Приветствую, дорогие друзья. С вами Тимур Гаранин.
Один из моих подписчиков попросил меня дать советы по сборке весьма интересного устройства. А именно осциллятора для работы с рентгеновскими лампами, описанного Николой Тесла в своих лекциях.
Выглядит это устройство следующим образом.
А схема его чрезвычайно проста и типична.
У Николы Милутиновича огромное количество патентов, посвящено устройствам, соответствующим такой схеме и отличающимся только конструктивно.
В простейшем случае работа таких схем описывается следующим образом:
Питание осуществляется от источника постоянного или низкочастотного тока. Пока прерыватель замкнут, ток, протекающий через накопительную индуктивность, возрастает. Энергия накапливается в магнитном поле.
Когда прерыватель разрывает цепь, энергия, накопленная в дросселе, устремляется в конденсатор и заряжает его до высокого напряжения. Напряжение, до которого заряжается конденсатор, прямо пропорционально энергии, накопленной в МП, прямо пропорционально скорости размыкания цепи, и обратно пропорционально емкости конденсатора.
После того, как конденсатор зарядился до максимального напряжения, прерыватель снова замыкает цепь. И в колебательном контуре, образованном конденсатором и короткой первичной обмоткой, устанавливаются высокочастотные колебания большой амплитуды.
Прибор можно сделать и без накопительной индуктивности. Однако Никола Милутинович в своих лекциях четко указывает, что применение накопительной индуктивности позволяет заряжать конденсатор до бОльшего напряжения. Говоря современным языком, используется принцип обратноходового преобразователя.
Пока что настройки очень просты и сводятся к тому, чтобы накапливать побольше энергии в магнитном поле дросселя, и размыкать прерыватель как можно резче.
А вот дальнейшие замечания Николы Милутиновича представляют гораздо больший интерес. Уменьшение емкости конденсатора в первичной цепи приводит к возрастанию частоты колебаний. А возрастание частоты позволяет уменьшить длину вторичной обмотки.
Следовательно, длина вторичной обмотки определяется длиной волны колебаний.
И дальше прямым текстом говорится, что вторичная обмотка состоит из двух частей, длина провода которых составляет четверть длины волны. Следовательно длина провода всей вторичной обмотки составляет половину длины волны. Вторичная обмотка — это полуволновой диполь. Максимум разности потенциалов приходится на концы полуволнового отрезка, в то время как максимум тока находится строго по центру обмотки.
Никола Милутинович советует наматывать вторичную обмотку в один слой. Если намотать вторичную обмотку множеством слоев, это приведет к увеличению индуктивности обмотки, что в свою очередь ухудшит свойства полуволнового диполя. И ни в коем случае нельзя использовать магнитные сердечники.
Если вы думаете, что на этом настройка аппарата закончилась, то я вас удивлю. Никола Милутинович указывает, что большое значение имеет также длина и расположение первичной обмотки. Учитывая большую площадь поверхности провода первичной обмотки, этот провод обладает значительным коэффициентом укорочения. Значит, его длины вполне достаточно для создания стоячих волн.
И наилучший вариант мы получим тогда, когда максимум тока стоячей волны будет приходиться на центр первичной обмотки. А для этого необходимо, как минимум, чтобы обмотка было равноудалена от обеих пластин конденсатора. Если провода, которыми первичная обмотка соединяется с конденсатором, будут разной длины, то максимум стоячей волны может прийтись не на обмотку, а где-то рядом. Желательно избегать таких ситуаций, и вообще делать соединительные провода как можно короче.
Теперь давайте подытожим советы по созданию подобного генератора:
- Накопительный дроссель должен обладать достаточной индуктивностью, чтобы накапливать необходимое количество энергии в магнитном поле.
- Прерыватель должен разрывать цепь как можно резче.
- Конденсатор в первичной цепи должен быть высоковольтным, так как ЭДС самоиндукции дросселя может в несколько сотен раз превышать напряжение питания. А емкость конденсатора следует подбирать с оглядкой на желаемую частоту работы системы. И помнить, что чем меньше емкость конденсатора, тем до большего напряжения он зарядится.
- Соединительные провода от конденсатора до первичной обмотки следует делать как можно короче.
- И самая ключевая настройка заключается в том, что длина провода вторичной обмотки прибора должна составлять половину длины волны колебаний. Индуктивность вторичной обмотки следует делать как можно меньше.
На этом всё. Если остались какие-то вопросы, пишите в комментариях. А также предлагайте темы для следующих роликов. Всем удачи!
