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

11 признаков того, что вы не восстановились после родов 11 признаков того, что вы не восстановились после родов

Как понять, что вы не восстановились после родов?

Psychologies
Как выглядят и чем занимаются дочери Гузеевой, Стриженовой и других телезвезд Как выглядят и чем занимаются дочери Гузеевой, Стриженовой и других телезвезд

Эти звездные наследницы стремятся показать себя самостоятельными личностями

Cosmopolitan
9 лучших мобильных приложений для женщин 9 лучших мобильных приложений для женщин

Собрали полезные и универсальные приложения, которые пригодятся каждой девушке

CHIP
Мария Евневич Мария Евневич

Совладелица первого «Максидом» ведет экспансию петербургского бренда по России

Собака.ru
Нырнуть и плыть Нырнуть и плыть

Кейт Уинслет умеет бесконечно верить в свои силы

Glamour
Как сказать настоящее «нет»: 6 упражнений для уверенности в себе Как сказать настоящее «нет»: 6 упражнений для уверенности в себе

Чтобы осмелиться сказать «нет», нужно быть уверенным в себе и своем решении

Psychologies
Читаем по руке: как найти и объяснить знаки успеха на ладонях Читаем по руке: как найти и объяснить знаки успеха на ладонях

Анализ линий и знаков на ладонях, отвечающих за карьерный успех

Cosmopolitan
Что нужно знать, чтобы избавиться от вредной привычки Что нужно знать, чтобы избавиться от вредной привычки

Можно ли легко избавиться от вредных привычек?

Psychologies
Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера

Несложный комплекс упражнений для красивой попы

Cosmopolitan
Facebook показал революционный интерфейс для виртуальной реальности Facebook показал революционный интерфейс для виртуальной реальности

Facebook Reality Labs сделали интерфейс для VR, основанный на электромиографии

Популярная механика
Группа “Винтаж” Группа “Винтаж”

В своем доме Алла Шумейко собрала уникальный ретросостав из винтажной мебели

AD
Хотите стать счастливее? Учите иностранные языки Хотите стать счастливее? Учите иностранные языки

Почему стоит учить языки ради собственного удовольствия

Psychologies
Биологи создали карту будущих открытий новых видов позвоночных Биологи создали карту будущих открытий новых видов позвоночных

Больше всего неописанных видов оказалось среди рептилий тропических лесов

N+1
Детство, отрочество, феминизм Детство, отрочество, феминизм

Анна Толстова о Юлии Цветковой как символе нового российского активизма

Weekend
История Чарльза Мэнсона, одного из самых известных преступников Америки История Чарльза Мэнсона, одного из самых известных преступников Америки

Кто такой Чарльз Мэнсон и что он сделал?

Esquire
В чем секрет обаяния? В чем секрет обаяния?

Что же такое обаяние? И как им обзавестись?

Esquire
У новорожденных нашли примитивное осознание границ собственного тела У новорожденных нашли примитивное осознание границ собственного тела

По двум модальностям: слуховой и тактильной

N+1
Как сохранить и улучшить зрение при помощи практик цигун Как сохранить и улучшить зрение при помощи практик цигун

Всегда ли с возрастом снижается острота зрения?

Psychologies
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
Глава Guinot Россия — о косметологии 90-х, мужском уходе и сети франшиз Глава Guinot Россия — о косметологии 90-х, мужском уходе и сети франшиз

Как Наталия Зазерская привезла косметику из Франции в постсоветское пространство

РБК
Сотни миллионов продаж и место в списке лучших вещей в мире: почему книжный шкаф «Билли» от IKEA стал популярным Сотни миллионов продаж и место в списке лучших вещей в мире: почему книжный шкаф «Билли» от IKEA стал популярным

Почему шкаф «Билли» от IKEA стал популярным

VC.RU
Извержение Везувия 2000 лет назад законсервировало церемониальную повозку древних римлян Извержение Везувия 2000 лет назад законсервировало церемониальную повозку древних римлян

На раскопках обнаружена хорошо сохранившаяся в окаменевшем пепле повозка

N+1
Второй по популярности: что нужно знать о раке кишечника Второй по популярности: что нужно знать о раке кишечника

Рак кишечника – общее название онкологических заболеваний

Cosmopolitan
Правила для чужих: почему растет вероятность блокировки YouTube и Facebook Правила для чужих: почему растет вероятность блокировки YouTube и Facebook

Какое будущее ждет иностранные интернет-сервисы в России?

Forbes
Что съесть, чтобы укрепить нервную систему и психику? Что съесть, чтобы укрепить нервную систему и психику?

В поисках лекарства от стресса ученые предлагают нам заглянуть в тарелку

Psychologies
16 советов тем, кто пригласил девушку к себе и надеется на секс 16 советов тем, кто пригласил девушку к себе и надеется на секс

Список рекомендаций для тех, кто собрался пригласить к себе в гости женщину

Maxim
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
Соседи по винограднику Соседи по винограднику

Винные деревни Бароло и Барбареско

Вокруг света
Игра света и тени Игра света и тени

Пентхаус в современном стиле

SALON-Interior
Продавец, политик, тамада: кем работают участники шоу «Каникулы в Мексике» Продавец, политик, тамада: кем работают участники шоу «Каникулы в Мексике»

Реалити-шоу «Каникулы в Мексике» оставило яркий след в сердцах поклонников

Cosmopolitan
Открыть в приложении