ما هو الفرق بين كاتشر الحاجب ولفائف تسلا. لفائف نيكولا تيسلا (حاجب كاشر)

فرولوف أندريه يوريفيتش

الغرض من الدراسة:

أهداف البحث:

تحميل:

معاينة:

المؤتمر العلمي الإقليمي المفتوح السابع والعشرون لأطفال المدارس في ستافروبول

القسم: الفيزياء

عنوان العمل: "دراسة المجال الكهرومغناطيسي باستخدام مثال ملف تسلا (بروفين كاشر)"

مكان العمل: محطة جريجوروبوليسسكايا

المؤسسة التعليمية البلدية المدرسة الثانوية رقم 2 الصف الحادي عشر.

المشرف العلمي: غالينا فلاديميروفنا أنوخينا، مدرس الفيزياء، المدرسة الثانوية التابعة للمؤسسة التعليمية البلدية رقم 2

ستافروبول، 2016

1. مقدمة.

1. أهمية دراسة المشكلة.
2. أهداف و غايات.

1. جزء الجزء الرئيسي.

1. سيرة نيكولا تيسلا وفلاديمير بروفين.
2. الاختراعات المتميزة
3. الجزء التجريبي.

1. خاتمة.

1. الاستنتاجات.
2. التطبيق الحديث لفكرة تسلا
3. فهرس
4. طلب

1. المحافظة.

1. أهمية الموضوع:

الفيزياء علم مذهل! هذا هو علم العلم! منذ زمن سحيق، كانت وستظل مدعومة بثلاثة ركائز: الفرضية والقانون والتجربة. للفيزياء التجريبية أهمية كبيرة في تطور العلوم. تجارب الكهرباء... يبدو أنه لا يزال هناك مجال للاكتشاف والتجربة، لأننا الآن نعتبر الكهرباء الظاهرة الأكثر شيوعًا: الثلاجة، والتلفزيون، والكمبيوتر، والميكروويف. ومع ذلك، فإن التيار نفسه يصل إلينا، للأسف، فقط من خلال الأسلاك. كيفية استخدام التيار على مسافة، دون أسلاك؟ كل هذا بعيد جدًا عما كان بإمكان نيكولا تيسلا فعله قبل أكثر من 100 عام، وما لا تزال الفيزياء الحديثة غير قادرة على تفسيره. في القرن العشرين، استطاعت تسلا نقل التيار عبر مسافات شاسعة بدون أسلاك، وحصلت على تيار قدره 100 مليون أمبير وجهد 10 آلاف فولت. والحفاظ على هذه الخصائص لأي وقت ضروري. الفيزياء الحديثة ببساطة غير قادرة على تحقيق مثل هذه المؤشرات. لقد وصل العلماء المعاصرون إلى مستوى 30 مليون أمبير فقط (مع انفجار قنبلة كهرومغناطيسية)، و 300 مليون مع تفاعل نووي حراري - وحتى ذلك الحين، لجزء من الثانية. ومع ذلك، في عصرنا، يحاول المتحمسون والعلماء في جميع أنحاء العالم تكرار تجارب العالم الرائع وإيجاد تطبيق لهم. في العالم الحديث، التحدي يكمن في نقل الكهرباء لاسلكيا. أثناء تجميع ملف تسلا، تلقيت مجالًا كهرومغناطيسيًا قويًا، وقد قمت بفحصه. لذلك أعتقد أنني سأحقق في المستقبل استخدامًا واسع النطاق لهذه الظاهرة. أعتقد أن عملي ذو طبيعة تعليمية، ويثير الاهتمام بدراسة أكثر تعمقًا للمواد المدرسية مثل الفيزياء، وسيشجع البحث والأنشطة التجريبية، وربما يؤدي إلى هواية تدوم مدى الحياة.

الغرض من الدراسة:

ابحث عن محول تسلا عالي التردد بناءً على تركيب عملي قمت بتجميعه.عرض خصائص المجال الكهرومغناطيسي لملف تسلا وتجارب استخدام الملف.

