Резонансный трансформатор, известный также как «катушка Теслы»

Популярная механикаHi-Tech

Строим трансформатор Теслы на дому

Знаменитый изобретатель Никола Тесла имеет немало заслуг перед наукой и техникой, но только одно изобретение носит его имя. Это резонансный трансформатор, известный также как «катушка Теслы».

Игорь Егоров

Суть изобретения Теслы проста. Если питать трансформатор током с частотой, равной резонансной для его вторичной обмотки, напряжение на выходе возрастает в десятки и даже сотни раз. Фактически оно ограничено электрической прочностью окружающего воздуха (или иной среды) и самого трансформатора, а также потерями на излучение радиоволн. Наиболее известна катушка в области шоу-бизнеса: она способна метать молнии!

Форма и содержание

Трансформатор выглядит весьма необычно — он словно специально сконструирован для шоу-бизнеса. Вместо привычного массивного железного сердечника с толстыми обмотками — длинная полая труба из диэлектрика, на которую провод намотан всего в один слой. Такой странный вид вызван необходимостью обеспечить максимальную электрическую прочность конструкции.

Кроме необычного внешнего вида, трансформатор Теслы имеет еще одну особенность: в нем обязательно есть некая система, создающая в первичной обмотке ток именно на резонансной частоте вторичной. Сам Тесла использовал так называемую искровую схему (SGTC, Spark Gap Tesla Coil). Ее принцип заключается в зарядке конденсатора от источника питания с последующим подключением его к первичной обмотке. Вместе они создают колебательный контур.

Емкость конденсатора и индуктивность обмотки подбираются так, чтобы частота колебаний в этом контуре совпадала с необходимой. Коммутация осуществляется с помощью искрового промежутка: как только напряжение на конденсаторе достигает определенного значения, в промежутке возникает искра, замыкающая контур. Часто можно увидеть утверждения, что «искра содержит полный спектр частот, так что там всегда есть и резонансная, за счет чего и работает трансформатор». Но это не так — без правильного подбора емкости и индуктивности действительно высокого напряжения на выходе не получить.

Решив сделать свой трансформатор Теслы, мы остановились на более прогрессивной схеме — транзисторной. Транзисторные генераторы потенциально позволяют получить любую форму и частоту сигнала в первичной обмотке.

Выбранная нами схема состоит из микросхемы драйвера силовых транзисторов, маленького трансформатора для развязки этого драйвера от питающего напряжения 220 В и полумоста из двух силовых транзисторов и двух пленочных конденсаторов. Трансформатор мотается на кольце из феррита с рабочей частотой не менее 500 кГц, на нем делается три обмотки по 10−15 витков провода. Очень важно подключить транзисторы к обмоткам трансформатора так, чтобы они работали в противофазе: когда один открыт, другой закрыт.

Нужная частота возникает за счет обратной связи со вторичной обмоткой (схема основана на автоколебаниях). Обратная связь может осуществляться двумя способами: с помощью или трансформатора тока из 50−80 витков провода на таком же ферритовом кольце, как и разделительный трансформатор, через которое проходит провод заземления нижней части вторичной обмотки, или… просто кусочка проволоки, которая выполняет роль антенны, улавливающей испускаемые вторичной обмоткой радиоволны.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Судьба разведчика Судьба разведчика

Под покровом секретности на Урале в 1962 году случился международный скандал

Популярная механика
Как построить успешную карьеру в крупной федеральной компании. «Свежие перспективы» «Пятёрочки» Как построить успешную карьеру в крупной федеральной компании. «Свежие перспективы» «Пятёрочки»

Интервью с директором по управлению персонала «Пятёрочки» Ларисой Бодягиной

Inc.
Умер основатель группы «Звуки Му» Александр Липницкий. Публикуем архивное интервью и снятый о нем фильм SASHA Умер основатель группы «Звуки Му» Александр Липницкий. Публикуем архивное интервью и снятый о нем фильм SASHA

Интервью с Александром Липницким — о фильме SASHA и группе «Звуки Му»

СНОБ
Почему все раздражает: выявляем причину «бесячего» настроения и учимся не быть злыми как собака Почему все раздражает: выявляем причину «бесячего» настроения и учимся не быть злыми как собака

Что вызывает чувство раздражительности, и как перестать злиться

Playboy
Космическая рыбалка: как поймать нейтрино в байкальской воде Космическая рыбалка: как поймать нейтрино в байкальской воде

В Байкале был запущен телескоп, который сможет больше рассказать о космосе

Forbes
Что такое дородовый патронаж беременной? Что такое дородовый патронаж беременной?

Зачем проводится дородовый патронаж

9 месяцев
Эротика со слезами: знаменитые кинопары, которые в жизни ненавидели друг друга Эротика со слезами: знаменитые кинопары, которые в жизни ненавидели друг друга

Съемки в откровенных сценах не всегда заканчиваются для актеров бурными романами

Cosmopolitan
Дорога в лес Дорога в лес

Гараж на пять машин, два бассейна и пивоварня в загородном доме

Robb Report
Выкуси, Вайнштейн! Как Риз Уизерспун стала самым крутым продюсером в Голливуде Выкуси, Вайнштейн! Как Риз Уизерспун стала самым крутым продюсером в Голливуде

Риз Уизерспун прошла длинный путь - «от блондинки в законе» до крутого продюсера

Cosmopolitan
Не пакеты и не кофе навынос: 5 установок, незаметно опустошающих твой кошелек Не пакеты и не кофе навынос: 5 установок, незаметно опустошающих твой кошелек

Какие установки заставляют нас тратить больше, чем надо, и как от них избавиться

Cosmopolitan
14 фильмов о женщинах, сильных духом 14 фильмов о женщинах, сильных духом

Истории о независимых, талантливых, смелых и мудрых женщинах

РБК
Как успокоиться перед выступлением: 10 проверенных способов Как успокоиться перед выступлением: 10 проверенных способов

Пора побороть страх перед публикой

Playboy
Уверенность и сила Уверенность и сила

Мэй Маск поделилась своим мнением о том, как воспитать детей успешными людьми

OK!
Бодипозитив не заставляет нас переедать: мнение психолога Бодипозитив не заставляет нас переедать: мнение психолога

Влияние извне не заставит нас заедать проблемы, если мы умеем справляться с ними

Psychologies
Эти забавные халявщики: 15 животных, которые сделали ставку на человека и не прогадали Эти забавные халявщики: 15 животных, которые сделали ставку на человека и не прогадали

Многие животные вовсе не хотят жить на свободе в дикой природе

Maxim
Кефир и свекла: 7 суперфудов, которые точно есть на твоей кухне Кефир и свекла: 7 суперфудов, которые точно есть на твоей кухне

Обязательно ли покупать суперфуды по космическим ценам?

Cosmopolitan
Вместе до гробовой доски: история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина Вместе до гробовой доски: история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина

Долгая и красивая история любви Майи Плисецкой и Родиона Щедрина

Cosmopolitan
Продукты, которые не едят диетологи Продукты, которые не едят диетологи

Что не едят специалисты по здоровому питанию и почему?

Cosmopolitan
Отбелит зубы, уберет прыщи: 5 причин пить вино каждый день Отбелит зубы, уберет прыщи: 5 причин пить вино каждый день

Мы нашли 5 не самых очевидных поводов пить вино каждый день

Cosmopolitan
Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет» Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет»

Что мы имеем в виду, когда говорим «нет»?

Psychologies
Ягуары в затапливаемых лесах Амазонии освоили древесный образ жизни Ягуары в затапливаемых лесах Амазонии освоили древесный образ жизни

Они живут в кронах по три-четыре месяца, пока лес затоплен

N+1
Польза и вред граната: 9 научных фактов Польза и вред граната: 9 научных фактов

«Король фруктов» — что о нем надо знать, чем он полезен и как его выбрать?

РБК
10 самых распространенных заблуждений об алкоголе 10 самых распространенных заблуждений об алкоголе

Самые распространенные заблуждения об алкоголе

Maxim
Как выселить из квартиры своего друга: 9 действенных методов (когда другого выхода нет) Как выселить из квартиры своего друга: 9 действенных методов (когда другого выхода нет)

Что делать, если друг не собирается уезжать из вашей квартиры

Playboy
Микродозы психоделиков и плацебо одинаково повлияли на психическое и когнитивное состояние людей Микродозы психоделиков и плацебо одинаково повлияли на психическое и когнитивное состояние людей

Субъективное улучшение - это эффект плацебо, а не результат действия препарата

N+1
Почему дергается глаз и как это прекратить Почему дергается глаз и как это прекратить

Офтальмологи и неврологи объясняют, как быть в ситуации, когда дергается глаз

РБК
Посмотри с бойфрендом: самые красивые  и чувственные эротические фильмы Посмотри с бойфрендом: самые красивые  и чувственные эротические фильмы

Что посмотреть вдвоем, чтобы настроиться на нужную волну и незабываемый вечер?

Cosmopolitan
Что делать, если вас все время перебивают Что делать, если вас все время перебивают

Из-за чего собеседник вас перебивает и как изменить ситуацию?

Psychologies
Редкий кадр: 7 женщин-режиссеров в истории «Оскара» Редкий кадр: 7 женщин-режиссеров в истории «Оскара»

За историю «Оскара» на статуэтку претендовали всего семь женщин-режиссеров

Forbes
«Все мое поколение осталось там и никуда не вырвалось» «Все мое поколение осталось там и никуда не вырвалось»

Анастасия Пальчикова о своем фильме «Маша», розовых очках и девяностых

Weekend
Открыть в приложении