajisjet nuk janë asgjë më shumë se një gjenerator Tesla në madhësinë më të vogël. Rryma gudulis lëkurën, por nuk depërton thellë në trup. Efekti tonik i këtij trajtimi gjeti aplikim shpejt në realitet; përdoret për të trajtuar sëmundjet e lëkurës, stimulon rritjen e flokëve dhe lejon zbutjen e plagëve, zvogëlimin e madhësisë së nyjeve.

Është ky lloj gjeneratori që ndez llambat e shkarkimit të gazit. Sistemet e vakumit testohen duke përdorur këto trarë për të çara në strehët e tyre. Rrufeja patjetër do të tërhiqet drejt defektit.

A janë llambat Tesla të rrezikshme për njerëzit?

Mund të themi patjetër që ekziston një rrezik, ndaj duhet të ndiqni udhëzimet e bashkangjitura 100%. Mos u kapni për dore ose mos prekni gotën e llambës, ose mos u përpiqni të prekni topin me duar të lagura. Ne veçanërisht nuk rekomandojmë fuqimisht të bëni qarqe të tilla pa përvojën e duhur në shtëpi. Ju mund të dëmtoni shumë pajisje elektrike në shtëpinë tuaj dhe të digjni instalimet elektrike. Por këto nuk janë pasojat më të këqija. Transformatorët Tesla me tensione miliona volt mund të vrasin një person me një prekje nëse bëjnë një gabim. Efekti është i ngjashëm me goditjen nga rrufeja. Prandaj, jini jashtëzakonisht të kujdesshëm, veçanërisht kujdesuni për fëmijët. Nën 12 vjeç, blerja e llambave të tilla nuk rekomandohet fuqimisht. Gjithashtu, blini këto pajisje vetëm nga prodhues me reputacion. Kopjet nga kompanitë kineze pa emër shpesh japin goditje elektrike aq intensive saqë flokët dhe mëngët mund të marrin flakë dhe thonjtë tuaj mund të shkrihen. Lodra mund të sjellë telashe të mëdha, kini kujdes.

Spirale Tesla dhe demonstrim i vetive të jashtëzakonshme

fusha elektromagnetike e spirales Tesla

Tabela e përmbajtjes

Hyrje……………………………………………………..………….2 faqe.

Pjesa teorike

Nikola Tesla dhe shpikjet e tij…………………………………………………………………………………………………………….
Diagrami i instalimit të spirales Tesla…………………………………………8 faqe.

Pjesa praktike

Anketa sociologjike mes nxënësve të shkollës së mesme federale nr. 5...... 8 faqe.
Montimi i një spiraleje Tesla………………………………..……………….9 f.
Llogaritja e karakteristikave kryesore të spirales së prodhuar Tesla 9 faqe.
Eksperimente eksperimentale duke përdorur një spirale Tesla…………11 f.
Zbatimi modern i ideve të Teslës……………………………..13 f.
Foto dhe video raport i studimit………………..14 faqe.

Përfundim……………………………………………………………………………..................15 f.

Referencat…………………………………………………………………………..…..16 faqe.

Shtojcat…………………………………………………………………….……….…..18 f.

Prezantimi

Mund ta ndaja globin, por kurrë

Unë nuk do ta bëj këtë.

Qëllimi im kryesor ishte të vë në dukje fenomene të reja

dhe përhapni idetë që do të bëhen

pikënisje për kërkime të reja.

Nikola Tesla

« Më në fund kam arritur të krijoj shkarkime, fuqia e të cilave e kalon shumë atë të rrufesë. A jeni njohur me shprehjen "nuk mund të hidhesh mbi kokë"? Është një iluzion. Një person mund të bëjë gjithçka." Në Vitin Ndërkombëtar të Dritës dhe Teknologjive të Dritës, mendoj se ia vlen të kujtohet personaliteti legjendar Nikola Tesla, dhe kuptimi i disa prej shpikjeve të tij ende debatohet edhe sot e kësaj dite. Për të janë thënë shumë gjëra të ndryshme, por shumica e njerëzve, përfshirë edhe mua, janë unanim në mendimin e tyre - Tesla bëri shumë për zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë për kohën e tij. Shumë nga patentat e tij kanë ardhur në jetë, por disa mbeten ende përtej të kuptuarit. Por arritjet kryesore të Teslës mund të konsiderohen kërkime mbi natyrën e energjisë elektrike. Sidomos tensioni i lartë. Tesla i mahniti të njohurit dhe kolegët e tij me eksperimente të mahnitshme, në të cilat, pa vështirësi apo frikë, ai kontrollonte gjeneratorët e tensionit të lartë që prodhonin qindra dhe ndonjëherë miliona volt. Në vitet 1900, Tesla mund të transmetonte rrymë në distanca të mëdha pa tela, duke marrë një rrymë prej 100 milion amperësh dhe një tension prej 10 mijë volt. Dhe ruani karakteristika të tilla për çdo kohë të nevojshme. Për ata që jetonin pranë tij, bota ndryshoi, u kthye në një hapësirë përrallore ku nuk duhet çuditur asgjë. Dritat veriore ndezën mbi të gjithë Atlantikun, fluturat e zakonshme u shndërruan në xixëllonja të ndritshme, rrufeja e topit u hoq lehtësisht nga valixhet dhe u përdor për të ndriçuar dhomat e ndenjes. Eksperimentet e tij balancoheshin gjithmonë në prag të së keqes dhe së mirës. Rënia e meteorit Tunguska, tërmeti në Nju Jork, testimi i armëve monstruoze të afta për të shkatërruar në çast ushtri të tëra - kjo është ajo që tjetër, përveç fluturave të ndritshme, i atribuohet eksperimenteve të Teslës. Ishte ai që shërbeu për shumë shkrimtarë të trillimeve shkencore si imazhi i një profesori të çmendur, shpikjet e të cilit kërcënojnë të shkatërrojnë të gjithë planetin. Në fakt, ne nuk dimë asgjë se çfarë lloj personi ishte Nikola Tesla, çfarë lloj heroi duhet të bëhet për biografët, i mirë apo i keq.

Fizika eksperimentale ka një rëndësi të madhe në zhvillimin e shkencës. Më mirë të shohësh një herë sesa të dëgjosh njëqind herë. Askush nuk do të argumentojë se eksperimenti është një shtysë e fuqishme për të kuptuar thelbin e fenomeneve në natyrë. Mund ta admirosh natyrën pa ditur fizikë. Por për ta kuptuar atë dhe për të parë se çfarë fshihet pas imazheve të jashtme të fenomeneve është e mundur vetëm me ndihmën e shkencës ekzakte dhe eksperimentimit. Sot mund të themi me besim se vetëm një fakt i kryer është i saktë në natyrë, d.m.th. përvojë ose eksperiment, ose rezultate të një procesi natyror, rrjedha e të cilit nuk varet nga njeriu. Vetëm rezultati i marrë nga një veprim ose një tjetër mbetet i palëkundur. Siç thashë tashmë, kjo është e vetmja siguri në hipotezë. Të gjithë e dinë këtëçdo hipotezë mbështetet në tre shtylla: rezultati i eksperimentit, përshkrimi dhe përfundimi i tij , e cila mbështetet në stereotipe të njohura (Shtojca 1 ).

Eksperimentet me energjinë elektrike. Nëse mendoni për këtë, çfarë tjetër mund të zbuloni dhe eksperimentoni? Në fund të fundit, tani njerëzimi nuk ka qenë në gjendje të imagjinojë ekzistencën e tij pa energji elektrike. Të gjitha pajisjet shtëpiake, e gjithë industria jonë dhe pajisjet mjekësore funksionojnë me të. Një gjë është e vërtetë, vetë rryma na arrin, mjerisht, vetëm përmes telave. E gjithë kjo është shumë larg nga ajo që Nikola Tesla mund të bënte më shumë se 100 vjet më parë, dhe atë që fizika moderne ende nuk mund ta shpjegojë. Fizika moderne thjesht nuk është në gjendje të arrijë tregues të tillë. Ai ndezi dhe fik motorin elektrik nga distanca dhe llambat në duart e tij u ndezën vetë. Shkencëtarët modernë kanë arritur vetëm nivelin e 30 milion amperëve (me shpërthimin e një bombe elektromagnetike) dhe 300 milion me një reaksion termonuklear - dhe madje edhe atëherë, për një pjesë të sekondës.

Rëndësia është se në kohën tonë, entuziastët dhe shkencëtarët në mbarë botën po përpiqen të përsërisin eksperimentet e shkencëtarit të shkëlqyer dhe të gjejnë zbatimin e tyre. Nuk do të hyj në misticizëm, u përpoqa të bëja diçka spektakolare sipas "recetave" të Teslës. Kjo është një spirale Tesla. Pasi ta keni parë një herë, nuk do ta harroni kurrë këtë pamje të pabesueshme dhe të mahnitshme.

Objekti i studimit: Spirale Tesla.

Lënda e studimit: fushë elektromagnetike e një spirale Tesla, shkarkime me frekuencë të lartë në gaz.

Qëllimi i studimit: prodhoni një spirale Tesla me frekuencë të lartë dhe kryeni eksperimente bazuar në instalimin e montuar të funksionimit.

Objekti, lënda dhe qëllimi i studimit përcaktuan formulimin e mëposhtëmhipoteza: Një fushë elektromagnetike me intensitet të madh është formuar rreth spirales Tesla, e aftë për të transmetuar rrymë elektrike me valë.

Detyrat:

Studioni literaturën mbi problemin e kërkimit.

Njihuni me historinë e shpikjes dhe parimin e funksionimit të spirales Tesla.

Gjetja e pjesëve dhe krijimi i një spirale Tesla.

Kryeni një anketë sociologjike midis nxënësve të klasave 7-11 në shkollën e mesme Fedorovskaya nr. 5.

Kryeni llogaritjet e karakteristikave të spirales Tesla dhe eksperimente që demonstrojnë funksionimin e saj.

Përgatitni një raport foto dhe video për punën e bërë në dobi të nxënësve të klasave 9-11.

Metodat e hulumtimit:

Empirike: vëzhgim i shkarkimeve elektrike me frekuencë të lartë në një mjedis të gaztë, hulumtim, eksperiment.

Teorike: Dizajni i bobinës Tesla, analiza e literaturës, përpunimi statistikor i rezultateve.

Fazat e hulumtimit:

Pjesa teorike. Studimi i literaturës mbi problemin e kërkimit.

Pjesa praktike. Bërja e një transformatori Tesla dhe demonstrimi i vetive të pabesueshme të fushës elektromagnetike të një spiraleje Tesla

Risi: është se, si shumë shpikës eksperimentalë, unë

Për herë të parë, pasi kishte studiuar literaturën shkencore popullore, ai mblodhi një spirale Tesla dhe, si pjesë e Vitit Ndërkombëtar të Teknologjive të Dritës dhe Dritës 2015, kreu një sërë eksperimentesh dhe në këtë mënyrë tregoi rëndësinë e veprave të Teslës.

Rëndësia praktike: rezultati i punës është edukativ në natyrë, kjo do të rrisë interesin e studentëve për studimin e thelluar të lëndëve të tilla si fizika, studiuesit e rinj - në aktivitetet kërkimore, dhe ndoshta për disa do të përcaktojë fushën e më tej aktivitet.

Pjesa teorike

I .1.Nikola Tesla dhe shpikjet e tij

Çfarë dimë për Nikola Teslën dhe veprat e tij? Aktivitetet e Teslës janë indiferente dhe jointeresante për njeriun e zakonshëm. Në shkolla dhe institute, Tesla përmendet vetëm kur flitet për njësinë e induktancës me të njëjtin emër. Kështu, shoqëria "falenderoi" praktikuesin e madh për gjithçka që ai kontribuoi në zhvillimin e inxhinierisë elektrike. Të gjitha aktivitetet e tij janë të mbuluara me një vello misteri, dhe shumë e konsiderojnë atë thjesht një sharlatan shkencor. Le të përpiqemi të shqyrtojmë rëndësinë e "trashëgimisë" së Teslës.

NIKOLA TESLA - shpikës në fushën e inxhinierisë elektrike dhe radioinxhinierisë, inxhinier, fizikant. I lindur dhe rritur në Austro-Hungari, në vitet e mëpasshme ai punoi kryesisht në Francë dhe SHBA.

Deri në vitin 1882, Tesla punoi si inxhinier elektrik për kompaninë qeveritare telegrafike në Budapest. Në shkurt 1882, Tesla kuptoi se si të përdorte një fenomen që më vonë do të bëhej i njohur si fusha magnetike rrotulluese në një motor elektrik. Në kohën e tij të lirë, Tesla punoi në krijimin e një modeli të një motori elektrik asinkron, dhe në 1883 ai demonstroi funksionimin e motorit në bashkinë e Strasburgut.

Më 6 korrik 1884, Tesla mbërriti në Nju Jork. Ai mori një punë me Thomas Edison si inxhinier që riparonte motorë elektrikë dhe gjeneratorë DC. Edison i perceptoi idetë e reja të Teslës mjaft ftohtë dhe shprehu gjithnjë e më hapur mosmiratimin e drejtimit të kërkimit personal të shpikësit. Në pranverën e vitit 1885, Edison i premtoi Teslës 50 mijë dollarë nëse ai mund të përmirësonte në mënyrë konstruktive makinat elektrike me rrymë të drejtpërdrejtë të shpikur nga Edison. Nikola filloi të punojë në mënyrë aktive dhe së shpejti prezantoi 24 lloje të makinës së Edison-it, një ndërprerës dhe rregullator të ri, i cili përmirësoi ndjeshëm performancën. Pasi miratoi të gjitha përmirësimet, në përgjigje të një pyetjeje në lidhje me shpërblimin, Edison refuzoi Teslën. I ofenduar, Tesla u largua menjëherë.

Në fund të vitit 1896, Tesla arriti transmetimin e sinjalit të radios në një distancë prej 48 km.

Në 1917, Tesla propozoi parimin e funksionimit të një pajisjeje për zbulimin radio të nëndetëseve.

Një nga shpikjet e tij më të famshme është Tesla Transformer (spiralja).

Transformatori më i thjeshtë Tesla përbëhet nga dy mbështjellje - parësore dhe dytësore, si dhe një hendek shkëndijë, kondensatorë, një toroid dhe një terminal.

I .2. Diagrami i instalimit të spirales Tesla

Gjeneratori, spiralja ose transformatori rezonant Tesla është një shpikje e shkëlqyer e shpikësit, fizikantit dhe inxhinierit të madh serb. Një transformator përbëhet nga dy mbështjellje që nuk kanë një bërthamë të përbashkët hekuri. Dredha-dredha kryesore duhet të ketë të paktën një duzinë kthesash teli të trashë. Të paktën 1000 kthesa janë plagosur tashmë në atë dytësore. Ju lutemi vini re se spiralja Tesla ka një raport transformimi që është 10-50 herë më i madh se raporti i numrit të kthesave në mbështjelljen e dytë me të parën. Tensioni i daljes së një transformatori të tillë mund të kalojë disa milion volt. Është kjo rrethanë që siguron shfaqjen e shkarkimeve spektakolare, gjatësia e të cilave mund të arrijë disa metra menjëherë. Është shumë e rëndësishme: si kondensatori ashtu edhe dredha-dredha parësore duhet përfundimisht të formojnë një qark specifik oscilues që hyn në një gjendje rezonancë me mbështjelljen sekondare. Diagrami i instalimit të spirales Tesla supozon një rrymë prej 5-8 A. Vlera maksimale e kësaj vlere, e cila ende lë një shans për të mbijetuar, është 10 A. Pra, kur punoni, mos harroni për asnjë sekondë masat paraprake më të thjeshta.

Në internet mund të gjeni opsione të ndryshme për prodhimin e burimeve me frekuencë të lartë dhe të tensionit. Ne zgjodhëm një nga skemat (Shtojca 2 ), i cili përbëhet nga:

Furnizimi me energji elektrike (220V – 24V)

Rezistencë e ndryshueshme

Rezistencë

Spirale primare (9 rrotullime)

Spirale dytësore (1000 rrotullime)

Transistor në radiator (M.J.E. 13007)

Pjesa praktike

II .1 Anketa sociologjike midis nxënësve të klasave 7-11 të shkollës së mesme federale nr. 5

Në anketë morën pjesë 325 persona. U bënë pyetje:

1 . A keni dëgjuar për shpikjet e Nikola Teslës (spiralja Tesla)?

2. Dëshironi të shihni një seri eksperimentesh duke përdorur një spirale Tesla?

Pas përpunimit të rezultateve, rezultati është si më poshtë: 176 studentë dëgjuan për shpikjet e Teslës, 156 studentë jo. 97 njerëz panë video të eksperimenteve në internet, 228 nuk e kanë idenë se si duket spiralja dhe përdorimi i saj. Të 325 studentët do të donin të shihnin rezultatin e punës kërkimore dhe një sërë eksperimentesh duke përdorur spiralen Tesla.

II .2 Asambleja e spirales Tesla

Le t'i drejtohemi pajisjes që tani njihet si transformatori (spiralja) Tesla. Në të gjithë botën, prodhuesit e Tesla-s riprodhojnë çdo vit modifikimet e saj të shumta.Qëllimi kryesor i shumicës së këtyre radio amatorëve Tesla është të marrin efekte të dritës dhe zërit arrihet në eksperimentet me tension të lartë, i cili është i pranishëm në daljen e bobinës së tensionit të lartë të një transformatori Tesla (TT). Shumë janë gjithashtu të tërhequr nga idetë e Teslës për gjenerimin e energjisë me fuqi të lartë, dhe akoma më tërheqëse është përpjekja për të krijuar një pajisje "mbi njësi" (SE) bazuar në CT. Kjo është sfera e shkencës alternative.

Unë e mblodha vetë instalimin bazuar në diagramin (Shtojca 2, Fig. 1, 2, 3, 4, 5 ). Një spirale e plagosur në një kornizë nga një tub plastik (hidraulik) me diametër 5 cm. Dredha-dredha kryesore përmban vetëm 9 kthesa, një tel me diametër 1.5 mm, një tel bakri me një bërthamë në izolim gome është përdorur. Dredha-dredha dytësore përmban 1000 rrotullime me tela 0,1 mm. Dredha-dredha dytësore është e mbështjellë mirë, kthehuni për t'u kthyer. Kjo pajisje prodhon tension të lartë në frekuencë të lartë. Një spirale Tesla është një gjenerator demonstrues i rrymave me frekuencë të lartë, me tension të lartë. Pajisja mund të përdoret për të transmetuar me valë rrymë elektrike në distanca të gjata. Gjatë studimit, unë do të demonstroj funksionimin e një spirale Tesla që kam bërë.(Shtojca 3, Fig. 6).

II.3 Llogaritja e karakteristikave kryesore të spirales Tesla të prodhuar

EMF: 24 V . Dy bateri kaçavida, 12 V secila.

Rezistenca: R =50075 Ohm. R= R 1 + R 2 (lidhja serike) Konsiderohet e nevojshme të neglizhohet rezistenca e brendshme e burimit, telave, mbështjelljes. 1) Rezistencë e ndryshueshme (reostat) 50 KOhm. 2) Rezistenca 75 Ohm.

Forca aktuale: 0,5 mA. Llogaritur nga ligji i Ohmit për një qark të plotëI = EMF/ R + r

dhe kontrollohet me një ampermetër.

Frekuenca e lëkundjeve: 200 MHz . Llogaritjet janë bërë duke përdorurCircutLab.

Tensioni i hyrjes: 24 V.

Tensioni i daljes : ~ 2666,7 V.

Raporti i transformimit është një vlerë e barabartë me raportin e tensioneve në mbështjelljet parësore dhe dytësore të transformatorit.

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

N 1 - numri i kthesave në mbështjelljen parësore të transformatorit

N2 - numri i kthesave në mbështjelljen dytësore të transformatorit

U1 - Tensioni në mbështjelljen parësore të transformatorit

U2 - Tensioni në mbështjelljen dytësore të transformatorit

duke pasur parasysh seK< 1, U2 >U1, N2>N1 – transformator rritës

duke pasur parasysh seK >1, U1> U2, N1> N2 - një transformator në rënie

K = U 1 / U 2 =24/2667=0,009 < 1 transformator rritës

K = N 1 / N 2 = 9/1000=0,009 < 1 transformator rritës

Le të përshkruajmë varësinë e tensionit të daljes nga numri i rrotullimeve të spirales dytësore (Shtojca 4 ) . Diagrami tregon se sa më i madh të jetë numri i kthesave në mbështjelljen dytësore, aq më i madh është voltazhi i daljes së spirales.

KONKLUZION: Shkarkimet e spirales nuk janë të rrezikshme për trupin e njeriut gjatë ekspozimit afatshkurtër, pasi forca aktuale është e papërfillshme, dhe frekuenca dhe voltazhi janë shumë të larta.

II.4 Eksperimente eksperimentale duke përdorur bobinën Tesla

Me një spirale të përfunduar Tesla, mund të kryeni një numër eksperimentesh interesante, duke respektuar rregullat e sigurisë. Për të kryer eksperimente, duhet të keni instalime elektrike shumë të besueshme, përndryshe fatkeqësia nuk do të shmanget. Mund të prekni edhe spiralen e daljes së tensionit të lartë me një copë metali. Pse nuk i ndodh asgjë eksperimentuesit kur ai prek një burim tensioni prej 250,000 V në një frekuencë të lartë prej 500 kHz? Përgjigja është e thjeshtë. Nikola Tesla zbuloi këtë sekret "të tmerrshëm". – Rrymat me frekuencë të lartë në tensione të larta janë të sigurta.

Gjatë funksionimit, spiralja Tesla krijon efekte të bukura që lidhen me formimin e llojeve të ndryshme të shkarkimeve të gazit. Shumë njerëz mbledhin mbështjellje Tesla për të parë këto fenomene mbresëlënëse dhe të bukura. Në përgjithësi, një spirale Tesla prodhon disa lloje shkarkimesh:

Shkëndija - kjo është një shkëndijë. Ekziston gjithashtu një lloj i veçantë i shkarkimit të shkëndijës - një shkarkim rrëshqitës i shkëndijës.

Streamers - Kanalet e hollë të degëzuar me shkëlqim të zbehtë që përmbajnë atome gazi të jonizuar dhe elektrone të lira që shkëputen prej tyre. Ai rrjedh nga terminali i spirales direkt në ajër pa hyrë në tokë. Një transmetues është, në fakt, jonizimi i dukshëm i ajrit (shkëlqimi i joneve) i krijuar nga fusha e tensionit të lartë të një transformatori.

Shkarkimi i koronës - shkëlqimi i joneve të ajrit në një fushë elektrike të tensionit të lartë. Krijon një shkëlqim të bukur kaltërosh rreth pjesëve shpërthyese të një strukture me një lakim të fortë të sipërfaqes.

Shkarkimi i harkut - formohet në shumë raste. Për shembull, me fuqi të mjaftueshme të transformatorit, nëse një objekt i tokëzuar afrohet pranë terminalit të tij, një hark mund të ndizet midis tij dhe terminalit.

Është interesante të theksohet se disa kimikate jonike të aplikuara në terminalin e shkarkimit mund të ndryshojnë ngjyrën e shkarkimit. Për shembull, jonet e natriumit ndryshojnë ngjyrën normale të shkëndijës në portokalli, borit në jeshile, manganit në blu, litiumit në të kuq.

Funksionimi i një transformatori rezonant shoqërohet nga një zhurmë karakteristike kërcitëse elektrike. Kjo pamje shoqërohet me shndërrimin e transmetuesve në kanale shkëndija, e cila shoqërohet me një rritje të mprehtë të forcës aktuale dhe energjisë së çliruar në to.

Duke përdorur një spirale Tesla të prodhuar, unë demonstroj shumë eksperimente të bukura dhe mbresëlënëse. Demonstrimet duke përdorur një transformator.Le të vëzhgojmë shkarkimet.

Demo #1 . Demonstrimi i shkarkimeve të gazit. Streamer, shkëndijë, shkarkim hark.

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), kaçavidë.

Kur spiralja ndizet, nga terminali fillon të dalë një shkarkesë, e cila në gjatësi6-7 mm. ( Shtojca 5, Fig. 7, 8 ).

Demonstrata nr. 2. Demonstrimi i një shkarkimi shkëlqimi. Shkëlqimi i tubave spektralë të mbushur me gazra inerte: helium, hidrogjen, neon.

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), grup tubash spektrale.

Kur i sjellim këto llamba në bobinën e Teslës, do të vëzhgojmë se si gazi me të cilin janë mbushur tubat do të shkëlqejë (Shtojca 6, Fig.9, 10,11 ).

Demonstrata nr. 3. Demonstrimi i shkarkimit në një llambë fluoreshente dhe një llambë fluoreshente (FLL).

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), llambë fluoreshente, llambë fluoreshente.

Një shkarkesë vërehet në një llambë fluoreshente (Shtojca 7, Fig. 12, 13 ).

Demonstrata nr. 4. Eksperimentoni me sundimtarët.

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), vizore metalike, vizore druri.

Kur një vizore metalike futet në shkarkim, shiriti e godet atë, ndërsa vizori mbetet i ftohtë. Kur një vizore druri vendoset në një shkarkesë, shiriti mbulon shpejt sipërfaqen e tij dhe pas disa sekondash vizori ndizet( Shtojca 8, Fig. 14, 15, 16 ).

Demonstrata nr. 5. Eksperimentoni me letër.

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), letër.

Kur futni letrën në një shkarkim, transmetuesi mbulon shpejt sipërfaqen e tij dhe pas disa sekondash letra ndizet (Shtojca 9, Fig. 17 ).

Demonstrata nr. 6. Eksperimentoni me një kamxhik.

Pajisjet

Ne i degëzojmë telat dhe i bashkojmë ato në terminal paraprakisht (Shtojca 10, Fig. 18 ).

Demonstrata nr. 7. Pema e plazmës.

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), tel me fije të hollë.

Ne degëzojmë telat nga teli, i cili më parë është hequr nga izolimi dhe e vidhosim në terminal (Shtojca 11, Fig. 19,20, 21, 22 ).

Demonstrata nr. 8. Motori jonik.

Pajisjet : Bobina Tesla (transformator), pllakë kryq.

Ne vidhosim gjilpërën në terminalin e transformatorit dhe instalojmë një pllakë kryq në krye në qendër. Pas ndezjes së spirales, nga 4 skajet e kryqit fillojnë të dalin rryma dhe nën veprimin e tyre pllaka fillon të rrotullohet (Shtojca 12, Fig. 23).

II.5 Zbatimi modern i ideve të Teslës

Rryma alternative është metoda kryesore e transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata.

Gjeneratorët elektrikë janë elementët kryesorë në prodhimin e energjisë elektrike në hidrocentrale, centrale bërthamore, termocentrale etj.

Motorët elektrikë, të krijuar fillimisht nga Nikola Tesla, përdoren në të gjitha veglat moderne të makinerive, trenat elektrikë, makinat elektrike, tramvajet dhe trolejbusët.

Ngarkuesit me valë kanë filluar të përdoren për të karikuar telefonat ose.

Rryma alternative, e krijuar nga Tesla, është mënyra kryesore për të transmetuar energjinë elektrike në distanca të gjata.

Agjentët origjinalë modernë kundër vjedhjes për makina punojnë në të njëjtin parim si mbështjelljet.

Përdorni për qëllime argëtimi dhe shfaqje.

Transformatori u përdor nga Tesla për të gjeneruar dhe përhapur lëkundjet elektrike për të kontrolluar pajisjet në një distancë pa tela, për të transmetuar të dhëna me valë dhe për të transmetuar energji me valë.

Në filma, episodet bazohen në demonstrimet e transformatorit Tesla, në lojërat kompjuterike.

Përdoret për të ndezur llambat e shkarkimit të gazit dhe për të zbuluar rrjedhjet në sistemet e vakumit.

Përdorimi kryesor i tij sot është njohës dhe estetik. Kjo është kryesisht për shkak të vështirësive të konsiderueshme kur është e nevojshme të kontrollohet zgjedhja e fuqisë së tensionit të lartë, ose aq më tepër, ta transferoni atë në një distancë nga transformatori, pasi në këtë rast pajisja del në mënyrë të pashmangshme nga rezonanca dhe cilësia. faktori i qarkut sekondar gjithashtu zvogëlohet ndjeshëm.

konkluzioni: Është e gabuar të supozohet se spiralja Tesla nuk ka aplikime të gjera praktike. Shembujt që rendita më sipër e tregojnë qartë këtë. Megjithatë, përdorimi kryesor i tij sot është njohës dhe estetik (Shtojca 13, Fig. 24 ).

II .6. Foto dhe video raport i studimit

Bashkëngjitur fotoreportazh, punës në media elektronike i bashkangjitet një video reportazh. Broshurë-memo "Zbatimi modern i ideve të Teslës"(Shtojca 14).

konkluzioni

Një nga personalitetet më të ndritura, më interesante dhe të jashtëzakonshme në mesin e fizikantëve ështëNikola Tesla . Për disa arsye, ai nuk është shumë i favorizuar në faqet e teksteve shkollore të fizikës, megjithëse pa veprat, zbulimet dhe shpikjet e tij është e vështirë të imagjinohet ekzistenca e gjërave në dukje të zakonshme, siç është, për shembull, prania e rrymës elektrike në vendin tonë. bazat. Ashtu si Lomonosov, Nikola Tesla ishte përpara kohës së tij dhe nuk mori njohjen që meritonte gjatë jetës së tij, megjithatë, deri më sot veprat e tij nuk janë vlerësuar.

Tesla arriti të kombinojë vetitë e një transformatori dhe fenomenin e rezonancës në një pajisje. Kështu u krijua transformatori i famshëm i rezonancës, i cili luajti një rol të madh në zhvillimin e shumë degëve të inxhinierisë elektrike dhe radio-inxhinierisë dhe njihet gjerësisht si "Transformator Tesla ".

Transformatori Tesla (spiralja) është një pajisje e mahnitshme që ju lejon të merrni një rrjedhë të fuqishme intensive të emetimit në terren në një mënyrë jashtëzakonisht ekonomike. Megjithatë, vetitë e tij unike dhe aplikimet e dobishme nuk janë shteruar.

Pa dyshim, Nikola Tesla është një figurë interesante nga pikëpamja e perspektivës së përdorimit të ideve të tij jokonvencionale në praktikë. Gjeniu serb arriti të lërë gjurmë të dukshme në historinë e shkencës dhe teknologjisë.

Zhvillimet e tij inxhinierike kanë gjetur zbatim në fushën e inxhinierisë së energjisë, inxhinierisë elektrike, kibernetikës, biofizikës dhe mjekësisë. Aktivitetet e shpikësit janë të mbuluara me histori mistike, midis të cilave duhet të zgjidhen ato që përmbajnë informacione të vërteta, fakte aktuale historike, arritje shkencore dhe rezultate konkrete.

Çështjet me të cilat u mor Nikola Tesla mbeten të rëndësishme edhe sot. Shqyrtimi i tyre u lejon inxhinierëve krijues dhe studentëve të fizikës të hedhin një vështrim më të gjerë në problemet e shkencës moderne, të braktisin shabllonet, të mësojnë të dallojnë të vërtetën nga trillimi, të përgjithësojnë dhe strukturojnë materialin. Prandaj, pikëpamjet e N. Tesla mund të konsiderohen të rëndësishme sot jo vetëm për kërkimin në fushën e historisë së shkencës dhe teknologjisë, por si një mjet mjaft efektiv i punës kërkimore, shpikja e proceseve të reja teknologjike dhe përdorimi i më të fundit. teknologjive.

Si rezultat i hulumtimit tim, hipoteza u konfirmua:Një fushë elektromagnetike me intensitet të madh është formuar rreth spirales Tesla, e aftë për të transmetuar rrymë elektrike me valë:

llamba të mbushura me gaz inert shkëlqejnë pranë spirales, prandaj, me të vërtetë ekziston një fushë elektromagnetike me intensitet të lartë rreth instalimit;

llambat ndizen vetë në duart e mia në një distancë të caktuar, që do të thotë se rryma elektrike mund të transmetohet me valë.

Është e nevojshme të theksohet një gjë më e rëndësishme: efekti i këtij instalimi tek një person: siç e vutë re gjatë punës, nuk u trondita: rrymat me frekuencë të lartë që kalojnë nëpër sipërfaqen e trupit të njeriut nuk e dëmtojnë atë, në përkundrazi, ato kanë një efekt tonik dhe shërues, kjo përdoret edhe në mjekësinë moderne (nga literatura e shkencës popullore). Megjithatë, duhet theksuar se shkarkimet elektrike që keni parë kanë temperaturë të lartë, ndaj nuk rekomandohet kapja e rrufesë me duar për një kohë të gjatë!

Nikola Tesla hodhi themelet e një qytetërimi të ri të mijëvjeçarit të tretë dhe roli i tij duhet të rivlerësohet. Vetëm e ardhmja do të japë një shpjegim real për fenomenin e Teslës.