टेस्ला ट्रांसफार्मर (उपकरण के संचालन के सिद्धांत पर बाद में चर्चा की जाएगी) 1896, 22 सितंबर में पेटेंट कराया गया था। डिवाइस को एक ऐसे उपकरण के रूप में प्रस्तुत किया गया था जो उच्च क्षमता और आवृत्ति की विद्युत धाराएं उत्पन्न करता है। डिवाइस का आविष्कार निकोला टेस्ला ने किया था और उनके नाम पर रखा गया था। आइए इस डिवाइस पर अधिक विस्तार से विचार करें।
टेस्ला ट्रांसफार्मर: कार्य सिद्धांत
डिवाइस के संचालन का सार प्रसिद्ध स्विंग के उदाहरण से समझाया जा सकता है। जब वे मजबूर दोलनों की स्थिति में झूलते हैं, तो आयाम, जो अधिकतम होगा, लागू बल के समानुपाती हो जाएगा। मुक्त मोड में झूलते समय, समान प्रयासों से अधिकतम आयाम कई गुना बढ़ जाएगा। यह टेस्ला ट्रांसफार्मर का सार है। एक ऑसिलेटरी सेकेंडरी सर्किट का उपयोग तंत्र में स्विंग के रूप में किया जाता है। जनरेटर लागू प्रयास की भूमिका निभाता है। उनकी संगति के साथ (कड़ाई से आवश्यक समय पर धक्का), एक मास्टर थरथरानवाला या एक प्राथमिक सर्किट (डिवाइस के अनुसार) प्रदान किया जाता है।
विवरण
एक साधारण टेस्ला ट्रांसफार्मर में दो कॉइल होते हैं। एक प्राथमिक है, दूसरा माध्यमिक है। इसके अलावा, टेस्ला गुंजयमान ट्रांसफार्मर में एक टॉरॉयड होता है (हमेशा इस्तेमाल नहीं किया जाता है),संधारित्र, बन्दी। अंतिम - इंटरप्रेटर - स्पार्क गैप के अंग्रेजी संस्करण में पाया जाता है। टेस्ला ट्रांसफॉर्मर में एक "आउटपुट" टर्मिनल भी होता है।
कुंडलियाँ
प्राथमिक में, एक नियम के रूप में, एक बड़े व्यास का तार या एक तांबे की ट्यूब जिसमें कई मोड़ होते हैं। सेकेंडरी कॉइल में एक छोटा केबल होता है। इसके घुमाव लगभग 1000 हैं। प्राथमिक कुंडल में एक सपाट (क्षैतिज), शंक्वाकार या बेलनाकार (ऊर्ध्वाधर) आकार हो सकता है। यहां, एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर के विपरीत, कोई फेरोमैग्नेटिक कोर नहीं है। इसके कारण, कॉइल्स के बीच आपसी इंडक्शन काफी कम हो जाता है। संधारित्र के साथ, प्राथमिक तत्व एक ऑसिलेटरी सर्किट बनाता है। इसमें एक स्पार्क गैप शामिल है - एक गैर-रैखिक तत्व।
सेकेंडरी कॉइल भी एक ऑसिलेटरी सर्किट बनाती है। टॉरॉयडल और इसका अपना कॉइल (इंटरटर्न) कैपेसिटेंस कैपेसिटर के रूप में कार्य करता है। द्वितीयक वाइंडिंग को अक्सर वार्निश या एपॉक्सी की एक परत के साथ कवर किया जाता है। यह बिजली के टूटने से बचने के लिए किया जाता है।
डिस्चार्जर
टेस्ला ट्रांसफार्मर सर्किट में दो बड़े इलेक्ट्रोड शामिल हैं। इन तत्वों को विद्युत चाप से बहने वाली उच्च धाराओं के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए। एडजस्टेबल क्लीयरेंस और अच्छी कूलिंग बहुत जरूरी है।
टर्मिनल
इस तत्व को विभिन्न डिजाइनों में एक अनुनाद टेस्ला ट्रांसफार्मर में स्थापित किया जा सकता है। टर्मिनल एक गोला, एक नुकीला पिन या एक डिस्क हो सकता है। इसे बड़े. के साथ प्रेडिक्टेबल स्पार्क डिस्चार्ज उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया हैलंबाई। इस प्रकार, दो जुड़े हुए ऑसिलेटरी सर्किट एक टेस्ला ट्रांसफार्मर बनाते हैं।
ईथर से निकलने वाली ऊर्जा तंत्र के कार्य करने के उद्देश्यों में से एक है। डिवाइस के आविष्कारक ने 377 ओम की तरंग संख्या Z प्राप्त करने की मांग की। उसने हमेशा बड़े आकार के कुंडल बनाए। टेस्ला ट्रांसफार्मर का सामान्य (पूर्ण) संचालन सुनिश्चित किया जाता है जब दोनों सर्किटों को एक ही आवृत्ति पर ट्यून किया जाता है। एक नियम के रूप में, समायोजन की प्रक्रिया में, प्राथमिक को माध्यमिक में समायोजित किया जाता है। यह संधारित्र की धारिता को बदलकर प्राप्त किया जाता है। प्राथमिक वाइंडिंग पर घुमावों की संख्या तब तक बदल जाती है जब तक कि आउटपुट पर अधिकतम वोल्टेज दिखाई न दे।
भविष्य में एक साधारण टेस्ला ट्रांसफॉर्मर बनाने की योजना है। ईथर की ऊर्जा पूरी तरह से मानवता के लिए काम करेगी।
कार्रवाई
टेस्ला ट्रांसफार्मर स्पंदित मोड में काम करता है। पहला चरण डिस्चार्ज एलिमेंट के ब्रेकडाउन वोल्टेज तक कैपेसिटर चार्ज है। दूसरा प्राथमिक सर्किट में उच्च आवृत्ति दोलनों की पीढ़ी है। समानांतर में जुड़ा एक स्पार्क गैप ट्रांसफॉर्मर (पावर सोर्स) को सर्किट से बाहर कर देता है। अन्यथा, वह कुछ नुकसान करेगा। यह, बदले में, प्राथमिक सर्किट के गुणवत्ता कारक को कम करेगा। जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, इस तरह के प्रभाव से निर्वहन की लंबाई में काफी कमी आती है। इस संबंध में, एक अच्छी तरह से निर्मित सर्किट में, बन्दी को हमेशा स्रोत के समानांतर रखा जाता है।
शुल्क
यह एक कम आवृत्ति वाले स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर के आधार पर एक बाहरी उच्च वोल्टेज स्रोत द्वारा निर्मित होता है।संधारित्र समाई को चुना जाता है ताकि यह प्रारंभ करनेवाला के साथ एक निश्चित सर्किट बना सके। इसकी अनुनाद आवृत्ति उच्च वोल्टेज सर्किट के बराबर होनी चाहिए।
व्यवहार में सब कुछ कुछ अलग होता है। जब टेस्ला ट्रांसफार्मर की गणना की जाती है, तो दूसरे सर्किट को पंप करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को ध्यान में नहीं रखा जाता है। चार्ज वोल्टेज बन्दी के टूटने पर वोल्टेज द्वारा सीमित होता है। इसे (यदि तत्व वायु है) समायोजित किया जा सकता है। ब्रेकडाउन वोल्टेज को इलेक्ट्रोड के बीच आकार या दूरी को बदलकर ठीक किया जाता है। एक नियम के रूप में, संकेतक 2-20 केवी की सीमा में है। वोल्टेज का चिन्ह संधारित्र को बहुत अधिक "छोटा" नहीं करना चाहिए, जो लगातार संकेत बदल रहा है।
पीढ़ी
इलेक्ट्रोड के बीच ब्रेकडाउन वोल्टेज पहुंचने के बाद, स्पार्क गैप में एक विद्युत हिमस्खलन जैसा गैस ब्रेकडाउन बनता है। संधारित्र कुंडल पर निर्वहन करता है। उसके बाद, गैस (चार्ज कैरियर्स) में शेष आयनों के कारण ब्रेकडाउन वोल्टेज तेजी से कम हो जाता है। नतीजतन, एक संधारित्र और एक प्राथमिक कॉइल से युक्त दोलन सर्किट का सर्किट स्पार्क गैप के माध्यम से बंद रहता है। यह उच्च आवृत्ति कंपन उत्पन्न करता है। वे धीरे-धीरे फीके पड़ जाते हैं, मुख्य रूप से बन्दी में नुकसान के साथ-साथ द्वितीयक कुंडल में विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के पलायन के कारण। फिर भी, दोलन तब तक जारी रहता है जब तक कि एलसी सर्किट के दोलनों के आयाम की तुलना में स्पार्क गैप में काफी कम ब्रेकडाउन वोल्टेज बनाए रखने के लिए करंट पर्याप्त संख्या में चार्ज कैरियर बनाता है। द्वितीयक परिपथ मेंप्रतिध्वनि प्रकट होती है। इसके परिणामस्वरूप टर्मिनल पर उच्च वोल्टेज होता है।
संशोधन
टेस्ला ट्रांसफॉर्मर सर्किट किसी भी प्रकार का हो, सेकेंडरी और प्राइमरी सर्किट वही रहता है। हालांकि, मुख्य तत्व के घटकों में से एक अलग डिजाइन का हो सकता है। विशेष रूप से, हम उच्च आवृत्ति दोलनों के एक जनरेटर के बारे में बात कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, SGTC संशोधन में, यह तत्व स्पार्क गैप पर किया जाता है।
आरएसजी
टेस्ला के उच्च शक्ति ट्रांसफार्मर में एक अधिक जटिल स्पार्क गैप डिज़ाइन शामिल है। विशेष रूप से, यह RSG मॉडल पर लागू होता है। संक्षिप्त नाम रोटरी स्पार्क गैप के लिए है। इसका अनुवाद इस प्रकार किया जा सकता है: घूर्णन / रोटरी चिंगारी या चाप बुझाने (अतिरिक्त) उपकरणों के साथ स्थिर अंतर। इस मामले में, अंतराल के संचालन की आवृत्ति को संधारित्र चार्जिंग की आवृत्ति के साथ समकालिक रूप से चुना जाता है। स्पार्क रोटर गैप के डिजाइन में एक मोटर (आमतौर पर यह इलेक्ट्रिक होती है), इलेक्ट्रोड के साथ एक डिस्क (घूर्णन) शामिल होती है। उत्तरार्द्ध या तो बंद हो जाता है या संभोग घटकों को बंद करने के लिए संपर्क करता है।
संपर्कों की व्यवस्था और शाफ्ट के रोटेशन की गति का चुनाव ऑसिलेटरी पैक की आवश्यक आवृत्ति पर आधारित होता है। मोटर नियंत्रण के प्रकार के अनुसार, स्पार्क रोटर अंतराल को अतुल्यकालिक और तुल्यकालिक के रूप में प्रतिष्ठित किया जाता है। इसके अलावा, एक घूर्णन स्पार्क गैप के उपयोग से इलेक्ट्रोड के बीच एक परजीवी चाप की संभावना काफी कम हो जाती है।
कुछ मामलों में, पारंपरिक स्पार्क गैप को बदल दिया जाता हैबहुस्तरीय। ठंडा करने के लिए, इस घटक को कभी-कभी गैसीय या तरल डाइलेक्ट्रिक्स (उदाहरण के लिए, तेल में) में रखा जाता है। एक सांख्यिकीय स्पार्क गैप के चाप को बुझाने के लिए एक विशिष्ट तकनीक के रूप में, एक शक्तिशाली एयर जेट का उपयोग करके इलेक्ट्रोड का शुद्धिकरण किया जाता है। कुछ मामलों में, शास्त्रीय डिजाइन के टेस्ला ट्रांसफार्मर को दूसरे बन्दी के साथ पूरक किया जाता है। इस तत्व का उद्देश्य लो-वोल्टेज (फीडिंग) ज़ोन को हाई-वोल्टेज सर्ज से बचाना है।
लैंप का तार
वीटीटीसी संशोधन वैक्यूम ट्यूब का उपयोग करता है। वे एक आरएफ दोलन जनरेटर की भूमिका निभाते हैं। एक नियम के रूप में, ये GU-81 प्रकार के काफी शक्तिशाली लैंप हैं। लेकिन कभी-कभी आप कम-शक्ति वाले डिज़ाइन पा सकते हैं। इस मामले में सुविधाओं में से एक उच्च वोल्टेज प्रदान करने की आवश्यकता का अभाव है। अपेक्षाकृत छोटे डिस्चार्ज प्राप्त करने के लिए, आपको लगभग 300-600 वी की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, वीटीटीसी लगभग कोई शोर नहीं करता है, जो तब प्रकट होता है जब टेस्ला ट्रांसफार्मर स्पार्क गैप पर काम करता है। इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के साथ, डिवाइस के आकार को काफी सरल और कम करना संभव हो गया। लैंप पर एक डिज़ाइन के बजाय, ट्रांजिस्टर पर एक टेस्ला ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाने लगा। आमतौर पर उपयुक्त शक्ति और धारा के द्विध्रुवीय तत्व का उपयोग किया जाता है।
टेस्ला ट्रांसफॉर्मर कैसे बनाते हैं?
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, डिजाइन को सरल बनाने के लिए एक द्विध्रुवीय तत्व का उपयोग किया जाता है। निस्संदेह, क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करना काफी बेहतर है। लेकिन द्विध्रुवीय उन लोगों के लिए काम करना आसान है जो जनरेटर को इकट्ठा करने में पर्याप्त अनुभवी नहीं हैं। कुंडल घुमावदार औरकलेक्टर को 0.5-0.8 मिलीमीटर के तार के साथ किया जाता है। एक उच्च-वोल्टेज भाग पर, तार को 0.15-0.3 मिमी मोटा लिया जाता है। लगभग 1000 मोड़ बने हैं। घुमावदार के "गर्म" छोर पर एक सर्पिल रखा गया है। 10 वी, 1 ए के ट्रांसफार्मर से बिजली ली जा सकती है। 24 वी या उससे अधिक की शक्ति का उपयोग करने पर कोरोना डिस्चार्ज की लंबाई काफी बढ़ जाती है। जनरेटर के लिए, आप ट्रांजिस्टर KT805IM का उपयोग कर सकते हैं।
साधन का उपयोग करना
आउटपुट पर आपको कई मिलियन वोल्ट का वोल्टेज मिल सकता है। यह हवा में प्रभावशाली डिस्चार्ज बनाने में सक्षम है। उत्तरार्द्ध, बदले में, कई मीटर लंबा हो सकता है। ये घटनाएं कई लोगों के लिए बाहरी रूप से बहुत आकर्षक हैं। टेस्ला ट्रांसफार्मर प्रेमियों का उपयोग सजावटी उद्देश्यों के लिए किया जाता है।
आविष्कारक ने स्वयं उपकरण का उपयोग दोलनों को फैलाने और उत्पन्न करने के लिए किया, जिसका उद्देश्य दूरी पर उपकरणों के वायरलेस नियंत्रण (रेडियो नियंत्रण), डेटा और ऊर्जा संचरण है। बीसवीं सदी की शुरुआत में, टेस्ला कॉइल का इस्तेमाल दवा में किया जाने लगा। मरीजों को उच्च आवृत्ति कमजोर धाराओं के साथ इलाज किया गया था। वे, त्वचा की एक पतली सतह परत के माध्यम से बहने वाले, आंतरिक अंगों को नुकसान नहीं पहुंचाते। उसी समय, धाराओं का शरीर पर उपचार और टॉनिक प्रभाव पड़ता था। इसके अलावा, ट्रांसफार्मर का उपयोग गैस डिस्चार्ज लैंप को प्रज्वलित करने और वैक्यूम सिस्टम में लीक की खोज के लिए किया जाता है। हालांकि, हमारे समय में, डिवाइस के मुख्य अनुप्रयोग को संज्ञानात्मक और सौंदर्यपरक माना जाना चाहिए।
प्रभाव
वे डिवाइस के संचालन के दौरान विभिन्न प्रकार के गैस डिस्चार्ज के गठन से जुड़े होते हैं। बुहत सारे लोगलुभावने प्रभावों को देखने में सक्षम होने के लिए टेस्ला ट्रांसफार्मर इकट्ठा करें। कुल मिलाकर, डिवाइस चार प्रकार के निर्वहन उत्पन्न करता है। अक्सर यह देखा जा सकता है कि कैसे डिस्चार्ज न केवल कॉइल से निकलते हैं, बल्कि जमीन की वस्तुओं से इसकी दिशा में भी निर्देशित होते हैं। उनमें कोरोना ग्लो भी हो सकता है। यह उल्लेखनीय है कि कुछ रासायनिक यौगिक (आयनिक) जब टर्मिनल पर लागू होते हैं तो निर्वहन का रंग बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, सोडियम आयन चिंगारी को नारंगी बनाते हैं, जबकि बोरॉन आयन चिंगारी को हरा बनाते हैं।
