Εύκολο πηνίο Tesla!: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Η ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια είναι εδώ! Από ασύρματα φωτιστικά έως ασύρματους φορτιστές και ακόμη και ασύρματα έξυπνα σπίτια, η ασύρματη μετάδοση ισχύος είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία με αναρίθμητες εφαρμογές.

Λάμπα που τροφοδοτείται χωρίς καλώδια; Φορτιστής κινητού τηλεφώνου που δεν χρειάζεται να συνδεθεί; Ένα σπίτι χωρίς βύσματα, χωρίς καλώδια και όλα απλά «λειτουργούν»; Δεν είναι μαγεία, δεν είναι μυστήριο, είναι επιστήμη!

Η εφεύρεση της ασύρματης μετάδοσης ισχύος αποδίδεται τυπικά στον εφευρέτη του 20ού αιώνα Νίκολα Τέσλα, αν και η τεχνολογία μπορεί να είχε χρησιμοποιηθεί πολύ νωρίτερα. Από τότε, ωστόσο, βελτιωμένα σχέδια και μοντέρνα εξαρτήματα καθιστούν αυτό ένα εύκολο έργο DIY που ο καθένας μπορεί να το κάνει με μερικά απλά μέρη!

Ας αρχίσουμε!

ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΤΙΚΟ ΓΕΓΟΝΟΣ: Ένα πηνίο Tesla μπορεί να δημιουργήσει ακόμη και μίνι κεραυνούς που αναβοσβήνουν από την επιφάνεια!

ΠΡΟΣΟΧΗ: Μη χρησιμοποιείτε κοντά σε άτομα με βηματοδότες, ευαίσθητα ηλεκτρονικά ή εύφλεκτα υλικά.

Βήμα 1: Δείτε πώς λειτουργεί

Η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να ταξιδέψει μέσω καλωδίων, σωστά; Λοιπόν, όχι πια!

Αυτή η απλή συσκευή δείχνει πώς η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να μεταδοθεί ασύρματα για να τροφοδοτήσει όλους τους τύπους ηλεκτρικών συσκευών για ευκολία, αναγκαιότητα ή απλή απίστευτη έκπληξη!

Ετσι δουλευει. Δημιουργούμε ένα σύστημα που μετατρέπει χαμηλή τάση σε υψηλή και ταυτόχρονα ενεργοποιείται και απενεργοποιείται πολύ γρήγορα. Αυτό είναι το μόνο που χρειάζεται για τη μετάδοση ασύρματης ηλεκτρικής ενέργειας. Μερικά βολτ ηλεκτρικής ενέργειας περνούν στη μία πλευρά ενός πηνίου σύρματος και σε έναν γειωμένο πυκνωτή που συνδέεται με την αρνητική πλευρά του τροφοδοτικού. Η άλλη πλευρά του πηνίου συνδέεται με τον συλλέκτη ενός τρανζίστορ, μια συσκευή που μπορεί να απενεργοποιήσει τη ροή ρεύματος με βάση ένα σήμα εισόδου και στη συνέχεια επίσης με τη γείωση. Αυτό προκαλεί δύο πράγματα να συμβούν. Ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει ενώ το πηνίο (με βάση αυτό) αρχίζει να εκπέμπει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Αυτό το πηνίο τοποθετείται στη συνέχεια γύρω από ένα δεύτερο πηνίο με πολλές περισσότερες περιελίξεις ενός μικρότερου καλωδίου μετρητή που δημιουργεί έναν μετασχηματιστή, μετατρέποντας μια χαμηλή τάση εισόδου σε μια πολύ υψηλή τάση στο δεύτερο πηνίο. Αυτό το δευτερεύον πηνίο συνδέεται στη συνέχεια τόσο με μια αντίσταση που είναι συνδεδεμένη στην πηγή ισχύος όσο και με τη βάση του τρανζίστορ, η οποία στη συνέχεια διακόπτει τη ροή του ρεύματος στο πρώτο κύριο πηνίο.

