Ontwikkeld in 1891 door Nikola Tesla, de spoel van Tesla is gemaakt om experimenten uit te voeren bij het creëren van elektrische hoogspanningsontladingen. Het bestaat uit een voeding, een condensator en een spoeltransformator, zodat spanningspieken elkaar afwisselen en elektroden zo worden ingesteld dat er vonken tussen hen door de lucht springen. Gebruikt in toepassingen van deeltjesversnellers tot televisies en speelgoed, kan een Teslarol worden gemaakt van elektronica-winkelapparatuur of van overtollige materialen. In dit artikel wordt beschreven hoe u een Tesla-spoel met vonkbrug bouwt, die verschilt van een solid-state Tesla-spoel en geen muziek kan afspelen. [1]

Deel een van de twee:
Een Tesla-spoel plannen

  1. 1 Overweeg de grootte, plaatsing en stroomvereisten van de Teslarol voordat u deze bouwt. Je kunt een zo groot mogelijke Tesla-spoel maken als je budget toelaat; echter, de bliksemschicht-achtige vonken van Tesla-spoelen genereren warmte en breiden de lucht rondom hen uit (in wezen donderend). Hun elektrische velden kunnen ook grote schade toebrengen aan elektronische apparaten, dus je zult waarschijnlijk je Tesla-spoel op een afgelegen plek, zoals een garage of een andere werkplaats, willen bouwen en uitvoeren. Je zult ook willen overwegen of het zinvol is om een ​​Tesla-spiraal uit een set te maken of materialen helemaal opnieuw te verzamelen. Beide hebben voor- en nadelen op het gebied van kosten, bouwtijd, middelen voor hulp en betrouwbaarheid. [2]
    • Om erachter te komen hoe groot een vonkbrug is die u kunt accommoderen, of hoeveel kracht u nodig hebt om het te laten werken, verdeel de lengte van de vonkbrug in inches met 1,7 en haaks om het ingangsvermogen in watts te bepalen. (Omgekeerd, om de vonkspleetlengte te vinden, vermenigvuldigt u de vierkantswortel van het vermogen in watt met 1,7.) Een Tesla-spoel die een vonkbrug van 1,5 cm (1,5 inch) van 60 inch creëert, zou 1,246 watt vereisen. (Een Teslarol met een 1 kilowatt stroombron zou een vonkbrug van bijna 54 inch of 1,37 meter genereren.)
  2. 2 Leer de terminologie. Het ontwerpen en bouwen van een Teslarol vereist inzicht in bepaalde wetenschappelijke termen en maateenheden. Je moet hun doel en functie begrijpen om een ​​Teslarol goed te maken. Hier zijn enkele van de termen die u moet weten:[3]
    • Capaciteit is het vermogen om een ​​elektrische lading vast te houden of de hoeveelheid elektrische lading opgeslagen voor een gegeven spanning. (Een apparaat dat is ontworpen om een ​​elektrische lading vast te houden, wordt een condensator genoemd.) De maateenheid voor capaciteit is de farad (afgekort "F"). Een farad wordt gedefinieerd als 1 ampère-seconde (of coulomb) per volt. Gewoonlijk wordt de capaciteit gemeten in kleinere eenheden, zoals de microfarad (afgekort "uF"), een miljoenste van een farad, of de picofarad (afgekort pF en soms gelezen als "bladerdeeg"), een biljoenste van een farad.
    • Inductantie, of zelfinductie, is hoeveel spanning een elektrisch circuit voert per de hoeveelheid stroom in het circuit. (Hoogspanningsleidingen, die een hoge spanning maar een lage stroom voeren, hebben een hoge inductantie.) De maateenheid voor inductantie is de henry (afgekort "H"). Een henry wordt gedefinieerd als 1 volt-seconde per stroomsterkte. Gewoonlijk wordt de inductie gemeten in kleinere eenheden, zoals de millihenry (afgekort "mH"), een duizendste van een henry, of de microhenry (afgekort "uH"), een miljoenste van een henry.
    • Resonante frequentie, of resonantiefrequentie, is de frequentie waarbij de weerstand tegen overdracht van energie minimaal is. (Voor een Tesla-spoel is dit het optimale werkpunt voor het overbrengen van elektrische energie tussen de primaire en secundaire spoelen.) De maateenheid voor de resonantiefrequentie is de Hertz (afgekort "Hz"), gedefinieerd als 1 cyclus per seconde. Meer in het algemeen wordt de resonantiefrequentie gemeten in kilohertz (afgekort "kHz"), waarbij een kilohertz gelijk is aan 1000 hertz.
  3. 3 Verzamel de onderdelen die je nodig hebt. U hebt een voedingstransformator nodig, een primaire condensator met hoge capaciteit, een vonkopening, een primaire inductorspoel met lage inductie, een secundaire inductorspoel met hoge inductie, een secundaire condensator met een lage capaciteit en iets om te onderdrukken of te smoren , de hoogfrequente ruispulsen die worden gecreëerd wanneer de Tesla-spoel werkt. Zie de volgende sectie 'Een Tesla-spoel maken' voor meer informatie over de onderdelen.
    • Uw stroombron / transformator voedt de stroom door de smoorspoelen naar de primaire of tankcircuit, die de primaire condensator, primaire inductorspoel en vonkbrugmontage verbindt. De primaire inductorspoel is geplaatst grenzend aan, maar niet bekabeld aan, de inductorspoel van het secundaire circuit, die is verbonden met de secundaire condensator. Zodra de secundaire condensator voldoende elektrische lading heeft opgebouwd, stromen wimpels van elektriciteit (bliksemschichten) uit.

Deel twee van twee:
Een Tesla-spoel maken

  1. 1 Kies uw voedingstransformator. Uw voedingstransformator bepaalt hoe groot u uw Tesla-spoel kunt maken. De meeste Tesla-spoelen werken met een transformator die een spanning tussen 5.000 en 15.000 volt produceert bij een stroom tussen 30 en 100 milliampère. U kunt een transformator aanschaffen bij een universiteitswinkel of op internet, of de transformator kannibaliseren met een lichtreclame.[4]
  2. 2 Maak de primaire condensator. De beste manier om deze condensator te maken, is om een ​​aantal kleine condensatoren in serie te schakelen, zodat elke condensator een gelijk deel van de totale spanning van het primaire circuit verwerkt. (Dit vereist dat elke individuele condensator dezelfde capaciteit heeft als de andere condensatoren in de serie.) Dit soort condensator wordt een multi-minicondensator of MMC genoemd.
    • Kleine condensatoren en de bijbehorende ontluchtingsweerstanden zijn verkrijgbaar bij elektronicawinkels, of u kunt op zoek naar keramische condensatoren van oude televisietoestellen. Je kunt de condensatoren ook uit vellen polyethyleen en aluminiumfolie maken.
    • Om de vermogensoutput te maximaliseren, moet de primaire condensator in staat zijn om zijn volledige capaciteit te bereiken elke halve cyclus van de frequentie van het vermogen dat eraan wordt geleverd. (Voor een voeding van 60 Hz betekent dit 120 keer per seconde.)
  3. 3 Ontwerp de assemblage van de vonkbrug. Als u een enkele vonkbrug plant, hebt u metalen bouten nodig met een dikte van minstens een kwart inch (6 millimeter) om als vonkbrug de warmte te weerstaan ​​die wordt gegenereerd door de ontlading van elektriciteit tussen de vonken. U kunt ook meerdere vonkopeningen in serie schakelen, een rotatievonkbrug gebruiken of perslucht tussen de vonken blazen om de temperatuur te matigen. (Een oude stofzuiger kan worden gebruikt om de lucht te blazen.)
  4. 4 Bouw de primaire inductorspoel. De spoel zelf is gemaakt van draad, maar je hebt iets nodig om de draad rond te wikkelen in een spiraalvorm. De draad moet geëmailleerde koperdraad zijn, die u kunt verkrijgen in een winkel met elektriciteitsvoorziening of door het uitlaatsysteem van een afgedankt apparaat te kannibaliseren. Het object waar u de draad omheen wikkelt, kan of cilindrisch zijn, zoals een kartonnen of plastic buis, of conisch, zoals een oude lampenkap.
    • De lengte van het snoer bepaalt de inductantie van de primaire spoel. De primaire spoel moet een lage inductantie hebben, dus je zult relatief weinig beurten gebruiken om het te maken. U kunt niet-doorlopende draaddoorsneden voor de primaire spoel gebruiken, zodat u secties aan elkaar kunt haken als dat nodig is om de inductie tijdens het vliegen aan te passen.
  5. 5 Sluit de primaire condensator, de vonkopening en de primaire inductiespoel aan elkaar. Hiermee is het primaire circuit voltooid.
  6. 6 Bouw de secundaire inductorspoel. Net als bij de primaire spoel, wikkelt u draad rond een cilindrische vorm. De secundaire spoel moet dezelfde resonantiefrequentie hebben als de primaire spoel zodat de Tesla-spoel efficiënt kan werken. De secundaire spoel moet echter groter / langer zijn dan de primaire spoel omdat deze een grotere inductie moet hebben dan de primaire spoel en ook om te voorkomen dat enige elektrische ontlading vanuit het secundaire circuit het primaire circuit treft en braden.
    • Als u de materialen mist om de secundaire spiraal hoog genoeg te maken, kunt u dit compenseren door een afrasterail (in wezen een bliksemafleider) te bouwen om het primaire circuit te beschermen, maar dit betekent dat de meeste afvoeren van de Tesla-spoel op de afrolrail vallen en niet in de lucht dansen.
  7. 7 Maak de secundaire condensator. De secundaire condensator of ontladingsterminal kan elke ronde vorm hebben, waarbij de 2 meest populaire de torus (ring- of donutvorm) en de bol zijn.
  8. 8 Bevestig de secundaire condensator aan de secundaire inductorspoel. Hiermee is het secundaire circuit voltooid.
    • Uw secundaire circuit moet apart worden geaard van de aarding voor uw huishoudcircuits die stroom leveren aan de transformator om te voorkomen dat een stroom van elektrische stroom van de Teslarol naar de grond voor uw huishoudcircuits gaat en eventueel iets dat op deze stopcontacten is aangesloten te braden. Het besturen van een metalen spijker in de grond is een goede manier om dit te doen.
  9. 9 Bouw de pulssmoorspoelen. Smoorspoelen zijn eenvoudige, kleine smoorspoelen die voorkomen dat de pulsen die door de vonkspouw worden gecreëerd de transformator van de voeding beschadigen. Je kunt er een maken door dunne koperdraad rond een smalle buis te wikkelen, zoals een wegwerpballpoint.
  10. 10 Assembleer de componenten. Plaats de primaire en secundaire circuits naast elkaar en sluit de voedingstransformator aan op het primaire circuit via de smoorspoelen. Zodra u de transformator in het stopcontact steekt, is uw Tesla-spoel gereed om te werken.
    • Als de primaire spoel een voldoende grote diameter heeft, kan de secundaire spoel daarin worden geplaatst.