איך מכינים סליל טסלה?
אם ברצונך לבנות סליל טסלה, בנה קבל ראשי, מכלול מרווח ניצוצות וסליל משרן ראשוני וחבר אותם יחד להשלמת המעגל הראשוני. לאחר מכן, בנה את סליל המשרן המשני ואת הקבל המשני וחבר אותם יחד. מקם את המעגלים הראשוניים והמשניים זה ליד זה וחבר את שנאי ספק הכוח למעגל הראשי דרך החנקים. לאחר שתחבר את השנאי, סליל הטסלה שלך מוכן להפעלה. אם אתה רוצה ללמוד כיצד לחבר את הקבלים יחד, המשך לקרוא את המאמר!
על הסליל המשני להיות בעל אותו תדר תהודה כמו הסליל העיקרי כדי שסליל טסלה יפעל ביעילות.
פותח בשנת 1891 על ידי ניקולה טסלה, סליל טסלה נוצר בכדי לבצע ניסויים ביצירת פריקות חשמל במתח גבוה. הוא מורכב מאספקת חשמל, קבלים ומערכת שנאי סלילים כך שפסגות המתח מתחלפות בין השניים, ואלקטרודות ממוקמות כך שגיצים קופצים ביניהן באוויר. משמש ביישומים ממאיצי חלקיקים לטלוויזיות וצעצועים, סליל טסלה יכול להיעשות מציוד חנויות אלקטרוניקה או מחומרים עודפים. מאמר זה מתאר כיצד לבנות סליל טסלה עם פער ניצוץ, השונה מסליל טסלה במצב מוצק ואינו יכול להשמיע מוזיקה.
חלק 1 מתוך 2: תכנון סליל טסלה
- 1שקול את הגודל, המיקום ודרישות ההספק של סליל הטסלה לפני שאתה בונה אותו. אתה יכול לבנות סליל טסלה גדול ככל שהתקציב שלך מאפשר; עם זאת, הניצוצות דמויי הברק סלילי טסלה מייצרים חום ומרחיבים את האוויר סביבם (במהותם, יוצרים רעמים). השדות החשמליים שלהם יכולים גם לשחק הרס עם מכשירים אלקטרוניים, כך שככל הנראה תרצו לבנות ולהפעיל את סליל הטסלה שלכם במקום יוצא מהדרך, כמו מוסך או בית מלאכה אחר. אתה גם רוצה לשקול אם זה יותר הגיוני לבנות סליל טסלה מערכה, או לאסוף חומרים מאפס. לשניהם יתרונות וחסרונות בתחומי העלות, זמן הבנייה, משאבים לעזרה ואמינות.
- כדי להבין כמה מרווח ניצוצות גדול אתה יכול להכיל, או כמה כוח אתה צריך בכדי לגרום לו לעבוד, חלק את אורך פער הניצוץ באינץ 'ב 1,7 וריבוע אותו כדי לקבוע את כוח הקלט בוואט. (לעומת זאת, כדי למצוא את אורך פער הניצוץ, הכפל את השורש הריבועי של הכוח בוואט ב -1,7.) סליל טסלה שיוצר פער ניצוץ של 152 ס"מ (150 ס"מ) (1,5 מטר) ידרוש 1246 וואט. (סליל טסלה המשתמש במקור כוח של קילוואט אחד ייצר פער ניצוץ של כמעט 137 ס"מ, או 1,37 מטר).
- 2למדו את המינוח. תכנון ובניית סליל טסלה מחייב הבנה של מונחים מדעיים ויחידות מידה מסוימות. יהיה עליך להבין את מטרתם ותפקודם כדי לייצר כראוי סליל טסלה. להלן כמה מהמונחים שתצטרך לדעת:
- קיבוליות היא היכולת להחזיק מטען חשמלי או כמות המטען החשמלי המאוחסן במתח מסוים. (התקן המיועד להחזקת מטען חשמלי נקרא קבלים.) יחידת המידה לקיבול היא הפאראדה (בקיצור "F"). פאראד מוגדר כ 1 אמפר שנייה (או קולומב) למתח. בדרך כלל, הקיבול נמדד ביחידות קטנות יותר, כמו המיקרו-פאראדה (בקיצור "uF"), מיליונית פאראדה, או הפיקופאראד (בקיצור pF ולפעמים נקרא "נשיפה"), טריליון שנות פאראד.
- השראות, או השראה עצמית, היא כמה מתח מעגל חשמלי נושא לכל כמות הזרם במעגל. (קווי מתח בעלי מתח גבוה, הנושאים מתח גבוה אך זרם נמוך, הם בעלי אינדוקציה גבוהה.) יחידת המידה להשראה היא האנרי (בקיצור "H"). האנרי מוגדר כ -1 וולט שנייה לאמפר זרם. בדרך כלל, השראות נמדדות ביחידות קטנות יותר, כמו המיליהנרי (בקיצור "mH"), אלפית של האנרי, או המיקרו-אנרי (בקיצור "uH"), מיליונית להרי.
- תדר תהודה, או תדר תהודה, הוא התדר בו ההתנגדות להעברת אנרגיה היא מינימלית. (עבור סליל טסלה, זוהי נקודת פעולה אופטימלית להעברת אנרגיה חשמלית בין הסלילים הראשוניים למשניים.) יחידת המידה של תדר התהודה היא הרץ (בקיצור "הרץ"), המוגדר כמחזור אחד לשנייה. בשכיחות גבוהה יותר, תדירות התהודה נמדדת בקילוהרץ (בקיצור "kHz"), כאשר קילוהרץ שווה ל -1000 הרץ.
- 3אסוף את החלקים שתזדקק להם. תזדקק לשנאי אספקת חשמל, קבל ראשי בעל קיבול גבוה, מכלול פער ניצוצות, סליל אינדוקציה ראשוני של אינדוקציה נמוכה, סליל אינדוקציה משני בעל אינדוקציה גבוהה, קבל משני בעל קיבול נמוך ומשהו לדיכוי, או לחנק, את פעימות הרעש בתדירות גבוהה שנוצרו כאשר סליל טסלה פועל. למידע נוסף על החלקים, עיין בסעיף הבא "הכנת סליל טסלה".
- מקור הכוח / שנאי שלך מזין חשמל דרך החנקים למעגל הראשי, או למעגל הטנק, המחבר את הקבל הראשי, סליל המשרן העיקרי ומכלול פער הניצוץ. סליל המשרן הראשוני ממוקם בסמוך לסליל המשרן של המעגל המשני, אך לא מחובר אליו, המחובר לקבל המשני. לאחר שהקבל המשני בנה מטען חשמלי מספיק, זורמים ממנו זרמי חשמל (ברקים).
אם ברצונך לבנות סליל טסלה, בנה קבל ראשי, מכלול מרווח ניצוצות וסליל משרן ראשוני וחבר אותם יחד להשלמת המעגל הראשוני.
חלק 2 מתוך 2: הכנת סליל טסלה
- 1בחר את שנאי ספק הכוח שלך. שנאי ספק הכוח שלך קובע כמה גדול אתה יכול להכין את סליל הטסלה שלך. רוב סלילי טסלה פועלים עם שנאי שמוציא מתח בין 5000 ל 15000 וולט בזרם שבין 30 ל 100 מיליאמפר. אתה יכול להשיג שנאי מחנות עודפים במכללות או מהאינטרנט, או לקנבל את השנאי משלט ניאון.
- 2הפוך את הקבל הראשי. הדרך הטובה ביותר ליצור קבלים זו היא לחבר מספר קבלים קטנים בסדרה, כך שכל קבל יתמודד עם חלק שווה מהמתח הכולל של המעגל הראשי. (זה מחייב שלכל קבל בודד יש את אותו הקיבול כמו הקבלים האחרים בסדרה.) סוג זה של קבלים נקרא קבלים רב-מיני או MMC.
- קבלים קטנים, ונגדי הדימום הקשורים אליהם, ניתן להשיג בחנויות לאספקת אלקטרוניקה, או לחפש קבלים קרמיים ממכשירי טלוויזיה ישנים. אתה יכול גם לייצר את הקבלים מגיליונות של פוליאתילן ונייר אלומיניום.
- כדי למקסם את תפוקת הכוח, הקבל הראשי אמור להיות מסוגל להגיע לקיבול המלא שלו בכל חצי מחזור מתדירות ההספק שמספקים לו. (עבור ספק כוח של 60 הרץ, פירוש הדבר 120 פעמים בכל שנייה.)
- 3תכנן את מכלול פער הניצוצות. אם אתם מתכננים מרווח ניצוץ יחיד, תזדקקו לברגי מתכת בעובי של לפחות רבע אינץ '(6 מילימטר) שישמשו כפער הניצוצות כדי לעמוד בחום שנוצר מפליטת החשמל בין הניצוצות. ניתן גם לחווט פורקי מרובים בסדרה, להשתמש פער ניצוץ סיבובי או לפוצץ באוויר דחוס בין הניצוצות למתן את הטמפרטורה. (ניתן להשתמש בשואב אבק ישן כדי לפוצץ את האוויר.)
- 4בנה את סליל המשרן הראשי. הסליל עצמו יהיה עשוי מחוט, אך תזדקק למשהו כדי לעטוף את החוט בצורה ספירלית. על החוט להיות חוט נחושת אמייל, אותו תוכלו להשיג בחנות לאספקת חשמל או באמצעות קניבליזציה של כבל השקע ממכשיר מושלך. האובייקט שאתה עוטף את החוט סביבו יכול להיות גלילי, כגון קרטון או צינור פלסטיק, או חרוטי, כמו אהיל ישן.
- אורך הכבל קובע את ההשראות של הסליל הראשוני. הסליל הראשוני אמור להיות בעל אינדוקציה נמוכה, כך שתשתמש בכמה סיבובים יחסית בהכנתו. אתה יכול להשתמש בקטעי חוט לא רציפים עבור הסליל הראשי, כך שתוכל לחבר חלקים יחד לפי הצורך כדי להתאים את ההשראות בזמן.
- 5חבר את הקבל הראשי, מכלול פער הניצוץ וסליל המשרן הראשי יחד. זה משלים את המעגל העיקרי.
- 6בנה את סליל המשרן המשני. כמו בסליל הראשי, אתה עוטף חוט סביב צורה גלילית. על הסליל המשני להיות בעל אותו תדר תהודה כמו הסליל העיקרי כדי שסליל טסלה יפעל ביעילות. עם זאת, הסליל המשני חייב להיות גבוה / ארוך יותר מהסליל הראשי מכיוון שהוא צריך להיות בעל אינדוקציה גדולה יותר מהסליל הראשי, וגם כדי למנוע כל פריקה חשמלית מהמעגל המשני כדי להכות ולטגן את המעגל הראשוני.
- אם חסר לך החומרים כדי להפוך את הסליל המשני לגבוה מספיק, תוכל לפצות על ידי בניית מעקה מכה (למעשה מוט ברק) כדי להגן על המעגל הראשוני, אך פירוש הדבר שרוב פריקות סליל הטסלה יפגעו במעקה המכה ו לא לרקוד באוויר.
- 7הפוך את הקבל המשני. הקבל המשני, או מסוף הפריקה, יכול להיות בכל צורה עגולה, כאשר 2 הפופולריים ביותר הם טורוס (צורת טבעת או סופגנייה) והכדור.
- 8חבר את הקבל המשני לסליל המשרן המשני. זה משלים את המעגל המשני.
- המעגל המשני שלך צריך להיות מקורקע בנפרד מהארקה עבור המעגלים הביתיים שלך המספקים כוח לשנאי כדי למנוע מזרם זרם חשמלי לנוע מסליל טסלה לקרקע למעגלים הביתיים שלך ואולי לטגן כל דבר המחובר לשקעים אלה. נהיגה של ספייק מתכת לקרקע היא דרך טובה לעשות זאת.
- 9בנה את משנקי הדופק. משנקים הם משרנים פשוטים, קטנים השומרים על הפולסים שנוצרו על ידי מכלול פער הניצוץ מפני הרס שנאי אספקת החשמל. אתה יכול ליצור אחד על ידי סלילת חוט נחושת דק סביב צינור צר, כגון עט כדורי חד פעמי.
- 10הרכיבו את הרכיבים. מקם את המעגלים הראשוניים והמשניים זה ליד זה, וחבר את שנאי ספק הכוח למעגל הראשי דרך החנקים. לאחר שתחבר את השנאי, סליל הטסלה שלך מוכן להפעלה.
- אם הסליל הראשוני הוא בקוטר גדול מספיק, ניתן לכוון את הסליל המשני בתוכו.
מקור הכוח / שנאי שלך מזין חשמל דרך החנקים למעגל הראשי, או למעגל הטנק, המחבר את הקבל הראשי, סליל המשרן העיקרי ומכלול פער הניצוץ.
- כדי לשלוט בכיוון הסטרימרים הבוקעים מהקבל המשני, הצב חפצי מתכת ליד הקבל אך לא נוגעים בו. הסטרימר יתקדם מהקבל אל האובייקט. אם האובייקט כולל אור, כמו נורת ליבון או צינור פלואורסצנטי, החשמל שמגיע מסליל טסלה יגרום לו להאיר.
- תכנון ובניית סליל טסלה יעיל מצריך עבודה עם משוואות מתמטיות מורכבות למדי. למרבה המזל תוכלו למצוא בקלות את המשוואות והמחשבונים המקוונים הרלוונטיים לביצוע המתמטיקה הכרוכה בכך.
חבר את הקבל הראשי, מכלול פער הניצוץ וסליל המשרן הראשי יחד.
- שנאים שלטי ניאון מוצקים, כמו אלה שיוצרו לאחרונה, נוטים לכלול מפריע למעגל תקלה בקרקע; לכן הם לא יוכלו להפעיל את הסליל.
- הכנת סליל טסלה אינה משימה קלה אלא אם כן יש לך כבר ידע מהנדסי ואלקטרוניקה.
- קבלים המשמשים לסלילי טסלה ולמחוללי מתח גבוה ויונים אחרים או מכשירים כמו Lifter יכולים לצבור ולשמור על כמויות אדירות של אנרגיה חשמלית ולפרוק את כל האנרגיה ברגע אחד. נזהר ביותר ואל תתנו לילדים או למי שאין הכשרה בטיחותית נאותה לגעת או לעבוד איתו.
- שנאי אספקת חשמל (שנאי שלט ניאון או חזיר מוט)
- קבלים קרמיים
- ברגי מתכת
- מאוורר או מפוח (אופציונלי)
- חוט נחושת באמייל
- צורות עיצוב גליליות או חרוטיות
- חפץ מתכת בצורת טבעת או כדורית
- ספייק הארקה
- מעקה שביתה (אופציונלי)
- חנק דופק
קרא גם: כיצד להחליף שנאי פעמוני דלת?
שאלות ותשובות
- האם אוכל ליצור סליל טסלה באמצעות שנאי 1kV וצינור PVC 5,25? אם זה עובד, מה יהיה הטווח היעיל שלו?במידת האפשר השתמש במיישר וקבל גשר מלא והשתמש בחוט 30 מד, לא דק מזה.
- כיצד אוכל לייצר מגדל טסלה בהספק של עד 12 וולט?12 וולט עשויים שלא להספיק למינון חוזק הדיאלקטרי של האוויר (בינוני בין מרווחי הניצוץ).
- האם ניתן להשתמש בסוללת 9 וולט לייצור סליל טסלה קטן יותר?אתה יכול עם השנאי הנכון, כמו מ- zapper באגים.
- האם סלילי טסלה מסוכנים?סלילי טסלה עלולים להיות מסוכנים אם לא מקפידים להקפיד על שמירה על בטיחות במהלך השימוש. אסור לגעת בסליל טסלה כאשר הוא מופעל מכיוון שהוא יכול לזעזע אדם, והלם זה יכול להיות קטלני. קיימת גם אפשרות של כוויות עמוקות. על כל הצופים לשמור על מרחק בטוח של לפחות 20 מטר או 6 מטר כדי להימנע מקשתות החשמל כאשר הסליל מופעל. סליל טסלה יכול גם לפגוע בחפצים עם קשתות או דרך שקעי חשמל משותפים; השתמש תמיד בסליל הטלסה בשקע חשמל משלו ולא עם אחד המשותף לציוד חשמלי אחר.
- האם הפיכת פער ניצוץ היא חובה? האם זה יכול לעבוד בלי פער הניצוץ?כן, אבל זה סוג אחר לגמרי של טסלז המכונה SSTC (מצב מוצק-סלילי טסלה) הדורש טרנזיסטורים כבדים או MOSFET, שעשויים להיות יקרים מדי למתחילים.
- מהו העיקרון של סליל טסלה?סליל טסלה הוא שנאי ליבת אוויר מהדהד המייצר פרצי מתח גבוה וזרם בתדר גבוה, הנפלט כקשתות ארוכות או כ"ברקים ". הזרם החשמלי (זרימת האלקטרונים) נדחק על ידי ההבדל בפוטנציאל החשמלי (מתח).
- איך אוכל להכין סליל טסלה גדול יותר בגובה 5 מטר?הגדל את העיצוב הזה. וודאו שיש לכם מספיק כוח. סליל גדול יותר - כולל כל דבר בגודל 5 או 6 מטר ומעלה - ידרוש כמויות חשמל עצומות, ויכול להיות בקלות מסוכן מאוד. מסיבות אלה ואחרות, כדאי לשקול בחום להתחיל בפרויקט קטן בהרבה.
- כיצד אוכל להעלות את סליל טסלה למתח הגבוה ביותר האפשרי?ברגע שאתה בונה סליל טסלה, עליך לוודא שכוונן אותו כראוי כך שתדרי התהודה של הסליל הראשי והמשני יהיו זהים. הוספת קבלים, קבלת NST עם יותר וולט או העלאת הסליל המשני יכול גם לעזור.
- כמה עולה בניית סליל טסלה?תלוי כמה גדולים בונים את הסליל והאם אתם מקבלים חלקים בסיסיים או יותר מפוארים, בניית סליל טסלה קטן ובסיסי יכולה לעלות בין 75 € לכמה מאות דולרים. אם כבר ברשותך כמה מהכלים הדרושים, או שאתה יכול לשאול אותם, זה יקטין את העלויות.
- איך סלילי טסלה מייצרים חשמל?סלילי טסלה אינם מייצרים חשמל; הם משתמשים בחשמל כדי לייצר ניצוצות וקשתות של אור, חום, קול וגזים. האינדוקציות האלקטרומגנטיות של סליל טסלה מכריחות את הזרם לזרום, הזרם החשמלי הזורם מייצר שדה מגנטי.
תגובות (3)
- זה היה טוב.
- זו המצאה מדהימה של הממציא הגדול ד"ר נ. טסלה. זה מפתח לעתיד הזרם האלטרנטיבי. תן לנו לעבוד על זה ולהפוך את זה לטוב עוד יותר. תפיץ את זה לעולם.
- זה עשה את היום שלי, אני אוהב את זה!
