Тесла лампа принцип работы. Сделай своими руками трансформатор Тесла (Tesla coil). Составные части и сборка схемы трансформатора Тесла

Пла́зменная ла́мпа (Палантир ) - декоративный прибор, состоящий обычно из стеклянной сферы с установленным внутри электродом. На электрод подаётся переменное высокое напряжение с частотой около 30 кГц. Внутри сферы находится разреженный газ (для уменьшения напряжения пробоя). В качестве наполнения могут выбираться разные смеси газов для придания «молниям» определённого цвета. Теоретически, срок службы у плазменных ламп может быть весьма продолжительным, поскольку это маломощное осветительное устройство, не содержащее нитей накаливания и не нагревающееся в процессе своей работы. Типичная потребляемая мощность 5-10 Вт.

Плазменная лампа - изобретение Николы Теслы (1894 год).

Меры предосторожности

Нужно быть осторожным и стараться не помещать электронные приборы (вроде компьютерной мыши) рядом с плазменной лампой. Это может привести не только к нагреванию стеклянной поверхности, но и к существенному воздействию переменного тока на электронный прибор. Электромагнитное излучение, создаваемое плазменной лампой, может наводить помехи в работе таких приборов, как цифровые аудиопроигрыватели и подобные устройства. Если на плазменную лампу положить металлический предмет, вроде монеты, можно получить ожог или удар током. Кроме того, прикосновение металлическим предметом к стеклу, способно привести к возникновению электрической дуги и прожиганию стекла насквозь. Значительное переменное электрическое напряжение может индуцироваться лампой в проводниках даже сквозь непроводящую сферу. Прикосновение одновременно к лампе и к заземленному предмету приводит к удару электрическим током. Создает вокруг себя из кислорода токсичный для человека озон.

Если к работающей плазменной лампе на расстоянии 5-20 см держа в руке поднести неоновую, люминесцентную (в том числе и неисправную) или любую другую газоразрядную лампу, то она начнёт светиться.

Первый вариант лампы накаливания Теслы (первую схему ему удалось запатентовать в июне 1891 года) состоял из стеклянной колбы (b), заполненной разреженным газом, с установленным внутри жестким электродом из углерода (е), подключенным к проводнику, обмотанному изоляцией (k). Шейка лампы состояла из двух частей - проводящего материала (m) и изолирующего материала (n), контактировавших с металлической пластинкой (o). Эта цилиндрическая шейка была заключена в корпус, включающий изолирующий цилиндр (p) с металлической оболочкой (s), который вместе с проводящим цилиндром шейки (m) образовывал конденсатор.

Новая лампа Теслы состояла из проводника, соединенного с приемником, заполненным инертным газом, таким как неон. Подсоединенная к генератору высокочастотного тока, она давала свет совершенно новой и особой природы. Ее свечение было гораздо интенсивнее, чем у обычной лампочки, при этом не происходило нагревания, что было очень важно, так как у ламп накаливания до 95 % энергии уходит в тепло. В первом образце использовалась углеродная нить, которую Тесла заменил на диск из того же материала, а затем убрал вообще. Последние прототипы создавали свет от фосфоресценции разреженного (менее плотного) газа, свет от них был очень ярким, а нить накаливания отсутствовала, они не нагревались. В действительности это были предшественники современных флуоресцентных ламп.

Чтобы его лампы получили практическое применение, Тесла разработал также схему для получения необходимых высоких частот и напряжения, которая могла быть собрана из уже существующих электрических устройств (см. рисунок 1). Основным источником тока был традиционный генератор переменного тока. Напряжение тока увеличивал трансформатор, заряжавший конденсатор. Он производил разряд в цепи, содержавшей разрядник, представлявший собой зазор между двумя направленными друг на друга электродами, где возникал пробойный разряд. Так получался высокочастотный ток. Для увеличения потенциала в цепи был предусмотрен еще один трансформатор, на вторичной обмотке которого индуцировался ток такой же частоты, но значительно отличавшийся по потенциалу. Лампы подключались к выходам этой вторичной обмотки.

РИС. 1

Схема высокочастотной цепи.

В схеме этой цепи использовался базовый принцип электрических осцилляторов (см. рисунок 2), устройств для преобразования и увеличения характеристик тока. Задействованные в ней трансформаторы известны сейчас как трансформаторы Теслы. В ноябре 1890 года после запуска одного из прототипов электрического осциллятора Тесла заметил, что его лампы светятся, даже не подключенные к цепи. Это была реакция газа, вызывающая свет. Анализируя данный факт, он понял, что электромагнитные волны передают электрическую энергию по воздуху без провода, и такой энергии достаточно для того, чтобы заставить гореть лампу. Ключевую роль в данном явлении играло то, что сегодня называют электрическим резонансом. Установив необходимую частоту, Тесла мог зажигать и тушить лампы, находящиеся на расстоянии нескольких метров.

Последствия, которые могла иметь эта находка, попав в руки к человеку, только что приспособившему для домашнего использования электрическую энергию, трудно было предугадать. Сразу же Тесла начал обдумывать возможность передачи электричества беспроводным способом так же эффективно и безопасно, как по проводам. Тогда, в ноябре, он полностью погрузился в область, навсегда захватившую его, - беспроводную передачу электрической энергии.

РИС. 2 Схема электрического осциллятора Теслы.

В своей лаборатории на Пятой авеню Тесла начал ставить опыты с лампами и вакуумными трубками, которые изготавливал специально нанятый на полный рабочий день стеклодув. Он надеялся с их помощью уловить так называемые в то время герцевы волны, то есть электромагнитные волны. Изобретатель начал с изучения проектов освещения, но со временем перешел к исследованиям радиосигналов, а затем, до конца не разобравшись в их природе, к микроволнам и рентгеновским лучам.

Тесла представил 20 мая 1891 года на второй конференции перед AIEE доклад «Эксперименты с переменными высокочастотными токами и их применение для искусственного освещения», в который он включил первоначальные выводы о беспроводной энергии.

В настоящее время мы не можем представить себе жизнь без техники. Действительно, сейчас у каждого в доме есть электричество, газ, но так ли часто мы задумываемся о том, какие же гениальные ученые все это изобрели? математики, физики, в число которых входит и изобретатель лампочки Никола Тесла, подарили этому миру новый образ благодаря своим открытиям. В статье вы прочтете об этом ученом.

Биография Николы Теслы

Великий изобретатель родился 10 июля 1856 года в Хорватии. Начальное образование получал сначала в Смилянах, затем, после переезда, продолжил обучение сначала в школе, потом - в гимназии Госпича. Далее будущий физик поступил в училище в Карловаце и жил у своей тети.

После окончания учебного заведения в 1873 году Тесла решает вернуться домой к семье, несмотря на то что в это время там была эпидемия холеры. Никола заражается и находится при смерти, но чудом выздоравливает. В будущем сам Тесла предполагал, что этому поспособствовало то, что отец разрешил ему заниматься инженерным делом. После болезни Никола стал видеть вспышки света, с которыми к нему на ум приходили его будущие изобретения. Он представлял их и мысленно тестировал, словно компьютер.

После выздоровления изобретатель должен был пойти на службу в Австро-Венгерскую армию, но родители, решив, что он еще недостаточно здоров, спрятали его в горах.

В 1875 году Никола поступил в Грацкое техническое училище и стал изучать электротехнику. Уже на первых курсах Тесла задумывался о несовершенстве машин постоянного тока, но подвергся критике профессора. На третьем курсе физик стал зависим от азартных игр. Он просаживал большие суммы денег до тех пор, пока его мать не стала брать средства в долг для него у знакомых. После этого он перестал играть.

Работа

С 1881 года Никола Тесла служит инженером в Центральном телеграфе Будапешта. Ему открывается возможность лицезреть некоторые изобретения, а также подумать над воплощением в реальность собственных идей. Именно здесь великий физик представил миру двухфазный электродвигатель переменного тока, названный затем его именем.

Изобретения Николы позволяли передавать энергию на огромные расстояния, питая приборы освещения, например, лампочки. Тесла, однако, уже через год переехал в Париж, чтобы работать у предпринимателя Томаса Эдисона. Его компания занималась строительством электрической станции на железнодорожном вокзале города Страсбурга, мэру которого позже Никола продемонстрирует работу изобретенного им асинхронного электродвигателя.

В 1884 году Тесла уезжает в Америку. Он был обижен тем, что ему не выплатили в Париже обещанную премию. Там он начинает работать инженером, ремонтирующим электродвигатели в очередной компании Эдисона.

Однако последнего начинают раздражать блестящие идеи великого физика. В результате этого между ними завязывается спор на миллион долларов. Николе удалось победить, но Эдисон свел все к шутке и деньги не выплатил. После этого Тесла уволился и стал безработным. Спасением для него стало знакомство с американским инженером Брауном Томпсоном, благодаря которому о юном физике стало узнавать больше людей.

Развитие деятельности

В 1888 году Тесла знакомится с американским промышленником и предпринимателем Джорджем Вестингаузом, который скупает у него большую часть изобретений, а затем приглашает на работу, но слышит отказ физика, не желающего ограничивать свою свободу.

До 1895 года Никола Тесла занимается исследованием магнитных полей. Также он получает приглашение от института электроинженеров выступить с лекцией, которая впоследствии имела небывалый успех.

В конце этого же года у Николы сгорела лаборатория со всеми изобретениями, но он утверждал, что сумеет все восстановить.

Личная жизнь

Несмотря на примечательную внешность, ум и удивительный характер, изобретатель никогда не был женат. По его мнению, ученый должен отказаться от личной жизни ради научных изобретений, потому что это несовместимо. Более того, у него никогда не было постоянного места жительства: он пребывал в отелях или на съемных квартирах.

Как Тесла зажигал лампочки

У Николы было много изобретений. Однако большинство знает его, потому что Тесла изобрел лампочку. Кроме того, он был удивительным человеком, который умел делать физические трюки. К таким относится и фокус с лампочкой. Тесла зажигал ее в руке посредством пропуска через себя тока высокого напряжения.

Никола является автором многих изобретений, без которых нельзя представить современный мир. В их числе двигатель переменного тока, катушка Теслы, радио, рентгеновские лучи, лампочка Тесла, лазер, плазменный шар и многое другое. Его гениальность и склад ума даже пугали некоторых людей.

Память

В честь Николы было поставлено несколько памятников в разных городах, его портрет изображался на денежных купюрах. Именем изобретателя лампочки Тесла названы улицы в некоторых населенных пунктах и даже кратер на Луне (в 1970 году), а также Сурчинский аэропорт в пригороде Белграда.

В начале ХХ века электротехника развивалась бешеными темпами. Промышленность и быт получили такое количество электрических технических инноваций, что этого им хватило для дальнейшего развития еще на двести лет вперед. И если постараться выяснить, кому мы обязаны таким революционным рывком в области приручения электрической энергии, то учебники физики назовут десяток имен, безусловно, повлиявших на ход эволюции. Но ни один из учебников не может толком объяснить, почему до сих пор умалчиваются достижения Николы Теслы и кем был на самом деле этот загадочный человек.

Кто вы, мистер Тесла?

Тесла - это новая цивилизация. Ученый был невыгоден правящей элите, невыгоден и сейчас. Он настолько опередил свое время, что до сих пор его изобретения и эксперименты не всегда находят объяснение с точки зрения современнейшей науки. Он заставлял светиться ночное небо над всем Нью-Йорком, над Атлантическим океаном и над Антарктидой, он превращал ночь в белый день, в это время волосы и кончики пальцев у прохожих светились необычным плазменным светом, из-под копыт лошадей высекались метровые искры.

Теслу боялись, он мог запросто поставить крест на монополии по продаже энергии, а если бы захотел, то мог бы сдвинуть с трона всех Рокфеллеров и Ротшильдов вместе взятых. Но он упрямо продолжал эксперименты, до тех пор, пока не погиб при таинственных обстоятельствах, а его архивы были выкрадены и местонахождение их до сих пор неизвестно.

Принцип действия аппарата

О гении Николы Тесла современные ученые могут судить только по десятку изобретений, не попавших под масонскую инквизицию. Если вдуматься в суть его экспериментов, то можно только представить, какой массой энергии мог запросто управлять этот человек. Все современные электростанции вместе взятые не способны выдать такой электрический потенциал, которым владел один единственный ученый, имея в распоряжении самые примитивные устройства, одно из которых мы соберем сегодня.

Трансформатор Тесла своими руками простейшая схема и ошеломляющий эффект от его применения, только даст понятие о том, какими методиками манипулировал ученый и, если честно, в очередной раз поставит в тупик современную науку. С точки зрения электротехники в нашем примитивном понимании, трансформатор Теслы - это первичная и вторичная обмотка, простейшая схема, которая обеспечивает питание первички на резонансной частоте вторичной обмотки, но выходное напряжение возрастает в сотни раз. В это сложно поверить, но каждый может убедиться в этом сам.

Аппарат для получения токов высокой частоты и высокого потенциала был запатентован Теслой в 1896 году. Устройство выглядит невероятно просто и состоит из:

• первичной катушки, выполненной из провода сечением не менее 6 мм², около 5-7 витков;
• вторичной катушки, намотанной на диэлектрик, это провод диаметром до 0,3 мм, 700-1000 витков;
• разрядника;
• конденсатора;
• излучателя искрового свечения.

Главное отличие трансформатора Теслы от всех остальных приборов - в нем не применяются ферросплавы в качестве сердечника, а мощность прибора, независимо от мощности источника питания, ограничена только электрической прочностью воздуха. Суть и принцип действия прибора в создании колебательного контура, который может реализовываться несколькими методами:

Мы же соберем прибор для получения энергии эфира самым простым способом - на полупроводниковых транзисторах. Для этого нам будет необходимо запастись простейшим комплектом материалов и инструментов:

Схемы трансформатора Тесла

Устройство собирается по одной из прилагаемых схем, номиналы могут меняться, поскольку от них зависит эффективность работы устройства. Сперва наматывается около тысячи витков эмалированного тонкого провода на пластиковый сердечник, получаем вторичную обмотку. Витки лакируются или покрываются скотчем. Количество витков первичной обмотки подбирается опытным путем, но в среднем, это 5-7 витков. Далее устройство подключается согласно схеме.

Для получения эффектных разрядов достаточно поэкспериментировать с формой терминала, излучателя искрового свечения, а о том, что устройство при включении уже работает, можно судить по светящимся неоновым лампам, находящихся в радиусе полуметра от прибора, по самостоятельно включающихся радиолампах и, конечно, по плазменным вспышкам и молниям на конце излучателя.

Игрушка? Ничего подобного. По этому принципу Тесла собирался построить глобальную систему беспроводной передачи энергии, использующую энергию эфира. Для реализации такой схемы необходимо два мощных трансформатора, установленных в разных концах Земли, работающих с одинаковой резонансной частотой.

В этом случае полностью отпадает необходимость в медных проводах, электростанциях, счетах об оплате услуг монопольных поставщиков электроэнергии, поскольку любой человек в любой точке планеты мог бы пользоваться электричеством совершенно беспрепятственно и бесплатно. Естественно, что такая система не окупится никогда, поскольку платить за электричество не нужно. А раз так, то и инвесторы не спешат становиться в очередь на реализацию патента Николы Теслы № 645 576.

Год и место выпуска ламп Тесла определяется так:

На лампе указан двух- или трёхзначный числовой код – XYZ или XY.

Х – это код фабрики. Он может быть:

1 – это Prague - Holešovice (CZ)
4 – это Králiky (CZ)
7 – это Nové Zámky (Slovakia) (сейчас Osram Slovakia)

Y – это год выпуска:

1 ~ 1981, или 1991, или 2001
2 ~ 1962, или 1972, или 1982 и т.д.
7 ~ 1967, или 1977, или 1987, или 1997...

Определение десятилетия, в которое была выпущена лампа, возможно по конструкционным особенностям (ка и в случае с Нарвой, кстати). По форме лампы, горелки, арматуре, цоколю, штампу:

1. Крепление горелки:

1954-1963 гг. – горелка крепится на никелевой проволоке, резисторы из проволоки, намотанной на керамические трубки.
1963-1980 гг. – крепление горелки на никелевых полосках
1980-настоящее время – арматура из железной проволоки.

2. Маркировка ламп:

1954-1993 – Tesla
Между 1969-1970 – Tovos
1994-1999 – Tesla Holešovice
1999-2003 – Teslamp Holešovice

В 2003 г. Teslamp Holešovice обанкротилось и разделилось на 3 производства:

• 2003-2009 – Novalamp (обанкротилось в 2009 г.)
• 2003-2010 – S-Lamp (обанкротилось в 2010 г.)
• Tes-lamps .

3. Вид штампа логотипа:

1969-1971 – квадратный штамп
Всё остальное время – овал.

С третьим знаком всё несколько сложнее. Мне сообщили следующее:

Z – месяц выпуска (может отсутствовать):

1...9 – январь... сентябрь.
R – октябрь
L – ноябрь
P – декабрь.

Либо эта цифра может обозначать квартал – 1,2,3,4.

Но в реальности этот знак либо отсутствует, либо это единица. Поэтому я более склонна считать, что это или смена, или производственная линия, или ещё что-то такое. В любом случае этот знак не несёт в себе важной информации на мой взгляд.

Обозначение типа ламп

RVC – (С - Clear, Čirá) – Ртутная лампа без покрытия.

RVCT – Ртутная лампа без покрытия, в трубчатой колбе.

RVL – (Rtuťová Výbojka s Luminoforem, буквально - ДРЛ) – ДРЛ, люминофор – ортофосфат кальция, активированный марганцем.

RVLB – (В - Bílá) – ДРЛ, люминофор – ортофосфат стронция-цинка, активированный оловом.

RVLG – (G - Germanium) – ДРЛ, люминофор – фторгерманат магния, активированный марганцем.

RVLX – (X - Delux) – ДРЛ, люминофор – ванадат иттрия, активированный европием.

RVLR – (R - Reflektorová) – Рефлекторная лампа. Рефлектор – ортофосфат кальция.

RVY – (Y - Yellow) – Ртутная с люминофором в колбе из желтого стекла.

RVU – Black light, то же, что ДРУФ.

RVS – Экспериментальная лампа, вместо ртути наполнение – сера. В серию не пошла.

RVM – Лампа в матовой колбе. Буква М, видимо, означает Matný (матовая). Однозначно не могу сказать, травленое ли это изнутри стекло, или какое-то тонкое покрытие.

RVK – Примерно то, что у нас было ДРТ. Ртутная горелка, но для удобства имеющая арматуру. Использовалась в облучателях "горное солнце".

RVKS и RVKM – Специальные ртутные лампы без внешней колбы. Подробных данных нет.

THK – То же, что RVK, но старое обозначение.

SHC – ДНаТ.

SHCD – Двухгорелочная ДНаТ.

SHL – Натриевая в эллипсной колбе с покрытием.

SHCP – Натриевая в эллипсной колбе с горелкой, имеющей буферный газ - смесь Пеннинга.

SHLP – Натриевая в эллипсной колбе со светорассеивающим покрытием и горелкой, имеющей буферный газ - смесь Пеннинга.

SHR – Натриевая рефлекторная.

SHRP – Натриевая рефлекторная с горелкой, имеющей буферный газ – смесь Пеннинга.

RVI – (Rtuťová Výbojka Jodidová, что буквально то же самое, что ДРИ) - МГЛ, нейтрально белая.

RVIZ (Z - Zelená) – МГЛ, зелёная. Иное обозначение RVI Grün.

RVIM (M - Modrá) – МГЛ, синяя.

RVIG (G - Gallium) – Спецлампа для полиграфии, без внешней колбы.

RVIF (F - Ferrum) – Спецлампа для полиграфии, без внешней колбы.

RVID (D - Denní) – МГЛ дневной цветности, предположительно диспрозиевая.

RVIL (L - Luminoforem) – МГЛ в эллипсной колбе с люминофором на основе ортофосфата кальция, активированного марганцем.

RVILX – МГЛ в эллипсной колбе с люминофором на основе ванадата иттрия, активированного европием.