1891 yılında Nikola Tesla tarafından geliştirilen Tesla bobini, yüksek voltajlı elektrik deşarjları yaratmada deneyler yapmak için yaratıldı. Bir güç kaynağı, bir kapasitör ve ikisi arasında voltaj tepe noktalarının değişeceği şekilde bobin transformatör seti ve kıvılcımların hava yoluyla aralarında sıçraması için elektrotlar seti içerir. Parçacık hızlandırıcılardan televizyonlara ve oyuncaklara kadar uygulamalarda kullanılan Tesla bobini, elektronik mağaza ekipmanlarından veya fazla malzemelerden yapılabilir. Bu makale, katı hal Tesla bobininden farklı olan ve müzik çalamayan bir kıvılcım boşluklu Tesla bobininin nasıl oluşturulacağını açıklar.
adımlar
Bölüm 1: Bir Tesla Bobini Planlamak
Adım 1. Tesla bobinini inşa etmeden önce boyutunu, yerleşimini ve güç gereksinimlerini göz önünde bulundurun
Bütçenizin izin verdiği kadar büyük bir Tesla bobini inşa edebilirsiniz; ancak, şimşek benzeri kıvılcımlar Tesla bobinleri ısı üretir ve etraflarındaki havayı genişletir (aslında gök gürültüsü yaratır). Elektrik alanları elektronik cihazlara da zarar verebilir, bu nedenle muhtemelen Tesla bobininizi garaj veya başka bir atölye gibi yoldan uzak bir yerde inşa etmek ve çalıştırmak isteyeceksiniz. Ayrıca bir kitten Tesla bobini yapmanın mı yoksa sıfırdan malzeme toplamanın mı daha mantıklı olduğunu düşünmek isteyeceksiniz. Her ikisinin de maliyet, yapım süresi, yardım kaynakları ve güvenilirlik alanlarında avantajları ve dezavantajları vardır.
Ne kadar büyük bir kıvılcım aralığını barındırabileceğinizi veya onu çalıştırmak için ne kadar güce ihtiyacınız olduğunu bulmak için, kıvılcım aralığının uzunluğunu inç cinsinden 1,7'ye bölün ve watt cinsinden giriş gücünü belirlemek için karesini alın. (Tersine, kıvılcım aralığı uzunluğunu bulmak için gücün karekökünü watt cinsinden 1,7 ile çarpın.) 60 inç (150 cm) (1,5 metre) bir kıvılcım aralığı oluşturan bir Tesla bobini 1,246 watt gerektirir. (1 kilovatlık bir güç kaynağı kullanan bir Tesla bobini, neredeyse 54 inç veya 1,37 metrelik bir kıvılcım aralığı oluşturacaktır.)
Adım 2. Terminolojiyi öğrenin
Bir Tesla bobini tasarlamak ve inşa etmek, belirli bilimsel terimleri ve ölçü birimlerini anlamayı gerektirir. Bir Tesla bobinini düzgün bir şekilde yapmak için amaçlarını ve işlevlerini anlamanız gerekir. İşte bilmeniz gereken bazı terimler:
- Kapasitans, bir elektrik yükünü veya belirli bir voltaj için depolanan elektrik yükünü tutma yeteneğidir. (Bir elektrik yükünü tutmak için tasarlanmış bir cihaza kapasitör denir.) Kapasitans için ölçü birimi faraddır ("F" olarak kısaltılır). Bir farad, volt başına 1 amper-saniye (veya coulomb) olarak tanımlanır. Genellikle kapasitans, mikrofarad ("uF" olarak kısaltılır), bir faradın milyonda biri veya picofarad (kısaltılmış pF ve bazen "puff" olarak okunur), bir faradın trilyonda biri gibi daha küçük birimlerle ölçülür.
- Endüktans veya öz endüktans, bir elektrik devresinin devredeki akım miktarı başına ne kadar voltaj taşıdığıdır. (Yüksek gerilim, ancak düşük akım taşıyan yüksek gerilim elektrik hatları yüksek endüktansa sahiptir.) Endüktans için ölçü birimi henry'dir (kısaltılmış "H"). Henry, akımın amper başına 1 volt-saniye olarak tanımlanır. Genellikle endüktans, milihenry ("mH" olarak kısaltılır), binde bir henry veya bir henry'nin milyonda biri olan mikrohenry ("uH" olarak kısaltılır) gibi daha küçük birimlerle ölçülür.
