Электрификация

Справочник домашнего мастера

Башня теслы своими руками

Как сделать мини башню Тесла


Концепция беспроводного электричества была введена около 100 лет назад, и даже сегодня она является одной из самых увлекательных и захватывающих тем для научных исследований и разработок. Никола Тесла был великий ученый, который фактически продемонстрировал передачу электроэнергии без проводов.
На примере этой самоделки, автор решил создать мини-башню Тесла, которая может включать любые флуоресцентные или неоновые лампы по беспроводной сети. Однако концепция беспроводного электричества совершенно иная, чем концепция передачи электроэнергии по проводам. Беспроводные передающие устройства фактически передают электроэнергию посредством электромагнитной индукции.
Это отличный проект для веселья, экспериментов, демонстраций на выставках, а также для показа фокусов.
Шаг 1: Просмотрите видео
Данный видеоматериал дает глубокое понимание всего процесса. Тем не менее, также рекомендуется прочитать все шаги данной самоделки для получения дополнительной полезной информации и просмотра необходимых изображений.

Шаг 2: Необходимые детали и инструменты
Транзистор 2N2222A
Резистор 27k
Батарея 9 В
Зажим аккумулятора
Переключатель
Пластиковый шар
Пистолет с горячим клеем
Паяльник
Медная проволока 0,3 мм.
Жесткий изолированный провод
Труба ПВХ
Лента
Наждачная бумага
Алюминиевая фольга
Пластиковая основа и соединительные провода
Шаг 3: Основной принцип работы
Он основан на принципе электромагнитной индукции. Переключающий транзистор большой мощности используется в цепи, которая колеблется при низком напряжении постоянного тока на очень высоких частотах. Трансформатор с воздушным сердечником в сочетании с первичной катушкой увеличивает низкое постоянное напряжение до очень высокого переменного напряжения. Сильное электромагнитное поле развивается вокруг катушки и полой сферы. Когда приближается какая-нибудь флуоресцентная или неоновая лампа, то электроны внутри лампы возбуждаются и ударяются о стены, из-за которых люминесцентные лампы светятся.
Шаг 4: Изготовление катушки в виде башни





Трубу ПВХ длиной 20 см и диаметром около 2,1 см.,
следует обернуть 200 витками лакированной медной проволоки, диаметром 0,3 мм.
Катушку на трубе следует закрепить с помощью ленты.
С обоих концов провода необходимо снять лаковую изоляцию, используя наждачную бумагу.
Шарик для пинг-понга следует обернуть в кусочек алюминиевой фольги, чтобы получить проводник из полой сферы.
Затем вставить один конец провода внутрь алюминиевой фольги в сферический проводник и закрепить его лентой.
С помощью горячего клея приклеить шарик сверху, по центру трубы из ПВХ.
Примечание. Обязательно ознакомьтесь с изображениями выше или посмотрите видео.
Шаг 5: Изготовление основания башни


Помещаем башню в центр пластиковой крышки.
Отметьте положение башни на крышке.
Отметьте три крошечные отверстия вокруг башни и одно большое отверстие, немного подальше.
Крошечные отверстия будут использоваться для вставки проводов, а большее отверстие будет использоваться для переключателя.
Вставьте другой конец провода в центральное отверстие основания и закрепите его горячим клеем.

Вставьте одножильный провод с жесткой изоляцией в первое отверстие и используйте горячий клей, чтобы он был неподвижен.
Оберните два витка жесткого изоляционного провода вокруг башни.
Убедитесь, что направление поворота должно быть противоположным направлению проволоки, намотанной на башню.
Вставьте другой конец провода в третье отверстие.
Вставьте переключатель в большее отверстие для ручного управления питанием цепи.
Шаг 6: Подключение компонентов
Используя горячий клей, прикрепите NPN-транзистор «2n2222a» в нижней части основания башни.
Припаяйте резистор сопротивлением 27k к базовой клемме транзистора.
Также припаяйте провод от вторичной катушки к базовой клемме транзистора.
Подсоедините один конец первичной катушки к резистору и «+» клемме аккумулятора.
Подключите другой конец первичной катушки к клемме коллектора транзистора.
Подключите клемму эмиттера к «-» клемме аккумулятора.
Примечание. Обязательно ознакомьтесь со схемой, прилагаемой выше.
Шаг 7: Тестирование и отладка самоделки
Проект беспроводной электростанции готов. Подключите аккумулятор на 9 В. и включите цепь. При приближении к башне какого-либо флуоресцентной или неоновой лампы, она будет светиться. Яркость будет прямо пропорциональна расстоянию.
Если свет не горит, вот несколько шагов, которые вы можете предпринять, чтобы обеспечить правильную работу схемы и устранить проблемы:
Дважды проверьте цепь и убедитесь, что все подключено правильно.
Убедитесь, что вы используете мощную 9-вольтовую батарею, потому что обычная китайская 9-вольтовая батарея не будет работать с этим проектом.
Если транзистор перегрелся, следует уменьшить значение вторичных катушек или уменьшить подаваемую мощность.
Тем не менее, фактическая беспроводная передача электроэнергии для освещения лампы пока невозможна. Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Башня своими руками

(10 голосов, среднее: 5,00 из 5)
Facebook Мой мир Вконтакте Одноклассники Pinterest

Сегодня мы расскажем вам, как можно сделать башню из подручных материалов. Вам понадобится стеклянная бутылка, гипсовая шпатлёвка, камни любой формы, плоский камень, деревянные шпажки, веточки дерева или камыш, акриловый грунт, акриловые краски, лак, кисточки, клей Момент, картон, скотч, ножницы, отрезок двужильного провода или толстая крепкая проволока, тонкая проволока для обмотки, клеевой пистолет, кусок ткани.

Бутылку покройте слоем акрилового грунта, чтобы шпатлёвка лучше прикрепилась к стеклянным стенкам. С помощью клея Момент приклеиваем бутылку к основе башни, в нашем случае это осколок гранитной плиты. Если на дне бутылки есть выемка, то её нужно заполнить или массой папье-маше или крепкой смесью шпатлёвки. На бутылке намечаем место для двери и мелкими округлыми камнями выкладываем контур дверного проёма. Камни для проёма приклеивать лучше клеевым пистолетом, так как если использовать раствор шпатлёвки, то камни могут немного сползти под своим весом и форма проёма деформируется. Стены башни выкладываем на толстый слой шпатлёвки, не забывая затирать её между камнями.

Для балкона из плотного картона вырезаем круг нужного диаметра и приклеиваем к бутылке.

Далее продолжаем укладывать камешки для уровня намеченной крыши.На уровне балкона по желанию можно сделать ещё один оконный или дверной проём.

Пока шпатлёвка немного подсохнет, но будет ещё сыроватой, влажной тканью прогладьте камни, счищая раствор, а заодно сглаживая неровности между камнями.

Для окрашивания и придания камням старого потёртого вида, покройте всю башню смесью из чёрной и коричневой акриловых красок и воды. На нашей башне для состаривания использовался битумный лак.

Пока краска не высохла, тканью втирайте её в пространство между камнями. На фото ниже, вы видите результат однократного нанесения и втирания битума.

А здесь уже результат двукратного нанесения.

Для создания опор балкона отлично подошёл сухой камыш. Его нарезаем канцелярским ножом на нужного размера брусочки и клеим горячим клеем к бутылке.

Из него же и выстраиваем колонны на балконе.

Для оформления балконных секций скрещиваем между собой отрезки деревянных шпажек и приклеиваем к колоннам.

Окрашиваем тёмно-коричневой краской, а сверху тонируем медью.

Так как крыша получается довольно тяжёлой, нужно позаботиться о её надёжном креплении. Поэтому используем очень крепкую проволоку. Нарезаем её на 7-8 отрезков, сгибаем и приклеиваем под крышей.

Для большей крепости обматываем проволокой вокруг бутылки и проволочного каркаса.

Одеваем сверху картонный каркас. Кстати, каркас можно сделать из любого материала: фольга, старые газеты, пенопласт и др.

Обмазываем слоем шпатлёвки и придаём относительно ровный вид крыше.

Переворачиваем бутылку и под крышей укладываем слой шпатлёвки. Оставить сохнуть башню в таком виде можно в 5-ти литровой пластиковой ёмкости со срезанным горлышком.

Для имитации черепицы на крыше можно использовать различные материалы: шпатлёвка, папье-маше, солёное тесто или холодный фарфор.

Для окрашивания крыши первой используем тёмно-коричневую краску, затем тёмно зелёную, после жёлто-зелёную и в самом конце можно сухой кистью нанести немного золотой краски.

Дверь изготовлена из картона и окрашена также акриловыми красками. Дверь лучше всего приклеить в самом конце и уложить под ней каменный порожек.

Для имитации мха можно пройтись тёмно зелёной краской, как бы вбивая её между камешками.

Всю работу покройте 2-3 слоями лака.

Кстати, такая башня будет идеально смотреться в вашем саду в качестве садовой фигуры. Правда, в этом случае, лучше всего изделие покрыть несколькими слоями яхтного лака.

Как сделать эйфелеву башню своими руками

Одним из самых знаменитых и изумительных чудес света современности, посмотреть на которое стекаются тысячи людей со всех стран и континентов, является изящная и стройная Эйфелева башня. Изображения и сувениры с ее элегантными формами можно купить, отправившись в Париж. Однако при желании каждый способен создать для себя небольшую башенку, вооружившись лишь бумажным листком. Итак, как сделать Эйфелеву башню из бумаги?

Возможные варианты

Нужно сказать, что умельцы придумали немало способов создавать настоящие произведения искусства. Эйфелева башня из бумаги может быть сложена при помощи техники оригами, а также собрана и склеена из заранее подготовленного макета. В последнем случае потребуется не только лист цветной или белой бумаги, но и ножницы с клеем.

Подготовка к работе

Как сделать Эйфелеву башню из бумаги? Нужно взять квадратный лист, белый или цветной, как больше нравится. Желательно, чтобы ширина и длина его равнялись тридцати пяти сантиметрам. Лист следует положить изнанкой к себе и согнуть пополам на себя. Теперь, когда складка готова, можно разогнуть лист и приступить к основной части.

Как сложить башню?

Сначала сгибается пополам верхний лист, затем то же самое делается со всеми его частями. То есть каждый квадратик, получившийся после предыдущей операции, в свою очередь складывается пополам. Так нужно продолжать до тех пор, пока из листа не получится тридцать два горизонтальных отрезочка, совершенно одинаковых и ровных. Все получившиеся сгибы нужно аккуратно прогладить. Затем листик развертывается так, чтобы сложенные линии оказались вертикалями. Как сделать Эйфелеву башню из бумаги дальше? Проделать то же самое со всеми квадратами, на этот раз складывая горизонтальные отрезки. В результате получается множество довольно небольших клеточек.

Сгибы и разметки

Следующий этап – это создание «этажей» башни. Сначала загибается и отрезается самый верхний краешек листа. Он не пригодится. Потом загибается и точно так же обрезается бок. Если все сделано правильно, результатом станет квадрат с разметкой со стороной в тридцать один сантиметр. Его следует согнуть два раза по диагонали, создавая таким образом центральное пересечение всех сгибов. Лист помещается на стол лицевой стороной вниз, а с нижнего края полоска в семь с половиной сегментов отгибается на себя. Точно такой же сгиб делается через три сегмента, а затем все повторяется уже на верхней части квадрата и на всех оставшихся сторонах.

Башня складывается

Как сделать Эйфелеву башню из бумаги, когда все разметки готовы? Нужно найти на листе центральный большой квадрат, соединяющий в себе все диагональные сгибы. На его основе теперь складывается одна из главных форм оригами – так называемая бомбочка.

То есть все стороны нужно поднять и соединить, получая на верхушке плоский квадратик. Основа готова. Следующий этап – это сгибание фигуры гармошкой. Именно для этого делались отдельные сегментики. Таким образом складываются все основные углы башни. Их нужно завернуть внутрь, чтобы четче обозначить форму. Верхушка остается вертикальной. То же самое проделывается для среднего уровня, который нужно не забыть сделать чуть шире, чем шпиль.

Самый нижний уровень и завершение работы

Аккуратно прогладив все складки, можно приступать к основанию фигуры. Оно самое широкое. Все края складочек и нижние углы загибаются вверх так, чтобы получились четыре «лапы» башни и изящные арки между ними. Все, работа готова. Можно оставить фигуру такой или раскрасить, обклеить цветами или посыпать блестками.

Башня из шаблона

Эйфелева башня из бумаги, шаблон которой можно нарисовать самостоятельно или скопировать с картинки, может быть собрана и при помощи ножниц и клея. Нужно вырезать четыре одинаковые стороны, оставив припуски для клея, аккуратно все склеить, дождаться, пока клей высохнет. Вот и все, башня готова.

Здравствуйте, дорогие друзья!

Встречайте следующую участницу конкурса! Оксана Пасько подготовила мастер-класс по созданию модели Эйфелевой башни из бумаги в технике вырезания.

Мастер-класс Оксаны Пасько:

Эйфелева башня в технике вырезания из бумаги

Название конкурса «Подарки любимым своими руками» подтолкнуло меня на мысль вырезать Эйфелеву башню, так как это символ Парижа, а он является городом влюбленных. В интернете нашла трафарет, так и родилась моя работа.

плотная бумага (у меня лист ватмана плотностью 200 г/м2);

доска для вырезания.

Также понадобится схема для вырезания (схему в высоком разрешении предоставил сайт http://papertoys.com/eiffel.htm):

(Примечание: данные шаблоны башни предназначены лишь для распечатывания и сборки в том виде, как они нарисованы; создание из них модели в технике вырезания потребует определённой сноровки и творческого подхода.)

Распечатываем схему на бумаге. И начинаем вырезать сверху вниз, от мелких деталей к более крупным.

Вырезаем контуры башни. Две детали выполнены без боковых загибов, а две — с загибами для склеивания. Я уменьшила ширину загибов до 2 мм. Загибаем боковые части при помощи линейки.

Так же делаем рельеф по горизонтальным линиям.

В результате получились четыре заготовки:

Склеиваем детали башни между собой.

И вот результат моей работы — la Tour Eiffel во всей красе!

Моя Эйфелева башня из бумаги получилась высотой 18 см и шириной 9 см (нужные размеры модели можно подобрать, отрегулировав размеры шаблонов в графическом редакторе).

В качестве завершающего штриха мне захотелось украсить модель сердечками, вырезанными из цветной бумаги.

Все конкурсные работы можно увидеть в разделе меню «Конкурсы». Переходите, знакомьтесь, делитесь впечатлениями в комментариях.

Отличного вам настроения и творческого вдохновения!

Сварные Эйфелевые башни

Ни для кого не секрет что такое Эйфелева башня. В 1889 году этот высотный металлокаркас задумывался как временное сооружение, но стал самым знаменитым памятником архитектуры. Особенность этой конструкции в том, что она на 99% состоит из металла или клёпок.

Эйфелева башня – архитектурная металлоконструкция, которая отдалённо напоминает мачту линии электропередач. Высота этой конструкции 300 метров. Создать такую грандиозную постройку в современном мире не составит труда, однако есть ли в этом смысл? Большую башню однозначно изготавливать нецелесообразно, а вот создать маленькую Францию на территории торгового центра или на благоустроенной дачной территории – это запросто.

Сварная Эйфелева башня даже небольших размеров всегда вызывает интерес у прохожих. Это как рассматривать макет оригинала, доступно и интересно.

В середине 2000-х годов появилась мода на копии Эйфелевой башни в масштабе 1:100 – их в поисковиках называли «Кованая Эйфелева башня», от незнания технологии изготовления. На данный момент существует 3 разновидности этой конструкции: сварная, кованая, лазерная резка. Рассмотрим их подробнее:

· Кованая Эйфелева Башня – имеет маленькие габариты, высокую прочность (от термической обработки), на изделии присутствует фактура. Такая работа является высокохудожественной и в большинстве случаев украшает интерьер. Но и экстерьерные работы не исключение.

· Сварная Эйфелева башня – наиболее популярный вариант у желающих воспроизвести маленькую Францию. Габариты конструкций от 1,5 до 15 метров высотой. Это мощные, надёжные и невероятно схожие с оригиналом, изделия.

· Эйфелева башня с лазерной резкой – базовые габариты цельнометаллической башни до 2,7 м в высоту. Почему 2,7? У лазерных комплексов с ЧПУ есть небольшое ограничение рабочей области до 3000мм, 300мм оставляется запас на изгиб конструкции для формирования ножек. Встречаются и Варианты до 5 метров высотой, но они выполнены в сборном варианте и не всегда привлекательны из-за ограничений по толщине металла.

Сварные башни обладают рядом преимуществ, но не стоит забывать, что у каждого из предложенных вариантов найдутся свои почитатели. Впрочем, наша компания может изготовить совершенно любую конструкцию Эйфелевой башни и доставить в любую точку России.

Эйфелева башня, сварная (лазерная резка) – цена:

· 1,5 м – 49.000 руб.

· 2,5 м – 89.000 руб.

· 3 м – 110.000 руб.

· 6 м– 1.119.000 руб.

· От 6 до 15 метров цена договорная.

В стоимость входит: Изготовление конструкции методом сварки (дипломированными специалистами 5 разряда, ГОСТ 5264-80), авиационный грунт, лакокрасочное покрытие Certa-plast, либо порошковое напыление на выбор.

    Скачать чертежи Эйфелевой башни

Эйфелева башня, кованая – цена:

· От 25.000 руб в зависимости от сложности проекта.

Заказать Эйфелеву башню: +7 (495) 255-42-80

Как сделать башню из петунии

Как сделать башню из петунии

Делаем модную вертикальную клумбу на своем участке.

Вертикальная клумба из петунии, более известная под народным названием «башня», кажется сложным в исполнении проектом, и, в основном, поэтому всех восхищает. А фокус в том, что сделать такую башню очень просто.

Нам понадобятся:

  • большой и высокий цветочный горшок-вазон;
  • рабица для каркаса;
  • труба с отверстиями для полива.

Диаметр основания каркаса должен быть меньше диаметра горшка, высота каркаса может превышать высоту горшка только в 1,5 раз, иначе башня просто опрокинется.

Каркас делаем так: сгибаем кусок рабицы в цилиндр и соединяем в нужных местах пластиковыми стяжками.

Вставляем каркас в горшок, натягиваем изнутри на него геотекстиль или любой другой подходящий материал, чтобы из него не высыпался грунт. Ткань также крепится к цилиндру пластиковыми стяжками.

Вставляем в центр каркаса трубу с отверстиями – через нее мы будем все лето поливать нашу башню. Грунт засыпаем в три приема: засыпали первую треть, пролили; засыпали вторую, пролили, засыпали третью, пролили.

Для башни из петунии нужен рыхлый грунт; можно купить готовый, можно сделать самим, смешав садовую землю с торфом и пеком.

Аккуратно засыпаем землю в горшок вокруг цилиндра, слегка утрамбовываем, проливаем водой.

Делаем прорези по всей башне в шахматном порядке.

В каждую прорезь высаживаем кустик петунии, аккуратно поливаем. Высаживаем петунии на вершину башни и в ее основание.

За башней ухаживаем, как за обычной клумбой, подкармливаем удобрением для красивоцветущих растений.

Читайте на статьи о болезнях и вредителях петунии и о лучших сортах и гибридах горшечных растений, посмотрите видео, которое рассказывает, как вырастить петунию.

Что такое ЕН-антенна и как она работает?

Введение

Радиолюбители всегда отличались своими неутомимыми изысканиями, они всегда ищут лучшую антенну для конкретного места ее установки, будь то поле, горы, водная гладь или жилой дом, и это достаточно сложный вопрос. Ключевым вопросом в этих условиях могут оказаться размеры, эффективность, стоимость, надежность, или полоса пропускания. Нет антенны, которая удовлетворяла бы всем этим критериям одновременно. Все антенны имеют сильные и слабые стороны. Цель данной статьи состоит в том, чтобы дать понятие о том, как же работает ЕН-антенна, что такое диполь сопряженных полей (ДСП), что любая антенна, это открытый колебательный контур, который имеет свои характеристики по резонансу, добротности, диаграмме направленности и ширине полосы пропускания.

Излучатель

Что бы понять до конца, как работает эта антенна, нужно полностью изменить свое представление о работе этого типа антенн и понять, что излучатель этой антенны не укороченный диполь Герца, а открытый конденсатор, который тоже создает электромагнитное поле. Сравнивать диполь-провод и диполь-емкость, так же бессмысленно и невежественно, как сравнивать подъемную силу самолета и стратостата. Вспомним, что в среде вокруг проводника, по которому протекает постоянный электрический ток, возникает только постоянное магнитное поле, которое не может создать вокруг себя электромагнитное поле.

Для правильного понятия работы емкостного излучателя нужно вспомнить работу электростатического поля. — Если к двум электродам (пластинам), находящимся на определенном расстоянии друг от друга, приложен постоянный электрический потенциал, то в среде между ними и вокруг них возникает только электростатическое поле, которое так же не может создать вокруг себя электромагнитное поле.

Задавшись целью создать электромагнитное поле, достаточно к проводнику или пластинам приложить переменный по знаку электрический потенциал. Только эта цель объединяет эти два совершенно разных излучателя.

Теперь мы знаем, что переменный по знаку электрический потенциал (переменное напряжение), приложенный к пластинам, будет изменять направление и величину напряженности электрического поля между ними, а поле становится электромагнитным, потому что каждое переменное электрическое поле создает электрический ток смещения и закономерно вызывает электромагнитное поле. Вот, основной принцип работы емкостного излучателя по Максвеллу.

Разность потенциалов между излучателями и расстояние их друг от друга, определяют напряженность электромагнитного поля между ними. Напряженность поля выражается в Вольт/метр (В/м, мВ/м, мкВ/м). К примеру, если к электродам излучателя, находящимся друг от друга на расстоянии 0,1м приложить напряжение в 100В, то напряженность поля между ними составит 1000В. Если эти электроды размещены на расстояние 0,2 м, то напряженность поля между ними составит всего 500В. Это один из принципов работы емкостного излучателя и как мы видим, ни чего общего с диполем Герца здесь нет. Теперь мы имеем начальное представление о работе емкостного излучателя, что может стать определяющим направлением конструкции емкостного диполя и его размеров.

Возвращаясь к истокам открытого колебательного контура Максвелла, Никола Тесла решил задачу излучения электромагнитной волы другим путем. Если Генрих Герц вытянул витки в длинный провод, то Никола Тесла создал развитый элемент связи со средой не вытягиванием провода, а при помощи объемного емкостного излучателя, как это было в первых опытах Максвелла. Точно так же решил эту задачу наш современник Тэд Хард.

Конструкция антенны Т.Харда, это диполь Тесла.

Стоит ли, лишний раз утверждать, что ЕН-антенна конструкции Т. Харда, см. Рис.1, это копия оригинала антенны Тесла, см. Fig.1. Тот же резонансный контур, тот же емкостной излучатель с катушкой индуктивности и катушкой связи. Антенна Тесла напоминает первый автомобиль Ford, а антенна Т. Харда, — последнюю модель Ford-Focus. Да, действительно Тед до максимума отработал конструктив антенны так, что бы он был легко повторяемым, как для начинающих радиолюбителей, так и для промышленного производства. Тем не менее, справедливости ради, автор данной статьи склонен называть эту антенну диполем Тесла с конструктивом Т. Харда. Думаю трудно недооценить, как заслуги Г.Форда, так и заслуги великого изобретателя начала 20-го века Н.Тесла?

Основой несущей конструкции инженера Т. Харда служит недорогая пластиковая труба с хорошими изоляционными характеристиками. Фольга в виде цилиндров плотно облегает ее, тем самым формируя излучатели антенны с небольшой емкостью. Индуктивность L1 образованного последовательного колебательного контура располагается за апертурой излучателя. Катушка индуктивности L2, расположенная в центре излучателя компенсирует противофазное и вредное излучение катушки L1. Разъем питания антенны (от генератора) W1 располагается внизу, это удобно для подключения фидера питания, уходящего вниз.

В данной конструкции настройка антенны производится двумя элементами, L1 и L3. Методом подбора витков катушки L1, антенна настраивается в режим последовательного резонанса по максимуму излучения, где антенна приобретает емкостной характер. Отвод от катушки индуктивности определяет входное сопротивление антенны и наличие у радиолюбителя фидера с волновым сопротивлением на 75 или 50 Ом. Подбором отвода от катушки L1 можно добиться КСВ = 1,2-1,5. Катушкой индуктивности L3 добиваются компенсации с емкостного характера антенны, по входному сопротивлению антенны и КСВ=1,05-1,1. Антенна принимает активный характер. Что бы понять до конца, как же нужно настраивать эту антенну, нужно подробнее изучить ее теорию и принцип действия диполя Тесла.

Примечание: Катушки L1 и L2 намотаны в разные стороны, а катушки L1 и L3 перпендикулярны друг другу для уменьшения взаимного влияния.

Рассмотрим принцип действия диполя Тесла.

Анализируя работу такой антенны, нужно рассматривать ее с разных позиций, как:
1. Работа последовательного колебательного контура (ПКК) со стороны генератора;
2. Питание контура и работа излучателя;
3. Работа емкостного излучателя со стороны среды.

1. Работа последовательного колебательного контура (ПКК) со стороны генератора.
На рис.2а изображена эквивалентная схема последовательного резонансного контура с учетом омических потерь Rк, подключенного к идеальному генератору гармонического напряжения с амплитудой U. Очевидно, что на резонансной частоте, когда величины реактивных сопротивлений катушки XL и конденсатора -ХC равны по модулю, реактивная величина обращается в ноль, но фазы их противоположны. Действительно, напряжение на катушке UL опережает ток на 90°, а напряжение на конденсаторе UC отстает от тока на 90°. Ясно, что между этими напряжениями сдвиг фаз равен 180° (Рис.2б). Следовательно, сопротивление в цепи чисто активное, а ток в цепи определятся отношением амплитуды напряжения генератора к сопротивлению омических потерь: I= U/r. При этом на катушке и на конденсаторе, в которых запасена реактивная электроэнергия, падает одинаковое напряжение UL=UC=I|XL|=I|-XC|.

Резонанс в последовательном колебательном контуре принято называть резонансом напряжений. Резонансной частотой последовательного колебательного контура называют такую частоту, на которой сопротивление контура имеет чисто активный (резистивный) характер.

На (рис.2в) изображен график изменения полного сопротивления контура Z и тока Iконт. при изменении частоты генератора f. Таким образом, напряжение генератора U равно падению напряжения на активном сопротивлении Rк.

При резонансе напряжений, ток в контуре увеличивается. На индуктивном и емкостном сопротивлениях создается высокое напряжение, значительно превышающее напряжение генератора.

И действительно, если к контуру приложить напряжение U =100В, то напряжение на пластинах излучателя U2 с учетом добротности контура Q=26 будет выглядеть согласно следующей формуле:
U2 = Q * U ,
где U напряжение на входе контура.
Согласно скромным расчетам U2 может составлять 2600В!

При расстройке контура выше или ниже по частоте на уровне 0,707, фазы отличаются друг от друга на 45 градусов, что часто применяется в фазоинверторах многих электронных устройств. Данное свойство так же используется для точной настройки LC- элементов и совмещения по фазе напряжения и тока в диполе Тесла.

2. Питание контура и работа излучателя.

Мы знаем, что диполь Тесла это последовательный колебательный контур (ПКК), где емкость С является открытым элементом связи со средой, участвующем в излучении. Индуктивность L участвует только в резонансе (рис. 3а). Кроме того, ее участие в излучении категорически неприемлемо, т.к. мы знаем, что напряжение на индуктивности противофазно на 180 градусов напряжению емкости образованного контура.

Но напряжение, приложенное к пластинам излучателя Uc (зеленая кривая, см. Рис.3б), это еще не напряженность поля среды вокруг излучателя. Напряженность поля излучения Ec, сосредоточенная в электрическом поле излучателя, без учета расстояния между пластинами равна:

где: С — ёмкость конденсатора.
U — максимальное значение напряжения на пластинах конденсатора.
ЕL – напряженность поля излучения катушкой индуктивности.

Из приведенной формулы ясно, что напряженность поля среды Ес в данной антенне прямо пропорционально емкости открытого конденсатора умноженное на квадрат приложенного напряжения, минус напряженность противофазного поля EL (рис.3б). Напряжение емкостного излучателя антенны может составлять десятки и сотни киловольт, что немаловажно для рассматриваемого излучателя. Здесь прослеживается полное подтверждение работы резонансного трансформатора Тесла как антенны, ведь вокруг излучателя трансформатора Тесла наблюдаются нимбы и коронарное свечение. Особенно это наблюдается при большой подводимой мощности или очень маленьких размеров диполя Тесла по отношению к длине волны. Подобное свечение вокруг излучателя диполя Тесла создаются за счет содержания в земной атмосфере газов, способствующих этому, ровно как свечение газа в неоновой лампе при напряжении между электродами всего в 50-60 В.

Исходя из теории работы последовательного колебательного контура, размещение и конструкция катушки индуктивности L в конструктиве Т. Харда играет не маловажную роль. Если разместить ее между электродами излучателя C (рис.4а), а энергия излучения катушки L противофазна энергии излучения емкостного излучателя C, то общая энергия излучения будет вычитаться, а при развитой одновитковой катушке будет стремиться к нулю. Противофазная напряженность EL показана на графике, см. рис.3б красной линией. По этому катушку индуктивности строят с максимальным применением мероприятий по устранению ее излучения. Размещение катушки индуктивности L за апертурой излучателя C, дает более положительные результаты (рис.4б), что так же отмечено на графике рис.3б синей линией.

Значительное устранение влияния катушки индуктивности на излучатель возможно введением в центр апертуры излучения противофазной катушки индуктивности L пр.ф. (рис.4в) или катушки фазовой компенсации. Обычно эта катушка составляет четвертую часть витков, намотанных в противоположном направлении относительно катушки L. Так сделал Тед Хард (катушка L2, рис.1) в предложенной им конструкции ЕН- антенны.

3. Работа емкостного излучателя со стороны среды.

И так, мы имеем ПКК с емкостным излучателем, в который необходимо вкладывать максимальную энергию излучения. Потери на сопротивлении среды Rср. это потери на излучение. При идеальной настройке ПКК в резонанс напряжений, реактивные элементы становятся равны друг другу. Токи и напряжения в цепи приобретают характер как на графике рис.2б.

Поскольку индуктивность искусственным путем не должна участвовать в излучении, далее в графиках мы будем рассматривать только работу емкостного излучателя. Размеры излучателя по отношению к длине волны и элементы реактивного характера настолько малы, что ими можно пренебречь и излучатель можно рассматривать как активный элемент, имеющий связь со средой. По этому при появлении на клеммах излучателя потенциала Uc, ток смещения Iсм. в среде появляется без задержки по фазе, как это происходит в диполе Герца. В силу вступают законы электромагнитной волны по Максвеллу, где каждый электрический ток в среде вызывает сопряженное электромагнитное поле (рис.5). С этого момента можно дать определение емкостному диполю, как диполю сопряженных полей (ДСП) и поставить знак равенства между диполем Тесла и ДСП! Но амплитуда Iсм. еще мала, т.к. ток контура Iк. опережает ток смещения на 90 градусов. Здесь процесс настройки ДСП еще не завершен, т.к. распределение мощностей не достигнуто до необходимого уровня, ровно как не достигнуто максимальное излучение. Используя возможность фазирования контура методом настройки LC –элементов, необходимо настроить контур так, что бы он приобретал емкостной характер (осторожно сдвигая резонанс вниз по частоте), а фаза Ес и Iсм. максимально приближались к фазе тока контура Iк.

Рассматривая задачу настройки диполя Тесла на максимальное излучение, можно подойти к этому вопросу тремя путями:

— настройкой катушкой индуктивности;
— настройкой емкостью излучателя;
— изменением частоты генератора. Используя любой из этих путей или решая эту задачу комплексно, напряжение U0 на излучателе согласно векторной диаграмме, см. Рис.6. резко увеличивается, а вместе с ней и напряженность поля Ес по графику, рис.6.

Благодаря этому в среде между элементами излучателя диполя Тесла создаются мощное синфазное электромагнитное ЕН поле. Этот процесс можно считать завершающей фазой настройки диполя, если не учитывать компенсацию емкостного характера антенны индуктивностью L3, см. Рис.1. Здесь поля взаимно перпендикулярны и синфазны уже в ближней зоне антенны (рис.7).

Этот тип антенны имеет небольшую емкость и достаточно большое L/C соотношение. Мощность излучения такой антенны в непосредственной близости выше диполя Герца примерно на 30 дб и являются сосредоточенной. В дальней зоне общая излучаемая мощность антенны, должна быть такой же, как у диполя Герца. Подобное явление на уровне волновой теории можно сравнить с осветительными лампами. К примеру, лампу мощностью 40 Вт можно считать как излучатель с концентрированным полем. Ее можно приравнять к диполю Тесла. В свою очередь длинную гирлянду с той же излучаемой мощностью, где каждая из ста ламп излучает всего по 0,4 Вт, можно приравнять к диполю Герца, и здесь нет ни каких противоречий.

В антенне, разработанной Тедом Хардом, уровень излучения чуть ниже, чем у диполя Герца. Это связано с тем, что емкостной излучатель еще не до конца исчерпал своих конструктивных возможностей, но имеет большую перспективу в своем развитии.

Подводя итог, мы можем сказать, что емкостной излучатель диполя Тесла, создает вокруг себя мощное и концентрированное электромагнитное излучение. Диполь Тесла обладает особенностью накопления энергии, что характерно последовательному LC- контуру, где суммарное выходное напряжение значительно превосходит входное, что наглядно видно по результатам простых расчетов. Данное свойство давно практикуют в промышленных радио-устройствах с большим входным сопротивлением. Таким образом, мы можем сделать следующий вывод:
Диполь Тесла — это открытый колебательный контур, где емкость — С, это конденсатор, который является открытым элементом (в виде сфер, конусов или цилиндров), осуществляющим связь со средой. Индуктивность L является лишь резонансным элементом, не участвующим в излучении. Это диполь сопряженных полей (ДСП).

Заключение.

На практике, вплоть до 50-60х годов прошлого столетия, такие антенны применялись в войсковой радиосвязи многих развитых стран мира (СССР, США, ФРГ, Франции, и Великобритании) и по непонятным причинам были забыты. Чаще всего они использовались как антенны зенитного излучения (АЗИ) на мобильных объектах КВ радиосвязи и кое — где их можно встретить в службах обеспечения связи гражданских аэропортов в секторе списанного оборудования, и это не блеф. Особенно запоминаемым был тот факт, когда подобную антенну успешно применял для своих радиообменов оператор незаконно действующего передатчика (НДП) на юге Тюменской области с позывным радиосигнала «Катерина» в 1978-93 годах.

ДСП может быть использован, как временная антенна городского радиолюбителя с ограниченным бюджетом или возможностями. Антенна для туризма и экспедиций. Антенна имеет принцип работы, основанный на классической теории, но требует некоторой теоретической подготовки.

Дуэт из двух и более одинаковых антенн с легкостью может быть преобразован в направленную антенную систему, но питание отдельных элементов его должно быть только активным. Для увеличения эффективности излучающих элементов, стоит обратить свой взор на статический излучатель Чижевского и все встанет на свои места. В обиходе автора статьи, эта антенна имеет название «Кактус». ДСП только технологически сложнее диполя Герца, но значительно меньше его по размерам. Это не кусок провода, который можно отмерять рулеткой и забросить на ближайший высоко стоящий объект. Это хорошо выверенный четырехполюсник с LC элементами со стороны фидера и С-излучатель со стороны среды. В связи с выше сказанным, диполь Тесла по праву занимает одну нишу с диполем Герца, но условия их применения разнятся, как использование разных инструментов, предназначенных для выполнения одной и той же задачи, — где-то требуется использовать острый топор, а где-то ножовку…

Тесла антенна SGTC

Некоторое время назад я для развлечения собрал свой полумостовой DRSSTC. Время шло и хотелось чего-то эпичного тогда я решил, что пришло время собрать SGTC (Spark Gap Tesla Coil) — схема с искровым промежутком. Это схема наиболее проста и дешева, отладка очень проста. Были раньше и другие попытки создать катушку на разряднике, но до конца ничего так и не закончил.

Корпус катушки тесла

Платформу взял от предыдущего проекта, который так и не увидел свет, а вообще подойдет любой ящик из не токопроводящих материалов.

Идеальный вариант — текстолит для высоковольтного электромонтажа, но сойдет и фанера. Конструкция получится габаритная, лучше использовать корпус по-прочнее.

Площадки для крепления первичной обмотки антенны теста можно изготовить из брусков с размерами 22х75. Сам провод закрепить стяжками или такими же площадками на шурупы.

Монтаж первичной обмотки

Наиболее эффективно будет работать обмотка большого сечения с небольшим числом витков. Можно прикупить медную шину 1.5х25мм диной метров семь-восемь.

Я зафиксировал обмотку эпоксидной смолой, что бы высоковольтные разряды не заземлялись на нее. К шине крепим провод сечением 25 кв.мм.
Крепление провода нужно делать надежным, токи будут бегать большие. Сажаем на пайку или крепко притягиваем винтом. Шину первичной обмотки укладываем восемью витками.

Вторичная Тесла-обмотка

Сматываем провод ПЭВ с старого трансформатора. Я нашел диаметром 0.5мм. Для корпуса антенны использовал канализационную трубу диаметром 16 мм. Намотку делаем аккуратно, виток к витку до высотой 400мм. Для улучшения изоляции намотку пропитываем эпоксидной смолой в 2-4 слоя. Чем больше-тем лучше. Пробивать ее будет гарантированно.
Вторичку мотать — весьма утомительная задача. Для механизации процесса призовем напарника и шуруповерт. Закрепляем трубу в патрон, другой конец фиксируем и неспешно кладем витки на малой скорости.

Сверху вставляем канализационную заглушку. В ней сверлим отверстия, крепим через шайбы шпильку M6, снизу подключаем верхний конец обмотки к шпильке, потом переворачиваем катушку и заливаем внутрь трубы эдак эпоксидку.

Внизу антенны припаиваемся к проводу заземления и уводим его внутрь «ящика».

Электросхема Тесла генератора SGTC

Вот прекрасная минималистичная схема данного устройства:

Сердце схема — задающий генератор F2. Выполнен по последнему слову техники из асинхронного электродвигателя 2750 об/мин. На валу закреплен диск из текстолита диаметром 130 мм, толщиной 8. На диаметре 110 мм просверлены 12 отверстий с латунными шпильками внутри.

При настройке разрядника на валу нужно добиться минимального расстояния между контактами. Меньше миллиметра.
Двигатель подключен в сеть через пусковой конденсатор. Просто, что бы крутился.

Я использовал 6 шт к75-25, 10кВ, 10нФ. В контуре C1 — L1, коммутируемом разрядником, в импульсе гуляют серьезные токи, по тому тонким проводам тут не место. Основная цель — как можно более короткие соединения, пайка контактов основательная, провода от 25 квадратов и больше.

Питание схемы

Используем два высоковольтных трансформатора от микроволновой печи. Их монтируем рядом, что бы связать магнитопроводы, на которые выведен холодный конец вторичной обмотки трансформаторов. Получившуюся среднюю точку — через делитель на пленочных конденсаторах в 10-50нФ кидаем на фазу и ноль сети, это спасет МОТы от последствий ударов разрядов в корпус. Дроссель L4 на 6-8 Гн на сетевом входе не обязателен если вы не питаете катушку выпрямленным удвоенным напряжением, так как прибавляет к разряду мало, изготавливается долго.

Фильтры

Что бы защитить вторичную обмотку от лишних импульсов тока нужно изготовить два дросселя по 500 витков на ферритовом сердечнике диаметром 50мм. После дросселя желательно добавить по высоковольтному конденсатору 1000пФ КВИ-3.

Настройка

Терроид изготовил из куска гофрированного воздуховода. Он аллюминиевый и отлично проводит ток.

Поднлючаем все компоненты согласно схеме и переходим к настройке. Запускаем электродвигатель. Разрядники не должены цеплять друг друа при вращении. Подаем питание на схему.

Если все подключено правильно и трансформаторы не подключены в противофазе, то Генератор Тесла начнет выдавать мощные электрические разряды полутораметровой длинны.

Установка потребляет до 4 киловатт в пике и чрезвычайно сильно шумит. Будьте осторожны.

Тема: Клуб любителей ЕН-антенны

Сообщение от Valery Gusarov Довелось почитать его опубликованные факсимиле рукописей. Теорий там нет-талантливый экспериментатор, не ученый. Как поедет авто с антеннами-будем считать КПД приемлемым.
С мощными выпрямительными ВЧ диодами и сейчас не Клондайк, неужто на вакуумных ездил…
Генераторы машинные и двигатели сотни кгц максимум… 1. Всё верно. Никола Тесла — был преимущественно учёным-экспериментатором, а не учёным-теоретиком. Теоретики преимущественно создают умозрительную модель для объяснения существующих и предсказания ещё неизвестных фактов. Экспериментаторы тестируют модель, производя необходимые измерения. Впрочем, это условное разделение не всегда справедливо, и учёные нередко сочетают в себе оба качества, лишь отдавая преимущество одному из них.
Современная наука, в которой экспериментальная проверка приобрела большую важность по сравнению с умозрительными рассуждениями, появилась в XVII веке. Например в Древней Греции и Риме, наука того времени ещё не была отделена от философии, умозрительные рассуждения считались более важными, чем экспериментальная практика.
2. Вы повторяете мифы и легенды о Николе Тесла, только у же в XXI веке. Электромобиль Тесла — это выдумка «желтой прессы» того времени. Якобы в 1931 году Никола Тесла продемонстрировал действующий прототип электромобиля, движущегося без каких-либо традиционных источников тока. Никаких материальных свидетельств существования электроавтомобиля не существует, кроме этой выдуманной газетной статейки «жёлтой прессы».
Ореол, окружающий личность и открытия Теслы, способствовал распространению всевозможных утверждений, носящих, как правило, полумифический характер. Подобные утверждения не поддаются проверке по причине отсутствия документов, что не мешает, однако, приписывать Тесле прямое или косвенное отношение ко многим загадкам XX века.
3. Современное применение идей Теслы:
Переменный ток является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния.
Электрогенераторы являются основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС, ТЭС и т. д.
Электродвигатели используются во всех современных электропоездах, электроавтомобилях, трамваях, троллейбусах.
Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран и т. п.
Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для зарядки мобильных телефонов или ноутбуков.
4. Директор музея Н. Теслы в Белграде (Сербия), член Европейской Академии наук — Велимир Абрамович — опубликовал своё письмо-обращение в журнале «Дельфис» № 68(4/2011) под названием «Наследие Н. Теслы — пришло время изучать», в котором указал, что «с 1952 года хранится около 60 тыс. ещё не изученных научных документов всемирно известного сербского учёного».

5. Вы скорее всего читали книгу-сборник «Лекции и статьи Никола Тесла» Белградского издания 1956 года (или переиздания современные). Основные рукописи и научные работы первого периода (1884-1899) Н. Тесла, касающиеся Трансформатора Теслы сгорели, в основном есть только его патенты того периода.
6. Магнитно-ёмкостная НС-антенна, другие названия: антенна Тесла, резонансный трансформатор Тесла, катушка Тесла, антенна Лебедева, антенна Гельмгольца, CFA, A, ЕН-антенна, Hz-антенна, C-антенна, НС-антенна, ёмкостная антенна, конденсаторная антенна, а также прочие виды и типы, различающиеся конструктивно. Все эти различные по конструкции типы и виды антенны объединяет одно — Ёмкостный С-излучатель (конденсатор) и открытый колебательный контур (система).
Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электромагнитных волн, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии. В XX века трансформатор Тесла также нашёл популярное использование в медицине.
Неверно считать, что трансформатор Тесла не имеет широкого практического применения. Он используется для поджига газоразрядных ламп (люминесцентные лампы и тд) и для поиска течей в вакуумных системах.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх