5.3 Будова Трансформатора Тесла

Всі Трансформатори Тесла, і їх аналоги, мають основний елемент будови – це вторинна і первинна котушка, розрядника, конденсатора і термінала. Проте вони мають різні генератори високочастотних коливань.

Первинна обмотка зазвичай містить 5-7 витків мідної трубки або дроту великого діаметру. На вторинну котушку намотано близько 1000 витків дроту меншого діаметру. Форма первинної котушки може бути різною – конічна, горизонтальна, або циліндрична. Також ,на відмінну від звичайного трансформатора, тут немає феромагнітного осердя – завдяки цьому, взаємоіндукція між двома котушками є набагато меншою ніж у звичайних трансформаторах. Первинна котушка, разом із конденсатором, утворює коливальний контур, в якому приймає участь нелінійний елемент – розрядник.

Вторинна обмотка також створює коливальний контур разом із конденсаторами, роль якого виконують термінал і власна міжвиткова ємність. Зазвичай вторинну котушку вкривають якоюсь ізоляцією для запобігання виникненню електричного пробою.

Термінал може бути виконаний у вигляді штиря, сфери, диска або тороїда. Він призначений для утворення іскрових зарядів (повітряних пробоїв).

Розрядник має вигляд двох регульованих електродів. Він повинен бути стійким до проходження струмів великої сили через електричну дугу і мати ефективне охолодження

Основою Трансформатора Тесла є два взаємопов’язаних контури, завдяки яким він має свої особливі властивості та є головними його ознаками. Для повноцінної роботи трансформатора є налаштування коливальних контурів на одну резонансну частоту. Зазвичай налагоджують первинну котушку під частоту вторинної, змінюючи ємність конденсатора або кількість витків на вторинній обмотці до отримання певної напруги на виході трансформатор.

5.4 Ефекти, які можна спостерігати при роботі Трансформатора Тесла

Під час роботи Трансформатор Тесла створює різні візуальні ефекти пов’язані з утворенням різних розрядів – пробоїв у повітрі. Усього розрізняють чотири види розрядів які створює трансформатор :

Стримери (від англ. Streamer) – тонкі, розгалужені канали, що містять іонізовані атоми газу й відщеплені від них електрони. Тьмяно світяться. Відходить від термінала трансформатора прямо в повітря, йдучи в землю не одразу, а поступово стікаючи. Можна сказати, що Стримери – це видима іонізація повітря, що створюється високовольтним полем трансформатора.

Спарк (від англ. Spark) – пучок яскравих, ниткоподібних, іскрових зарядів. Йде з терміналу одразу в землю або заземлений предмет. Часто ці заряди розгалужуються утворюючи іскрові канали, які швидко зникають. Також існує окремий вид цих розрядів - ковзний іскровий розряд.

Коронний розряд – іони, що знаходяться в електромагнітному полі високої напруги та мають гарне блакитнувате світіння. Створюється навколо кривої поверхні із високовольтними частинами.

Дуговий розряд – утворюється в деяких випадках:

- якщо при достатній потужності трансформатора до його термінала піднести заземлений предмет , то між ним і терміналом утвориться дуга (іноді, для того щоб утворилася така дуга, треба безпосередньо торкнутися термінала предметом і потрохи відводити його на більш велику відстань).

- якщо поблизу потужних трансформаторів є заземлені предмети, то часто можна побачити, як розряд йде не тільки від терміналу, а й від самих предметів. Інколи на таких предметах може виникнути коронний або тліючий заряд. Цікаво зауважити, що при нанесені на предмети різних хімічних речовин, колір заряду змінюється. Наприклад іони бору змінюють колір на зелений, а натрію на помаранчевий.

Під час роботи резонансного трансформатора можна почути характерний електричний тріск. Це явище пов’язане з перетворенням стримерів в іскрові канали. Разом із його перетворенням зростає велика кількість сили струму. В той же час канал розширюється – внаслідок цього в ньому стрибкоподібно підвищується тиск, що породжує ударні хвилі. Сукупність усіх хвиль породжує звук, який ми сприймаємо як іскровий «тріск».