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

Крошка Ро Крошка Ро

Блогер Марьяна Ро выбралась в реальный мир без одежды

Maxim
Новое платье короля Новое платье короля

Отчего наших политиков разглядывать не хочется и как это поправить?

Vogue
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
«Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть «Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть

Хотите, чтобы дети выросли успешными и счастливыми?

Psychologies
Долгожданная «Лига справедливости» Зака Снайдера: 4 супергеройских часа периода упадка Долгожданная «Лига справедливости» Зака Снайдера: 4 супергеройских часа периода упадка

Нужен ли супергероике такой хронометраж и можно ли привнести что-то новое в жанр

Esquire
4 вида эпиляции, которые избавят от волос навсегда 4 вида эпиляции, которые избавят от волос навсегда

Можно ли сделать кожу идеально гладкой на всю жизнь и стоит ли игра свеч?

Cosmopolitan
Герои книг на приеме у психотерапевта: о чем рассказывает «Превращение» Франца Кафки Герои книг на приеме у психотерапевта: о чем рассказывает «Превращение» Франца Кафки

Что, если бы литературные герои обратились вовремя к психотерапевту?

Forbes
История русской травести-культуры — в книге историка костюма и моды Ольги Хорошиловой. Публикуем ее фрагмент История русской травести-культуры — в книге историка костюма и моды Ольги Хорошиловой. Публикуем ее фрагмент

Глава из книги Ольги Хорошиловой о русских травести в театре и кино

Esquire
Извлеките пользу из вашей зависти к другим Извлеките пользу из вашей зависти к другим

Избавиться от зависти невозможно, но она может нам пригодиться

Psychologies
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
Спасти брак: 3 приема «скорой помощи» для семей Спасти брак: 3 приема «скорой помощи» для семей

Когда отношения трещат по швам

Psychologies
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
«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
Между пчелой и барсуком: почему один и тот же человек ведет себя то как альтруист, то как сволочь Между пчелой и барсуком: почему один и тот же человек ведет себя то как альтруист, то как сволочь

Статья о добре и зле, объясняющая, почему мы все хорошие, хотя иногда и плохие

Maxim
Бактерии научились использовать квантовую механику для защиты от токсинов Бактерии научились использовать квантовую механику для защиты от токсинов

Ученые узнали, как бактерия предотвращает разрушение фотосинтетического аппарата

Популярная механика
Почему ребенку скучно в школе и что с этим делать Почему ребенку скучно в школе и что с этим делать

Как заинтересовать ребенка учебой?

Psychologies
Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий» Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий»

Одна из глав книги «Человек бегущий» профессора Сергея Медведева

СНОБ
«Наши сотрудники могли бы работать в самых лучших компаниях мира, но каждый день выбирают „Профи“». Егор Руди о выходе на международные рынки, технологических вызовах и внутренней культуре компании «Наши сотрудники могли бы работать в самых лучших компаниях мира, но каждый день выбирают „Профи“». Егор Руди о выходе на международные рынки, технологических вызовах и внутренней культуре компании

Какие вызовы стоят перед маркетплейсами услуг

Inc.
Осьминоги чувствуют не только физическую, но и душевную боль Осьминоги чувствуют не только физическую, но и душевную боль

Осьминоги чувствуют боль и реагируют на нее так же, как и млекопитающие

Популярная механика
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
А ты не сомневайся А ты не сомневайся

Мы поможем прокачаешь уверенность совершенно бесплатно!

Cosmopolitan
«Сохранить товарный вид»: проблема эйджизма касается каждого «Сохранить товарный вид»: проблема эйджизма касается каждого

Как эйджизм мешает нам жить

Psychologies
«Я не видела паспорта и ключей с тех пор, как стала членом семьи»: главное из интервью Опры с Меган Маркл и принцем Гарри «Я не видела паспорта и ключей с тех пор, как стала членом семьи»: главное из интервью Опры с Меган Маркл и принцем Гарри

Хайлайты из интервью принца Гарри и Меган Маркл, которого ждал весь мир

Forbes
Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

Физики рассчитали рассеяние электрона на атоме углерода и на нано-ондуляторе

N+1
Семейные тайны и фиктивные браки: главные стереотипы турецких сериалов Семейные тайны и фиктивные браки: главные стереотипы турецких сериалов

Шаблоны турецких сериалов, искажающие представление о турецкой культуре

Cosmopolitan
Таежные приключения Владимира и Сергея. Кого и зачем троллил Путин во время поездки в Сибирь Таежные приключения Владимира и Сергея. Кого и зачем троллил Путин во время поездки в Сибирь

Путин опять послал предупредительный сигнал — Байдену, Украине и всем россиянам

СНОБ
Рассказы из книги Анны Аркатовой «Смежные комнаты» Рассказы из книги Анны Аркатовой «Смежные комнаты»

Отрывок из сборника рассказов Анны Аркатовой «Смежные комнаты»

СНОБ
«Вот уроды…»: 12 самых страшных самолетов Второй мировой «Вот уроды…»: 12 самых страшных самолетов Второй мировой

Страшнее этих самолетов во времена Второй мировой не было никого

Maxim
Python: Зачем социологу, лингвисту и биоинженеру знать этот язык программирования Python: Зачем социологу, лингвисту и биоинженеру знать этот язык программирования

Чем Python удобен для ученых и какие задачи с его помощью можно решать

Популярная механика
Эйфелева башня, лаванда, круассан: фильмы, которые перенесут тебя во Францию Эйфелева башня, лаванда, круассан: фильмы, которые перенесут тебя во Францию

Фильмы, пронизанные французской атмосферой

Cosmopolitan
Открыть в приложении