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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Transformador Tesla - variedades, experimentos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación VTTC debe su aparición a la invención y distribución de potentes tubos generadores de vacío capaces de crear oscilaciones electromagnéticas con una potencia de cientos y miles de vatios. A diferencia de los generadores de chispas, que crean ráfagas repetidas de oscilaciones amortiguadas de alta frecuencia, los generadores de tubos son capaces de generar una señal continua que, si es necesario, puede modularse en amplitud. Se trata de autoosciladores de válvulas clásicos, cuya carga es el devanado primario de un transformador Tesla. Estos dispositivos son populares entre los aficionados nacionales y extranjeros, aunque en menor medida que el SGTC. Las principales dificultades para su creación son el gran tamaño de las potentes lámparas generadoras, la necesidad de refrigeración por aire o incluso agua y el suministro de energía a los ánodos de alto voltaje. Consideremos el que se muestra en la Fig. 9 diagrama de un transformador de tubo Tesla utilizando componentes modernos. Este es un generador clásico con retroalimentación inductiva (transformador). La lámpara VL1 (pentodo GK-71, ampliamente utilizada en transmisores de radioaficionados) está conectada mediante un triodo: todas sus rejillas están conectadas entre sí. La conmutación de pentodo, que reduce la capacidad de rendimiento de la lámpara y reduce la probabilidad de su autoexcitación, en este caso no tiene ventajas, ya que lo que se requiere es autoexcitación.
La carga anódica de la lámpara es un circuito oscilatorio formado por el devanado I del transformador. T3 y condensador C2. Junto a este devanado, en el mismo marco, se encuentra un devanado de realimentación II. El voltaje inducido a través de él se suministra a las rejillas de las lámparas, proporcionando la retroalimentación positiva necesaria para la generación. El componente alterno de la corriente de la red se acerca al cátodo a través del condensador C4, y el componente constante, que fluye a través de la resistencia R1, crea una caída de voltaje a través de ella, aplicada por el negativo a las rejillas de la lámpara. Este es el voltaje de polarización automática. Al aumentar en valor absoluto, cubre parcialmente la lámpara cuando aumenta la amplitud de la señal de alta frecuencia, y cuando disminuye, también disminuye, lo que conduce a un aumento de la amplitud. De esta forma, la amplitud de las oscilaciones se mantiene constante. Al seleccionar la resistencia R1, puede regular la potencia del generador dentro de ciertos límites. Los condensadores de bloqueo C1 y C3 minimizan la penetración de voltaje de alta frecuencia en la red de suministro de energía. La fuente de voltaje suministrada al ánodo de la lámpara VL1 consiste en el transformador T1 de la cocina. Horno microondas y rectificador de media onda mediante diodos VD1-VD4 conectados en serie. El valor máximo del voltaje que pulsa con una frecuencia de 50 Hz en la salida del rectificador es de aproximadamente 3 kV. La señal de un generador alimentado por este voltaje toma la forma de ráfagas de oscilaciones de alta frecuencia que siguen una frecuencia de pulsación. Esto facilita un poco el modo de funcionamiento de la lámpara (el voltaje de 3 kV es más que permitido en modo continuo) y tiene un efecto beneficioso sobre el número y la forma de las descargas observadas. La tensión del filamento se suministra a la lámpara VL1 desde el transformador T2. Es importante tener en cuenta que debe encender el dispositivo en dos etapas. En primer lugar, cambie SA2 para encender la calefacción. y solo después de unas pocas decenas de segundos, cuando el cátodo de la lámpara se calienta, se aplica el voltaje del ánodo, cerrando el interruptor SA1. Al conectar el transformador T1 a la red a través de un autotransformador ajustable (LATR), puede aumentar suavemente el voltaje del ánodo cuando está encendido y regularlo durante los experimentos. El diseño del transformador T3 se muestra en la Fig. 10. Los devanados I y II se enrollan en un trozo de tubería de plástico con un diámetro de 160 mm. El devanado I consta de 30 vueltas de cable aislado con una sección transversal de 4 mm. El devanado II contiene 20 vueltas de alambre esmaltado con un diámetro de 0,22 mm. El devanado de salida (III) es el mismo. Como en casos anteriores, enrollado en una botella de kéfir.
Si la lámpara GK-71 no está disponible, puede utilizar la GU-50, menos potente, así como las lámparas 6P36S y 6P45S que se utilizan en los televisores de escaneo en línea. Para aumentar la potencia, estas lámparas se pueden conectar en paralelo. No olvide seleccionar también el transformador T2 con una tensión en el devanado secundario que coincida con la tensión nominal del filamento de la lámpara utilizada. El circuito oscilatorio en el circuito del ánodo de la lámpara VL1 debe ajustarse a la frecuencia de resonancia del devanado III del transformador T3. Para ello, mida la inductancia del devanado I y calcule la capacitancia utilizando una fórmula conocida. El condensador C2 debe ser de alto voltaje, por ejemplo, KVI-3. Se obtienen buenos resultados utilizando un condensador variable de vacío. Si no es posible medir la inductancia, se pueden hacer varias derivaciones desde el devanado I y se puede seleccionar el número óptimo de vueltas en función de la longitud más larga de las descargas resultantes. Tiene sentido prever la posibilidad de mover el devanado II con respecto al devanado I para seleccionar el coeficiente de retroalimentación óptimo. Al igual que en el caso anterior, hay que recordar que el dispositivo contiene elementos bajo tensión potencialmente mortal. Tocarlo mientras está encendido es inaceptable. Todos los ajustes y modificaciones en el dispositivo se pueden realizar solo después de desconectarlo de la red y descargar por la fuerza todos los condensadores de alto voltaje. En general, se puede observar que, en comparación con SGTC, VTTC funciona un poco más "suave" y su diseño es más conveniente debido a la ausencia de un explosor, que se quema gradualmente y requiere ajuste. Es interesante notar que las descargas no son similares a aquellas. lo que se obtuvo con la ayuda del SGTC. La forma en espiral de las serpentinas es muy inesperada (Fig. 11), aunque el autor desconoce el motivo.
Para comparar la forma de las descargas con voltaje de ánodo constante y pulsante, se reemplazó el rectificador de voltaje de ánodo de media onda por uno de onda completa (puente de diodos) y se agregó un condensador de alisado de gran capacidad. El resultado se muestra en la figura. 12.
Las diferencias son claramente visibles. Con la tensión de alta frecuencia generada por los destellos, cada serpentina dura sólo medio ciclo de la tensión de red. La nueva categoría no repite el camino de la anterior, sino que se precipita hacia otro lugar. Vemos varias serpentinas largas y individuales. Con la generación continua, la “antorcha” resultante arde constantemente. Es bastante similar a una llama normal e incluso se desvía cuando la soplas. Sin embargo, en el aire en calma, la antorcha no se dirige estrictamente hacia arriba, como una llama ordinaria, sino en un cierto ángulo con respecto a la vertical. Esto puede deberse a la estructura del campo magnético alrededor del transformador. La diferencia en los modos se nota claramente de oído: en el modo pulsante se escucha un fuerte zumbido con una frecuencia de 50 Hz, y en el modo continuo solo se escucha un ligero silbido. Teóricamente, puedes utilizar un transformador Tesla como fuente de sonido si modulas el generador con una señal de audio. De hecho, obtendrá un transmisor AM funcionando a la frecuencia de resonancia del transformador Tesla. Se llevó a cabo un experimento interesante con un "motor de iones", una plataforma giratoria hecha de material conductor de electricidad colocada en la punta del electrodo de salida de un transformador Tesla. Corrientes de partículas ionizadas, que vuelan desde los extremos curvos y afilados de las palas del plato giratorio en una dirección, crean el empuje del chorro y lo ponen en movimiento. Para obtener buenos resultados, la ruleta debe ser ligera y estar bien equilibrada. Para tomar la fotografía que se muestra en la Fig. 13, la tensión del ánodo de la lámpara VL1 tuvo que reducirse a 1000 V. De lo contrario, la rotación sería demasiado rápida y el plato giratorio se caería con frecuencia.
Cabe señalar que a pesar de sus 100 años de historia, el transformador de Tesla aún no ha sido completamente estudiado. Por ejemplo, el autor no pudo encontrar una explicación para la forma en espiral de las serpentinas, un método para calcular con precisión la resistencia de entrada de un transformador Tesla y su coincidencia precisa con el generador, un método para calcular la longitud de las descargas y la influencia de su propia capacitancia en la frecuencia de resonancia del transformador. Al parecer, estos problemas han sido poco estudiados y prácticamente no están cubiertos en las fuentes disponibles. En general, el transformador de Tesla es un campo de experimentación muy extenso y no completamente explorado. Incluso existe la opinión entre los aficionados de que la eficiencia del transformador Tesla supera el 100%. porque extrae "energía libre" del espacio. Este. por supuesto. lejos de ahi. Durante los experimentos con transformadores Tesla no se observaron violaciones de la ley de conservación de la energía. Como se mencionó anteriormente, el transformador Tesla es una fuente bastante poderosa de radiación electromagnética. Por tanto, era interesante evaluar su posible impacto en otros dispositivos electrónicos. Para los experimentos se utilizó un transformador Tesla con un generador basado en un tubo de vacío, conectado a tierra al cable neutro de la red eléctrica. Se observó lo siguiente:
Por tanto, el autor no observó ningún efecto especialmente peligroso en los dispositivos electrónicos domésticos. Sin embargo, todavía se recomienda una precaución razonable al realizar experimentos. Por ejemplo, tiene sentido desconectar físicamente de la red equipos costosos durante los experimentos. También se recomienda desconectar todas las antenas y cables largos que conectan componentes electrónicos. Si es posible, utilice una tierra separada para el transformador Tesla. Aunque en Internet hay descripciones de transformadores Tesla con longitudes de descarga de más de medio metro, el autor no recomendaría fabricarlos ni utilizarlos en casa. Autor: Elyuseev D.
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