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

Дитя трех эпох. Тест-драйв Nissan Murano Дитя трех эпох. Тест-драйв Nissan Murano

Флагманский кроссовер «Ниссана» для России словно выпал из течения времени

РБК
Как выбрать микроволновку и на что обратить внимание при покупке Как выбрать микроволновку и на что обратить внимание при покупке

Лайфхаки и советы для тех, кто выбирает микроволновку

CHIP
11 мифов об уходе за волосами 11 мифов об уходе за волосами

Сегодня вопросов об уходе за волосами, кажется, больше, чем ответов

Cosmopolitan
Как сельский учитель Дмитрий Давыдов за 11 дней снял фильм «Пугало» и стал звездой кинофестивалей Как сельский учитель Дмитрий Давыдов за 11 дней снял фильм «Пугало» и стал звездой кинофестивалей

Дмитрий Давыдов уверен — успех якутского кино кроется в характере его создателей

Forbes
Боль украла мою жизнь: как жить с мигренью Боль украла мою жизнь: как жить с мигренью

Это не просто головная боль, а серьезное неврологическое заболевание

Cosmopolitan
Приложение без фильтров: станет ли Dispo новым Instagram для зумеров Приложение без фильтров: станет ли Dispo новым Instagram для зумеров

Как создали Dispo и что сделало его популярным среди молодежи?

Forbes
Встала и пошла Встала и пошла

Юлия Высоцкая – о красоте, спорте и одинаковых лицах из «Инстаграма»

Домашний Очаг
Королева в серебряной короне: как Эльза Перетти создавала украшения Tiffany более четверти века Королева в серебряной короне: как Эльза Перетти создавала украшения Tiffany более четверти века

Как Эльзе Перетти удалось превратить серебро в предмет обожания миллионов

Forbes
Сергей Королев Сергей Королев

Правила жизни Сергея Королева

Esquire
Прощай, оружие Прощай, оружие

Илья Найшуллер — о женщинах в кино, эмпатии и грядущих супергероях

Vogue
10 фактов о культовом «Нагане» от концерна «Калашников» 10 фактов о культовом «Нагане» от концерна «Калашников»

«Наган» для русских — как салат оливье

Maxim
Вакуум живота: техника, советы начинающим, видео Вакуум живота: техника, советы начинающим, видео

Кому подходит упражнение вакуум и как правильно его выполнять?

РБК
Звездные разлучники: Безруков, Жигунов и другие актеры, которые увели чужих жен Звездные разлучники: Безруков, Жигунов и другие актеры, которые увели чужих жен

Под обаяние харизматичных артистов попадают многие поклонницы

Cosmopolitan
«Люди людей еши» «Люди людей еши»

Неурожайные года и голод на Руси

Дилетант
Действительно ли причиной убийства Самюэля Пати стала ложь его ученицы Действительно ли причиной убийства Самюэля Пати стала ложь его ученицы

Какую роль в преступлении против Самюэля Пати сыграли слова девочки

СНОБ
Откровения московского таксиста: о клиентах, чаевых и поисках Останкинской башни Откровения московского таксиста: о клиентах, чаевых и поисках Останкинской башни

Водитель такси рассказал о секретах профессии и успехе

Maxim
Телескоп TESS нашел более двух тысяч экзопланет за два года Телескоп TESS нашел более двух тысяч экзопланет за два года

Астрономы подвели итоги основной научной программы обсерватории

N+1
Меган, подвинься! Если бы знаки зодиака вышли за принца Гарри Меган, подвинься! Если бы знаки зодиака вышли за принца Гарри

Что было бы, если бы место герцогини Сассекской досталось не Меган Маркл, а тебе

Cosmopolitan
«Страшно потерять жизнь и здоровье, деньги — нет». Главное из интервью основателя Revolut Николая Сторонского Олегу Тинькову «Страшно потерять жизнь и здоровье, деньги — нет». Главное из интервью основателя Revolut Николая Сторонского Олегу Тинькову

Основатель Revolut — о том, как Revolut удалось добиться такого результата

Inc.
Насиловал и истязал 4 года: сегодня скопинский маньяк выходит на свободу Насиловал и истязал 4 года: сегодня скопинский маньяк выходит на свободу

На свободу выходит Виктор Мохов, известный как скопинский маньяк

Cosmopolitan
Не только Шейха Моза: восточные красавицы, которые навсегда изменили мир Не только Шейха Моза: восточные красавицы, которые навсегда изменили мир

Восточные женщины, которые, вопреки всем предрассудкам, смогли изменить мир

Cosmopolitan
15 знаменитых фильмов, запрещенных в самых неожиданных странах 15 знаменитых фильмов, запрещенных в самых неожиданных странах

Китайцам чем-то не угодил фильм «Назад в будущее»

Maxim
Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки Чем полезно чтение вслух: 8 преимуществ важной литературной привычки

Чтение вслух — еще один верный способ прокачки себя

Playboy
Не знаете, как расставить приоритеты? Используйте этот простой метод Не знаете, как расставить приоритеты? Используйте этот простой метод

Как понять, какое дело срочное, а какое — нет?

Psychologies
Физики сделали металинзу с четким переменным фокусом Физики сделали металинзу с четким переменным фокусом

Фокусное расстояние зависит от аморфного или кристаллического состояния вещества

N+1
Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы

Какой будет жизнь девушки, если она выберет роль жены, отказавшись от карьеры

Cosmopolitan
Лучшие игры внутри самих игр Лучшие игры внутри самих игр

Казалось бы — глупо заходить в игру, чтобы в ней найти другу игру, поменьше

Maxim
Голландский пациент Голландский пациент

Картина Рембрандта в центре судебного разбирательства

Robb Report
«Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона «Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона

Йоко Оно - одна из самых известных женщин в мире

Cosmopolitan
В мозгу человека найдены В мозгу человека найдены

Экспрессия генов может увеличиваться в клетках мозга после смерти

Популярная механика
Открыть в приложении