Αυτή η διαμόρφωση κυκλώματος δημιουργεί ένα βρόχο ανάδρασης που ενεργοποιεί και απενεργοποιεί αυτόματα το δευτερεύον πηνίο εκατοντάδες φορές ανά δευτερόλεπτο, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό πεδίο υψηλής τάσης, υψηλής συχνότητας ικανό να μεταδίδει ασύρματη ηλεκτρική ενέργεια!

Αρκετά απλό, σωστά;

FUN FACT: Ένα τρανζίστορ είναι αυτό που κάνει τους επεξεργαστές στους υπολογιστές να λειτουργούν, επομένως, στην ουσία, χτίζουμε έναν εξαιρετικά απλό υπολογιστή για τον έλεγχο του Tesla Coil μας!

Βήμα 2: Τι θα χρειαστείτε

Το πιο ωραίο πράγμα σε αυτό το έργο είναι η απλότητά του! Αυτός είναι ο απλούστερος και ευκολότερος σχεδιασμός κυκλώματος Tesla Coil στον κόσμο! Με μερικά απλά μέρη θα δημιουργήσετε τα δικά σας μίνι κεραυνούς και θα τροφοδοτήσετε ασύρματα τα κινητά σας σε χρόνο μηδέν!

Εδώ είναι τα μέρη που θα χρειαστείτε:

(1) Breadboard Circuit (A-J/1-17) (1) MJE3055T Transistor with Heat Sink (3) 104.1uF Ceramic Capacitors (1) 1K Resistor (1) Solid Core 16 ga. Μονωμένο καλώδιο χαλκού, ~ 1,5ft. (1) Σωλήνας PVC 2 "x 2,5" διάμετρος. (1) AWG 27 Insulated Magnet Wire (1) PVC Pipe 7 "x 2" diam. (1) 3 "Steel Washer (5) Jumper Wires (1) 12v/1A Τροφοδοτικό (2) 8 "x 10" Plexiglass Sheets (4) 5/15 "Threaded Rod (16) 5/16" Nuts (16) 5/16 "Washes (8) 5/ Καπάκια από καουτσούκ 16"

ΠΑΡΤΕ ΤΟ ΠΛΗΡΕΣ ΚΙΤ

Επίσης, πάρτε το διάγραμμα κυκλώματος εδώ.

Διασκεδαστικό γεγονός: Ο Τέσλα χρησιμοποίησε ένα κενό σπινθήρων υψηλής τάσης για να ελέγξει το κύκλωμά του. θα χρησιμοποιήσουμε κάτι λίγο πιο μοντέρνο και αξιόπιστο, ένα τρανζίστορ MJE3055T.

Βήμα 3: Τυλίξτε τα πηνία σας

Για να ξεκινήσουμε, θα πρέπει να σβήσουμε τα πηνία. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει να είμαστε ακριβείς και ακριβείς, διαφορετικά τα πηνία μας δεν θα λειτουργούν σωστά.

Προμηθευτείτε πηνία και πλήρη εξαρτήματα εξαρτημάτων εδώ

Πρώτον, θα φτιάξουμε το κύριο πηνίο μας. Θα τυλίξουμε τον κοντό μας σωλήνα PVC 2,5 "με τα 16 ga. Μονωμένο καλώδιο χαλκού κάνοντας τρεις περιστροφές ομοιόμορφα σε απόσταση περίπου 1/4" μεταξύ τους και ασφαλίζοντας με ταινία. Στη συνέχεια, απογυμνώστε τις άκρες.

Στη συνέχεια, θα πάρουμε το PVC μας 2 "και θα ευθυγραμμίσουμε το καλώδιο μαγνήτη κατά περίπου 1/4" από το κάτω μέρος και θα το ασφαλίσουμε με ταινία αφήνοντας αρκετές ίντσες επιπλέον στο τέλος. Τώρα έρχεται το κουραστικό κομμάτι οπότε βολευτείτε. Θα τυλίξουμε τώρα το καλώδιο μαγνήτη αρκετές εκατοντάδες φορές μέχρι να φτάσουμε περίπου το 1/4 "από την κορυφή. Φροντίστε να τυλίγετε σφιχτά, ίσια και χωρίς κενά μεταξύ των περιελίξεων. Επίσης, φροντίστε να προσθέσετε ένα κομμάτι ταινίας κάθε ίντσα περίπου Μόλις φτάσετε στην κορυφή, αφήστε μερικά εκατοστά επιπλέον σύρμα, κόψτε και απογυμνώστε και τα δύο άκρα τρίβοντας ελαφρά τα άκρα του σύρματος. Στη συνέχεια, μπορείτε να ασφαλίσετε το τύλιγμα σας τυλίγοντας με ταινία από πάνω προς τα κάτω. Τέλος, πιέστε το απογυμνωμένο άκρο σύρματος μεταξύ του επάνω μέρους του PVC και του πλυντηρίου σας 3 ιντσών και στερεώστε το με κόλλα. Αυτό θα λειτουργήσει ως δευτερεύον πηνίο και καπάκι πομπού.

Βήμα 4: Δημιουργήστε το κύκλωμά σας

Υπάρχουν μόνο μερικά μέρη, οπότε η κατασκευή του κυκλώματός σας είναι απλή. Απλά βεβαιωθείτε ότι έχετε το διάγραμμα κυκλώματος χρήσιμο ενώ ακολουθείτε.

Πρώτα θα εγκαταστήσουμε τα τρία σκέλη του τρανζίστορ σε εγκοπές ψωμιού E1, E2 και E3 με την ψύκτρα και το μπροστινό μέρος του τρανζίστορ στραμμένο προς τα πίσω προς την υποδοχή F.

Στη συνέχεια, θα εισάγουμε τους τρεις πυκνωτές στις υποδοχές H14/H17, I14/I17 και J14/J17 αντίστοιχα, έτσι ώστε να βρίσκονται παράλληλα.

Τώρα, ας συνδέσουμε το πρώτο σκέλος του τρανζίστορ στη μία πλευρά των πυκνωτών μας με ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα. Συνδέστε το ένα άκρο ενός καλωδίου βραχυκυκλωτήρα στην υποδοχή D1 και το άλλο στην F14.

Στη συνέχεια, θα συνδέσουμε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από την άλλη πλευρά των πυκνωτών μας πίσω εκεί που θα είναι η γείωσή μας. Συνδέστε το ένα άκρο ενός καλωδίου βραχυκυκλωτήρα στην υποδοχή F17 και το άλλο άκρο στην υποδοχή D5.

Τοποθετήστε το ένα άκρο του αντιστάτη σας στην ίδια στήλη, τη σχισμή C5 και συνδέστε το άλλο άκρο της αντίστασης στη βάση του τρανζίστορ εισάγοντάς το στην υποδοχή C3.

Στη συνέχεια, συνδέστε το ένα τελευταίο καλώδιο άλτη στην υποδοχή A5 και το άλλο άκρο στην υποδοχή B11. Αυτό θα μας επιτρέψει να συνδεθούμε με το κύριο πηνίο μας.

Τώρα θα εισάγουμε το δευτερεύον πηνίο μας στο πρωτεύον πηνίο διατηρώντας το στο κέντρο.

Το κάτω σύρμα του κύριου πηνίου σας μπορεί να εισαχθεί στην υποδοχή A11. Το επάνω καλώδιο από το πρωτεύον σας μπορεί να συνδεθεί στην υποδοχή A2. Συνδέστε το δευτερεύον πηνίο σας εισάγοντας το κάτω σύρμα στην υποδοχή A3 και τη βάση του τρανζίστορ σας.

Ελέγξτε όλες τις συνδέσεις πριν προχωρήσετε.

Τέλος, συνδέστε το θετικό από το τροφοδοτικό (+) στην υποδοχή B5 και συνδέστε το αρνητικό από το τροφοδοτικό (-) στην υποδοχή B1.

Μπορείτε τώρα να δοκιμάσετε προσεκτικά το κύκλωμά σας συνδέοντάς το στιγμιαία.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Για να αποφύγετε την υπερθέρμανση, τροφοδοτήστε το Tesla Coil μόνο για μικρές διάρκειες που δεν υπερβαίνουν τα 20 δευτερόλεπτα ή λιγότερο.

Βήμα 5: Κατασκευάστε το περίβλημα

Τώρα θα χτίσουμε ένα περίβλημα για να εμφανίσουμε το Tesla Coil. Αυτό το περίβλημα είναι επίσης σημαντικό προκειμένου να απομονωθεί το πηνίο από εύφλεκτα υλικά και ευαίσθητα ηλεκτρονικά καθώς και να διατηρηθεί το πηνίο όρθιο και να παρασχεθεί μια πλατφόρμα για πειραματισμούς.

Πρώτα θα τοποθετήσουμε ένα πλυντήριο, παξιμάδι και τελικό καπάκι σε κάθε ράβδο με σπείρωμα. Στη συνέχεια, μπορούμε να ανοίξουμε μια τρύπα 5/16 σε κάθε γωνία των φύλλων πλεξιγκλάς μας.

Στη συνέχεια, εισάγετε τις τέσσερις ράβδους στις οπές σε ένα από τα φύλλα πλεξιγκλάς σας και προσθέστε μια ροδέλα και παξιμάδι για να στερεωθούν, δημιουργώντας τη βάση του περιβλήματος.

Στη συνέχεια, τοποθετήστε το κύκλωμα και το πηνίο σας πάνω από το φύλλο, βεβαιωθείτε ότι είναι κεντραρισμένο και αφαιρέστε το αυτοκόλλητο υπόστρωμα από το breadboard για να το τοποθετήσετε στην πλατφόρμα.

Τέλος, προσθέστε ένα παξιμάδι και ένα πλυντήριο σε κάθε μία από τις ράβδους, τοποθετήστε το δεύτερο φύλλο πλεξιγκλάς στην κορυφή και ρυθμίστε το ώστε να κρατάει καλά το πηνίο στη θέση του. Μόλις ασφαλιστεί, προσθέστε ένα επιπλέον πλυντήριο και παξιμάδι σε κάθε ράβδο, σφίξτε και προσθέστε ένα τελικό καπάκι σε καθένα.

Το περίβλημα σας είναι πλέον πλήρες και το Tesla Coil σας είναι τώρα έτοιμο για χρήση!

Βήμα 6: Πείραμα, Παρατήρηση και Λειτουργία

Τώρα που ολοκληρώθηκε το Tesla Coil, μπορείτε να ξεκινήσετε τον πειραματισμό σας.

Τώρα μπορείτε να συνδέσετε την τροφοδοσία και να παρακολουθήσετε τους λαμπτήρες φλόγας να ανάβουν σαν μαγεία μόλις τοποθετηθούν κοντά στο πηνίο. Παρακολουθήστε τους σπινθήρες να πετούν όταν τοποθετούνται μεταλλικά αντικείμενα κοντά στο πηνίο (προσέξτε) ή χρησιμοποιήστε ένα ψηφιακό πολύμετρο για να παρατηρήσετε το πεδίο υψηλής τάσης σε διάφορες αποστάσεις από το πηνίο σας. Μπορείτε ακόμη να ρυθμίσετε το πηνίο σας ανυψώνοντας ή κατεβάζοντας το πρωτεύον πηνίο σε δείτε τις επιπτώσεις της διαφορετικής τοποθέτησης.

Θέλετε να πάτε ένα βήμα παραπέρα; Προσθέστε μια αντίσταση σε ένα LED για να δημιουργήσετε τον δικό σας ασύρματα λαμπτήρα. Μπορείτε ακόμη και να πειραματιστείτε με ασύρματα πηνία φόρτισης για να δημιουργήσετε τον δικό σας ασύρματο φορτιστή για κινητές συσκευές. Οι πιθανότητες είναι ατελείωτες!

Ποιες πραγματικές εφαρμογές έχει αυτή η τεχνολογία; Πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτή η τεχνολογία στο μέλλον; Τι θα κάνετε με το Easy Tesla Coil σας;

Δοκιμάστε αυτό το έργο και πείτε μας πώς βγαίνει το δικό σας δημοσιεύοντας φωτογραφίες, σχόλια και ερωτήσεις στην παρακάτω ενότητα σχολίων!

Μάθετε περισσότερα στη διεύθυνση: https://DrewPaulDesigns.com Πάρτε το κιτ: