Spark Gap Tesla կծիկ ՝ 14 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Սա ձեռնարկ է, թե ինչպես կարելի է Spark Gap Tesla կծիկ կառուցել Ֆարադեյի վանդակի զգեստով:

Այս նախագիծը ինձ և իմ թիմին (3 ուսանող) տևեց 16 աշխատանքային օր, այն արժե մոտ 500 ԱՄՆ դոլար, ես ձեզ կհավաստիացնեմ, որ այն չի գործի առաջին անգամից:), ամենակարևորն այն է, որ դուք պետք է հասկանաք ամբողջ տեսությունը և գիտեք, թե ինչպես վարվել ձեր ընտրած բաղադրիչների հետ:

Այս ուսանելի դասում ես ձեզ կներկայացնեմ հետևում գտնվող բոլոր տեսությունների, հասկացությունների, բանաձևերի, քայլ առ քայլ կառուցման բոլոր մասերի համար: Եթե ցանկանում եք ավելի փոքր կամ ավելի մեծ ոլորուններ կառուցել, ապա հայեցակարգը և բանաձևերը նույնը կլինեն:

Այս նախագծի պահանջները.

- Էլեկտրատեխնիկայի, էլեկտրոնիկայի, էլեկտրամագնիսական և լաբորատոր սարքավորումների իմացություն

- օսիլոսկոպ

- Neon Sign տրանսֆորմատոր; 220 Վ -ից 9 կՎ

- Բարձր լարման կոնդենսատորներ

- Պղնձե մալուխներ կամ պղնձե խողովակներ

- Փայտ ՝ ձեր շասսիի կառուցման համար

- ՊՎՔ խողովակ երկրորդային կծիկի համար

- ճկուն մետաղական խողովակ Toroid- ի համար

- 220V փոքր էլեկտրական օդափոխիչ կայծի բացվածքի համար

- Ֆարադեյի վանդակի զգեստի համար ալյումինե թղթեր և ցանց

- Մեկուսացված լարեր երկրորդականի համար

- Նեոնային լամպեր

- Լարման կարգավորիչ, եթե չունեք կայուն 220VAC

- Միացում գետնին

- Շատ համբերություն

Քայլ 1. Ներածություն Spark Gap Tesla Coil- ին

Tesla- ի կծիկը ռեզոնանսային տրանսֆորմատոր է, որը պարունակում է առաջնային և երկրորդային LC միացում: Նախագծված է գյուտարար Նիկոլա Տեսլայի կողմից 1891 թվականին, երկու LC սխեմաները միմյանց թույլ են զուգակցված: Էլեկտրաէներգիան մատակարարվում է առաջնային շղթային `բարձրացող տրանսֆորմատորի միջոցով, որը լիցքավորում է կոնդենսատորը: Ի վերջո, կոնդենսատորի լարվածությունը բավականաչափ կբարձրանա ՝ կայծի բացը կարճացնելու համար: Կոնդենսատորը կբեռնաթափվի կայծային բացվածքի միջով և կմտնի առաջնային կծիկ: Էներգիան առաջ ու առաջ տատանվելու է առաջնային կոնդենսատորի և առաջնային կծիկի ինդուկտորի միջև բարձր հաճախականություններով (սովորաբար 50 կՀց -2 ՄՀց): Առաջնային կծիկը միացված է երկրորդային միացման ինդուկտորին, որը կոչվում է երկրորդային կծիկ: Երկրորդային կծիկի գագաթին կցված է վերին բեռ, որը տարողունակություն է ապահովում երկրորդային LC միացման համար: Երբ առաջնային միացումը տատանվում է, ուժը առաջանում է երկրորդային կծիկում, որտեղ լարումը բազմապատկվում է: Բարձր լարման, ցածր հոսանքի դաշտը զարգանում է վերին բեռի շուրջ և կայծակի արտանետման աղեղներ ՝ սքանչելիության քաղցր ցուցադրման մեջ: Առավելագույն էներգիայի փոխանցմանը հասնելու համար առաջնային և երկրորդային LC սխեմաները պետք է տատանվեն նույն հաճախականությամբ: Կծիկի մեջ գտնվող սխեմաները սովորաբար «կարգավորվում» են նույն հաճախականությամբ `կարգավորելով առաջնային կծիկի ինդուկտիվությունը: Tesla- ի ոլորունները կարող են արտադրել լարման հզորություն 50 կիլովոլտից մինչև մի քանի միլիոն վոլտ մեծ կծիկների համար:

Քայլ 2: Տեսություն

Այս բաժինը պետք է լուսաբանի սովորական Tesla կծիկի շահագործման ամբողջական տեսությունը: Մենք կհամարենք, որ առաջնային և երկրորդային սխեմաները ցածր դիմադրության RLC սխեմաներ են, ինչը համապատասխանում է իրականությանը:

Վերոնշյալ պատճառներով բաղադրիչի ներքին դիմադրությունը ներկայացված չէ: Մենք կփոխարինենք նաև ընթացիկ սահմանափակ տրանսֆորմատորը: Սա ոչ մի ազդեցություն չունի մաքուր տեսության վերաբերյալ:

Նկատի ունեցեք, որ երկրորդական սխեմայի որոշ հատվածներ գծված են կետագծերով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանք ուղղակիորեն տեսանելի չեն ապարատի վրա: Ինչ վերաբերում է երկրորդային կոնդենսատորի, մենք կտեսնենք, որ դրա հզորությունը իրականում բաշխված է, իսկ վերին բեռը միայն այս կոնդենսատորի «մեկ ափսե» է: Ինչ վերաբերում է երկրորդային կայծային բացին, այն սխեմատիկորեն ցուցադրվում է որպես միջոց, որը ներկայացնում է, թե որտեղ են տեղի ունենալու աղեղները:

Theիկլերի այս առաջին քայլը գեներատորի կողմից առաջնային կոնդենսատորի լիցքավորումն է: Ենթադրենք, որ դրա հաճախականությունը կլինի 50 Հց: Քանի որ գեներատորը (NST) սահմանափակ է հոսանքով, կոնդենսատորի հզորությունը պետք է ուշադիր ընտրվի, որպեսզի այն ամբողջությամբ լիցքավորվի ուղիղ 1/100 վայրկյանում: Իրոք, գեներատորի լարումը փոխվում է պարբերաբար երկու անգամ, իսկ հաջորդ ցիկլում այն կվերալիցքավորի կոնդենսատորը հակառակ բևեռայնությամբ, ինչը բացարձակապես ոչինչ չի փոխում Tesla կծիկի աշխատանքի վերաբերյալ:

Երբ կոնդենսատորը լիովին լիցքավորված է, կայծի բացը կրակում է, ուստի փակում է առաջնային միացումը: Իմանալով օդի ճեղքման էլեկտրական դաշտի ինտենսիվությունը, կայծի բացվածքի լայնությունը պետք է այնպես սահմանվի, որ այն բռնկվի հենց այն ժամանակ, երբ կոնդենսատորի լարումը հասնում է իր գագաթնակետին: Այստեղ ավարտվում է գեներատորի դերը:

Այժմ մենք ունենք լիովին բեռնված կոնդենսատոր LC միացումում: Ընթացիկն ու լարումը, այսպիսով, կտատանվեն շղթաների ռեզոնանսային հաճախականության վրա, ինչպես դա նախկինում ցուցադրվել էր: Այս հաճախականությունը շատ բարձր է `համեմատած ցանցի հաճախականության հետ, ընդհանուր առմամբ 50 -ից 400 կՀց -ի միջև:

Առաջնային և երկրորդային սխեմաները միացված են մագնիսական տեսքով: Առաջնայինում տեղի ունեցող տատանումները, հետևաբար, երկրորդայինում կառաջացնեն էլեկտրաշարժիչ ուժ: Քանի որ առաջնայինի էներգիան թափվում է երկրորդայինի մեջ, առաջնայինում տատանումների ամպլիտուդը աստիճանաբար կնվազի, իսկ երկրորդայինի ուժգնությունը: Այս էներգիայի փոխանցումը կատարվում է մագնիսական ինդուկցիայի միջոցով: Երկու սխեմաների միջև զուգակցման կայունությունը k նպատակաուղղված ցածր է պահվում ՝ ընդհանրապես 0,05 -ից 0,2 -ի միջև:

Այսպիսով, առաջնային տատանումները մի փոքր գործելու են որպես AC լարման գեներատոր, որը հաջորդաբար տեղադրվում է երկրորդական շղթայի վրա:

Ամենամեծ ելքային լարումը արտադրելու համար առաջնային և երկրորդային կարգավորված սխեմաները հարմարեցված են միմյանց հետ ռեզոնանսին: Քանի որ երկրորդային սխեման սովորաբար չի կարգավորվում, դա հիմնականում կատարվում է առաջնային կծիկի կարգավորելի թակելով: Եթե երկու կծիկներն առանձին լինեին, ապա առաջնային և երկրորդային սխեմաների ռեզոնանսային հաճախականությունները որոշվելու էին յուրաքանչյուր միացման ինդուկտիվության և հզորության միջոցով

Քայլ 3. Կարողությունների բաշխումը երկրորդական շղթայի շրջանակներում

Երկրորդային տարողունակությունը C- ն իսկապես կարևոր է, որպեսզի տեսլայի կծիկն աշխատի, երկրորդային կծիկի հզորությունը անհրաժեշտ է ռեզոնանսային հաճախականության հաշվարկների համար, եթե բոլոր պարամետրերը հաշվի չառնեք, կայծ չեք տեսնի: Այս հզորությունը բաղկացած է բազմաթիվ ներդրումներից և դժվար է հաշվարկել, բայց մենք կանդրադառնանք դրա հիմնական բաղադրիչներին:

Վերին բեռ - գետնին:

Երկրորդային հզորության ամենաբարձր մասնաբաժինը գալիս է վերին բեռից: Իրոք, մենք ունենք կոնդենսատոր, որի «թիթեղները» վերին բեռնվածքն ու գետինն են: Կարող է զարմանալի լինել, որ սա իսկապես կոնդենսատոր է, քանի որ այս թիթեղները միացված են երկրորդական կծիկով: Այնուամենայնիվ, դրա դիմադրողականությունը բավականին բարձր է, ուստի նրանց միջև իրականում բավականին հավանական տարբերություն կա: Այս ներդրումը մենք կանվանենք Ct:

Երկրորդային կծիկի շրջադարձեր:

Մյուս մեծ ներդրումը գալիս է երկրորդական կծիկից: Այն պատրաստված է էմալապատ պղնձե մետաղալարի հարակից շրջադարձերից, ուստի դրա ինդուկտիվությունը բաշխված է դրա երկարությամբ: Սա ենթադրում է, որ մի փոքր պոտենցիալ տարբերություն կա երկու հարակից շրջադարձերի միջև: Այնուհետև մենք ունենք երկու պոտենցիալ դիրիժոր, որոնք բաժանված են դիէլեկտրիկով. Այլ կերպ ասած ՝ կոնդենսատոր: Իրականում, յուրաքանչյուր զույգ լարով կա կոնդենսատոր, բայց դրա հզորությունը նվազում է հեռավորության հետ, հետևաբար, կարող է միայն մոտակա երկու շրջադարձերի միջև հզորությունը համարել լավ մոտարկում:

Եկեք Cb- ն անվանենք երկրորդական կծիկի ընդհանուր հզորությունը:

Իրականում, պարտադիր չէ Tesla- ի կծիկի վրա առավելագույն բեռ ունենալը, քանի որ յուրաքանչյուր երկրորդական ոլորուն կունենա իր հզորությունը: Այնուամենայնիվ, այդ բարձր բեռը որոշիչ նշանակություն ունի գեղեցիկ կայծեր ունենալու համար:

Շրջակա օբյեկտներից կլինի լրացուցիչ հզորություն: Այս կոնդենսատորը ձևավորվում է մի կողմից վերևի բեռից, իսկ մյուս կողմից ՝ հաղորդիչ առարկաներ (պատեր, սանտեխնիկա, կահույք և այլն):

Այս արտաքին գործոնների կոնդենսատորը կանվանենք Ce:

Քանի որ այս բոլոր «կոնդենսատորները» զուգահեռ են, երկրորդային սխեմայի ընդհանուր հզորությունը կտրվի ՝

Cs = Ct + Cb + Ce

Քայլ 4. Հայեցակարգ և կառուցում

Մեր դեպքում մենք օգտագործել ենք լարման ավտոմատ կարգավորիչ `NST- ի լարման մուտքը 220V- ում պահպանելու համար

Այն պարունակում է ներկառուցված AC գծի զտիչ (YOKOMA ELECTRIC WORKS., LTD. Japanապոնիայում-մոդել AVR-2)

Այս գործիքը կարելի է գտնել ռենտգենյան մեքենաներում կամ գնել անմիջապես շուկայից:

Բարձր լարման տրանսֆորմատորը aTesla կծիկի ամենակարևոր մասն է: Դա պարզապես ինդուկցիոն տրանսֆորմատոր է: Նրա դերը յուրաքանչյուր ցիկլի սկզբում լիցքավորելն է առաջնային կոնդենսատորը: Իր հզորությունից զատ, դրա կոպիտությունը շատ կարևոր է, քանի որ այն պետք է դիմանա սարսափելի շահագործման պայմաններին (երբեմն անհրաժեշտ է պաշտպանական ֆիլտր):

Նեոնային նշանների տրանսֆորմատորը (NST), որը մենք օգտագործում ենք մեր tesla կծիկի համար, բնութագրերը (rms արժեքները) հետևյալն են.

Vout = 9000 V, Iout = 30 mA

Փաստորեն, ելքային հոսանքը 25 մԱ է, 30 մԱ այն գագաթնակետն է, որը սկսելուց հետո իջնում է մինչև 25 մԱ:

Այժմ մենք կարող ենք հաշվարկել դրա հզորությունը P = V I, ինչը օգտակար կլինի Tesla- ի կծիկի գլոբալ չափերը որոշելու, ինչպես նաև կայծերի երկարության մոտավոր պատկերացման համար:

P = 225 Վտ (25 մԱ -ի համար)

NST դիմադրություն = NST Vout ∕ NST Iout = 9000/ 0.25 = 360 KΩ

Քայլ 5. Առաջնային միացում

Կոնդենսատոր:

Առաջնային կոնդենսատորի դերը գալիք ցիկլի համար որոշակի քանակությամբ լիցք պահելու, ինչպես նաև առաջնային ինդուկտորի հետ միասին LC միացում ձևավորելու մեջ:

Հիմնական կոնդենսատորը սովորաբար կազմված է մի քանի տասնյակ կափարիչներից, որոնք միացված են մի շարք / զուգահեռ կազմաձևով, որը կոչվում է Multi-Mini Capacitor (MMC):

Առաջնային կոնդենսատորը օգտագործվում է առաջնային կծիկի հետ `առաջնային LC միացում ստեղծելու համար: Ռեզոնանսային չափի կոնդենսատորը կարող է վնասել NST- ին, ուստի խստորեն խորհուրդ է տրվում ունենալ ավելի մեծ ռեզոնանսային (LTR) չափի կոնդենսատոր: LTR կոնդենսատորը նույնպես առավելագույն էներգիա կհաղորդի Tesla կծիկի միջոցով: Տարբեր առաջնային բացերը (ստատիկն ընդդեմ համաժամացման պտտվողի) կպահանջեն տարբեր չափի առաջնային կոնդենսատորներ:

Cres = Առաջնային ռեզոնանսային հզորություն (uF) = 1 ∕ (2 * π * NST Impedance * NST Fin) = 1/ (2 * π * 360 000 * 50) = 8.8419nF

CLTR = Առաջնայինից մեծ ռեզոնանսից (LTR) Ստատիկ հզորություն (uF) = Առաջնային ռեզոնանսային հզորություն × 1.6

= 14.147nF

(սա կարող է փոքր-ինչ տարբերվել մոտարկումից մյուսին, առաջարկվող գործակից 1.6-1.8)

Մենք օգտագործեցինք 2000V 100nF կոնդենսատորներ, Nb = Cunit/Cequiv = 100nF/0.0119 uF = 9 կոնդենսատորներ: Այսպիսով, հենց 9 գլխարկի դեպքում մենք ունենք Ceq = 0.0111uF = MMC հզորություն:

Մտածեք բարձր հզորության, 10MOhms ռեզիստորների միացման մասին `յուրաքանչյուր կոնդենսատորի անվտանգության համար:

Ինդուկտիվություն:

Առաջնային ինդուկտորի դերն է առաջացնել երկրորդային շղթայի մեջ ներարկվող մագնիսական դաշտ, ինչպես նաև առաջնային կոնդենսատորով LC միացում ձևավորել: Այս բաղադրիչը պետք է կարողանա ծանր հոսանք տեղափոխել առանց ավելորդ կորուստների:

Առաջնային կծիկի համար հնարավոր են տարբեր երկրաչափություններ: Մեր դեպքում մենք կկարգավորենք հարթ կամարաձև պարույրը որպես առաջնային կծիկ: Այս երկրաչափությունը, բնականաբար, տանում է դեպի ավելի թույլ միացում և նվազեցնում առաջնային գոտում աղեղների առաջացման վտանգը. Հետևաբար նախընտրելի է հզոր կծիկների վրա: Այնուամենայնիվ, այն բավականին տարածված է ցածր հզորության ոլորունների մեջ `դրա կառուցման հեշտության համար: Համակցման ավելացումը հնարավոր է երկրորդական ոլորունն առաջնայինի իջեցնելով:

Թող W լինի պարույրի լայնությունը, որը տրվում է W = Rmax - Rmin և R նրա միջին շառավիղով, այսինքն ՝ R = (Rmax + Rmin)/2, երկուսն էլ արտահայտված սանտիմետրերով: Եթե կծիկն ունի N պտույտ, ապա միկրոհենրիում իր ինդուկտիվությունը L թողնող էմպիրիկ բանաձևն է.

Lflat = (0.374 (NR)^2)/(8R+11W):

Եթե մենք R- ն անվանում ենք խխունջի շառավիղ, H ՝ նրա բարձրությունը (երկուսն էլ սանտիմետրերով) և N- ը ՝ իր պտույտների թիվը, ապա միկրոհենրիում իր ինդուկտիվությունը L թողնող էմպիրիկ բանաձևն է ՝ Լեհիկ = (0.374 (NR)^2) /(9R+10H):

Սրանք բազմաթիվ բանաձևեր են, որոնք կարող եք օգտագործել և ստուգել, դրանք մոտիկ արդյունքներ կտան, ամենաճշգրիտ եղանակը օսքիլոսկոպի օգտագործումն է և հաճախականության արձագանքը չափելը, բայց բանաձևերը նույնպես անհրաժեշտ են կծիկ կառուցելու համար: Կարող եք նաև օգտագործել մոդելավորման ծրագրակազմ, ինչպիսին է JavaTC- ը:

Բանաձև 2 հարթ ձևի համար. L = [0.25*N^2*(D1+N*(W+S))^2]/[15*(D1+N*(W+S))+11*D1]

որտեղ N: շրջադարձերի քանակը, W: մետաղալարերի տրամագիծը դյույմերում, S: մետաղալարերի տարածությունը դյույմերում, D1: ներքին տրամագիծը դյույմերում

Իմ Tesla Coil- ի մուտքագրման տվյալները.

Ներքին շառավիղը ՝ 4,5 դյույմ, 11,2 պտույտ, 0,25 դյույմ տարածություն, մետաղալարերի տրամագիծը = 6 մմ, արտաքին շառավիղը ՝ 7,898 դյույմ:

Լ բանաձև 2 = 0.03098 մՀ, օգտագործելով JavaTC = 0.03089 մՀ

Հետևաբար, առաջնային հաճախականությունը ՝ f1 = 271.6 ԿՀց (L = 0.03089 մՀ, C = 0.0111MFD)

Լաբորատոր փորձ (առաջնային հաճախականությունների կարգավորում)

և մենք ստացանք ռեզոնանս 269-271KHz- ում, որոնք հաստատում են հաշվարկը, տե՛ս Նկարները:

Քայլ 6: Կայծի բացը

Կայծի բացվածքի գործառույթն այն է, որ կոնդենսատորը բավականաչափ լիցքավորված լինի փակել առաջնային LC միացումը, դրանով իսկ թույլ տալով ազատ տատանումներ շրջանի ներսում: Սա Tesla- ի կծիկի հիմնական կարևոր բաղադրիչն է, քանի որ դրա փակման/բացման հաճախականությունը էական ազդեցություն կունենա վերջնական ելքի վրա:

Կայծի իդեալական բացը պետք է կրակի հենց այն ժամանակ, երբ կոնդենսատորի լարումը առավելագույնն է և նորից բացվի, երբ այն զրոյի իջնի: Բայց դա, իհարկե, իրական կայծային բացվածքի դեպքում չէ, այն երբեմն չի կրակում այն ժամանակ, երբ պետք է կամ շարունակում է կրակել, երբ լարումը արդեն նվազել է.

Մեր նախագծի համար մենք օգտագործեցինք ստատիկ կայծի բացը երկու գնդաձև էլեկտրոդներով (կառուցված երկու դարակի բռնակներով), որը մենք նախագծեցինք ձեռքով: Եվ այն կարելի է կարգավորել ձեռքով նաև գնդաձև գլուխները պտտելով:

Քայլ 7: Երկրորդային միացում

Կծիկ:

Երկրորդական կծիկի գործառույթն է `ինդուկտիվ բաղադրիչ բերել երկրորդային LC միացմանը և հավաքել առաջնային կծիկի էներգիան: Այս ինդուկտորը օդափոխիչ էլեկտրահաղորդիչ է, որն ընդհանուր առմամբ ունի 800-ից 1500-ի մոտիկ պտույտներ: Վիրավորված պտույտների թիվը հաշվարկելու համար այս արագ բանաձևը կխուսափի որոշակի ծանր աշխատանքից.

Մետաղական չափիչ 24 = 0.05 սմ, PVC տրամագիծ 4 դյույմ, շրջադարձերի քանակ = 1100 պտուտակ, անհրաժեշտ բարձրություն = 1100 x 0.05 = 55 սմ = 21.6535 դյույմ: => L = 20.853 մՀ

որտեղ H- ը կծիկի բարձրությունն է և d- ը օգտագործվող լարի տրամագիծը: Մեկ այլ կարևոր պարամետր է երկարությունը l, որը մեզ անհրաժեշտ է ամբողջ կծիկը պատրաստելու համար:

L = μ*N^2*A/H: Այն դեպքում, երբ μ- ն ներկայացնում է միջավայրի մագնիսական թափանցելիությունը (air 1.257 · 10−6 N/A^2 օդի համար), N էլեկտրամագնիսական պտույտի պտույտների թիվը, H նրա ընդհանուր բարձրությունը և A շրջադարձի մակերեսը:

Վերևի բեռը

Վերին բեռը գործում է կոնդենսատորի վերին «ափսեի» պես, որը կազմված է վերին բեռից և գետնից: Այն ավելացնում է հզորությունը երկրորդային LC միացմանը և առաջարկում է մակերես, որից կարող են ձևավորվել աղեղներ: Իրականում, հնարավոր է, որ Tesla- ի կծիկն աշխատի առանց գերբեռնվածության, բայց աղեղի երկարության ցուցանիշները հաճախ թույլ են, քանի որ էներգիայի մեծ մասը ցրվում է կայծերը սնուցելու փոխարեն երկրորդական ոլորանի շրջադարձերի միջև:

Toroid Capacitance 1 = ((1+ (0.2781 - մատանի տրամագիծ ∕ (ընդհանուր տրամագիծը))) × 2.8 × sqrt ((pi × (Oamrall Diameter × Ring Diameter)) ∕ 4))

Toroid Capacitance 2 = (1.28 - Օղակի տրամագիծ ∕ Ընդհանուր տրամագիծ) × sqrt (2 × pi × Ring Diameter × (Overall Diameter - Ring Diameter))

Toroid Capacitance 3 = 4.43927641749 ((0.5 × (Ring Diameter × (Overall Diameter - Ring Diameter))) 0.5 0.5)

Միջին տորոիդ հզորություն = (տորոիդ հզորություն 1 + տորոիդ հզորություն 2 + տորոիդ հզորություն 3) ∕ 3

Այսպիսով, մեր տորոիդի համար. Ներքին տրամագիծը 4 ", արտաքին տրամագիծը = 13", միջնակարգ ոլորուն վերջից = 5 սմ հեռավորության վրա:

C = 13.046 pf

Երկրորդային կծիկի հզորություն

Երկրորդային թողունակություն (պֆ) = (0.29 × Երկրորդային լարերի ոլորման բարձրություն + (0.41 × (Երկրորդական ձևի տրամագիծ ∕ 2)) + (1.94 × քառակուսի (((Երկրորդական ձևի տրամագիծ ∕ 2) 3) ∕ Երկրորդային լարերի ոլորման բարձրություն))

Csec = 8.2787 pF;

Հետաքրքիր է նաև իմանալ կծիկի (մակաբույծ) հզորությունը: Մենք կօգտագործենք JAVATC- ի կողմից տրված արժեքը («Արդյունավետ շունտային հզորություն» ՝ առանց գերբեռնվածության).

Cres = 6.8 pF

Հետևաբար, երկրորդային սխեմայի համար.

Ctot = 8.27+13.046 = 21.316pF

Lsec = 20.853 մՀ

Լաբորատոր փորձերի արդյունքները

Տեսեք վերևի նկարները ՝ թեստավորման և թեստավորման արդյունքների ընթացակարգի համար:

Քայլ 8: Ռեզոնանսային կարգավորում

Առաջնային և երկրորդային սխեմաները ռեզոնանսային կարգաբերելիս `նրանց միևնույն ռեզոնանսային հաճախականությունը առաջնային նշանակություն ունի լավ աշխատանքի համար:

RLC- ի միացման արձագանքն ամենաուժեղն է, երբ շարժվում է իր ռեզոնանսային հաճախականությամբ: Լավ RLC միացման դեպքում արձագանքի ինտենսիվությունը կտրուկ ընկնում է, երբ շարժման հաճախականությունը շեղվում է ռեզոնանսային արժեքից:

Մեր ռեզոնանսային հաճախականությունը = 267.47 կՀց:

Կարգավորման մեթոդներ

Կարգավորումն ընդհանուր առմամբ կատարվում է առաջնային ինդուկտիվության ճշգրտման միջոցով, պարզապես այն պատճառով, որ դա փոփոխել ամենահեշտ բաղադրիչն է: Քանի որ այս ինդուկտորն ունի լայն շրջադարձեր, հեշտ է փոփոխել նրա ինքնաարդյունաբերությունը ՝ պարուրաձևի որոշակի վայրում վերջնական միակցիչը հպելով:

Այս ճշգրտմանը հասնելու ամենապարզ մեթոդը փորձարկում և սխալ է: Դրա համար մեկը սկսում է թակել առաջնայինը, ենթադրաբար, ռեզոնանսային մոտ, լուսավորում է կծիկը և գնահատում աղեղի երկարությունը: Այնուհետև պարույրը հարվածում է առաջ/հետադարձ քառորդ պտույտին, և մեկը վերագնահատում է արդյունքը: Մի քանի փորձից հետո կարելի է շարունակել ավելի փոքր քայլերով և վերջապես կստանանք թակելու կետը, որտեղ աղեղի երկարությունն ամենաբարձրն է: Սովորաբար, այս կտկտոցը

կետը, իրոք, կսահմանի առաջնային ինդուկտիվությունը, ինչպես երկու սխեմաներն էլ ռեզոնանս են ապրում:

Ավելի ճշգրիտ մեթոդը կներառի երկու սխեմաների անհատական արձագանքի վերլուծություն (իհարկե, զուգակցված կազմաձևում, այսինքն ՝ առանց սխեմաների ֆիզիկական տարանջատման) ազդանշանի գեներատորի և տատանումների միջոցով:

Աղեղներն իրենք կարող են արտադրել լրացուցիչ հզորություն: Ուստի խորհուրդ է տրվում առաջնային ռեզոնանսային հաճախականությունը փոքր -ինչ ցածր դնել երկրորդից, որպեսզի դա փոխհատուցվի: Այնուամենայնիվ, դա նկատելի է միայն Tesla- ի հզոր կծիկներով (որոնք կարող են արտադրել 1 մ -ից ավելի երկար աղեղներ):

Քայլ 9: Լարման երկրորդային կայծում

Պաշենի օրենքը հավասարում է, որը տալիս է ճեղքման լարումը, այսինքն ՝ լարում, որն անհրաժեշտ է գազի երկու էլեկտրոդների միջև գազի արտանետում կամ էլեկտրական աղեղ սկսելու համար ՝ որպես ճնշման և բացվածքի երկարության ֆունկցիա:

Առանց բարդ բանաձևի մանրակրկիտ հաշվարկ կատարելու, նորմալ պայմանների համար այն պահանջում է 3.3 ՄՎ ՝ 1 մ օդը երկու էլեկտրոդների միջև իոնացնելու համար: Մեր դեպքում մենք ունենք կամարներ մոտ 10-13 սմ, այնպես որ դա կլինի 340 ԿՎ-ից մինչև 440 ԿՎ:

Քայլ 10: Faraday Cage զգեստ

Ֆարադեյի վանդակը կամ Ֆարադեյի վահանը պարիսպ է, որն օգտագործվում է էլեկտրամագնիսական դաշտերը փակելու համար: Ֆարադեյի վահանը կարող է ձևավորվել հաղորդիչ նյութի շարունակական ծածկույթով կամ Ֆարադեյի վանդակի դեպքում `նման նյութերի ցանցով:

Մենք նախագծեցինք չորս շերտ ՝ հիմնավորված, կրելի faraday վանդակ, ինչպես ցույց է տրված նկարում (օգտագործված նյութեր ՝ ալյումին, բամբակ, կաշի):Դուք կարող եք այն ստուգել նաև բջջային հեռախոսը ներս դնելով, այն կկորցնի ազդանշանը, կամ այն տեղադրելով ձեր tesla կծիկի առջև և վանդակի ներսում մի քանի նեոնային լամպեր տեղադրեք, դրանք չեն լուսավորվի, ապա կարող եք տեղադրել այն և փորձել:

Քայլ 11: Հավելվածներ և հղումներ

Քայլ 12. Կառուցեք առաջնային կծիկ

Քայլ 13: NST- ի փորձարկում

Քայլ 14. Նախնական կծիկի կառուցում