أهداف البحث:

تعرف على سيرة نيكولا تيسلا وتاريخ اختراع محول تسلا فلاديمير بروفين

• تصميم ملف تسلا
• أجري تجارب باستخدام ملف قمت بتجميعه لتوضيح تأثير المجال الكهرومغناطيسي
• استكشف المجال الكهرومغناطيسي الذي أنشأه قارب بروفين السريع

طرق وتقنيات البحث:

• البحث عن المعلومات في مصادر مختلفة
• تجربة

فرضية البحث:يتشكل مجال كهرومغناطيسي ذو كثافة هائلة حول ملف تسلا. المجال الكهرومغناطيسي لملف تسلا قادر على نقل التيار الكهربائي بدون سلك.

1. الجزء الرئيسي

1. سيرة نيكولا تيسلا وفلاديمير بروفين.

نيكولا تيسلا (10 يوليو 1856 (كرواتيا) - 7 يناير 1943 (نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية) - فيزيائي، مهندس، مخترع في مجال الهندسة الكهربائية والراديو. معروف على نطاق واسع بمساهمته العلمية والثورية في دراسة الخواص في الكهرباء والمغناطيسية، قدم عمل تسلا النظري الأساس لاختراع وتطوير العديد من الأجهزة الحديثة التي تعمل بالتيار المتردد. تم تسمية وحدة قياس الحث المغناطيسي على اسم ن. تسلا، ومن بين الجوائز العديدة التي حصل عليها العالم كانت ميداليات إي. كريسون، جي سكوت، وت. اعتبر كتاب السيرة الذاتية المعاصرون أن تسلا هو "الرجل الذي اخترع القرن العشرين" و"القديس الراعي" للكهرباء الحديثة، والذي تم الاعتراف به على نطاق واسع باعتباره مهندسًا كهربائيًا ومخترعًا متميزًا يعتبر أحد عباقرة القرن العشرين. ولا تزال العديد من اختراعات تسلا محفوظة تحت عنوان "سري للغاية" من قبل حكومة الولايات المتحدة. "لقد كان متقدمًا جدًا في العلم لدرجة أن العلماء لا يستطيعون تكرار العديد من تجاربه حتى الآن. لقد اكتشف التناوب نقل الطاقة لاسلكيًا، وبنى أول ساعة كهربائية، وتوربينًا، ومحركًا يعمل بالطاقة الشمسية. قام بتشغيل وإيقاف المحرك الكهربائي عن بعد، وأضاءت المصابيح الكهربائية في يديه من تلقاء نفسها. من الناحية النظرية، لا ينبغي أن يكون هناك حتى فحم متبقي من المجرب. وابتسم تسلا وكأن شيئًا لم يحدث. ليس الجهد هو الذي يقتل، بل التيار، والتيار عالي التردد يمر عبر السطح فقط. لكننا نعرف هذا الآن. وقد عرف تسلا هذا منذ أكثر من 100 عام.
لم يتمكن منظرو الفيزياء الحديثة أبدًا من تفسير آراء تسلا حول الواقع المادي. لماذا لم يصوغ نظريته بنفسه؟ لن نعرف أبدا الإجابة على هذا السؤال.

فلاديمير إيليتش بروفين

مواطن روسي بروفين ف.آي. التعليم العالي - تخرج من معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية عام 1972. في عام 1987، اكتشف تناقضات مع المعرفة المقبولة عمومًا في تشغيل الدائرة الإلكترونية للبوصلة التي أنشأها وبدأ في دراستها. لقد فعل ذلك في المنزل باستخدام أجهزته الخاصة. وبعد ثلاث سنوات، كوّن اعتقادًا بأن هذه ظاهرة فيزيائية جديدة غير معروفة. كتب بروفين عن هذا الأمر إلى لجنة الاختراعات والاكتشافات، لكن قيل له إنه لم يكتب الوصف وفقًا للتعليمات. ولم يجادلهم وقرر دراسة هذه الظاهرة بنفسه. وعلى مدى 10 سنوات من التجارب والأبحاث في عام 1998، تمكن بروفين من شرح فيزياء الغرابة في عمل الدوائر.

مقتبس من بروفين:

"أحاول أن أوضح لك أن هناك مكونًا إلكتروستاتيكيًا، ومكونًا سعويًا و"كهرباء راديان" المفتوحة لـ N. Tesla والإشعاع الكهرومغناطيسي الطبيعي وفقًا لماكسويل، تشكل هذه المظاهر للكهرباء "عمل كاشر الغريب".

1. اختراعات متميزة

ومن أشهر اختراعاته محول تسلا.

محول تسلا، المعروف أيضًا باسم ملف تسلا، هو جهاز اخترعه نيكولا تيسلا ويحمل اسمه. إنه محول رنين ينتج جهدًا عاليًا وترددًا عاليًا. تم تسجيل براءة اختراع الجهاز في 22 سبتمبر 1896 باسم "جهاز لإنتاج تيارات كهربائية ذات تردد وإمكانات عالية".

يتكون أبسط محول تسلا من ملفين - الابتدائي والثانوي، بالإضافة إلى مفرغ مكثف حلقي ومحطة.

يحتوي الملف الأولي عادة على عدة لفات من الأسلاك ذات القطر الكبير أو الأنابيب النحاسية، ويحتوي الملف الثانوي عادة على حوالي 1000 لفة من الأسلاك ذات القطر الأصغر. يشكل الملف الأساسي مع المكثف دائرة تذبذبية تتضمن عنصرًا غير خطي - فجوة شرارة. يشكل الملف الثانوي أيضًا دائرة تذبذبية، حيث يتم لعب دور المكثف بشكل أساسي من خلال سعة الملف الحلقي والسعة البينية للملف نفسه. غالبًا ما يتم طلاء اللف الثانوي بطبقة من راتنجات الإيبوكسي أو الورنيش لمنع الانهيار الكهربائي.

وهكذا، فإن محول تسلا يتكون من دائرتين متذبذبتين متصلتين، وهو ما يحدد خصائصه الرائعة وهو الفرق الرئيسي بينه وبين المحولات التقليدية.

بعد الوصول إلى جهد الانهيار بين أقطاب فجوة الشرارة، يحدث فيها انهيار كهربائي يشبه الانهيار الجليدي للغاز. يتم تفريغ المكثف من خلال فجوة شرارة على الملف. لذلك، تظل دائرة الدائرة التذبذبية، المكونة من ملف أولي ومكثف، مغلقة من خلال فجوة الشرارة، وتنشأ فيها تذبذبات عالية التردد. تحدث تذبذبات رنينية في الدائرة الثانوية مما يؤدي إلى ظهور جهد عالي عند الطرف.
باستخدام ملف طوله 61 مترًا، يرأس قطبه كرة نحاسية كبيرة شاهقة فوق مختبره، ولّد تسلا إمكانات تم تفريغها بواسطة سهام البرق يصل طولها إلى 40 مترًا. يمكن سماع صوت الرعد الناتج عن الطاقة المنطلقة على بعد 24 كيلومترًا. توهجت كرة من الضوء يبلغ قطرها 30 مترًا حول البرج التجريبي.

يمكن أن يصل جهد الخرج لمحول تسلا إلى عدة ملايين فولت. يساهم هذا الجهد عند تردد الرنين في إنشاء تفريغ كهربائي مثير للإعجاب في الهواء. تم استخدام المحول من قبل تسلا لتوليد ونشر الذبذبات الكهربائية التي تهدف إلى التحكم في الأجهزة عن بعد بدون أسلاك (التحكم عن بعد).

لن تجد محول تسلا في فصل الفيزياء بالمدرسة. لقد توقفوا عن تجهيز الفصول الدراسية بها، لذلك قررت أن أصنع مثل هذا المحول للمدرسة.

1. الجزء التجريبي.

يستخدم ملف تسلا فجوة شرارة والتيار المتردد. استبدل بروفين فجوة الشرارة بترانزستور في دائرة تسلا، وقام بتوصيل الترانزستور بمصدر تيار مباشر، والذي ينتج تيارًا مترددًا عند الخرج.

أريد أن أعرض لكم طريقة عمل أحد ملفات تسلا هذه ونتائج البحث الذي أجريته. لقد قمت بتجميع التثبيت بنفسي بناءً على مخطط "Kacher Brovina". ينتج هذا الجهاز جهدًا عاليًا بتردد عالٍ.

الإعداد الخاص بي هو:

الأسلاك النحاسية – قطر المقطع العرضي 0.2 مم. (0.64 م)

سلك نحاس – قطر 2 مم (200 م).

أنبوبة بلاستيك - طول 42 سم.

الترانزستور – KT 805 BM، إلخ.

