DC12V Tesla Coil Kit - набор для сборки трансформатора Теслы

Всем привет.

Сегодняшний обзор будет посвящен очередному набору для самостоятельной сборки, приобретенному мною на eBay. На этот раз речь пойдет о DC12V Tesla Coil Kit - наборе для сборки трансформатора Теслы.

Давно себе хотел нечто подобное и вот, так сказать, свершилось :) Правда, пока что речь пойдет о миниатюрном наборе, но в дальнейшем планирую обзавестись более мощной конструкцией.

На момент совершения покупки продавец был выбран совершенно случайно методом научного математического тыка. Но сейчас, после того, как все было благополучно получено и проверено на работоспособность могу сказать, что продавец добросовестно относится к своим обязанностям. Это же может подтвердить и заработавший не так давно сервис проверки продавцов. Если кому-то интересно, то полную информацию по продавцу можно посмотреть здесь.  После непродолжительной переписки была достигнута договоренность о том, что посылка будет отправлена с полноценным треком. Информацию о ее движении из Китая в Беларусь можно посмотреть здесь. 

Пришел набор в небольшом полиэтиленовом пакете серого цвета. Все комплектующие были помещены в еще один пакетик на застежке. 

Если честно, то деталей в данном наборе не так уж и много, а те, что есть  достаточно крупные. Так что этот конструктор можно отнести к тем, с которыми в состоянии справиться абсолютно любой. Главное, чтобы был паяльник, припой и немного свободного времени. Итак, в комплекте поставки имеются: плата, парочка диодов, катушка индуктивности, транзисторы, радиатор и так далее. 

Одним из основным элементов, лежащих в основе будущей конструкции, является биполярный низкочастотный n-p-n транзистор BD243C (если кому-нибудь из вас интересно, то документацию на него можно посмотреть тут). В комплекте так же имеется радиатор для его охлаждения. К сожалению, термопасты нет, так что придется или использовать свою (если есть), или обойтись без нее.

Что интересно, сперва, взглянув на бумажку в которую была закручена катушка, подумал, что это схема. Но, когда я ее развернул, то понял, что ошибся. Как оказалось, это часть задания по математике :) То ли сам продавец учится решать несложные примеры, то ли его дети :) В общем, забавно.

Ну да ладно, как говорится, учиться никогда не поздно. Приступаем к сборке нашей катушки. Как обычно начинаем от меньшего к большему. Сперва припаиваем резистор, конденсатор и парочку диодов.
После этого на очереди транзистор BD243C с радиатором, а так же разъем для подключения питания.

Последний этап - монтаж катушки индуктивности. 

От нее припаивается только один провод - нижний. Саму катушку я зафиксировал при помощи термопистолета и соответствующего клея, в противном случае она бы попросту не держалась на своем месте. Перед тем, как припаивать тоненький медный провод к плате, необходимо зачистить на нем изоляцию (проще всего для этого воспользоваться ножом).

На этом со сборкой покончено. На все про все у меня ушло минут 5-10, может чуть больше. Теперь можно переходить к практическим испытаниям, но перед этим, думаю, не будет лишним капелька теории. 

Трансформатор Теслы, или катушка Теслы — устройство, изобретённое Николой Теслой и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. 

Простейший трансформатор Теслы включает в себя входной трансформатор, катушку индуктивности, состоящую из двух обмоток — первичной и вторичной, разрядник (прерыватель), конденсатор, тороид (используется не всегда) и терминал («выход»).

Первичная обмотка обычно содержит всего несколько витков медной трубки или провода большого диаметра, а вторичная около 1000 витков провода меньшей площади сечения. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от обычных трансформаторов, здесь нет ферромагнитного сердечника. Таким образом, взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у трансформаторов с ферромагнитным сердечником. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник.

Разрядник, в простейшем случае, обыкновенный газовый, представляет собой два массивных электрода с регулируемым зазором. Электроды должны быть устойчивы к протеканию больших токов через электрическую дугу между ними и иметь хорошее охлаждение.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора, главным образом, выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.

Терминал может быть выполнен в виде диска, заточенного штыря или сферы и предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины.

Таким образом, трансформатор Теслы представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов. Для полноценной работы трансформатора эти два колебательных контура должны быть настроены на одну резонансную частоту. Обычно в процессе настройки подстраивают первичный контур под частоту вторичного путём изменения ёмкости конденсатора и числа витков первичной обмотки до получения максимального напряжения на выходе трансформатора.


В моем случае катушка была подключена к блоку питания 12В 5А (60Вт). Можно брать более мощный, у меня, к сожалению, нет :( Итак, все подключаем, берем проверочную неоновую лампочку, подносим её к катушке индуктивности и смотрим за тем, как она начинает светиться. Сразу извиняюсь за фокусировку - трудно сфокусироваться на нужном объекте с учетом его мелких размеров. На этой же фото виден высоковольтный разряд на свободном конце обмотки катушки (синий огонек на конце медного провода). 
При более близком рассмотрении:

Меняем диод на газоразрядную энергосберегающую лампочку:

Ну и не стоит забывать, что вся эта штука не безопасна. Бумага загорается от разряда просто прекрасно и, что немаловажно, достаточно быстро:

Для лучшего восприятия процесса, вот небольшое видео с этими же тестами:

Подводя итог всему, что тут было написано, могу сказать, что данный набор стоит внимания. Во-первых, он прост для сборки, а, во-вторых, способен вызвать интерес к физике. Дочка очень долго не отставала от меня с расспросами о том, почему ни к чему не подключенные лампочки светятся :) Так что, можно брать - недорого, интересно, познавательно. Но не стоит забывать о безопасности и оставлять ребенка наедине с подобными устройствами.

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.