स्ट्रीमर्स
ये मंद चमक वाले शाखित पतले चैनल हैं। इनमें आयनित गैस परमाणु होते हैं और मुक्त इलेक्ट्रॉन उनसे अलग हो जाते हैं। ये डिस्चार्ज कॉइल के टर्मिनल से या सबसे तेज हिस्सों से सीधे हवा में प्रवाहित होते हैं। इसके मूल में, स्ट्रीमर को दृश्यमान वायु आयनीकरण (आयनों की चमक) माना जा सकता है, जो ट्रांसफार्मर के पास बीबी क्षेत्र द्वारा बनाया गया है।
चाप निर्वहन
यह बहुत बार बनता है। उदाहरण के लिए, यदि ट्रांसफॉर्मर में पर्याप्त शक्ति है, तो ग्राउंडेड ऑब्जेक्ट को टर्मिनल पर लाए जाने पर एक चाप बन सकता है। कुछ मामलों में, वस्तु को बाहर निकलने के लिए स्पर्श करना आवश्यक है, और फिर बढ़ती दूरी पर वापस लेना और चाप को फैलाना आवश्यक है। अपर्याप्त विश्वसनीयता और कुंडल शक्ति के साथ, ऐसा निर्वहन घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है।
स्पार्क
यह स्पार्क चार्ज नुकीले हिस्सों से या टर्मिनल से सीधे जमीन (ग्राउंडेड ऑब्जेक्ट) में उत्सर्जित होता है। स्पार्क को तेजी से बदलते या गायब होने वाली चमकदार फिलीफॉर्म धारियों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है, दृढ़ता से शाखित औरअक्सर। एक विशेष प्रकार का स्पार्क डिस्चार्ज भी होता है। इसे गतिमान कहते हैं।
कोरोना डिस्चार्ज
यह हवा में निहित आयनों की चमक है। यह एक उच्च वोल्टेज विद्युत क्षेत्र में होता है। परिणाम सतह के एक महत्वपूर्ण वक्रता के साथ संरचना के बीबी घटकों के पास आंखों की चमक के लिए एक नीला, सुखद है।
विशेषताएं
ट्रांसफार्मर के संचालन के दौरान, एक विशिष्ट विद्युत कर्कश सुना जा सकता है। यह घटना उस प्रक्रिया के कारण है जिसके दौरान स्ट्रीमर स्पार्क चैनल में बदल जाते हैं। यह ऊर्जा और वर्तमान ताकत की मात्रा में तेज वृद्धि के साथ है। प्रत्येक चैनल का तेजी से विस्तार होता है और उनमें दबाव में अचानक वृद्धि होती है। नतीजतन, सीमाओं पर सदमे की लहरें बनती हैं। चैनलों के विस्तार से उनका संयोजन एक ध्वनि बनाता है जिसे कर्कश माना जाता है।
मानव प्रभाव
इस तरह के उच्च वोल्टेज के किसी भी अन्य स्रोत की तरह, टेस्ला कॉइल घातक हो सकता है। लेकिन कुछ प्रकार के उपकरणों के बारे में एक अलग राय है। चूंकि उच्च-आवृत्ति वाले उच्च वोल्टेज का त्वचा पर प्रभाव पड़ता है, और वर्तमान चरण में वोल्टेज के पीछे काफी होता है, और वर्तमान ताकत बहुत कम होती है, क्षमता के बावजूद, मानव शरीर में निर्वहन हृदय की गिरफ्तारी या अन्य गंभीर विकारों को भड़काने में सक्षम नहीं हो सकता है। शरीर।
