Что такое мини катушка Тесла
Содержание
Никола Тесла – гениальный ученый, известный своими революционными открытиями и исследованиями. Результаты его трудов применяют в науке, промышленности и быту, некоторые идеи и гипотезы так и остались непроверенными.
Портрет изобретателя
Биография
Тесла родился 10 июля 1856 года в Смилянах – селе в Австрийской империи. Никола – четвертый ребенок в семье священника. Именно повышение сана и переезд помогли сыну получить образование в гимназии города Госпич. В 14 лет, после трех классов, юноша получил место в училище, в Карловаце.
Спустя три года, Тесла заканчивает обучение и уезжает к родителям. На родине бушевала эпидемия холеры, заболевание и последовавшее восстановление позволили будущему изобретателю избежать армейской службы. В 1875 году Никола поступил в училище в Граце.
Здесь Никола начал задумываться об усовершенствовании устройств, работавших на постоянном токе – они казались ему неполноценными. Первые идеи, озвученные Теслой на лекциях, подвергались критике профессоров. В мемуарах изобретатель писал, что это подтолкнуло его к увлечению азартными играми. В конце концов, он проиграл все свои накопления и был вынужден обратиться за финансовой помощью к родственникам.
После обучения Тесла устроился преподавать в гимназию, однако из-за нехватки денег в 1880 году начал работать в телеграфной компании. Спустя два года, Тесла был нанят Томасом Эдисоном. Еще через два года состоялось легендарное пари ученых, которое Эдисон проиграл, отказавшись выплатить вознаграждение. Тесла покинул компанию, основав свою уже в 1887 году.
С этого момента Никола Тесла из одаренного инженера начал становиться ученым, известным всему миру. С каждым годом состояние и слава изобретателя росли:
- 1887 г. – установка дуговых ламп в уличные фонари в Нью-Йорке;
- 1888 г. – продажа «Вестингауз Электрик» около 40 патентов на сумму около 1 млн. долларов;
- 1889 г. – посещение Всемирной выставки в Париже;
- 1889-1895 гг. – изучение магнитных высокочастотных полей, лекции в обществе известнейших электроинженеров Америки.
Осенью 1895 года состоялось открытие новой лаборатории – старая была уничтожена во время пожара вместе со многими последними разработками. Восстановить их Тесла смог по памяти. Спустя 4 года, изобретатель переезжает в Колорадо-Спрингс. Там он строит знаменитый деревянный павильон для экспериментов. Опыты Тесла проводил в условиях секретности, доверяя только близким помощникам.
Тесла в лаборатории Колорадо-Спрингс
За один год ему удалось сделать множество открытий и выводов, которые Тесла заносил в дневник:
- модель излучателя высокой частоты;
- изучение природных разрядов тока и методов замера их излучения;
- измерительные системы в радиотехнике;
- искусственные шаровые молнии.
Зимой 1900 года Тесла возвращается в Нью-Йорк, где покупает отдаленный участок земли на территории Лонг-Айленда. Здесь он задумывает строительство научного городка и прототипа радиостанции. Однако после 1902 года идеи Теслы стали считаться инвесторам слишком эксцентричными – разработки казались опасными и бесперспективными. Из-за этого изобретатель лишился финансирования и был вынужден продать землю и свернуть проект.
До начала Первой мировой войны исследователь занимается усовершенствованием различных приборов и техники. В военное время помогает собирать деньги для нужд сербской армии и занимается военными разработками, например, в области радиолокации. В следующие годы Тесла сотрудничает с компаниями по всей Америке.
В 1937 году Теслу сбивает такси, из-за осложнения травмы ребер изобретатель заболевает пневмонией. 8 января в возрасте 87 лет Тесла скончался. Спустя 4 дня, он был кремирован и похоронен.
Особенности личности
Современники Николы Теслы утверждали, что его гениальность и одаренность всегда граничили с эксцентричностью и амбициозностью. Ему приписывали даже способность предвидеть будущее. О привычках изобретателя известно не только из воспоминаний окружающих, он рассказывал о них в мемуарах:
- игра на бильярде;
- сон от 2 до 4 часов в сутки;
- привычка вести счет пройденным шагам;
- способность лучше видеть в темноте, из-за воздействия электромагнитных полей;
- светобоязнь.
Тесла в последние годы жизни
Также Тесла сторонился отношений – ошибочность своей позиции одиночки он признал лишь на поздних годах жизни. Тогда же, в возрасте около 80 лет, Тесла обратился к религии. До этого он был атеистом, несмотря на профессию и происхождение родителей.
Гипотезы и легенды
Некоторые тайны Николы Теслы возникли из-за изъятия многих его бумаг и чертежей сотрудниками ФБР. Невозможность доказать те или иные гипотезы породила множество домыслов о причастности изобретателя ко многим загадочным экспериментам и событиям.
«Филадельфийский эксперимент»
Исследования Теслы связывают с известной мистификацией о мгновенном перемещении эсминца в пространстве. Однако само событие опровергли члены экипажа судна. Годы жизни Теслы также не совпадают с предполагаемыми датами проведения эксперимента.
Электромобиль
О модифицированном автомобиле, работавшем якобы на инновационном электромоторе, рассказывал Питер Саво, называвший себя племянником Теслы. К истории отнеслись с недоверием – не удалось найти подтверждений родства и каких-либо доказательств существования автомобиля.
«Лучи смерти»
Сам ученый неоднократно заявлял, что ему удалось разработать рабочее вооружение направленного излучения. Однако прототип не был создан – Тесла не смог привлечь финансирование министерств обороны в разных странах. Фактическое применение разработок состоялось позже, после получения рабочего лазера и применения его в военных целях.
Падение метеорита у реки Тунгуска
Гипотезу связывают с таинственными экспериментами о передаче энерговолн по воздуху. Записи в дневнике о предполагаемых результатах опытов и месте проведения соответствуют теории, однако доказать связь этих событий, а также их реальность не удается до сих пор.
Ореол таинственности усиливают слухи, появлявшиеся после смерти Теслы. Тогда для оплаты его счетов были проданы личные вещи; некоторые публицисты утверждали, что там были и лабораторные журналы исследователя. Отследить путь этих вещей было почти невозможно, отсюда множество суждений о возможном содержании записей и формул, многие из которых довольно фантастичны.
Наследие Николы Теслы
Несмотря на большое количество гипотез, существуют реальные плоды трудов Теслы: результаты его работ в области изучения электротехники и радиотехники. Также в его честь названа физическая величина – для измерения индукции магнитного поля.
Переменный ток
Главное открытие – возможность применения высокочастотного тока. В отличие от постоянного, он меняет направление и позволяет использовать высокое напряжение, понижая его для использования в быту или на производстве.
Благодаря инновационным открытиям, началась знаменитая «Война токов» между Эдисоном и Теслой. Результаты исследования позволили создать:
- современную медицинскую аппаратуру, например, для проведения МРТ;
- трансформаторы высокой частоты;
- разработка техники безопасности при работе с током.
Именно благодаря работам Теслы появились электродвигатели и генераторы, применяемые сегодня (первые прототипы ему удалось создать еще в 1888 году).
Генератор переменного тока
Первое название устройства – альтернатор, патент на который был получен в 1891 г. Определение и принцип действия были заложены еще тогда: на вращающейся оси размещался ротор, создающий электрическое поле на обмотке.
Модель генератора
Впоследствии менялись материалы изготовления, и совершенствовалась конструкция, увеличивая мощность генератора и уменьшая его размеры.
Двигатель переменного тока
Генератор позволял эффективно вырабатывать энергию. Однако применение ее на практике стало возможным только после разработки двигателя. Уже в 1887 Тесла смог создать и улучшить собственный прототип такого устройства. Прорыв заключался в том, что ему удалось сконструировать многофазовый двигатель, что ранее не было под силу никому.
Многофазная система электроснабжения
Многофазность позволила изменить саму систему передачи тока – по высоковольтным линиям. При постоянном токе электростанции приходилось размещать всего в нескольких километрах друг от друга, высокое напряжение систем Теслы позволило это исправить. Однако доказывать преимущества системы пришлось в условиях экономической и репутационной борьбы с Эдисоном, который стремился дискредитировать разработку из опасения потерять свое состояние.
Катушка или трансформатор Теслы
Это одно из самых значимых изобретений исследователя, датируемое 1891 годом. Что же такое катушка Тесла? Это резонансный трансформатор для создания высокочастотного напряжения. Принцип его работы:
- конденсатор накапливает критический заряд и вызывает пробой разрядника;
- первичная обмотка создает магнитное поле под действием переменного напряжения;
- с помощью поля энергия передается на вторичную обмотку, которая накапливает энергию в колебательном контуре.
В результате на терминале появляется высокое напряжение. Для функционирования трансформатор должен быть заземлен.
Пример катушки и схемы
Уникальные свойства позволяют применять разработку во многих сферах:
- декоративная – благодаря красивому эффекту электрической дуги;
- в газоразрядных лампах;
- для физиотерапии кожи;
- для борьбы с электронной техникой – вызывает выгорание микросхем во время короткого мощного импульса.
Принцип действия может показаться сложным, однако собрать миниатюрную модель можно самостоятельно.
Беспроводное освещение
Исследования Теслы в области электростатической индукции позволили создать инновационные источники освещения:
- 1891 г. – система из газоразрядных ламп;
- 1893 г. – люминесцирующие лампы;
- 1894 г. – удачная попытка зажечь фосфорную лампу при помощи взаимоиндукции.
Несмотря на то, что широкого распространения они не получили, принцип их действия применяют в современной электронике.
Башня Теслы
Также известна как проект «Уондерклифф». Задумывалась как средство передачи энергии по воздуху. Это огромная башня, работавшая по принципу катушки Теслы, весом более 50 тонн. Вторая башня-приемник так и не была построена из-за недостатка финансирования, первую – снесли в 1917 году.
Башня Теслы на проекте
Изобретение радио,- и радиоуправления
Хоть Тесла и был убежден в том, что радиоволны не могут использоваться для общения, ему удалось описать способы их передачи на большие расстояния. Также он представил радиоуправляемую лодку, на которую получил патент в 1898 году. Несмотря на то, что в основе ее работы лежал физический закон, Тесла шокировал публику, которой устройство казалось магическим.
Безлопастная турбина Теслы
Использование турбины с эффектом пограничного слоя было задумано изобретателем в 1913 году, однако широкого применения не получило. Сегодня ее применяют в насосных системах.
Клапан Тесла
Это побочное изобретение, полученное Теслой при разработке турбины без ступеней. Представляет собой устройство без подвижных элементов:
- в одном направлении поток двигается с малым сопротивлением по ответвлениям;
- обратный поток ветвится и направлен против основного, образуя сопротивление и остановку потока.
Применим клапан только в условиях высокого давления.
Как собрать мини катушку Теслы своими руками
Для создания устройства необходимы аккуратность, материалы и соблюдение базовой техники безопасности. Мини катушка Тесла потребует:
- медную трубку или жилу для первичной обмотки;
- трубу из ПВХ для вторичной обмотки;
- медный провод 0,5 мм около 90 м длиной;
- фланец, крепежные элементы;
- разрядник и полусферу с гладкой поверхностью;
- конденсатор и источник питания.
Самое сложное – подготовка обмотки. Для вторичной понадобится около 1000 оборотов провода, ускорить процесс можно при помощи шуруповерта. В конце нужно покрыть поверхность лаком. Поверх наматывается первичная – около 10 оборотов.
Катушка Теслы своими руками
После этого остается собрать элементы схемы на макетной плате. Перед запуском стоит проверить все узлы, убедиться в отсутствии оголенных контактов и постепенно подавать напряжение.
Совет. Если свечение отсутствует, достаточно поменять местами выводы первичной катушки.
Ценность открытий Теслы позволяет сказать, что он действительно был одним из главных изобретателей и физиков в истории. Благодаря его работам, существует современная технологическая цивилизация, в основе которой лежат принципы, заложенные исследователем. Это человек, действительно опередивший свое время. Возможно, в будущем подтвердятся и те его разработки, которые сейчас кажутся чем-то невероятным.