- Rezonans frekansı veya rezonans frekansı, enerji transferine karşı direncin minimum olduğu frekanstır. (Bir Tesla bobini için bu, birincil ve ikincil bobinler arasında elektrik enerjisinin aktarılması için en uygun çalışma noktasıdır.) Rezonans frekansının ölçü birimi, saniyede 1 döngü olarak tanımlanan hertz'dir (kısaltılmış "Hz"). Daha yaygın olarak, rezonans frekansı kilohertz ("kHz" olarak kısaltılır) olarak ölçülür ve bir kilohertz 1000 hertz'e eşittir.
Adım 3. İhtiyacınız olan parçaları toplayın
Bir güç kaynağı transformatörüne, yüksek kapasitanslı bir birincil kapasitöre, bir kıvılcım aralığı tertibatına, düşük endüktanslı birincil endüktör bobine, yüksek endüktanslı ikincil endüktör bobine, düşük kapasitanslı ikincil kapasitöre ve bastırılacak veya boğulacak bir şeye ihtiyacınız olacak., Tesla bobini çalıştığında oluşturulan yüksek frekanslı gürültü darbeleri. Parçalar hakkında daha fazla bilgi için bir sonraki "Tesla Bobini Yapımı" bölümüne bakın.
Güç kaynağınız/transformatörünüz, bobinler aracılığıyla birincil kapasitörü, birincil indüktör bobinini ve kıvılcım aralığı tertibatını bağlayan birincil veya tank devresine güç besler. Birincil indüktör bobini, ikincil kondansatöre bağlı ikincil devrenin indüktör bobinine bitişiktir, ancak buna bağlı değildir. İkincil kapasitör yeterli elektrik yükü oluşturduğunda, elektrik akımları (şimşekler) ondan boşalır
Bölüm 2/2: Tesla Bobini Yapımı
Adım 1. Güç kaynağı transformatörünüzü seçin
Güç kaynağı transformatörünüz, Tesla bobininizi ne kadar büyük yapabileceğinizi belirler. Çoğu Tesla bobini, 30 ila 100 miliamper arasında bir akımda 5.000 ila 15.000 volt arasında bir voltaj yayan bir transformatör ile çalışır. Bir kolej fazlalık mağazasından veya İnternet'ten bir transformatör alabilir veya bir neon tabeladan transformatörü bozabilirsiniz.
Adım 2. Birincil kondansatörü yapın
Bu kondansatörü yaratmanın en iyi yolu, her bir kondansatörün birincil devrenin toplam voltajının eşit bir payını işlemesi için birkaç küçük kondansatörü seri olarak bağlamaktır. (Bu, her bir kondansatörün serideki diğer kapasitörlerle aynı kapasitansa sahip olmasını gerektirir.) Bu tür kapasitörlere çoklu mini kapasitör veya MMC denir.
- Küçük kapasitörler ve bunlarla ilişkili sızdırma dirençleri elektronik malzeme mağazalarından temin edilebilir veya eski televizyon setlerinden seramik kapasitörler arayabilirsiniz. Kondansatörleri polietilen ve alüminyum folyo levhalardan da yapabilirsiniz.
- Güç çıkışını en üst düzeye çıkarmak için, birincil kapasitör, kendisine sağlanan gücün frekansının her yarım döngüsünde tam kapasitansına erişebilmelidir. (60 Hz güç kaynağı için bu, saniyede 120 kez demektir.)
Adım 3. Kıvılcım aralığı tertibatını tasarlayın
Tek bir kıvılcım aralığı planlıyorsanız, kıvılcımlar arasındaki elektriğin boşalması tarafından üretilen ısıya dayanacak kıvılcım aralığı görevi görmesi için en az çeyrek inç (6 milimetre) kalınlığında metal cıvatalara ihtiyacınız olacaktır. Ayrıca, sıcaklığı azaltmak için birden fazla kıvılcım aralığını seri olarak bağlayabilir, döner bir kıvılcım aralığı kullanabilir veya kıvılcımlar arasına basınçlı hava üfleyebilirsiniz. (Havayı üflemek için eski bir elektrikli süpürge kullanılabilir.)
Adım 4. Birincil indüktör bobinini oluşturun
Bobinin kendisi telden yapılacak, ancak teli spiral şeklinde sarmak için bir şeye ihtiyacınız olacak. Tel, elektrik malzemeleri satan bir mağazadan veya atılmış bir cihazın çıkış kablosunu parçalayarak elde edebileceğiniz emaye bakır tel olmalıdır. Teli sardığınız nesne, karton veya plastik boru gibi silindirik veya eski bir abajur gibi konik olabilir.
Kordonun uzunluğu, birincil bobinin endüktansını belirler. Birincil bobinin endüktansı düşük olmalıdır, bu yüzden onu yaparken nispeten az dönüş kullanacaksınız. Birincil bobin için sürekli olmayan tel bölümleri kullanabilirsiniz, böylece endüktansı anında ayarlamak için bölümleri gerektiği gibi birbirine bağlayabilirsiniz
Adım 5. Birincil kondansatörü, kıvılcım aralığı tertibatını ve birincil indüktör bobinini birbirine bağlayın
Bu, birincil devreyi tamamlar.
Adım 6. İkincil indüktör bobinini oluşturun
Birincil bobinde olduğu gibi, teli silindirik bir şekle sarıyorsunuz. Tesla bobininin verimli çalışabilmesi için ikincil bobinin birincil bobinle aynı rezonans frekansına sahip olması gerekir. Bununla birlikte, ikincil bobin, birincil bobinden daha büyük bir endüktansa sahip olması gerektiğinden ve ayrıca ikincil devreden herhangi bir elektrik boşalmasının birincil devreye çarpmasını ve kızartmasını önlemek için birincil bobinden daha uzun/daha uzun olmalıdır.
İkincil bobini yeterince uzun yapacak malzemelere sahip değilseniz, birincil devreyi korumak için bir çarpma rayı (esas olarak bir paratoner) inşa ederek telafi edebilirsiniz, ancak bu, Tesla bobininin deşarjlarının çoğunun çarpma rayına çarpacağı ve havada dans etme
Adım 7. İkincil kondansatörü yapın
İkincil kapasitör veya deşarj terminali herhangi bir yuvarlak şekil olabilir, en popüler 2 tanesi simit (halka veya halka şekli) ve küredir.
Adım 8. İkincil kondansatörü ikincil indüktör bobinine takın
Bu ikincil devreyi tamamlar.
İkincil devreniz, elektrik akımının Tesla bobininden ev devreleriniz için toprağa gitmesini ve muhtemelen bu çıkışlara takılı herhangi bir şeyi kızartmasını önlemek için transformatöre güç sağlayan ev devrelerinizin topraklamasından ayrı olarak topraklanmalıdır. Yere metal bir çivi çakmak bunu yapmanın iyi bir yoludur
Adım 9. Nabız bobinlerini oluşturun
Bobinler, kıvılcım aralığı düzeneği tarafından oluşturulan darbelerin güç kaynağı transformatörünü bozmasını engelleyen basit, küçük indüktörlerdir. Tek kullanımlık tükenmez kalem gibi dar bir borunun etrafına ince bakır tel sararak bir tane yapabilirsiniz.
Adım 10. Bileşenleri birleştirin
Birincil ve ikincil devreleri yan yana yerleştirin ve güç kaynağı transformatörünü bobinler aracılığıyla birincil devreye bağlayın. Transformatörü prize taktığınızda Tesla bobininiz çalışmaya hazırdır.
Birincil bobin yeterince büyük bir çapa sahipse, ikincil bobin bunun içine yerleştirilebilir
İpuçları
- İkincil kondansatörden çıkan flamaların yönünü kontrol etmek için metal nesneleri kapasitörün yakınına, ancak dokunmadan yerleştirin. Streamer, kapasitörden nesneye yaylanacaktır. Nesne akkor ampul veya flüoresan tüp gibi bir ışık içeriyorsa, Tesla bobininden gelen elektrik onu aydınlatacaktır.
- Verimli bir Tesla bobini tasarlamak ve inşa etmek, oldukça karmaşık matematiksel denklemlerle çalışmayı gerektirir. Neyse ki, ilgili matematiği yapmak için ilgili denklemleri ve çevrimiçi hesaplayıcıları kolayca bulabilirsiniz.
Uyarılar
- Yakın zamanda üretilmiş olanlar gibi Katı Neon işaret transformatörleri, bir toprak arıza devre kesicisi içerme eğilimindedir; bu nedenle, bobini çalıştıramazlar.
- Zaten biraz mühendislik ve elektronik bilginiz yoksa Tesla bobini yapmak kolay bir iş değildir.
- Tesla bobinleri ve diğer yüksek voltaj ve iyon jeneratörleri veya Lifter gibi cihazlar için kullanılan bir kapasitör, büyük miktarda elektrik enerjisi biriktirebilir ve tutabilir ve tüm enerjiyi bir anda boşaltabilir. Çok dikkatli olun ve çocukların veya uygun güvenlik eğitimi almamış kişilerin ona dokunmasına veya onunla çalışmasına izin vermeyin.
