Наследие Николы Тесла

Наследие
Николы Тесла
Трансформа́тор Те́сла на качере Бровина
Трансформа́тор
Те́сла
или
катушка
Тесла —
устройство,
изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным
трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты.
Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для
производства электрических токов высокой частоты и потенциала.
Устройство
Устройство состоит из трех блоков.
Первый блок – генератор
Бровина).
электромагнитных колебаний (качер
Качер Бровина - состоит из одного транзистора, двух
сопротивлений и конденсатора (рис. 1)
Рис.1 Схема качера Бровина
Второй блок - трансформатор Тесла. Трансформатор состоит из
двух катушек — первичной и вторичной. Первичная обмотка имеет
спиральную плоскую форму, состоит из 4 витков, выполненных из медной
трубки.
Вторичная
обмотка
-
цилиндрическая,
наматывается
на
диэлектрической трубе медным проводом, имеет около 1500 витков. Для
защиты от механических повреждений, вторичная обмотка покрыта
изоляционной лентой. Вторичная катушка размещается внутри первичной.
Нижние концы первичной и
вторичной катушек подсоединены к
транзистору качера Бровина.
Третий блок – источник питания с напряжением 12 В.
Принцип действия
К
первичной
обмотке
подводится
переменное
напряжение,
в
результате создается электромагнитное поле. При помощи этого поля
энергия из первичной обмотки передается во вторичную. Вторичная обмотка
вместе с собственной емкостью образуют колебательный контур, который
накапливает переданную ему энергию. Часть времени вся энергия в
колебательном контуре храниться в виде напряжения.
Эффекты, наблюдаемые при работе катушки Тесла
Во время работы катушка создаёт красивые эффекты, связанные с
образованием различных видов газовых разрядов - совокупность процессов,
возникающих при протекании электрического тока через вещество,
находящееся в газообразном состоянии. Обычно протекание тока становится
возможным только после достаточной ионизации газа и образования плазмы.
Ионизация происходит за счёт столкновений электронов, ускорившихся в
электромагнитном поле, с атомами газа. При этом возникает увеличение
числа заряженных частиц, поскольку в процессе ионизации образуются
новые электроны, которые тоже после ускорения начинают участвовать в
соударениях с атомами, вызывая их ионизацию.
Колесо
Франклина,
представляющее
собой
крест
из
двух
металлических проволок с заостренными и отогнутыми под прямым углом
концами, соединяется со свободным концом вторичной обмотки. При подаче
на колесо заряда оно начинает вращаться, постепенно увеличивая скорость
вращения.
Нейтральные молекулы воздуха поляризуются и притягиваются к
острию. Коснувшись острия, они заряжаются одноимённо с ним и
отталкиваются. Сила отталкивания превосходит ранее действовавшую силу
притяжения, так как она действует на заряженные молекулы, а сила
притяжения – на нейтральные. По этой причине молекулы удаляются от
острия с большими скоростями, чем приближались к нему. Возникает поток
заряженных частиц, направленный от острия («электрический ветер»). Это
явление называют также «стеканием заряда с острия».
Коронный разряд наблюдается на острие свободного конца вторичной
обмотки, так как
здесь напряженность электрического поля достигает
наибольшей величины. Ионизационные процессы происходят вблизи
коронирующего электрода.
Свечение люминесцентных ламп. При вводе газоразрядной лампы в
поле трансформатора - она начинает светиться. Свечение в лампе происходит
за счет того, что электроны, ускоренные под действием высокочастотного
электрического поля, ударяются о молекулы газа, наполняющего лампу, и
возбуждают молекулы. Возбужденные молекулы испускают свет.
Высокочастотный разряд возникает, если к катушке близко поднести
токопроводящий предмет. Между ними загорается дуга, которую можно
растянуть, отводя предмет на расстояние. Причина его возникновения –
большая разность потенциалов. Полярность напряжения меняется очень
быстро (сотни тысяч раз в секунду), поэтому возникший искровой разряд не
успевает погаснуть и превращается в высокочастотный разряд вокруг всего
одного электрода.
Применение идей Тесла

Переменный ток, впервые полученный Тесла, является основным
способом передачи электроэнергии на большие расстояния;

Электрогенераторы,
которые
изобрел
Никола
Тесла,
являются
основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС,
ТЭС;

Электродвигатели используются во всех современных электропоездах,
электромобилях, трамваях, троллейбусах;

Радиоуправляемая робототехника получила распространение в детских
игрушках, беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах
(пульты управления), в вопросах военной и гражданской безопасности
стран;

Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для
зарядки мобильных телефонов или ноутбуков;

Противоугонные средства для автомобилей работают по принципу все
тех же катушек;

Использование в развлекательных целях и в медицине.
Правила техники безопасности
1. Не трогать руками разряды – высока вероятность получения ожогов.
2. Не подносить к устройству мобильные телефоны и другую электронную
технику.
3. Не находиться длительное время рядом с включенным прибором.
4. Режим работы – кратковременный.
Используемая литература
1. Качер Бровина - Аналоговые схемы - Каталог статей
[Электронный
ресурс] / Режим доступа: htp.ucoz.com›publ/kacher_brovina/1-1-0-4. - Загл. с
экрана. – (Дата обращения: 13.08.2015)
2. Качер Бровина - что это такое и каково его практическое применение
[Электронный ресурс] / Режим доступа: fb.ru›article/137018/kacher-brovina. Загл. с экрана. – (Дата обращения: 02.08.2015)
3. Никола Тесла Изобретения и научные работы Николы Тесла [Электронный
ресурс] / Режим доступа: bourabai.ru›tesla/. - Загл. с экрана. – (Дата
обращения: 05.09.2015)
4. Трансформатор Тесла — Википедия [Электронный ресурс] / Режим
доступа: ru.wikipedia.org› - Загл. с экрана. – (Дата обращения: 25.09.2015)