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

Что делать и что делать нельзя, если человек провалился под лёд: советы спасателей Что делать и что делать нельзя, если человек провалился под лёд: советы спасателей

Как вести себя на льду?

VOICE
«Нельзя было надевать джинсы»: что нам запрещали делать мужчины «Нельзя было надевать джинсы»: что нам запрещали делать мужчины

Читательницы рассказали о странных требованиях, которые им выдвигали партнеры

Psychologies
Бьюти-эволюция Дмитрия Нагиева: от прапорщика Задова до брутального альфа-самца Бьюти-эволюция Дмитрия Нагиева: от прапорщика Задова до брутального альфа-самца

Дмитрий Нагиев – один из самых харизматичных мужчин отечественного шоу-бизнеса

Cosmopolitan
Сама себе враг: как мизогиния в женской среде мешает карьере не меньше гендерной дискриминации Сама себе враг: как мизогиния в женской среде мешает карьере не меньше гендерной дискриминации

Что делает конкуренцию между женщинами токсичной

Forbes
Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле

Что важно знать инвесторам, поддерживающим молодые, многообещающие компании?

Inc.
Поисковик для банковских данных Поисковик для банковских данных

Как и зачем банк ВТБ создал гигантскую систему управления данными

Forbes
Основатель Factmata получил полмиллиона от Марка Кьюбана с помощью одного «холодного» письма. Прочитайте его Основатель Factmata получил полмиллиона от Марка Кьюбана с помощью одного «холодного» письма. Прочитайте его

Холодное письмо, которое заинтересовало Марка Кьюбана

Inc.
Введение к книге Владислава Иноземцева «Экономика без догм» Введение к книге Владислава Иноземцева «Экономика без догм»

О «новой экономике» и ее признаках, а также прогнозы основных трендов финсистемы

СНОБ
Подробная инструкция, как дожить до 130 лет Подробная инструкция, как дожить до 130 лет

Что нужно делать, чтобы задуть 130 свечей на торте самостоятельно

Maxim
Мосгорсуд отказался освобождать Навального по требованию ЕСПЧ. Так можно? Разбираемся с юристами Мосгорсуд отказался освобождать Навального по требованию ЕСПЧ. Так можно? Разбираемся с юристами

Может ли Россия игнорировать решения Страсбургского суда

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

«Наган» для русских — как салат оливье

Maxim
Как защитить личные данные в интернете Как защитить личные данные в интернете

Правила кибербезопасности

GQ
Как Бриджет Джонс обвалила продажи шардоне и еще 12 забавных историй о фильме Как Бриджет Джонс обвалила продажи шардоне и еще 12 забавных историй о фильме

Неожиданные факты о первом фильме про приключения Бриджет Джонс

Cosmopolitan
Любовница императора, военный министр и владелец казино. Топ-3 коррупционеров Российской империи Любовница императора, военный министр и владелец казино. Топ-3 коррупционеров Российской империи

На чем зарабатывали самые известные коррупционеры накануне революции 1917 года

СНОБ
Народные любимцы: звезды сериала «Сваты», которые ушли из жизни Народные любимцы: звезды сериала «Сваты», которые ушли из жизни

Актеры любимой комедии многих россиян, которые скончались

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
10 гипотетических перемен в Солнечной системе 10 гипотетических перемен в Солнечной системе

Что если бы наша система выглядела совсем иначе?

Популярная механика
Одна вокруг света: морские слоны, пожары и генеральские секвойи Одна вокруг света: морские слоны, пожары и генеральские секвойи

112 серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты

Forbes
3 научных способа повысить креативность 3 научных способа повысить креативность

Как все-таки заставить наш мозг работать на нас, когда дело касается творчества?

Psychologies
История «интернет-королевы» Мэри Микер: инвестор, которая предсказывает будущее Кремниевой долины История «интернет-королевы» Мэри Микер: инвестор, которая предсказывает будущее Кремниевой долины

Мэри Микер предсказала бум доткомов и пережила их крах

VC.RU
10 секретов красоты француженок: бери на вооружение! 10 секретов красоты француженок: бери на вооружение!

Образ парижанки мы считаем образцом изысканности. Как им это удается?

Cosmopolitan
Изменилось ли со времен Горбачева массовое представление о свободе в России Изменилось ли со времен Горбачева массовое представление о свободе в России

Какие свободы уже стали народными и укоренились в качестве нормы?

СНОБ
6 лучших альтернатив пены для бритья: на случай, если она не вовремя закончится 6 лучших альтернатив пены для бритья: на случай, если она не вовремя закончится

Когда ходить с щетиной — не выход

Playboy
Что такое NFT-токены, о которых все сейчас говорят, и не пропускаешь ли ты зарождение нового биткоина? Что такое NFT-токены, о которых все сейчас говорят, и не пропускаешь ли ты зарождение нового биткоина?

Не нужно ли бежать покупать новую криптовалюту на последние?

Maxim
Продукты, которые не едят диетологи Продукты, которые не едят диетологи

Что не едят специалисты по здоровому питанию и почему?

Cosmopolitan
Как женщины начали шутить и почему никак не могут остановиться? Как женщины начали шутить и почему никак не могут остановиться?

Откуда растут ноги женского стендапа в России, почему женский юмор такой смешной

Cosmopolitan
Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале Почему фильм «Неуместный трах, или Безумное порно» победил на Берлинале

Триумф румынской картины Раду Жуде «Неуместный трах, или Безумное порно»

РБК
Сторисмейкеры: показать свою жизнь Сторисмейкеры: показать свою жизнь

Зачем люди делятся своей жизнью в сторис и наблюдают за жизнью других?

Здоровье
Скульптурные торсы в деле: в Пушкинском сняли блокбастер с Дианой Вишневой Скульптурные торсы в деле: в Пушкинском сняли блокбастер с Дианой Вишневой

«Слепок» — фильм-балет, снятый в залах ГМИИ имени Пушкина

Forbes
Какие внутренние ограничения мешают нам говорить правду Какие внутренние ограничения мешают нам говорить правду

Как поступить: рискнуть и выложить все начистоту или утаить правду?

Psychologies
Открыть в приложении