E zhvilluar në 1891 nga Nikola Tesla, spiralja Tesla u krijua për të kryer eksperimente në krijimin e shkarkimeve elektrike të tensionit të lartë. Ai përbëhet nga një furnizim me energji elektrike, një kondensator dhe një transformator spirale të vendosur në mënyrë që majat e tensionit të alternojnë midis të dyve dhe elektroda të vendosura në mënyrë që shkëndijat të hidhen midis tyre përmes ajrit. Përdoret në aplikimet nga përshpejtuesit e grimcave në televizorë dhe lodra, një spirale Tesla mund të bëhet nga pajisjet e dyqaneve elektronike ose nga materiale të tepërta. Ky artikull përshkruan se si të ndërtoni një spirale Tesla me hendek shkëndijë, e cila është e ndryshme nga një spirale Tesla në gjendje të ngurtë dhe nuk mund të luajë muzikë.
Hapa
Pjesa 1 nga 2: Planifikimi i një spiraleje Tesla
Hapi 1. Konsideroni madhësinë, vendosjen dhe kërkesat për fuqi të spirales Tesla para se ta ndërtoni
Ju mund të ndërtoni një spirale Tesla aq të madhe sa ju lejon buxheti juaj; megjithatë, shkëndijat e ngjashme me rrufe në spirale Tesla gjenerojnë nxehtësi dhe zgjerojnë ajrin rreth tyre (në thelb, duke krijuar bubullima). Fushat e tyre elektrike gjithashtu mund të dëmtojnë pajisjet elektronike, kështu që ju me siguri do të dëshironi të ndërtoni dhe drejtoni spiralen tuaj Tesla në një vend jashtë rrugës, siç është një garazh ose punëtori tjetër. Ju gjithashtu do të dëshironi të merrni parasysh nëse ka më shumë kuptim të ndërtoni një spirale Tesla nga një çantë, ose të mblidhni materiale nga e para. Të dy kanë avantazhe dhe disavantazhe në fushat e kostos, kohës së ndërtimit, burimeve për ndihmë dhe besueshmërisë.
Për të kuptuar se sa i madh është një hendek shkëndijë që mund të akomodoni, ose sa fuqi ju nevojitet për ta bërë atë të funksionojë, ndani gjatësinë e hendekut të shkëndijës në inç me 1.7 dhe katroroni atë për të përcaktuar fuqinë hyrëse në vat. (Anasjelltas, për të gjetur gjatësinë e hendekut të shkëndijës, shumëzoni rrënjën katrore të fuqisë në watt me 1.7.) Një spirale Tesla që krijon një hendek shkëndijë prej 60 inç (150 cm) (1.5 metra) do të kërkonte 1, 246 vat. (Një spirale Tesla duke përdorur një burim energjie 1 kilovat do të gjeneronte një hendek shkëndijë prej gati 54 inç, ose 1.37 metra.)
Hapi 2. Mësoni terminologjinë
Dizajnimi dhe ndërtimi i një spiraleje Tesla kërkon të kuptuarit e termave dhe njësive të caktuara shkencore. Ju do të duhet të kuptoni qëllimin dhe funksionin e tyre për të bërë siç duhet një spirale Tesla. Këtu janë disa nga termat që duhet të dini:
- Kapaciteti është aftësia për të mbajtur një ngarkesë elektrike ose sasinë e ngarkesës elektrike të ruajtur për një tension të caktuar. (Një pajisje e krijuar për të mbajtur një ngarkesë elektrike quhet kondensator.) Njësia e matjes së kapacitetit është faradi (shkurtuar "F"). Një farad përkufizohet si 1 amper-sekondë (ose coulomb) për volt. Zakonisht, kapaciteti matet në njësi më të vogla, të tilla si mikrofarad (shkurtuar "uF"), një e milionta e një faradi, ose picofarad (shkurtuar pF dhe nganjëherë lexohet si "puff"), një trilionthi i një faradi.
- Induktanca, ose vetë-induktanca, është sa tension mbart një qark elektrik për sasinë e rrymës në qark. (Linjat e tensionit të lartë, të cilat mbajnë një tension të lartë, por një rrymë të ulët, kanë induktancë të lartë.) Njësia e masës për induktancën është henry (shkurtuar "H"). Një henry përcaktohet si 1 volt-sekondë për amper të rrymës. Zakonisht, induktiviteti matet në njësi më të vogla, të tilla si millihenry (shkurtuar "mH"), një e mijta e një henry, ose microhenry (shkurtuar "uH"), një e milionta e një henry.
- Frekuenca rezonante, ose frekuenca e rezonancës, është frekuenca në të cilën rezistenca ndaj transferimit të energjisë është në minimum. (Për një spirale Tesla, kjo është pika optimale e funksionimit për transferimin e energjisë elektrike midis mbështjelljeve parësore dhe dytësore.) Njësia e masës për frekuencën rezonante është herc (shkurtuar "Hz"), e përcaktuar si 1 cikël në sekondë. Më shpesh, frekuenca rezonante matet në kilohertz (shkurtuar "kHz"), me një kilohertz që është e barabartë me 1000 herc.
Hapi 3. Mblidhni pjesët që ju nevojiten
Ju do të keni nevojë për një transformator të furnizimit me energji elektrike, një kondensator primar me kapacitet të lartë, një montim të hendekut të shkëndijës, një spirale induktore primare me induktancë të ulët, një spirale induktore dytësore me induktancë të lartë, një kondensator sekondar me kapacitet të ulët dhe diçka për të shtypur, ose mbytur, impulset e zhurmës me frekuencë të lartë të krijuara kur spiralja Tesla funksionon. Për më shumë informacion mbi pjesët, shihni pjesën tjetër, "Bërja e një spiraleje Tesla".
Burimi/transformatori juaj i energjisë ushqen energjinë përmes mbytjeve në qarkun primar ose rezervuarin, i cili lidh kondensatorin kryesor, spiralën primare të induktorit dhe montimin e hendekut të shkëndijës. Spiralja primare e induktorit vendoset ngjitur me spiralen induktore të qarkut sekondar, e cila nuk lidhet me të, por e lidhur me kondensatorin sekondar. Pasi kondensatori sekondar të ketë krijuar ngarkesë të mjaftueshme elektrike, rrjedhësit e energjisë elektrike (rrufetë) shkarkohen prej tij
Pjesa 2 nga 2: Bërja e një spirale Tesla
Hapi 1. Zgjidhni transformatorin tuaj të furnizimit me energji elektrike
Transformatori juaj i furnizimit me energji elektrike përcakton se sa i madh mund të bëni spiralen tuaj Tesla. Shumica e mbështjelljeve Tesla funksionojnë me një transformator që vë një tension midis 5, 000 deri në 15, 000 volt në një rrymë midis 30 dhe 100 miliampere. Ju mund të merrni një transformator nga një dyqan i tepërt i kolegjit ose nga Interneti, ose të kanibalizoni transformatorin nga një shenjë neoni.
Hapi 2. Bëni kondensatorin kryesor
Mënyra më e mirë për të krijuar këtë kondensator është lidhja e një numri kondensatorësh të vegjël në seri në mënyrë që secili kondensator të trajtojë një pjesë të barabartë të tensionit total të qarkut parësor. (Kjo kërkon që secili kondensator individual të ketë të njëjtën kapacitet si kondensatorët e tjerë në seri.) Ky lloj kondensatori quhet multi-mini-kondensator ose MMC.
- Kondensatorët e vegjël dhe rezistencat e tyre të rrjedhjes së gjakut, mund të merren nga dyqanet e furnizimit me pajisje elektronike, ose mund të kontrolloni kondensatorët qeramikë nga televizorët e vjetër. Ju gjithashtu mund të bëni kondensatorë nga fletë polietileni dhe fletë alumini.
- Për të maksimizuar daljen e energjisë, kondensatori kryesor duhet të jetë në gjendje të arrijë kapacitetin e tij të plotë çdo gjysmë cikli të frekuencës së energjisë që i furnizohet. (Për një furnizim me energji 60 Hz, kjo do të thotë 120 herë në sekondë.)
Hapi 3. Hartoni montimin e hendekut të shkëndijës
Nëse po planifikoni një hendek të vetëm shkëndijë, do t'ju duhen bulona metalikë të paktën një çerek inç (6 milimetra) të trasha për të shërbyer si hendeku i shkëndijës për t'i bërë ballë nxehtësisë së krijuar nga shkarkimi i energjisë elektrike midis shkëndijave. Ju gjithashtu mund të lidhni boshllëqe të shumta të shkëndijave në seri, të përdorni një hendek rrotullues të shkëndijës ose të fryni ajër të ngjeshur midis shkëndijave për të moderuar temperaturën. (Një fshesë me korrent e vjetër mund të përdoret për të fryrë ajrin.)
Hapi 4. Ndërtoni spiralen primare të induktorit
Spiralja në vetvete do të jetë prej teli, por do t'ju duhet diçka për ta mbështjellë telin në formë spirale. Teli duhet të jetë tela bakri e emaluar, të cilën mund ta merrni nga një dyqan furnizimi me energji elektrike ose duke kanibalizuar kordonin e daljes nga një pajisje e hedhur. Objekti me të cilin e mbështillni tela mund të jetë ose cilindrik, siç është një tub kartoni ose plastike, ose konike, siç është një abazhur i vjetër.
Gjatësia e kordonit përcakton induktancën e spirales primare. Spiralja kryesore duhet të ketë një induktancë të ulët, kështu që ju do të përdorni relativisht pak kthesa për ta bërë atë. Ju mund të përdorni seksione jo të vazhdueshme të telit për spiralen kryesore, në mënyrë që të lidhni pjesët së bashku sipas nevojës për të rregulluar induktancën në fluturim
Hapi 5. Lidhni kondensatorin parësor, montimin e hendekut të shkëndijës dhe spiralen e induktorit kryesor së bashku
Kjo përfundon qarkun parësor.
Hapi 6. Ndërtoni spiralen e induktorit sekondar
Ashtu si me spiralen kryesore, ju po mbështillni tela rreth një forme cilindrike. Spiralja dytësore duhet të ketë të njëjtën frekuencë tingëlluese si spiralja parësore që spiralja Tesla të funksionojë në mënyrë efikase. Sidoqoftë, spiralja sekondare duhet të jetë më e gjatë/më e gjatë se spiralja parësore sepse duhet të ketë një induktancë më të madhe se spiralja parësore, dhe gjithashtu të parandalojë çdo shkarkesë elektrike nga qarku sekondar për të goditur dhe skuqur qarkun parësor.
Nëse ju mungojnë materialet për ta bërë spiralen dytësore mjaft të lartë, mund ta kompensoni duke ndërtuar një hekurudhë goditëse (në thelb një shufër rrufeje) për të mbrojtur qarkun parësor, por kjo do të thotë që shumica e shkarkimeve të spirales Tesla do të godasin hekurudhën goditëse dhe mos vallëzoni në ajër
Hapi 7. Bëni kondensatorin sekondar
Kondensatori sekondar, ose terminali i shkarkimit, mund të ketë çdo formë të rrumbullakët, me 2 më të njohurit torus (formë unaze ose donut) dhe sferën.
Hapi 8. Bashkangjitni kondensatorin dytësor në spiralen e induktorit sekondar
Kjo përfundon qarkun sekondar.
Qarku juaj sekondar duhet të jetë i tokëzuar veçmas nga tokëzimi për qarqet tuaja shtëpiake që furnizojnë energji me transformatorin për të parandaluar që një rrjedhë e rrymës elektrike të udhëtojë nga spiralja e Tesla -s në tokë për qarqet tuaja shtëpiake dhe ndoshta të skuqen gjithçka që lidhet me ato priza. Drejtimi i një goditjeje metalike në tokë është një mënyrë e mirë për ta bërë këtë
Hapi 9. Ndërtoni mbytjet e pulsit
Mbytjet janë induktorë të thjeshtë, të vegjël që mbajnë impulset e krijuara nga montimi i hendekut të shkëndijës nga prishja e transformatorit të furnizimit me energji. Ju mund ta bëni një duke mbështjellë tela të hollë bakri rreth një tubi të ngushtë, siç është një stilolaps i disponueshëm me top.
Hapi 10. Mblidhni përbërësit
Vendosni qarqet parësore dhe sekondare pranë njëri -tjetrit dhe lidhni transformatorin e furnizimit me energji elektrike në qarkun kryesor përmes mbytjeve. Pasi ta lidhni transformatorin, spiralja juaj Tesla është gati të funksionojë.
Nëse spiralja parësore është me diametër mjaft të madh, spiralja dytësore mund të vendoset brenda saj
Këshilla
- Për të kontrolluar drejtimin e rrymave që shpërthejnë nga kondensatori sekondar, vendosni objekte metalike pranë, por pa prekur kondensatorin. Transmetuesi do të harkohet nga kondensatori në objekt. Nëse objekti përfshin një dritë, të tillë si një llambë inkandeshente ose tub fluoreshent, energjia elektrike që vjen nga spiralja Tesla do ta bëjë atë të ndizet.
- Dizajnimi dhe ndërtimi i një spirale efikase Tesla kërkon punë me ekuacione mjaft komplekse matematikore. Për fat të mirë, ju lehtë mund të gjeni ekuacionet përkatëse dhe kalkulatorët në internet për të bërë matematikën e përfshirë.
Paralajmërimet
- Transformatorët e shenjave të Neonit të ngurtë, të tillë si ata të prodhuar kohët e fundit, kanë tendencë të përfshijnë një ndërprerës të qarkut të defektit në tokë; prandaj, ata nuk do të jenë në gjendje të përdorin spiralen.
- Bërja e një spiraleje Tesla nuk është një detyrë e lehtë nëse nuk keni njohuri inxhinierike dhe elektronike.
- Një kondensator i përdorur për mbështjelljet Tesla dhe gjeneratorë të tjerë të tensionit të lartë dhe joneve ose pajisje si Lifter mund të grumbullojë dhe mbajë sasi masive të energjisë elektrike dhe të shkarkojë të gjithë energjinë në një çast. Përdorni kujdes ekstrem dhe mos lejoni që fëmijët ose dikush që nuk ka trajnim të duhur të sigurisë të prekë ose të punojë me të.
