Bobina de tubo de Tesla

Hamsters recebê-los amigos.

O post de hoje será sobre alta tensão. O transformador de tubo Tesla é a construção mais silenciosa de todas as opções existentes. Aqui, um poderoso pentodo GK-71 é usado como um gerador de oscilações de alta frequência, graças ao qual é possível obter descargas bonitas e razoavelmente longas no ar. No decorrer deste trabalho, consideramos os principais elementos estruturais, aprendemos os segredos da instalação do circuito e visualizamos o sinal do enrolamento de alta tensão para a tela de um osciloscópio soviético. Trabalhos futuros consistirão na colocação compacta de todos os elementos em um alojamento. Em geral, tudo é como você gosta. Simplicidade, confiabilidade e baixo custo tornam essa bobina disponível para quem deseja montá-la.



A beleza da bobina da lâmpada de Tesla é que uma parte das peças pode ser retirada de um microondas convencional e a segunda na loja de eletrônicos mais próxima. Pode haver um problema com o pentodo, a coisa é antiga e não é lançada há muito tempo, mas quem procura sempre a encontra. No futuro, você entenderá que pode ser substituído por qualquer outra lâmpada de design semelhante.



O GK-71 é selecionado devido à beleza estética e baixo custo. Quem não prestou atenção, o ânodo neste tubo evacuado é completamente composto de grafite, uma boa implementação para dissipar grandes potências, segundo os dados do passaporte, esse valor é de 250 watts. A tensão nominal do ânodo é de 1,5 quilovolts. A frequência máxima é 20 MHz.

Esta cópia foi lançada em 1981. Tenho um novo logo de cara. O tempo de trabalho contínuo nos documentos é de 1000 horas. Isso é aproximadamente 42 dias. Em um ano, em um dispositivo em constante funcionamento, é necessário alterar 8 desses camaradas. De acordo com algumas estimativas, a lâmpada GK-71 produzida por uma vez durará pelo menos mais 200



anos.Brilho é a parte que dá vida a qualquer tubo de rádio.A voltagem do pentodo GK-71 é de 20 volts, mas a corrente deve ser de pelo menos 3,5 ampères.Em geral, o brilho é de 70 watts. Um transformador doméstico TN54-220-50 foi adquirido no mercado por um valor simbólico. Com a conexão correta dos enrolamentos, você pode obter 85 W sem custos financeiros.



O próximo elemento é um transformador de alta tensão de um micro-ondas; os burgueses chamam de OIT. A tensão em sua saída é de 2 kilovolts, a corrente é de aproximadamente 1 ampere. Uma coisa bastante poderosa e perigosa pode levá-lo a uma reunião com o criador, para não se deixar levar.



A seguir, é apresentada uma breve lista dos elementos necessários para montar a estrutura:
2 capacitores de óleo do mesmo micro-ondas, tensão 2,1 kV, capacitância 0,95 uF. Montagem do diodo HYR-1x, sua tensão máxima permitida é de 12 kV, corrente de 500 mA, de acordo com o passaporte, é capaz de suportar uma corrente pulsada de até 30 amperes. Uma verdadeira fera desse tipo. Resistores como PEV-10-20 W, você pode usar outros análogos da produção burguesa.

Capacitor ressonante de alta frequência tipo KVI-3, a tensão pode variar de 5 a 20 kV, vários desses camaradas com diferentes capacidades a bordo foram adquiridos para ajuste. Para enrolar o indutor, foi adquirido um fio de cobre multicore do tipo PVA, seção 1,5 quadrado. O comprimento é de cerca de 16 metros. A bobina de comunicação tem uma cor e comprimento diferentes de 10 metros. Todos os fios são compridos com uma margem.

Os interruptores de faca que comutam as unidades de energia, tomados com uma corrente permitida de até 15 amperes, não perguntam por que tanto, o bolso das ações não está apertado.



Agora, o enrolamento secundário de alta tensão, também é um "ressonador". A conclusão desses detalhes leva muito tempo e paciência. Aqui foi usado um fio lacado de cobre com 0,2 mm de espessura, uma bobina é enrolada em uma bobina em uma base de papelão a partir de embalagens de alimentos. O diâmetro do tubo é de 55 mm. A altura do enrolamento era de 35 cm. As curvas neste caso não devem se cruzar e se sobrepor.

Após os procedimentos de enrolamento, o resultado deve ser coberto com uma camada dielétrica para evitar a quebra do enrolamento.O epóxi é aplicado em duas camadas para maior confiabilidade. Como resultado, um tubo brilhante e iridescente sairá, o que levará parte de sua vida preciosa. Uma segunda duplicata da bobina foi enrolada em um tubo de esgoto de 50 mm de diâmetro. O PVC é um dielétrico mais confiável, em breve veremos isso. A estrutura do indutor foi retirada do mesmo papelão apenas com um diâmetro maior, cerca de 80 mm.



Para trabalhos adicionais, é necessário colocar transformadores, capacitores e outras bobagens em uma base sólida o mais compactamente possível. Os painéis de partículas já existem há muito tempo, então você deve marcá-los e usar um quebra-cabeças cuja operação e sons afetam de maneira nobre a vida de seus vizinhos, principalmente nos fins de semana.

O design será de dois andares.Abaixo, serão colocados transformadores com capacitores e, no topo, colocaremos a bobina Pentode e Tesla. Longo pensou em como fixar o primeiro andar com o segundo, eu decidi usar tampas de madeira. A confiabilidade aqui, é claro, ficou vermelha e foi beber depois da consciência. Algum tipo de geléia. Colocamos óculos cor de rosa e vimos um buraco sob a lâmpada do rádio. Depois, na parte de trás, faça furos para os fios.



Agora sobre o indutor. Agora não sabemos exatamente quantas voltas são necessárias, completamos 40, quando configurá-lo, você ainda precisa desacelerar para encontrar ressonância. O enrolamento de feedback é enrolado em uma direção com o indutor. O número de voltas é duas vezes menor, ou seja, 20. Essa proporção é encontrada em muitas bobinas de tubo de Tesla.

Um momento que não entendi direito.Em alguns circuitos, o enrolamento do acoplamento está localizado na parte inferior do transformador Tesla, onde as correntes mais altas se desenvolvem e, em algumas, acima do indutor. Não sei qual opção de local é melhor, mas nesse esquema ela é colocada em cima.



Não foi possível encontrar um soquete para a instalação de um pentodo, uma coisa bastante rara, porque a alternativa de montagem é um bloco de terminais para um fio com um diâmetro de furo de 4 mm. Os grampos nele fixam perfeitamente as pernas do pentodo. O compensado, que era um ímã na porta da geladeira, foi usado como suporte decorativo.

Agora é a hora de conectar os fios ao transformador de brilho e ver se tudo funciona.Alimentamos e observamos o amperímetro. 3 amperes, conforme prescrito pelo passaporte. À medida que se aquece, o consumo atual cai um pouco. A câmera, infelizmente, não podia transmitir toda a beleza das cordas em brasa dentro desta berinjela de vidro. Lâmpada pesada ... Bem, eles sabiam como fazê-lo!



Todo o circuito do dispositivo é bastante simples e se parece com isso:A alta tensão CA do motor é retificada através do diodo e carrega os capacitores do microondas; eles são conectados em série para aumentar a tensão operacional. Nesse caso, a capacidade total vai para metade de um microfarad. O circuito oscilatório do indutor é conectado ao ânodo da lâmpada através de um acelerador que consiste em 10 voltas. Todas as grades de controle da lâmpada GK71 são conectadas juntas, a partir deste momento o pentodo se transforma em triodo. O circuito do oscilador começa a funcionar com tensões muito baixas na entrada do motor. O capacitor de 2,2 nF na saída do transformador de filamento serve para filtrar emissões de diafonia e alta frequência, embora o primeiro = segundo, o segundo = primeiro, de alguma forma. Prestamos atenção à conexão dos enrolamentos no circuito primário. O ponto é o terminal inferior do enrolamento.



Em princípio, a montagem acabou sendo bastante compacta.Seu trabalho pode ser facilmente demonstrado nas aulas de física, lembrando a vida daquele cara, graças a quem temos voltagens alternadas nas tomadas.

O Tesla Transformer requer um bom aterramento. A bateria não é a melhor solução para esses assuntos, mas, na ausência de algo mais adequado, ela serve. O contato deve ser confiável, três metros de fio devem ser suficientes para alcançar qualquer lugar dentro da mesma sala.

Em casas novas, esse truque pode não passar devido a tubos de plástico no sistema de aquecimento. Portanto, verificamos a presença de tensão entre a fase e o terra, que deve ser de 220 volts. Alguns permitem o aterramento pelo aterramento, também uma opção adequada. Há um potencial de 3,7 volts entre zero e terra, Creosan falou recentemente sobre como você pode roubar eletricidade dessa maneira, carregar o telefone e ligar as lâmpadas, mas eu esqueci de mencionar o fato de que os medidores digitais modernos contam o consumo de energia em fase e em zero. O máximo que você ganha é a visita do inspetor para visitá-lo.

Então, ligue a energia do circuito de filamentos. A lâmpada entra no modo rápido o suficiente, 5 segundos são suficientes para esse assunto. O segundo comutador fornece energia ao mot.Em nenhum caso você deve aplicar alta tensão ao ânodo da lâmpada, sem o brilho aceso. A tensão de entrada no motor é regulada pelo LATR, fornece uma tensão de zero a 220 volts. Uma coisa insubstituível ao trabalhar com esquemas semelhantes. Aumentamos a tensão e vemos que o gerador está funcionando. Com o advento do campo elétrico de alta frequência, a lâmpada LED montada sob a prateleira começa a brilhar um pouco e piscar.



Na ponta da chave de fenda, que serve como um terminal para a saída de raios, apareceu uma pequena serpentina.À medida que a tensão aumenta, seu tamanho aumenta, mas as descargas são de alguma forma finas e não impressionantes. Mude a posição do enrolamento da conexão, mova-o um pouco para baixo. Nós olhamos para o que mudou no trabalho. Aumente gradualmente a tensão ... vemos que as descargas se tornaram mais confiantes, mais espessas, mais longas e mais brilhantes. O som é bastante impressionante, como o rugido de um carro esportivo.

A busca por ressonância foi realizada desenrolando as bobinas ou selecionando um capacitor ressonante. Ele começou a desenrolar bobinas. Um aumento na potência de descarga indica que estamos no caminho certo. As descargas são mais poderosas, mais espessas, mais longas, a coisa mais interessante aconteceu quando comecei a aumentar a capacitância do capacitor ressonante. A descarga aumentou, e nos olhos começaram a diminuir. Cheirava a papel queimado.



Um exame detalhado revelou que o papelão começou a queimar.E se um pequeno desgaste aparecer, gradualmente se transformará em um grande, pois o carbono obtido como resultado da combustão de algo se torna um excelente condutor. Em geral, isso é gangrena, que deve ser imediatamente amputada. Nós nos livramos da área do problema usando uma serra para metal. Em alguns minutos, o problema está resolvido e a mão é erguida.

Como o circuito ressonante alterou suas características ao reduzir o comprimento da bobina secundária, novamente rolamos e desenrolamos as bobinas da primária. O poder está aumentando. O clima é excelente, alguns segundos de alegria e o design começa a falhar. As revendas entram no primário. Os enrolamentos estão muito próximos um do outro. Pressupostos de que isso poderia acontecer, mas não tão rápido. O primeiro dia de instalação e muitas horas de trabalho são enviadas para a lixeira. Se desejado, este tubo pode ser cortado ao meio e fazer, por exemplo, um Brovin Kacher em um transistor.



No começo, eu queria isolar o secundário com uma garrafa de plástico, mas, como mostra a prática, essa fazenda coletiva não leva a nada de bom.Vestimos tênis e vamos para a loja de encanamentos mais próxima, atrás de um cano de drenagem de 10 cm. Esse diâmetro reduzirá o coeficiente de acoplamento dos enrolamentos, o que é bom neste projeto. A capacidade dielétrica de um cilindro desse tipo é muito melhor do que a do papelão comum.

Enrolamos uma camada de papel sobre o cano, colocamos as voltas do indutor e os enrolamentos da comunicação nele.O papel permite mover com segurança os enrolamentos ao longo de todo o comprimento do tubo. É conveniente instalar as bobinas nos plugues, elas vêm da mesma loja de encanamentos e permitem observar o alinhamento de todo o circuito ressonante. Um pouco de esforço e o design está pronto para trabalhar novamente. Repita o procedimento de inclusão. No início, aplicamos energia ao brilho, esperamos alguns segundos e depois ligamos a tensão do ânodo. Agora está em zero e é regulado por um autotransformador de laboratório. Ligue-o e aumente gradualmente a tensão.

As descargas com um aumento no coeficiente de acoplamento tornaram-se maiores e mais bonitas. Nesse ponto, provavelmente valeu a pena concluir o post, o circuito funcionou, a descarga que vimos. Mas, segundo a tradição, isso é apenas o começo.



Para a operação final e mais correta, o oscilador deve ser configurado em um osciloscópio.Vamos configurar o sistema de acordo com a amplitude máxima do sinal. Não conectaremos a ponta de prova do osciloscópio diretamente ao circuito; para configurá-lo, coloque-o no nível do toro e observe o sinal de transmissão. Toda interferência, forma de onda, frequência e amplitude do sinal serão exibidas no osciloscópio. Nesse esquema, essas informações serão mais que suficientes para configurar. Ligue o brilho. Aplicamos tensão no ânodo. Regulamos a tensão com um autotransformador ... mas, por alguma razão, nada acontece ... entendemos o que está errado !? Sim, esquecemos de conectar o terra, acontece, nós o prendemos em seu lugar e repetimos o procedimento de troca. Gire o botão e o sinal ganha vida. Este é o nosso indicador no mundo da personalização. A tensão de entrada no mote é de apenas 50 volts, excelente, não precisamos de descargas no ar no momento.

Uma alternativa para detectar campos de alta frequência é uma lâmpada de néon comum. A amplitude do sinal não pode ser determinada por ele, mas pode ser julgada pela operacionalidade do dispositivo como um todo, esteja ele correto ou não - isso é outra questão.

Assim, durante o processo de configuração, conseguimos identificar dois modos operacionais interessantes. O primeiro é um pulso suavemente amortecido, com uma pequena amplitude, em contraste com o segundo modo. Agora transferimos os fios para diferentes espiras do indutor e observamos como o sinal muda. A atenção é uma pergunta para os conhecedores. Que modo do oscilador oferece as maiores descargas: opção “a” - com um sinal suavemente amortecido, mas pequena amplitude, ou opção “b” - com grande amplitude, mas pulso curto?



Sintonia de ressonância com capacitores.Essas amostras têm capacidades diferentes, como escolher a certa? É simples: conectamos alternadamente os capacitores paralelos ao indutor e observamos o sinal. É preciso ter cuidado, neste caso, grandes correntes se desenvolvem aqui que podem causar fatalidade à sua mão. Engenheiros eletrônicos mortos não precisam de ninguém. Se a capacitância for muito grande, ela simplesmente amortece toda a amplitude do sinal.

No início do lançamento, prometi dizer por que esses contatos maciços nos capacitores são necessários. Durante a operação, especialmente em ressonância, enormes correntes se desenvolvem no indutor, da ordem de várias centenas de amperes. Se essa corrente passa pelas pernas finas de um capacitor convencional, elas simplesmente explodem como um jumper no fusível. Nesse circuito, o capacitor KVI3 a 1500 pF 10 kV criou raízes bem. Ano de lançamento de 1978, uma raridade de seu tipo, 10 anos mais velha que eu.

O circuito do oscilador opera em um modo de interrupção forçada com uma frequência de rede de 50 Hz. Se as oscilações amortecidas forem esticadas no tempo, a frequência do oscilador pode ser calculada. Sincronizamos esse lixo antigo e prosseguimos com os cálculos.



Agora, o interruptor do tempo de divisão no osciloscópio está na posição de 0,5 µs. Isso significa que uma célula na escala da tela é de 0,5 μs. Um período de um sinusóide leva 5 células, portanto 5 vezes 0,5 multiplicamos igual a 2,5 μs. A frequência é encontrada pela fórmula: 1 dividida por período. Nós contamos. 1 / 2,5 μs é igual a 0,4 MHz, o que é igual a 400 kHz. Daí a conclusão, a frequência ressonante da bobina de Tesla sintonizada é de 400 kHz.

Os cálculos podem ser mais precisos com equipamentos modernos, mas para esse esquema simplesmente não é necessário.Após a configuração, ajustamos a posição do indutor e o enrolamento do acoplamento para que a amplitude do sinal no osciloscópio seja máxima. Nesta fase, a configuração da bobina da lâmpada Tesla pode ser considerada exaustiva. O consumo de energia do circuito sem um circuito de brilho é de 720 watts.



Há algo de surpreendente na operação das lâmpadas quando você as pega e volta para os distantes momentos quentes. Transistores e outros eletrônicos modernos se tornam chatos ao longo do tempo, se tornando chatos. Você pode olhar para a lâmpada para sempre ou por 1000 horas até que a emissão de elétrons desapareça e o cátodo fique empobrecido. Agora é a hora de ver como tudo funciona.



Durante a operação do circuito, a lâmpada não superaquece e pode funcionar por muito tempo, digamos 10 minutos sem interrupção. Mas há artesãos que colocam conjuntos multi-quantitativos de capacitores de microondas na saída do motor, a potência do circuito aumenta, a lâmpada começa a funcionar no limite de suas capacidades. Naturalmente, o ânodo de grafite da lâmpada aquece até o vermelho, o cátodo consome sua vida. Este modo funcionará, mas não por muito tempo.

Para aumentar a vida útil da lâmpada em altas potências, são utilizados disjuntores. Este é aproximadamente um interruptor que liga brevemente o gerador Tesla. Um segundo de trabalho, um segundo de descanso, algo assim. Os modos podem ser alterados naturalmente.



O brilho de várias lâmpadas em campos elétricos de alta frequência é geralmente uma questão separada; algumas amostras são tão bonitas que reivindicam um posto separado.



Ouvimos falar do fato de que vários sais podem ser usados ​​para colorir a cor do fogo, agora vamos ver na prática. Para fazer isso, pegue o sal comum da mesa e dilua-o com uma pequena quantidade de água. O mingau resultante é aplicado ao eletrodo. Os íons de sódio devem tingir relâmpagos na cor laranja, e agora veremos.



Esse design é fácil de repetir e básico de configurar. Não há peças caras, embora o preço seja relativo, o custo de todos os elementos é de cerca de 65 dólares, não incluindo o LATR para ajustar a tensão de entrada no circuito do ânodo.

Em um dos posts a seguir, consideraremos um sistema semicondutor, onde aprenderemos como a ressonância é calculada, como controlar o ferro e outras bobagens pouco conhecidas por uma pessoa normal.



Para referência. As filmagens do lançamento de hoje, juntamente com o pós-processamento, gravação e outros processos, levaram 2 meses. Isso pode ser chamado de liberação rápida. Nos comentários que você costuma escrever, filmamos materiais no campo da física e da eletrônica, isso está acontecendo agora, mas há um outro lado da moeda: o tempo. Agora, as questões sairão com menos frequência do que o habitual, espero que você entenda tudo.

Como a sabedoria popular diz: trabalho e trabalho vão moer tudo.



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