ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Transformador de Tesla - variedades, experimentos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação O VTTC deve seu surgimento à invenção e disseminação de tubos eletrônicos oscilantes de alta potência capazes de criar oscilações eletromagnéticas com potência de centenas e milhares de watts. Ao contrário dos geradores de faísca, que criam rajadas repetitivas de oscilações de alta frequência amortecidas, os geradores de tubo são capazes de gerar um sinal contínuo, que, se necessário, pode ser modulado em amplitude. Estes são osciladores de tubo clássicos, cuja carga é o enrolamento primário do transformador Tesla. Esses dispositivos são populares entre amadores estrangeiros e domésticos, embora em menor grau do que o SGTC. As principais dificuldades na sua criação são o grande tamanho das potentes lâmpadas do gerador, a necessidade de refrigeração a ar ou mesmo a água e a alimentação do ânodo de alta tensão. Considere o mostrado na Fig. 9 diagrama de um transformador de tubo Tesla em componentes modernos. Este é um gerador clássico com feedback indutivo (transformador). A lâmpada VL1 (pentodo GK-71, amplamente utilizado em transmissores de rádio amadores) é acesa por um triodo - todas as suas grades são conectadas entre si. A comutação pentodo, que reduz a capacitância da lâmpada e reduz a probabilidade de sua auto-excitação, neste caso não tem vantagens, pois é a auto-excitação que é necessária.
A carga anódica da lâmpada é um circuito oscilatório formado pelo enrolamento I do transformador. T3 e capacitor C2. Ao lado deste enrolamento no mesmo quadro está o enrolamento de realimentação II. A tensão induzida nele é fornecida às grades da lâmpada, fornecendo o feedback positivo necessário para a geração. O componente variável da corrente da grade é fechado ao cátodo através do capacitor C4, e a constante, fluindo pelo resistor R1, cria uma queda de tensão através dele, aplicada pelo menos às grades da lâmpada. Esta é a tensão de polarização automática. Aumentando em valor absoluto, fecha parcialmente a lâmpada com o aumento da amplitude do sinal de alta frequência e, quando diminui, também diminui, o que leva ao aumento da amplitude. Desta forma, a amplitude de oscilação é mantida constante. Ao selecionar o resistor R1, é possível regular a potência do gerador dentro de certos limites. Os capacitores de bloqueio C1 e C3 minimizam a penetração de tensão de alta frequência na rede elétrica. A fonte de tensão fornecida ao ânodo da lâmpada VL1 consiste em um transformador T1 da cozinha. Forno de microondas e retificador de meia onda conectados em série com diodos VD1-VD4. O valor máximo da tensão pulsante com frequência de 50 Hz na saída do retificador é de cerca de 3 kV. O sinal do gerador alimentado por tal tensão tem a forma de flashes de oscilações de alta frequência seguidas de uma frequência de pulsação. Isso facilita um pouco a operação da lâmpada (uma tensão de 3 kV é maior do que a permitida no modo contínuo) e afeta favoravelmente o número e a forma das descargas observadas. A tensão do filamento é fornecida à lâmpada VL1 do transformador T2. É importante observar que o dispositivo deve ser ligado em dois estágios. Em primeiro lugar, o interruptor SA2 liga o brilho. e somente após algumas dezenas de segundos, quando o cátodo da lâmpada esquenta, a tensão do ânodo é aplicada, fechando a chave SA1. Ao conectar o transformador T1 à rede por meio de um autotransformador ajustável (LATR), você pode aumentar suavemente a tensão do ânodo quando ligado e ajustá-lo durante os experimentos. O projeto do transformador T3 é mostrado na fig. 10. Os enrolamentos I e II são enrolados em um pedaço de tubo de encanamento de plástico com diâmetro de 160 mm. O enrolamento I consiste em 30 voltas de fio isolado com seção transversal de 4 mm. O enrolamento II contém 20 voltas de fio esmaltado com diâmetro de 0,22 mm. O enrolamento de saída (III) é o mesmo. como nos casos anteriores, enrolado em uma garrafa de kefir.
Na ausência da lâmpada GK-71, você pode usar a menos potente GU-50, bem como as lâmpadas 6P36S, 6P45S usadas na varredura horizontal de TVs. Para aumentar a potência, essas lâmpadas podem ser conectadas em paralelo. Não se esqueça de selecionar também um transformador T2 com tensão no enrolamento secundário correspondente à tensão nominal do filamento da lâmpada utilizada. O circuito oscilatório no circuito anódico da lâmpada VL1 deve ser sintonizado na frequência de ressonância do enrolamento III do transformador T3. Para fazer isso, meça a indutância do enrolamento I e calcule a capacitância usando uma fórmula conhecida. O capacitor C2 deve ser de alta tensão, por exemplo, KVI-3. Bons resultados são obtidos usando um capacitor variável a vácuo. Se não for possível medir a indutância, várias derivações podem ser feitas no enrolamento I e o número ideal de voltas nele pode ser selecionado de acordo com o maior comprimento das descargas resultantes. faz sentido prever a possibilidade de mover o enrolamento II em relação ao enrolamento I para selecionar o coeficiente de feedback ideal. Assim como no caso anterior, deve-se lembrar que o dispositivo contém elementos que estão sob tensão com risco de vida. Qualquer toque enquanto a energia estiver ligada é inaceitável. Todo ajuste e refinamento do dispositivo podem ser feitos somente após sua desconexão da rede e a descarga forçada de todos os capacitores de alta tensão. Em geral, pode-se notar que, em comparação com o SGTC, o VTTC opera um pouco "mais suave" e seu design é mais conveniente devido à ausência de um centelhador que queima gradativamente e requer ajuste. é interessante notar que as descargas não são assim. que foram obtidos usando SGTC. A forma espiral das flâmulas é bastante inesperada (Fig. 11), a razão disso é desconhecida do autor.
Para comparar a forma das descargas na tensão anódica pulsante e constante, o retificador de meia onda da tensão anódica foi substituído por uma onda completa (ponte de diodo) e um capacitor de suavização de grande capacidade foi adicionado. O resultado é mostrado na figura. 12.
As diferenças são claramente visíveis. Com a tensão de alta frequência gerada pelos flashes, cada streamer dura apenas meio ciclo de tensão de rede. A nova descarga não segue o caminho da antiga, mas corre para outro lugar. Vemos várias flâmulas longas e únicas. Com geração contínua, a "tocha" resultante queima constantemente. É muito semelhante a uma chama comum e até se desvia se você soprar nela. Porém, no ar parado, a tocha não é direcionada estritamente para cima, como uma chama comum, mas em um certo ângulo com a vertical. Talvez isso se deva à estrutura do campo magnético ao redor do transformador. A diferença nos modos também é claramente perceptível de ouvido: no pulsante, ouve-se um zumbido alto com frequência de 50 Hz e no contínuo - apenas um leve assobio. Teoricamente, você pode usar um transformador de Tesla como fonte de som se modular o gerador com um sinal de áudio. Na verdade, você obtém um transmissor AM operando na frequência de ressonância do transformador Tesla. Um experimento interessante foi realizado com um "motor de íons" - um spinner feito de material eletricamente condutor colocado na ponta do eletrodo de saída de um transformador Tesla. Fluxos de partículas ionizadas, voando das pontas curvas das lâminas do spinner em uma direção, criam um impulso de jato que o coloca em movimento. Para obter bons resultados, o prato giratório deve ser leve e bem equilibrado. Para tirar a fotografia mostrada na Fig. 13, a tensão do ânodo na lâmpada VL1 teve que ser reduzida para 1000 V. caso contrário, a rotação acabou sendo muito rápida e a plataforma giratória caiu com frequência.
Deve-se notar que, apesar dos 100 anos de história, o transformador Tesla ainda não foi totalmente estudado. Por exemplo, o autor não conseguiu encontrar uma explicação para a forma espiral das serpentinas, métodos para calcular com precisão a resistência de entrada do transformador Tesla e sua correspondência exata com o gerador, métodos para calcular o comprimento das descargas e o efeito de suas próprias capacitância na frequência de ressonância do transformador. Aparentemente, esses problemas têm sido pouco estudados e praticamente não contemplados nas fontes disponíveis. Em geral, o transformador de Tesla é um campo muito extenso e pouco explorado para experimentos. Entre os amadores, existe até a opinião de que a eficiência de um transformador Tesla ultrapassa 100%. porque extrai "energia livre" do espaço. Esse. claro. longe disso. Nenhuma violação da lei de conservação de energia foi observada durante experimentos com transformadores Tesla. Como mencionado acima, o transformador de Tesla é uma fonte bastante poderosa de radiação eletromagnética. Portanto, foi interessante avaliar seu possível impacto em outros dispositivos eletrônicos. Para os experimentos, foi utilizado um transformador Tesla com gerador de tubo de vácuo aterrado ao fio neutro da rede elétrica. Foi notado o seguinte:
Assim, o autor não notou um efeito particularmente perigoso em dispositivos eletrônicos de consumo. No entanto, ao conduzir experimentos, ainda é recomendável ter cautela razoável. Por exemplo, faz sentido desconectar fisicamente equipamentos caros da rede durante os experimentos. Também é recomendável desconectar todas as antenas e cabos longos que conectam as unidades eletrônicas. Se possível, um aterramento separado deve ser usado para o transformador Tesla. Embora existam descrições de transformadores Tesla na Internet com um comprimento de descarga de mais de meio metro, o autor não recomendaria fazê-los e executá-los em casa. Autor: Elyuseev D. Veja outros artigos seção Fontes de alimentação. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Máquina para desbastar flores em jardins
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