Как работает шар тесла

Обновлено: 05.07.2024

Update Required To play the media you will need to either update your browser to a recent version or update your Flash plugin.

Перед вами плазменный шар, принципиальную схему которого разработал один из величайших изобретателей 19 и 20 веков Никола Тесла в 1894 году. Современная версия плазменного шара была запатентована студентом MIT(эм ай ти ) Биллом Паркером в 1971 году. Принцип работы лампы основан на использовании тока высокой частоты (порядка 30 тысяч Гц) и напряжения ( порядка 10 тысяч В). Собственно для изучения свойств такого тока Тесла и изобрел свой шар.
Так что происходит, когда ток с такими параметрами проходит через находящуюся внутри шара смесь инертных газов? Оказывается, проходя через газ, ток ионизирует его молекулы. В результате этого образуется плазма – особое состояние газа, в котором электроны отрываются от атомов, в результате чего газ получает возможность проводить электрический ток. Каждый плазменный лучик, который вы видите, на самом деле является потоком заряженных частиц. Этот поток достигает стекла, через которое он частично утекает в окружающий воздух, ионизируя его. Но большая часть тока утекает через стекло дальше в проводящее основание шара, которое затем соединяется с землей.
А почему, когда мы подносим руку к шару, плазменные лучи притягиваются к нам? Дело в том, что мы проводим ток, причем проводим его намного лучше, чем это делает воздух. Поэтому электрический ток начинает легко проходить сквозь нас дальше в землю. Мы при этом практически ничего не чувствуем, потому что сила тока (а именно она определяет опасность тока для нас) оказывается очень маленькой.
Интересно, что благодаря этому же эффекту так называемые емкостные экраны мобильных устройств (например айфона) реагируют на наше прикосновение. Прикасаясь к экрану, мы позволяем большему количеству тока утечь в нас, чем раньше утекало в воздух, в результате чего изменяются электрические параметры электросхемы телефона, и он отвечает на наше прикосновение.
Отличается ли плазма внутри шара Тесла от плазмы, которая присутствует в плазменных телевизорах? Принципиально нет. В обоих случаях это низкотемпературная плазма, возникающая под действием электромагнитного поля.

Прежде чем мы создадим этот проект, я должен предупредить вас о безопасности.

Это устройство выдает высокое напряжение — до 25 000 вольт и может вас убить. НЕ ЗАМЕНЯЙТЕ НИКАКИЕ КОМПОНЕНТЫ ИЛИ ЧАСТИ КОМПОНЕНТОВ НА ДРУГИЕ ЧАСТИ С ИНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ! Это важно для вашей безопасности. Еще, прежде чем создавать этот проект, я бы порекомендовал вам провести кое-какие исследования о высоких напряжениях. Также имейте в виду, что это не проект начального уровня, и вам нужно будет иметь опыт работы с обратными трансформаторами, высокими напряжениями и смертельными токами.

Вы были предупреждены.

Шаг 1: Методы: 1 и 2

Есть два способа сделать плазма лампу. Оба используют трансформаторы обратного хода переменного тока, но используют разные драйверы. Это важно знать, потому что вы будете создавать драйвер самостоятельно и должны выбрать свой метод, основываясь на нескольких факторах.

Метод 1 использует таймер 555 для включения и выключения мосфета. В нём используется меньше компонентов и его легче собрать.

Метод 2 использует чип TL494, который можно купить онлайн. Этот метод более сложный, но он дает вам больше контроля над схемой и позволяет даже вводить аудио.

Для начинающих я рекомендую метод 1, потому что в нём легче получить желаемую частоту. Если вы используете правильные компоненты, то частота установлена на безопасное значение. Это важно, потому что, если частота слишком низкая, вы словите неприятный шок. В конце этой инструкции я покажу 2 видео, в которых рассказывается, как настроить драйвер так, чтобы дуги были безопасны в работе.

Шаг 2: Метод 1: компоненты

Чтобы сделать лампу Tesla, нам нужен высокочастотный источник питания переменного тока. Также будет хорошо, если частоту можно будет регулировать для улучшения дуги. Мы будем делать наш собственный трансформатор обратного хода. Однако этот шаг можно пропустить, если у вас есть трансформатор обратной связи переменного тока.

чип 555
потенциометр 22к
резистор 10к
резистор 56 Ом
конденсатор 2,2 нф
регулятор напряжения 7809
зеленый светодиод
резистор 680 Ом
МОП-транзистор с N-канальным питанием (IRFP250, IRFP260, IRFP450 и т. д.)
Источник постоянного тока 12-24 В при 3 А или более (у меня напряжение 12 В при 18 А)

обратный трансформатор
30 метров магнитного провода 30 калибра (0,255 мм)
30 см магнитного провода 22 калибра (0,644 мм)
Электроизоляционная лента
Тефлоновые ленты
Для корпуса
Коробка проекта
Различные винты и гайки
Сверла
60 ваттная лампочка

Как видите, в этом проекте есть разные шаги. Я предполагаю, что у вас нет обратноходового преобразователя переменного тока. Преобразователи от современных телевизоров, компьютерных мониторов и других устройств — для постоянного тока, потому в них встроен внутренний диод, который выпрямляет импульс обратного хода. Если вы можете найти портативный мини телевизор, скорее всего, вы найдёте вариант AC, и сможете использовать его. Но самое интересное в этом проекте — это намотка собственного трансформатора, поэтому я проведу вас по всем шагам.

Шаг 3: Собираем драйвер

Здесь особо нечего сказать. Просто убедитесь, что вы правильно установили соединения на чипе 555. Пока не беспокойтесь о подключении первичной обмотки, мы вернемся к этому после сборки трансформатора.

Шаг 4: Метод 2: компоненты

Чтобы сделать плазменный шар, нам нужен высокочастотный источник питания переменного тока. Также будет нужно, чтобы частота была настраиваемой, чтобы получить лучшую дугу и самый чистый звук. Мы будем делать наш собственный трансформатор обратного хода.

ШИМ TL494
потенциометр 10к
потенциометр 22к
резистор 2.2к
резистор 10 Ом
100 нф конденсатор
10 нф конденсатор
47 нф конденсатор
200 мкФ конденсатор
МОП-транзистор с N-канальным питанием (IRFP250, IRFP260, IRF540, IRFP450, IRFP064 [я использую такой])
UF4007 или быстрый диод
аудио разъем-папа
регулятор напряжения 7812
Источник постоянного тока 12-24 В при 3 А или более
Обратноходовой преобразователь переменного тока (домашние не очень хорошо работают)

Коробка проекта
Различные винты и гайки
Сверла
60 ваттная лампочка

Как видите, у этого метода много дополнительных частей. Другим недостатком является то, что большинство самодельных преобразователей, которые я пробовал, не работают с этой схемой. Но если вы все же хотите попробовать сделать самодельный преобразователь, переходите к следующему шагу.

Шаг 5: Создаём преобразователь

обратный трансформатор
30 метров магнитного провода 30 калибра
30 см магнитного провода 22 калибра
Электроизоляционная лента
Тефлоновые ленты

Что такое обратноходовой трансформатор?

Обратноходовой трансформатор — это трансформатор, который можно найти в ЭЛТ-мониторах и телевизорах. Он используется для создания высокого напряжения и генерирования электронного луча для проецирования изображений на экран. Вы можете легко выпаять такой из телевизора или ЭЛТ-монитора при помощи паяльной лампы.

Посмотрите на обратноходовой трансформатор, который у вас на руках. Вам нужно получить ферритовый сердечник. Ферритовый сердечник — это оголенный стержень феррита, который соединяется внутри с трансформатором. Для этого попробуйте несколько раз ударить по ферритовому сердечнику резиновым молотком. Если это не поможет, погрузите трансформатор в горячую воду и попытайтесь ослабить лак, удерживающий сердечник на месте. Как только вы сможете покачивать сердечник, попробуйте удалить металлическую скобу, которая удерживает его на месте. Как только это будет сделано, две части сердечника должны выпасть из трансформатора.

Вы на полпути! Далее, посмотрите, насколько большой ваш сердечник. Самые большие сердечники обычно находятся в больших телевизорах, но я использовал самое маленькое ядро, которое смог найти, чтобы сэкономить место. Мы ищем вариант примерно на 10000 вольт.

Затем возьмите картонную карточку и загните ее в трубку, которая может поместиться вокруг цилиндрической стороны вашего сердечника.

Я нарисовал диаграмму, чтобы всё было наглядно.

Затем начните наматывать проволоку 30 калибра вокруг трубки. Начните намотку на расстоянии примерно 1,5 см от края бумаги, потому что намотка, расположенная слишком близко к сердечнику, приведет к дуге. Обмотайте провод вокруг трубки, убедившись, что мотки плотно прилегают друг к другу и не перекрываются. Наматывайте, пока вы не достигнете 1,5 см до конца бумаги. Затем поместите кусок изоленты поверх края обмотки. Оберните обмотку большим количеством тефлоновой ленты и накройте ее слоем изоленты.

Затем начните наматывать второй слой поверх предыдущего. Обмотайте примерно на 5 оборотов меньше, остановитесь, закройте тефлоном и изолентой и запустите новый слой, который намотайте поверх предыдущей намотки. Делайте это до тех пор, пока у вас не останется места. На последней обмотке заклейте всю вторичную ленту большим количеством изоленты.

Для первичной обмотки сделайте 7 витков проводом 22 калибра вокруг другой стороны сердечника. Готово!

Шаг 6: Тестирование трансформатора и его подготовка

Подсоедините трансформатор к схеме и проверьте его. Возьмите карандаш с проволокой, прикрепленной к нему. Подсоедините один конец провода к одному концу вторичной обмотки. Затем подключите источник питания 12-24 В к входу драйвера. Встряхните его.

Если вы слышите шум, значит, он работает. Медленно соедините вторичные провода вместе, используя карандаш. Фиолетовая электрическая дуга должна прыгать с одного конца на другой. Если всё так, то попробуйте отрегулировать 22к потенциометр, чтобы изменить частоту и получить тихую толстую дугу.

Если у вас не получилось, то есть несколько вещей, которые могут пойти не так:

Ваша вторичная катушка дает внутреннюю дугу. Вы должны перемотать вторичную катушку и использовать больше изоляции.

Работает и внезапно останавливается:

Ваш мосфет может быть неисправен. Проверьте его на короткое замыкание с помощью мультиметра.
Ваш чип 555 сгорел. Замени его.

Ничего не происходит при включении драйвера. Возможно, вы неправильно прочитали схему. Проверьте все соединения.

Если вы слышите шум, значит, все работает. Медленно соедините вторичные провода вместе, используя карандаш. Фиолетовая электрическая дуга должна прыгать с одного конца на другой. Если всё так, попробуйте отрегулировать оба потенциометра, чтобы изменить частоту и рабочий цикл. Попробуй получить тихую толстую дугу. При желании вы можете подключить музыкальный проигрыватель к аудиоразъему и проверить, будет ли дуга воспроизводить музыку. Если все это произойдет, то поздравляю! Вы почти закончили.

Если это не так, то есть несколько вещей, которые могут пойти не так.

Ваша вторичная катушка дает внутреннюю дугу. Вы должны перемотать вторичную катушку и использовать больше изоляции.
Работает и внезапно останавливается. Ваш мосфет может быть неисправен. Проверьте на короткое замыкание с помощью мультиметра.
Ничего не происходит при включении драйвера. Возможно, вы неправильно прочитали схему. Проверьте все соединения.

Дополнительное вощение

Эта часть довольно крута. Если вы используете мелки для воска, снимите бумагу со всех мелков. Возьмите старую банку, например, консервную, и поместите мелки в неё. Поместите банку на очень слабый огонь на плиту. Растопите воск полностью. Затем возьмите кусочек алюминиевой фольги и создайте форму для вашего обратноходового трансформатора.

Попытайтесь сделать коробку, в которую поместится трансформатор. Поместите его в форму так, чтобы вторичный и первичный провода торчали вверх. Затем медленно вылейте воск на трансформатор, пока он не будет полностью погружен. Покачайте форму немного, чтобы воск просочился в отверстия в трансформаторе. Дайте коробке полежать одну ночь, чтобы всё остыло.

Когда вы вернетесь на следующий день, снимите фольгу. Вы получите блок воска с 4 торчащими проводами. Это должно помочь вашему трансформатору работать дольше и предотвратить дуги.

Шаг 7: Включаем!

Поместите металлическое основание вашей лампочки на высоковольтные выходы вашего трансформатора и включите его!
Пожалуйста, посмотрите это видео, которое поможет вам с настройкой и эксплуатацией плазменного шара:

И помните, что высокое напряжение может быть смертельным, если работать с ним неправильно. Будьте осторожны и веселой вам сборки!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Описание

Внешне светильник напоминает магический шар на подставке, похожий на артефакт из фантастических фильмов. При его изготовлении применяются современные технологии, поэтому качество оригинального изобретения соответствует самым высоким стандартам. Из замечательных свойств, которыми обладает светильник, можно назвать его способность снимать стрессы и усталость.

Способ работы

Всем доброго времени суток.

К сожалению, в стране у нас не самые гуманные цены и стоимость того самого ночника была порядка 800 000 белорусских рублей (что-то около 40$ при средней ЗП по стране в $300). Отдавать такую сумму за ночник я не планировал и поэтому пришлось провести с дочкой срочные переговоры в ходе которых была установлена договоренность, что пока она получит kinder surprise, а ночник мы вместе с ней поищем дома в интернете. . Тут хочу сказать, что цены у местных онлайн продавцов немногим лучше магазинных, а потому было принято решение о поиске этого ночника на Aliexpress и eBay. Как выяснилась, средняя цена его на этих торговых площадках — $10, можно найти чуть-чуть дешевле, а можно немного дороже. Я же в процессе поиска наткнулся на аукцион на eBay, который у меня получилось выиграть за $6.01 (что-то около 120 000 белорусских рублей) — выгода очевидна. Продавец отправил посылку достаточно оперативно, снабдив ее при этом треком, движение по которому можно посмотреть здесь. Так мы стали обладателями молнии — именно так называет моя дочурка этот плазменный шар.

Спустя несколько недель на почте мне выдали бумажный пакет приличных размеров внутри которого находился заказанный ранее ночник. Поставляется он в довольно симпатичной картонной упаковке с красочной типографией, но из-за того, что упакована она была в конверт, а не дополнительную коробку — заводская упаковка за время путешествия из Китая в Беларусь хоть и не сильно, но пострадала.

Чего-то особенно интересного на коробке не изображено и не написано (если не считать сноску на международный стандарт ISO9001-2000, которая имеется на 4 сторонах коробки). На одной из стенок нарисована схема находящегося внутри ночника.

Благодаря хорошей заводской упаковке и удаче сам ночник пришел ко мне целым и невредимым. Немалую роль в этом сыграла специальная картонная вставка, которая закрывает пластиковый шар и придает прочность всей упаковке. В коробке, помимо ночника, находилась черно-белая инструкция и USB кабель для подключения ночника к сети.

В живую же наш ночник выглядит следующим образом:

К качеству изготовления претензий у меня не возникло — пластик отлит аккуратно, особо страшных следов литья не видно. К тому же у него напрочь отсутствовал какой-либо неприятный запах. На черном пластике не остаются отпечатки от пальцев, а прозрачная колба закреплена надежно — не шатается и не шевелится . Высота ночника примерно 13 сантиметров.

Диаметр шара около 8 сантиметров. Вообще, хоть я и читал описание продавца в котором указаны размеры ночника, я думал, что он будет совсем крошечным, но в реальности он оказался очень хороших размеров. Не большой и не маленький — для ребенка самое оно. Конечно, тот светильник, который мы видели в магазине был побольше, но не на много. Так что жалеть о компактных размерах не пришлось .

Вес ночника 134 грамма. С одной стороны малый вес — это хорошо, а с другой не очень. Из-за того, что он легкий и у него отсутствуют резиновые ножки, ночник ездит по горизонтальным поверхностям при приложении малейшего усилия, что не очень хорошо. В общем, надо с ним аккуратно и следить чтобы он не упал.

Питаться ночник может как от батареек, так и от сети. Батарейный отсек расположен в нижнем части основания. Для работы требуется 4 батарейки типоразмера ААА. Если честно, то этот способ работы я включал только для проверки — да, ночник работает от батареек, но вот на сколько их хватит — это совсем другой вопрос.

Самый простой и практичный способ — подключение шара к сети, благо разъем есть, кабель в комплекте так же имеется.

Больше ничего интересного во внешнем виде этого ночника нет. Можно включать его в розетку и смотреть как он работает, но перед этим немного теории на тему что это такое, как оно функционирует и о мерах безопасности, которых следует придерживаться при обращении с катушкой Тесла.

Теперь, зная все это, можно включать ночник в розетку. Сразу после подключения, внутри шара появляется множество маленьких и безобидных (помним о мерах предосторожности) молний.

Смотрится все это очень красиво и завораживающе. Молнии плавают и перемещаются создавая при этом ни с чем несравнимый зрительный эффект. Ну и кто же не трогал этот шар руками, пробы привлечь внимание молний к своей конечности .

но если при дневном свете все это смотрится красиво, то в темноте это выглядит просто потрясающе (не постесняюсь этого слова). Но тут лучше увидеть самостоятельно (хотя я уверен, что почти каждый видел и трогал подобную вещь):

Ну и конечно же потрогаем шарик руками .

И просто прикоснемся к нему:

А в завершении проверка утверждения о свечении энергосберегаек:

И вправду светится, даже когда лампа отключена от розетки .

Так что смело могу рекомендовать вам данный ночник к покупке — поверьте, жалеть не придется. . Главное, не тыкайте в него железными предметами и все будет хорошо — катушка Тесла будет служить вам верой и правдой много-много лет .

На этом в принципе все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Описание

Способ работы

Изобретение плазменного светильника и принцип работы.

Плазма-шар в подарок.

Шар Теслы — это идеальный подарок. Ведь его завораживающая красота придется по вкусу всем без исключения, независимо от пола и возраста. Взрослым будет приятно украсить дом стильным и необычным предметом интерьера, а дети очень любят трогать поверхность шара и любоваться миниатюрными молниями, бьющими в место соприкосновения с рукой. Мерное, успокаивающее свечение, окажет благоприятное воздействие на нервную систему и поможет снять усталость после тяжёлого трудового дня. А ещё, с помощью магического шара, можно показывать детям фокусы и проводить вместе с ними различные физические опыты, например такие как в этом видео.

Нас часто спрашивают, опасны ли магические шары для окружающих, а особенно для детей. Отвечаем — нет, не опасны, нужно лишь соблюдать несколько основных правил предосторожности:

Не подносить к поверхности шара электронные и радио устройства ( мобильные телефоны, плееры тачпады и т.д.)
Не класть на поверхность шара металлические предметы ( за исключением случаев, когда это необходимо для опытов)
Не прикасаться одновременно к поверхности шара и заземлённому объекту (батарее например)
Естественно, не стучать по шару и не ронять его.
Рекомендуется отключать светильник на 10-15 минут, через каждые 3-4 часа непрерывной работы.

Всего Вам, хорошего! И, до связи.

Всем доброго времени суток.

В живую же наш ночник выглядит следующим образом:

Ну и конечно же потрогаем шарик руками .

И просто прикоснемся к нему:

А в завершении проверка утверждения о свечении энергосберегаек:

И вправду светится, даже когда лампа отключена от розетки .

На таймере 555 серии есть море интересных и простых радиолюбительских конструкций. Одной из таких конструкций является обратноходовый или однотактный преобразователь напряжения. Конструкция самого преобразователя достаточно проста и надежна в работе. Внутри микросхемы нет дополнительного усилителя по напряжению, поэтому выходной сигнал микросхемы нужно дополнительно усилить.

В качестве усилительного каскада использована комплементарная пара отечественных маломощных транзисторов серии КТ3102 и КТ3107, хотя можно и использовать более мощные пары, например КТ814 и КТ815, КТ816 и КТ817. Без усилителя, напряжения на выходе микросхемы может быть недостаточным для срабатывания полевого транзистора.
На конденсаторе 68нФ и резисторе 120 Ом собран фильтр для гашения обратного напряжения. Без фильтра может из строя выйти мосфет.

Резистор фильтра желательно использовать с мощностью 1-2 Ватт, его номинал можно отклонить в ту или иную сторону на 10%, на работу устройства это не повлияет.

Диод КД212 можно заменить на импортный быстродействующий диод серии UF4007.
В схеме можно использовать полевой транзистор IRF3205 илиIRL3705, заранее укрепленный на теплоотвод. В ходе работы резистор 120 Ом и полевой транзистор должны греться, это вполне нормально.

В качестве трансформатора использован строчник - трансформатор от строчной развертки отечественного телевизора, трансформатор буквально любой. Вторичная обмотка заводская, а первичную придется мотать самим - 5 витков провода с диаметром 1.5-2мм, для удобства обмотка намотана двумя жилами многожильного провода в силиконовой изоляции.

В качестве шара использована обыкновенная лампа накаливания (мощность не важна), лампы можно использовать как рабочие, так и вышедшие из строя.

Внимание! Не советуется долго играть с плазменным шаром, иногда температура дуги расплавляет стеклянную оболочку лампы, тогда вы рискуете получить удар тока в 2-4 киловольт и с нешуточной силой тока в 90 мА! Это может привести к очень серьезным последствиям. Ни в коем случае не дотрагивайтесь концов вторичной обмотки строчника, это смертельно опасно!

Читайте также: