Информационный портал по безопасности. Катушка Тесла

Hезадолго до смеpти Тесла объявил, что он изобpел что-то подобное широко обсуждавшимся тогда "лyчам смеpти". Приводим цитату:
"становится легко возможным взорвать порох и склады с вооружением посредством высокочастотных токов, наведенных в каждой частице металла, расположенных на расстоянии пять - шесть миль или больше",
“Для моего изобретения требуются большие территории, но будучи использованным, оно дает возможность разрушить все, людей или технику, находящихся в пределах радиуса 200 миль. Это оружие, если можно так выразиться, обеспечивает стену энерги и, представляющую непреодолимое препятствие против любой наносимой агрессии”,
“Моя аппаратура может спроецировать частицы, соответственно, до больших или микроскопических размеров, давая возможность перемещать на малые площади на большие расстояния в миллионы раз большее количество энерги и чем позволяют лучи любого вида. Энерги я в множество тысяч лошадиных сил может быть таким образом передана потоком более тонким чем волос, которому ничто не может сопротивляться»,
"Относительно проецирования волновой энерги и на любую отдельную область земного шара... это может быть выполнено моими устройствами",
"место, на которое требуется провести воздействие, может быть вычислено очень близко, если принимать правильные земные размеры",
"когда я говорил относительно военных действий в будущем, я подразумевал, что они должны быть напрямую связаны с применением электрических волн без использования воздушных двигателей или других орудий разрушения",
"это - не мечта. Даже теперь беспроволочные энергетические установки могли бы быть построены, под действием которых любая область земного шара могла бы быть превращена в непригодную для проживания, не подвергая население других частей серьезной опасности или неудобству".

Газета "Нью-Йорк таймс" писала об этом изобретении Теслы в 1915 году. В статье говорится:
Никола Тесла, изобретатель, обратился за получением патента на основные узлы машины, возможности которой поражают воображение обывателя и вызывают ассоциации с разящими молниями Тора, которые наказывали тех, кто вызвал гнев богов... Достаточно сказать, что изобретение сможет двигаться в пространстве со скоростью 300 миль в секунду, представляя собой беспилотный корабль без винта или крыльев, перемещаемый с помощью электричества в любую точку земного шара со своей разрушительной миссией, какая будет ему задана.
"Еще не время, - сказал вчера доктор Тесла, - обсуждать подробности этого изобретения. Оно работает на принципах, которые сулят миру многое, однако могут быть использованы и для ведения военных действий. Но я повторяю: сейчас не время говорить о подобных вещах. Практически это полностью осуществимо. Я говорю о перемещении энерги и без проводов и вызывании разрушений на расстоянии. Я уже построил беспроволочный передатчик, который делает это возможным, и описал это в моих технических статьях. К этому относится и недавно полученный мною патент номер 1119732. С помощью такого передатчика мы можем отправлять электрическую энерги ю в любых количествах на любые расстояния и применять ее в огромном множестве областей - как в целях войны, так и в интересах мира. Путем всеобщего принятия такой системы будут достигнуты идеальные условия для поддержания порядка и законности, поскольку тогда энерги я, необходимая для защиты правосудия и свобод, будет служить обществу, но в любое время может быть использована для нападения или защиты. Энерги я может передаваться не только с целью разрушения, но и для защиты границ, путем подачи или отключения этой энерги и, замещая функции, которые выполняют сегодня войска".

В 1940 году "Нью-Йорк таймс" опять пишет: Никола Тесла, один из величайших изобретателей, который отпраздновал свое 84-летие 10 июля, заявил журналисту о своей готовности раскрыть перед американским правительством секрет "телесилы", которая может, по его словам, плавить моторы самолетов в радиусе 250 миль, так что невидимая Китайская Стена защиты окружит страну со всех сторон... Эта "телесила", сказал он, построена на совершенно новом физическом принципе, "о котором никто и не мечтал", отличном от принципов, воплощенных в его изобретениях в области передачи электроэнерги и на большие расстояния.
Этот новый тип энерги и, по словам мист ера Теслы, будет действовать посредством луча диаметром в одну стомиллионную долю квадратного сантиметра и может генерироваться особыми станциями, стоимость постройки которых не будет превышать 2 млн. долларов, а время постройки - трех месяцев. Луч, утверждает он, использует четыре новых изобретения, два из которых он уже опробовал. Одно из них - это метод и аппарат, используемые для производства лучей и "других проявлений энерги и" в открытом пространстве без необходимости в создании высокого вакуума; второе - метод и процесс получения "огромной электрической силы", третье -метод увеличения этой силы, а четвертое - новый метод производства "гигантской электрической силы отталкивания". Это будет своего рода пушка. Напряжение, обеспечивающее продвижение луча к его цели, по словам изобретателя, будет доведено до 50 млн. вольт. При таком громадном напряжении, сказал он, микроскопические электрические частицы материи будут выброшены, как из катапульты, для выполнения своей миссии защитного разрушения.
Он добавил, что работал над этим изобретением много лет и недавно внес в него ряд улучшений. Но и этy тайнy он yнес с собой в могилy.

0

Не хватит пальцев на руках (да и на ногах), чтобы пересчитать все фантастические книги, фильмы и игры, где фигурирует энергетическое оружие. Признайтесь, каждому из вас хотелось заиметь подобную штуку, чтобы со зловещим хохотом поджаривать врагов многометровыми искусственными молниями. Товарищ с ником Rob не стал исключением, и под впечатлением от комикса The Five Fists of Science собрал свою собственную Тесла-пушку.

Оружие не стало точной копией пушки из комикса, но от своего литературного прототипа оно выгодно отличается тем, что реально существует. И работает!

В основе пушки лежит, как вы наверное догадались, резонансный трансформатор Теслы. Использована простейшая его разновидность - на искровом промежутке (SGTC - Spark Gap Tesla Coil).

Корпус

Корпус сделан из алюминия методом литья в песчаную форму. Как образец для формы был использован детский пистолет (Nerf Swarmfire).

После литья получается довольно грубая поверхность, поэтому корпус был обработан на фрезерном станке с ЧПУ до достижения идеального совпадения половинок корпуса.

Высоковольтный разрядник

Сердцем катушки Теслы является высоковольтный ключ, в роли которого в данном случае выступает неуправляемый разрядник. Ток в импульсе достигает тысяч ампер, поэтому нужно выбрать материалы, устойчивые к громадным температурам и обладающие хорошими электрическими свойствами.

Корпус камеры разрядника был изготовлен из фарфора. Прежде всего, на 3D-принтере была напечатана форма.

Форма была заполнена керамической массой, и после пары дней высушивания на воздухе детали отправились в печь на обжиг.

В качестве электродов разрядника использованы вольфрамовые сварочные электроды. Во время работы через камеру разрядника с помощью вентилятора будет непрерывно продуваться воздух, для охлаждения электродов и гашения электрической дуги.

Источник питания

Пушка питается от 18-вольтового литиевого аккумулятора от шуруповерта. Низкое напряжение поступает на преобразователь, который повышает его до 20 000 вольт. Преобразователь выполнен по двухтактной схеме с переключением при нулевом напряжении (ZVS - zero voltage switch).

Схема помещается в пластиковой крышке для канализационных труб.

В качестве повышающего трансформатора использован строчник от телевизора.

Батарея конденсаторов

Еще одним обязательным компонентом катушки Теслы является накопительная батарея конденсаторов. Батарея собрана из конденсаторов 942C20P15K-F 0.15 мкФ 2000 В, 6 штук последовательно. Каждый зашунтирован резистором для выравнивания напряжений и безопасного разряда после выключения. Для конденсаторов пришлось сделать отдельный корпус из оргстекла. Детали корпуса нарезаны лазером.

Катушка

Первичная обмотка состоит из пяти витков высоковольтного провода, и закрыта двумя фрезерованными крышками из полиэтилена высокого давления (ПЭВД).

Вторичная обмотка намотана на 2.5-дюймовой трубе из АБС-пластика и содержит 1100 витков провода диаметром 0.25 мм (30 AWG). Снаружи обмотка покрыта аэрозольным полиуретановым лаком, а нижняя часть дополнительно изолирована фторопластовой лентой.

Венчает катушку алюминиевый тор, обеспечивающий нужную для резонанса емкость вторичной обмотки. Именно из него будут бить молнии. Напоследок несколько фотографий разрядов:

Видео:

Трансформатор Тесла изобрел знаменитый изобретатель, инженер, физик, Никола Тесла. Прибор является резонансным трансформатором, вырабатывающим высокое напряжение высокой частоты. В 1896 году, 22 сентября Никола Тесла запатентовал свое изобретение как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала». С помощью этого устройства он пытался передавать электрическую энергию без проводов на большие расстояния. В 1891 году Никола Тесла продемонстрировал миру наглядные эксперименты по передаче энергии от одной катушки к другой. Его устройство извергало молнии и заставляло светиться люминесцентные лампы в руках удивленных зрителей. Посредством передачи тока высокого напряжения высокой частоты ученый мечтал обеспечить бесплатной электроэнергией любое здание, частный дом и прочие объекты. Но, к сожалению, из-за большого потребления энергии и низкой эффективности, широкого применения катушка Тесла так и не нашла. Не смотря на это, радиолюбители из разных уголков планеты собирают небольшие катушки Тесла для развлечений и экспериментов.

Также катушки Тесла используют для проведения развлекательных мероприятий и Тесла шоу. В 1987 году советский радиоинженер Владимир Ильич Бровин изобрел генератор электромагнитных колебаний, названный в его честь «качер Бровина», используемый в качестве элемента электромагнитного компаса, работающего на одном транзисторе. Предлагаю вам собрать действующую модель катушки Тесла или качер Бровина своими руками из подручных материалов.

Список радиодеталей для сборки Катушки Тесла:

• Провод эмалированный ПЭТВ-2 диаметр 0,2 мм
• Провод медный в полихлорвиниловой изоляции диаметр 2,2 мм
• Туба от силиконового герметика
• Фольгированный текстолит 200х110 мм
• Резисторы 2,2К, 500R
• Конденсатор 1mF
• Светодиоды 3-х вольтовые 2 шт
• Радиатор 100х60х10 мм
• Регулятор напряжения L7812CV или КР142ЕН8Б
• Вентилятор 12 вольтовый от компьютера
• Коннектор Banana 2 шт
• Труба медная диаметр 8 мм 130 см
• Транзистор MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и аналогичные

Катушка Тесла состоит из двух обмоток. Первичная обмотка L1 содержит 2,5 витка медного провода в полихлорвиниловой изоляции диаметром 2,2 мм. Вторичная обмотка L2 содержит 350 витков в лаковой изоляции диаметром 0,2 мм.

Каркасом для вторичной обмотки L2 служит туба от силиконового герметика. Предварительно удалив остатки герметика, отрежьте часть тубы длиною 110 мм. Отступив по 20 мм от нижней и верхней части, намотайте 350 витков медного провода диаметром 0,2 мм. Провод можно добыть из первичной обмотки любого старого малогабаритного трансформатора на 220В, например, от китайского радиоприемника. Катушка мотается в один слой виток к витку, как можно плотнее. Концы провода следует пропустить во внутрь каркаса через предварительно просверленные отверстия. Готовую катушку для надежности покройте пару раз нитролаком. В поршень вставьте остро заточенный металлический стержень, подпаяйте к нему верхний вывод обмотки и закрепите термоклеем. После чего вставьте поршень в каркас катушки. От носика отрежьте колечко с резьбой, получится гайка, с помощью которой вы легко закрепите катушку на текстолитовой плате, накрутив получившуюся гайку на резьбу выходного отверстия тубы. В дне каркаса просверлите отверстие для светодиода и второго вывода обмотки.

В своей катушке я использовал транзистор MJE13009. Также подойдут Транзисторы MJE13006, 13007, 13008, 13009 из советских КТ805, КТ819 и другие аналогичные. Транзистор обязательно разместите на радиаторе, в процессе работы он будет очень сильно греться и по этому предлагаю установить вентилятор и немного усовершенствовать схему.

Поскольку, для питания катушки требуется напряжение более 12 вольт. Максимальную мощность катушка Тесла развивает при напряжении питания в 30 вольт. А так, как вентилятор рассчитан на 12 вольт, то в схему следует добавить регулятор напряжения L7812CV или советский аналог КР142ЕН8Б. Ну, а чтобы катушка выглядела более современной и привлекала внимание, добавим пару светодиодов синего цвета. Один светодиод подсвечивает катушку изнутри, а второй подсвечивает катушку снизу. Схема будет выглядеть так.

Все компоненты катушки Тесла разместите на печатной плате. Если вы не хотите изготавливать печатную плату, просто разместите все детали катушки Тесла на кусочке МДФ или рифленого картона от бумажной коробки и соедините между собой методом навесного монтажа.

Готовая печатная плата будет выглядеть так. Один светодиод припаивается в центре, он подсвечивает пространство под печатной платой. Ножки сделайте из четырех глухих гаек, накрученных на винты.

Второй светодиод припаивается под катушкой, он будет подсвечивать ее изнутри.

Транзистор и регулятор напряжения обязательно намажьте термопастой и разместите на радиаторе размером 100х60х10 мм. Регулятор напряжения следует .

Первичную обмотку следует мотать в том же направлении, что и вторичную. То есть, если катушку L2 наматывали по часовой стрелке, значит катушку L1 тоже надо мотать по часовой стрелке. Частота катушки L1 должна совпадать с частотой катушки L2. Чтобы добиться резонанса, катушку L1 надо немного настроить. Делаем так, на каркасе диаметром 80 мм наматываем 5 витков оголенного медного провода диаметром 2,2 мм. К нижнему выводу катушки L1 припаиваем гибкий провод, к верхнему выводу прикручиваем гибкий провод, так чтобы его можно было перемещать.

Включаем питание, подносим неоновую лампу к катушке. Если она не светится, значит надо поменять местами выводы катушки L1. Далее опытным путем подбираем положение катушки L1 по вертикали и количество витков. Перемещаем провод прикрученный к верхнему выводу катушки вниз, добиваемся максимального расстояния на котором будет зажигаться неоновая лампа, это будет оптимальный радиус действия катушки Тесла. В итоге у вас должно получиться, как у меня 2,5 витка. После экспериментов изготавливаем катушку L1 из провода в полихлорвиниловой изоляции и припаиваем на место.

Наслаждаемся результатами своих трудов… После включения питания, появляется стример длиною 15 мм, неоновая лампочка начинает светиться в руках.

Так, снимали сагу Звездные войны… Вот он, секрет меча Джидая…

В автомобильной лампе появляется небольшая плазма исходящая от нити накаливания к стеклянной колбе лампы.

Чтобы значительно увеличить мощность катушки Тесла рекомендую изготовить торроид из медной трубки диаметром 8 мм. Диаметр кольца 130 мм. В качестве торроида можно использовать аллюминиевую фольгу скомканную в шарик, металлическую баночку, радиатор от компьютера и другие не нужные, объемные предметы.

После установки торроида мощность катушки значительно увеличилась. Из медной проволоки находящейся рядом с торроидом, появляется стример длиною 15 мм.

И даже светодиодные…

А это плазма возникающая в автомобильной лампочке при нахождении рядом с торроидом.

Делать торроид или нет, решать вам. Я всего лишь показал и рассказал вам о том, как я сделал катушку Тесла или качер Бровина на одном транзисторе, своими руками и о том, что у меня получилось. Моя катушка производит ток высокого напряжения высокой частоты, согласно законам физики. Спасибо Николе Тесла и Владимиру Ильичу Бровину за огромный вклад в науку!

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Электрические пушки действовали во многих фантастических произведениях. Модифицированные экземпляры встречались даже в космических операх. Но лучше всех с сегодняшним гаджетом, пусть и заочно, знакомы любители стимпанка. В мирах, где сплетаются магия и техника, таких штуковин пруд пруди. Там обычно напряженка с чистой водой и свежими простынями. В книжках и комиксах из подобного оружия стреляют все, кому не лень. В принципе, если бензин еще не изобрели, паровая тяга используется повсеместно, а многочисленные «чудовища из подземных измерений» прут со всех сторон, у хороших парней не остается иного выхода, как обратиться за помощью к Науке. Некоторые обращаются к магии, но они нам сегодня не интересны.

Итак, что может предложить наука борцам за правое (или просто, свое) дело? Что-нибудь с бесконечным боезапасом, с перемигивающимися лампочками и, естественно, очень убойное, чтоб два раза не ходить. В естественной среде обитания стимпанковских ученых, не познавших еще всей прелести мирного атома, есть только один ресурс, на основе которого можно построить что-то подобное. Это электричество. Откуда ученые будут его получать - ловить молниевыми ловушками или мастерить портативные динамо — это вопрос второстепенный. Главное, чтоб на выходе разряд был мощнее!

Общее название такого оружия - оружие Тесла. По имени предложившего концепцию действия Николы Тесла. До сих пор производство рабочей модели не удавалось по причине громоздкости составных частей и трудоемкости. Но вот некто Роб Фликенджер (Rob Flickenger), вдохновленный графическими стимпанк-новеллами, решил смастерить электрическую пушку самостоятельно. В его планы входило не столько создать красивенький показушный пистолетик для фестивалей, сколько настоящий действующий экземпляр для… уж не знаю, для чего ему оно потребовалось.

Конечно, проделать такую работу в гараже и в одиночку было бы сложновато. Но Робу подфартило иметь связи в мире высоких технологий и доступ к этим самым технологиям. Взяв за основу игрушечный пистолет, изобретатель сделал его копию из алюминия. Далее, надо было сделать сам разрядник. Для этого Робу пришлось использовать 3d-принтер для конструирования форм и заливать их керамической смесью. Конечно, в процессе работы прибор будет сильно нагреваться, поэтому предусмотрен и вентилятор, работающий нон-стоп для охлаждения электродов.

Первая мысль, которая приход в голову при виде работы пушки - это сколько же электричества оно должно потреблять! А вот и не угадали! Работает пушка от 18-ти вольтовой батарейки из шуруповерта, весь фокус - в повышающем преобразователе. Так что на выходе получается действительно 20000 (!) вольт.

Чтобы хоть как-то скомпоновать собранные электрические части вместе, Роб поместил их в обрезок водопроводной трубы. Обязательным компонентом являются конденсаторы. В этом изделии их целая батарея. Специальный корпус для них вырезан лазером (я же говорю, что у Роба есть доступ к высоким технологиями). Далее катушка. Много-много разной проволоки и пластика для изоляции. Венчает все это великолепие алюминиевый «бублик», из которого и будут бить молнии.

Фотографии и видео работающей пушки выглядит очень красиво. Но как бы ни были красивы снимки, и как бы потрясно не смотрелся на них изобретатель с готовым изделием наперевес, очень вас просим: не пытайтесь воспроизвести этот эксперимент дома!

Не хватит пальцев на руках (да и на ногах), чтобы пересчитать все фантастические книги, фильмы и игры, где фигурирует энергетическое оружие. Признайтесь, каждому из вас хотелось заиметь подобную штуку, чтобы со зловещим хохотом поджаривать врагов многометровыми искуственными молниями. Товарищ с ником не стал исключением, и под впечатлением от комикса собрал свою собственную Тесла-пушку.

Оружие не стало точной копией пушки из комикса, но от своего литературного прототипа оно выгодно отличается тем, что реально существует. И работает!

В основе пушки лежит, как вы наверное догадались, . Использована простейшая его разновидность - на искровом промежутке (SGTC - Spark Gap Tesla Coil).

Корпус

После литья получается довольно грубая поверхность, поэтому корпус был обработан на фрезерном станке с ЧПУ до достижения идеального совпадения половинок корпуса.

Высоковольтный разрядник

Корпус камеры разрядника был изготовлен из фарфора. Прежде всего, на 3D-принтере была напечатана форма.

Форма была заполнена керамической массой, и после пары дней высушивания на воздухе детали отправились в печь на обжиг.

В качестве электродов разрядника использованы вольфрамовые сварочные электроды. Во время работы через камеру разрядника с помощью вентилятора будет непрерывно продуваться воздух, для охлаждения электродов и гашения электрической дуги.

Источник питания

Схема помещается в пластиковой крышке для канализационных труб.

В качестве повышающего трансформатора использован от телевизора.

Батарея конденсаторов

Катушка

Вторичная обмотка намотана на 2.5-дюймовой трубе из и содержит 1100 витков провода диаметром 0.25 мм (30 AWG). Снаружи обмотка покрыта аэрозольным полиуретановым лаком, а нижняя часть дополнительно изолирована фторопластовой лентой.

Венчает катушку алюминиевый тор, обеспечивающий нужную для резонанса емкость вторичной обмотки. Именно из него будут бить молнии. Напоследок несколько фотографий разрядов:

P.S.: