Udviklet i 1891 af Nikola Tesla, blev Tesla coil skabt til at udføre eksperimenter i at skabe højspændingsledninger elektriske udladninger. Den består af en strømforsyning, en kondensator og spole transformer indstilles således, at spændingsspidser alternere mellem de to, og elektroder indstillet, så gnister springe mellem dem gennem luften. Anvendes i applikationer fra partikelacceleratorer til fjernsyn og legetøj, en Tesla coil ske fra elektronik butik udstyr eller fra overskydende materialer. Her er hvordan du gør det.
Steps
Planlægning af en Tesla coil
- 1Overveje størrelsen og placering af Tesla coil, før du bygger det. Du kan bygge så stor en Tesla coil som dit budget tillader, men den lyn-bolt-lignende gnister tesla genererer varme og udvide luften omkring dem (i det væsentlige, at skabe torden). Deres elektriske felter kan også spille ravage med elektroniske enheder, så du vil sikkert gerne opbygge og drive din Tesla coil i en out-of-the-way sted, såsom en garage eller et andet værksted.
- At finde hvor stor en gnistgab du kan rumme, eller hvor meget strøm du har brug for at gøre det arbejde, dividere længden af den gnist hul i inches med 1,7 og firkantet det at bestemme effekt i watt. (Omvendt, for at finde den gnist hul længde, multipliceres kvadratroden af i watt ved 1.7.) Et Tesla coil, der skaber et gnistgab på 60 inches (1,5 meter) vil kræve 1.246 watt. (A Tesla coil med en 1-kilowatt strømkilde vil generere et gnistgab på næsten 54 inches eller 1,37 meter.)
- 2Lær den terminologi, du behøver at vide. Designe og bygge en Tesla coil kræver forståelse af visse videnskabelige termer og måleenheder. Her er nogle af de ord, du behøver at vide:
- Kapacitans er evnen til at holde en elektrisk ladning eller mængden af elektrisk ladning oplagret for en given spænding. (En enhed designet til at holde en elektrisk ladning kaldes en kondensator.) Måleenheden for kapacitans er farad (forkortet "F"). En farad er defineret som 1 ampere-sekund (eller coulomb) pr volt. Sædvanligvis er kapacitans målt i mindre enheder, såsom microfarad (forkortet "uF"), en milliontedel af en farad, eller picofarad (forkortet PF og undertiden læses som "pust"), et trilliontedel en farad.
- Induktans, eller selvinduktans, er, hvor meget spænding et elektrisk kredsløb bærer pr mængden af strøm i kredsløbet. (High-spænding elkabler, som indebærer en høj spænding, men en lav strøm, har høj induktans.) Måleenheden for induktans er henry (forkortet "H"). En henry er defineret som 1 volt-sekund per ampere strøm. Sædvanligvis er induktans målt i mindre enheder, såsom millihenry (forkortet "MH") en tusindedel af en Henry, eller microhenry (forkortet "Uh"), en milliontedel af en Henry.
- Resonansfrekvens, eller resonansfrekvens, er den frekvens, hvor modstanden mod overførsel af energi er på et minimum. (For en Tesla coil, er denne optimale driftspunkt til overførsel af elektrisk energi mellem de primære og sekundære spoler.) Måleenheden for den resonante frekvens er Hertz (forkortet "Hz"), der defineres som 1 cyklus per sekund. Mere almindeligt er resonansfrekvensen måles i kilohertz (forkortet "kHz"), med en kilohertz er lig til 1000 hertz.
- 3Saml de dele, du skal bruge. Du skal bruge en strømforsyning transformer, en high-kapacitans primær kondensator, et gnistgab forsamling, en lav-induktans primære spole spole, en high-induktans sekundær spole spole, en lav-kapacitans sekundær kondensator og noget at undertrykke eller choker De højfrekvente støj pulser oprettes, når Tesla coil fungerer. For mere information om de dele, se næste afsnit, "Realiseringen af et Tesla Coil".
- Din strømkilde / transformer feeds magten gennem chokes til den primære eller tankkredsløbet, der forbinder den primære kondensator, primær induktorspole og gnistgab forsamling. Den primære induktionsspolen er placeret ved siden af, men ikke forbundet til, induktionsspolen af det sekundære kredsløb, som er forbundet til den sekundære kondensator. Når den sekundære kondensator har opbygget tilstrækkelig elektrisk ladning, streamers af elektricitet (lynnedslag) udledning fra det.
Realiseringen af et tesla coil
- 1Vælg din strømforsyning transformer. Din strømforsyning transformer afgør, hvor stor du kan gøre din Tesla coil. De fleste tesla opererer med en transformer, der sætter en spænding på mellem 5.000 til 15.000 volt ved en strøm mellem 30 og 100 milliampere. Du kan få en transformer fra en skole overskud butik eller fra internettet, eller kannibalisere transformeren fra et neonskilt.
- 2Gør den primære kondensator. Den bedste måde at skabe denne kondensator er at wire en række små kondensatorer i serie, således at hver kondensator håndterer en ligelig andel af den samlede spænding i det primære kreds. (Dette kræver, at hver enkelt kondensator har samme kapacitans som de andre kondensatorer i serie.) Denne form for kondensator kaldes en multi-mini-kondensator eller MMC.
- Små kondensatorer, og deres tilknyttede bløder modstande, kan fås fra elektronik levering butikker, eller du kan nasse for keramiske kondensatorer fra gamle tv-apparater. Du kan også gøre kondensatorer af plader af polyethylen og aluminiumsfolie.
- For at maksimere effekt, bør den primære kondensator kunne nå sit fulde kapacitet hver halve cyklus af frekvensen af den strøm til det. (For en 60 Hz strømforsyning, betyder det 120 gange hvert sekund.)
- 3Design gnistgabet forsamling. Hvis du planlægger en enkelt gnistgab, skal du metal bolte mindst en fjerdedel-tommer (6 millimeter) tyk til at tjene som gnistgabets at modstå varme, der genereres ved udledning af elektricitet mellem de gnister. Du kan også tilslutte flere gnistgab i serie, skal du bruge en roterende gnistgab eller blæs trykluft mellem gnister til at moderere temperaturen. (En gammel støvsuger kan bruges til at blæse luft.)
- 4Byg den primære spole spole. Spolen selv vil blive lavet af tråd, men du har brug for noget at vikle wiren rundt i en spiral form. Wiren skal være lakerede kobbertråd, som du kan få fra en elektrisk forsyning butik eller ved at kannibalisere stikkontakten ledningen fra en kasseret apparat. Det objekt, du vikle tråden omkring kan være enten cylindrisk, såsom en karton eller plastikrør, eller konisk, såsom en gammel lampeskærm.
- Længden af ledningen bestemmer induktans primærspolen. Den primære spole skal have en lav induktans, så du skal bruge forholdsvis få omgange i at gøre det. Du kan bruge ikke-kontinuerte sektioner af tråd til den primære spole, så du kan tilslutte sektioner sammen som nødvendigt at justere induktans på flue.
- 5Forbind den primære kondensator, gnistgab montering og primær induktionsspolen sammen. Dette afslutter den primære kreds.
- 6Byg den sekundære spole spole. Som med den primære spole, du indpakning wire omkring en cylindrisk form. Sekundærspolen skal have den samme resonansfrekvens som den primære spiral for Tesla coil at fungere effektivt. Imidlertid skal sekundærspolen være højere / længere end den primære spiral, fordi det skal have en større induktans end den primære spole, og også for at forhindre enhver elektrisk udladning fra det sekundære kredsløb til strejke og steg det primære kredsløb.
- Hvis du mangler de materialer til at gøre sekundærspolen høj nok, kan du kompensere ved at bygge en strejke skinne (hovedsagelig en lynafleder) for at beskytte den primære kreds, men det vil betyde, at de fleste af Tesla coil s udledninger vil ramme strejken jernbane og ikke danse i luften.
- 7Gør det sekundære kondensator. Det sekundære kondensator, eller udledning terminal kan være runde form, med de 2 mest populære er den torus (ring eller doughnut form) og kuglen.
- 8Fastgør den sekundære kondensator til den sekundære induktionsspolen. Dette afslutter den sekundære kreds.
- Din sekundære kreds skal jordes separat fra jordforbindelsen for din husstand strømkredse, der forsyner strøm til transformeren til at forhindre en strøm af elektrisk strøm fra rejser fra Tesla coil til jorden for din husstand kredsløb og evt stegning noget sluttet ind i disse forretninger. Kørsel en metal spike i jorden er en god måde at gøre dette.
- 9Byg puls chokes. Spoler er enkle, små spoler, der holder de impulser, skabt af gnistgabets forsamling fra at ødelægge strømforsyningen transformer. Du kan lave en ved at vikle tynd kobbertråd omkring et smalt rør, såsom en engangs kuglepen.
- 10Saml komponenterne. Placer de primære og sekundære kredsløb ved siden af hinanden, og tilslut strømforsyningen transformer til den primære kreds gennem chokes. Når du sætter transformer på, dit Tesla coil er klar til at køre.
- Hvis den primære spole er af tilstrækkelig stor diameter, kan den sekundære spole sættes inde i det.
Tips
- For at styre retningen af streamers udbrud fra den sekundære kondensator, metalgenstande i nærheden, men ikke røre, kondensator. Streameren bue fra kondensatoren til objektet. Hvis objektet indeholder en lys, såsom en glødepære eller lysstofrør, vil elektricitet fra Tesla coil gøre det lyse op.
- Designe og bygge en effektiv Tesla coil kræver arbejdet med temmelig komplekse matematiske ligninger. Disse ligninger, og online regnemaskiner til at gøre det math involveret, kan findes på http://deepfriedneon.com/tesla_frame6.html.
Ting du behøver
- Strømforsyning transformer (neonskilt transformer eller pole svin)
- Keramiske kondensatorer
- Metal bolte
- Ventilator eller blæser (ekstraudstyr)
- Lakerede kobbertråd
- Cylindriske eller koniske forme formularer
- Ring-eller sfæriske metalgenstand
- Grundstødning spike
- Strike skinne (valgfrit)
- Pulse chokes