المقاومات: 12 كيلو أوم و 47 كيلو أوم

مكثف - 0.5 فائق التوهج من 160 فولت.

مصدر الطاقة - محول 24 فولت.

تنعيم مكثف كهربائيا 2000 ميلي فاراد عند 50 فولت.

جسر ديود.

في جهاز عالي الجودة (كما هو الحال في مولد الحظر بشكل عام)، من الناحية النظرية، يمكنك استخدام أي ترانزستورات وأنابيب راديو. قمت بإجراء تجارب على أنواع مختلفة من الترانزستورات (N-P-N) (انظر الجدول في الملحق). ومع ذلك، فإن الترانزستورات KT805 هي التي أثبتت أنها جيدة جدًا في الممارسة العملية، ولا سيما KT805BM، لأن كان لديه أطول وقت تشغيل عند حمل ثابت، وتأكدت أيضًا من ضرورة تنفيذ عملية الملف على فترات زمنية تتراوح من 15 إلى 20 دقيقة لتبريد التثبيت. للتبريد استخدمت رادياتير (5 سم × 8 سم) مخطط رقم 1 (انظر الملحق)

إن أخطر لحظة في التجميع الذاتي للشريط هي لف الملف الثانوي (L2). كقاعدة عامة، يحتوي على 800 إلى 1800 دورة. يتم اللف بدوره بسلك يبلغ قطره 0.1 - 0.25 مم على قاعدة عازلة، على سبيل المثال أنبوب بلاستيكي. وعليه فإن أبعاد المحول الناتج (الطول) تعتمد بشكل مباشر على سمك السلك المستخدم. قطر الإطار ليس مهما - يمكن أن يكون من 15 ملم إلى 40 ملم، ولكن مع زيادته، يجب أن تزيد كفاءة الإطار (وكذلك الاستهلاك الحالي).

يمكنك توصيل إبرة بالطرف غير المتصل للملف - وهذا سيجعل من الممكن ملاحظة "جهاز البث" - وهو توهج على شكل تاج يظهر عند طرفه أثناء تشغيل الجهاز. يمكنك الاستغناء عن إبرة - سيظهر الشريط بنفس الطريقة في نهاية السلك المتعرج، مثنيًا إلى الأعلى دون أي ضجة.

اللف الثانوي عبارة عن ملف لولبي بدون إطار بأربعة دورات بسلك يبلغ قطره (وليس المقطع العرضي!) من 1.5 إلى 3 مم. يمكن أن يكون طول هذا الملف من 7-8 إلى 25-50 سم، ويعتمد القطر على المسافة بين لفاته والسطح.لفائف L2. يجب أن يكون 1 - 2 سم يجب أن يتزامن اتجاه المنعطفات لكلا الملفين.

يمكن أخذ المقاومات R1 و R2 من أي نوع بقدرة تبديد لا تقل عن 0.5 واط. المكثف C1 هو أيضًا من أي نوع يتراوح من 0.1 إلى 0.5 مللي فهرنهايت لجهد 160 فولت. عند التشغيل من مصدر طاقة غير مستقر، من الضروري توصيل مكثف تنعيم آخر بقوة 1000 - 2000 ميلي فاراد عند 50 فولت بالتوازي مع C1.
يجب تثبيت الترانزستور على الرادياتير - كلما كان حجمه أكبر كان ذلك أفضل.

يجب أن يكون مصدر الطاقة الخاص بالكاميرا مصمماً ليعمل بتيار يصل إلى 3 أمبير (مع احتياطي)، وبجهد 12 فولت، ويفضل أعلى. سيكون الأمر أكثر ملاءمة إذا كان الجهد قابلاً للتعديل.
في عينة kacher التي قمت بتجميعها، استخدمت مصدر طاقة محول 24 فولت، ويبلغ قطر الملف الثانوي 5 سم (الطول - 42 سم) ومساحة المقطع العرضي للسلك 0.2 مم2، والملف الأولي. هو 8 سم (الطول - 0.64 م)، مع مساحة مقطعية للموصل 1.18 مم 2، ظهر غاسل على الفور. علاوة على ذلك، فإن التأثيرات المعتادة، مثل إضاءة LED ومصابيح تفريغ الغاز عن بعد، ظهرت بمجرد أن طرحتها.

تم استخدام محول كمصدر للطاقة، تم توصيله بشبكة إضاءة 220 فولت، وتم توصيل جسر ديود على التوالي، بالإضافة إلى مكثف كهربائيا متجانس 2000 ميلي فاراد عند 50 فولت.

عند محاولة استبدال KT805 (من باب الفائدة الخالصة) بأجهزة KT8102 وKT819 وKT918A الأكثر قوة، تم اكتشاف أن أوضاع تشغيل الجهاز قد تغيرت بشكل كبير. بالنسبة للكثيرين، انخفض تيار التشغيل بشكل ملحوظ. كان فقط من 100 إلى 250 مللي أمبير.

عندما ارتفع الجهد إلى 42 فولت، فإن الترانزستور يسخن بسرعة ويحترق؛ في تجربتي، احترقت 8-10 قطع، لذلك حاولت اختيار ترانزستورات KT 805-819 أخرى، ولكن لم تحدث تغييرات مهمة. أخذت أنواعًا مختلفة من الترانزستورات للعمل وفحصت مدة التشغيل عند حمل ثابت، وهو ما ينعكس في الجدول رقم 1 (انظر الملحق). وكان الرائد بين هذه القائمة هو الترانزستور KT805BM.

التجربة التالية التي أجريتها كانت كما يلي: قمت بتوصيل طوق في الجزء العلوي من الملف، إلى جهاز البث (مما أدى إلى زيادة نطاق عمل المجال الكهرومغناطيسي. وبعبارة بسيطة، فهو نوع من المكثف، مع وبمساعدتها، زادت مسافة العمل، وزاد عدد المصابيح الكهربائية، ولاحظت أيضًا أنه باستخدام أي قطعة من الأسلاك، بدا لي هذا غريبًا جدًا، والسبب في ذلك أعتقد أن الطارة بدأت في نقل كل الطاقة إلى السلك وحققت التفاعل.

وأود أيضًا أن أقترح طريقة لإنشاء طارة: يمكنك ربط طرفي الأنبوب معًا بشريط الألمنيوم. هناك أيضًا خيار "الميزانية"، على سبيل المثال، خذ كرة بينج بونج ولفها بورق الألمنيوم، أو ببساطة قم بتجعيد ورق الألمنيوم بقطر معين في كرة. هذا كل شيء، teroid جاهز.

بالمناسبة، وظائف الطارة هي:

تقليل تردد التشغيل عن طريق تغيير السعة في دائرة LC الثانوية؛

زيادة كبيرة في جهد الخرج بسبب نعومة السطح (نصف قطر الانحناء الكبير) ؛

حماية الملف الثانوي بمجال كهروستاتيكي إضافي؛

تشكيل اتجاه التفريغ باستخدام المحطة؛

إعطاء المظهر العام للملف بأشكال ونسب كلاسيكية؛ واشياء أخرى عديدة.

1. خاتمة

واحدة من أكثر الشخصيات إثارة للاهتمام ومثيرة للجدل بين الفيزيائيين هينيكولا تيسلا.

تمكن تسلا من الجمع بين خصائص المحول وظاهرة الرنين في جهاز واحد. وهكذا تم إنشاء محول الرنين الشهير الذي كان له دور كبير في تطوير العديد من فروع الهندسة الكهربائية وهندسة الراديو والمعروف على نطاق واسع باسم "محول تسلا.

وقد وجدت تطوراته الهندسية تطبيقًا في مجال هندسة الطاقة، والهندسة الكهربائية، وعلم التحكم الآلي، والفيزياء الحيوية، والطب. تظل القضايا التي تناولها نيكولاي تيسلا ذات صلة اليوم. يسمح نظرهم للمهندسين المبدعين وطلاب الفيزياء بإلقاء نظرة أوسع على مشاكل العلوم الحديثة، والتخلي عن القوالب، وتعلم التمييز بين الحقيقة والخيال، وتعميم المواد وتنظيمها. لذلك، يمكن اعتبار آراء N. Tesla ذات صلة اليوم ليس فقط للبحث في مجال تاريخ العلوم والتكنولوجيا، ولكن كوسيلة فعالة إلى حد ما للعمل البحثي، واختراع عمليات تكنولوجية جديدة واستخدام أحدث التقنيات التقنيات.

ونتيجة للبحث الذي تم إجراؤه في هذا العمل، تم التوصل إلى أن محول تسلا هو جهاز بسيط في التصنيع والتكوين، والتصميم الذي اقترحته غير مكلف؛ وأظهر فحص الآثار الضارة للمحول على جسم الإنسان أن الجهاز آمن للاستخدام للأغراض التعليمية، مع مراعاة قواعد السلامة للعمل مع المحول.

بمساعدة محول تسلا، يمكنك إجراء العديد من التجارب الجميلة والمذهلة. أثناء تشغيل الملف، يمكننا ملاحظة 4 أنواع من التفريغ.

1. الاستنتاجات

نتيجة لتجاربي، كنت مقتنعا بأنه حول ملف تسلا ينشأ مجال كهرومغناطيسي عالي الكثافة والتردد العالي، مما يؤثر على مصابيح LED، والمصابيح المملوءة بالغازات الخاملة، وتنتج ضوءا ساطعا. وفي المصابيح المتوهجة يظهر غاسل. تضاء المصابيح الكهربائية من تلقاء نفسها في يدي على مسافة معينة، مما يعني أنه يمكن نقل التيار الكهربائي لاسلكيًا. ومن الضروري أن نشير إلى شيء آخر مهم: تأثير هذا التثبيت على الإنسان: كما لاحظتم أثناء العمل، لم أصدم: التيارات عالية التردد التي تمر عبر سطح جسم الإنسان لا تضر به، على على العكس من ذلك، فإن لها تأثير منشط وشفاء، حتى أنها تستخدم في الطب الحديث. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن التفريغات الكهربائية التي رأيتها لها درجة حرارة عالية، لذلك لا أنصح بالتقاط البرق بيديك لفترة طويلة!

1. التطبيق الحديث لأفكار تسلا:

• التيار المتناوب، الذي ابتكره تسلا، هو الطريقة الأساسية لنقل الكهرباء لمسافات طويلة.
• المولدات الكهربائية، التي اخترعها نيكولا تيسلا، هي العناصر الأساسية في توليد الكهرباء في محطات الطاقة الكهرومائية، ومحطات الطاقة النووية، ومحطات الطاقة الحرارية وغيرها.
• تُستخدم المحركات الكهربائية في جميع القطارات الكهربائية الحديثة والسيارات الكهربائية والترام وحافلات الترولي
• أصبحت الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بعد منتشرة على نطاق واسع ليس فقط في ألعاب الأطفال وأجهزة التلفزيون والكمبيوتر اللاسلكية (لوحات التحكم)، ولكن أيضًا في المجال العسكري، وفي المجال المدني، في الأمور العسكرية والمدنية والداخلية، وكذلك الأمن الخارجي بلدان.
• بدأ استخدام أجهزة الشحن اللاسلكية لشحن الهواتف المحمولة أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
• تعمل عوامل مكافحة سرقة السيارات الحديثة الأصلية على نفس مبدأ الملفات.
• استخدامها للأغراض الترفيهية وفي الطب.
  يمكن أن يصل جهد الخرج لمحول تسلا إلى عدة ملايين فولت. هذا الجهد عند تردد الرنين قادر على خلق تفريغات كهربائية مثيرة للإعجاب في الهواء يمكن أن يصل طولها إلى عدة أمتار، بالإضافة إلى ظواهر أخرى.
• تم استخدام المحول من قبل تسلا لتوليد ونشر الذبذبات الكهربائية التي تهدف إلى التحكم في الأجهزة عن بعد لاسلكيًا (التحكم عن بعد)، والاتصالات اللاسلكية (الراديو)، ونقل الطاقة لاسلكيًا، وهو ما حققه جميعًا. في بداية القرن، وجد محول تسلا أيضًا استخدامًا شائعًا في الطب. تم علاج المرضى بتيارات عالية التردد قادرة على السفر عبر جسم الإنسان دون ضرر، مما يوفر تأثيرًا منشطًا وشفائيًا.

مقدمة

بدأت تجارب النقل السلكي واللاسلكي للكهرباء منذ أكثر من 100 عام - مع تجارب ن.تسلا. في 22 سبتمبر 1896، تمت المطالبة بمحول تسلا بموجب براءة اختراع أمريكية باعتباره "جهازًا لإنتاج تيارات كهربائية ذات تردد وإمكانات عالية".

وبعد فترة زمنية معينة، تم استئناف تجارب نقل التيارات لاسلكيًا. في عام 1987، أظهر فلاديمير بروفين نقل التيار المتردد عبر سلك واحد باستخدام جهازه.

Brovin's kacher هو نسخة أصلية من مولد التذبذب الكهرومغناطيسي الذي يمكن تجميعه باستخدام عناصر نشطة مختلفة. على وجه الخصوص، عند إنشائه، يتم استخدام الترانزستورات ثنائية القطب أو ذات التأثير الميداني، وأنابيب الراديو، بشكل أقل شيوعًا إلى حد ما.

1.فلاديمير إيليتش بروفين

اخترع هذا الجهاز المهندس السوفييتي فلاديمير إيليتش بروفين عام 1987 كجزء من بوصلة كهرومغناطيسية، والتي من شأنها أن تسمح للشخص بتحديد الاتجاهات الأساسية ليس عن طريق البصر، ولكن عن طريق السمع. كمولد تردد صوتي، تم استخدام مذبذب مانع، تم تجميعه وفقًا لمخطط كلاسيكي، ولكن مع دائرة تغذية مرتدة، حيث تم استخدام الحديد غير المتبلور كنواة محاثة، مما يغير نفاذيته المغناطيسية عند شدة المجال المغناطيسي المماثلة للمجال المغناطيسي للأرض. .

مواطن روسي بروفين ف.آي. التعليم العالي - تخرج من معهد موسكو للتكنولوجيا الإلكترونية عام 1972. في عام 1987، اكتشف تناقضات مع المعرفة المقبولة عمومًا في تشغيل الدائرة الإلكترونية للبوصلة التي أنشأها وبدأ في دراستها. لقد فعل ذلك في المنزل باستخدام أجهزته الخاصة. وبعد ثلاث سنوات، كوّن اعتقادًا بأن هذه ظاهرة فيزيائية جديدة غير معروفة. كتب بروفين عن هذا الأمر إلى لجنة الاختراعات والاكتشافات، لكن قيل له إنه لم يجمع الوصف وفقًا للتعليمات. ولم يجادلهم وقرر دراسة هذه الظاهرة بنفسه. وعلى مدى 10 سنوات من التجارب والأبحاث في عام 1998، تمكن بروفين من شرح فيزياء الغرابة في عمل الدوائر.

ومن الشذوذات أن المحاثات المتضمنة في الدائرة تنقل الطاقة وفق قانون خطي، خلافًا لقوانين أمبير وبيو سافار، التي تفترض التناسب العكسي. في عام 1993، بناءً على هذا الاكتشاف، صمم بروفين وحصل على براءة اختراع جهاز استشعار مطلق - جهاز يحول الزاوية (أي) والمسافة (من ميكرون إلى متر) إلى إشارة كهربائية (عشرات الفولت، أو معدل تكرار النبض) مباشرة. قام مكتب براءات الاختراع الروسي بتعيين اسم المؤلف للجهاز كميزة مميزة لـ "مستشعر بروفين". أطلق المؤلف على الجهاز اسم kacher (مضخة التفاعل).

اكتشف باحث لا علاقة له بالعلم الرسمي في بلاده الخصائص الإشعاعية للترانزستور أو الراديو/الأنبوب والزوج الحثي، والتي تتميز بأن الشحنة الحجمية للمحول، المقاومة، تتحول إلى سعة حدودية، والتي تشحن الحث، ثم تنقطع الدائرة الكهربائية، وهذا يسبب انهيار (تدمير) الطاقة الحثية المتراكمة، من خلال نفسها

تنبعث المقاومة والطاقة إلى الفضاء المحيط على شكل نبضات نانو ثانية بترددات من أجزاء من هيرتز إلى وحدات ميغاهيرتز. يمكن نقله إلى محاثة جلفانية خارجية غير منفصلة، ​​ويمكنك "استنزاف" الطاقة إلى مكثف ونتيجة لذلك الحصول على محول تيار مستمر لا يحتوي على حديد بكفاءة 20 - 40٪.

يمتلك الإشعاع خصائص السوليتون - طاقة التفاعل بين المحاثات لا تتناقص بشكل عكسي مع مربع المسافة بين الموصلات، ولكنها تكون خطية تقريبًا مع معامل تناسب أقل من الوحدة.

مقتبس من بروفين:

"أحاول أن أوضح لك أن هناك مكونًا إلكتروستاتيكيًا، ومكونًا سعويًا و"كهرباء راديان" المفتوحة لـ N. Tesla والإشعاع الكهرومغناطيسي الطبيعي وفقًا لماكسويل، تشكل هذه المظاهر للكهرباء "عمل كاشر الغريب".

2. نظرية العمل

في عام 2000، طور بروفين مستشعر "مرحل القرب" الجديد - وهو جهاز يسمح بإنشاء شحنة حجمية لحقل كهربائي على معدن تعسفي أو سطح معدني معزول كهربائيًا. يؤدي دخول جسم غريب إلى هذا المجال من الخارج إلى تشغيل المرحل الموجود داخل الجهاز، وبالتالي يتم تشغيل أي دائرة معلومات (إنذار صوتي أو ضوئي، جهاز إرسال لاسلكي، جهاز بيجر، مسجل شريط أو كاميرا فيديو).

وعندما تغير الانحياز في القاعدة، تحولت عملية التوليد المستمر إلى عملية متقطعة، على شكل دفعات من النبضات. وفي عام 1988، اكتشف فلاديمير أن الإشارات التي تم التقاطها لعرقلة العملية كانت عبارة عن نبضات قصيرة على شكل إبرة مدتها عشرات النانو ثانية. شكك بروفين في وجود محاثة متبادلة بين محاثات القاعدة والمجمع، ولم يعد من الممكن تسمية مثل هذه الدائرة بمولد الحجب.

مواصلة دراسة خصائص الدائرة الناتجة وتلك القريبة منها، اكتشف بروفين في عام 1990 أنها تعمل بدون قلب. اتضح أنه يمكن إنشاء مثل هذا المولد باستخدام دوائر معروفة و"لا تصدق" مع محاثة واحدة أو أكثر متصلة بأي أقطاب كهربائية للترانزستور، وتوفر المحاثة المتبادلة ردود فعل إيجابية وسلبية. يعمل المولد دون ردود فعل. يمكن تبديل المجمع والباعث، ولا يتوقف التوليد، فقط يتغير شكل الإشارة. يمكن أن تتراوح ترددات المولد من أجزاء من الهرتز إلى مئات الكيلوهرتز. يمكن تحقيق هذه النتائج عن طريق اختيار عدد اللفات في المحاثات.

في عام 1991، أصبح من الواضح أنه يمكن تجميع المولد باستخدام أي ترانزستورات وأي قوة - ثنائية القطب، ذات تأثير ميداني مع بوابة معزولة وموصلة، وأنبوب راديو. في عام 1992، اكتشف بروفين أن الملف المتصل بمدخل راسم الذبذبات ورصد الإشارة من الكاميرا فيه، عندما يتغير موضعه بالنسبة للجهاز داخل سطح المكتب، يتغير سعة الإشارة قليلاً. يمكن أن يكون للملف أي شكل وحجم. كلما قل عدد المنعطفات الموجودة في الملف، قلت العمليات التذبذبية فيه عند التفاعل مع سعة إدخال راسم الذبذبات.

في البداية، لم يتمكن المؤلف من فهم فيزياء عمل المذرة لفترة طويلة جدًا ودرس الخصائص فقط. اكتشف بروفين أن مؤشر LED المتصل بجهاز الاستقبال يتوهج على مسافة كبيرة: 3 - 5 سم أو أكثر من المحث. وهذا يتناقض مع قوانين أمبير وبيوت سافارت، حيث أن قيمة الحث المتبادل بين المحرِّض والمستقبل في حالة عدم وجود مواد حديدية بينهما، مقاسة بالفولت والأمبيرات عند المستقبل، لا تتناقص بنسبة عكسية مع مربع المسافة، كما هو الحال بالنسبة للمصدر النقطي. يتغير التيار أو الجهد المقاس في المستقبل بشكل مباشر مع المسافة بين المحث والمستقبل، ويكون معامل التناسب أقل من الوحدة.

تختلف النفاذية المغناطيسية للهواء والفراغ بنسبة قليلة في المئة. ثم ظهر السؤال كيف يمكن نقل الطاقة؟ يعمل الكاشير كمحول تيار مباشر بكفاءة عالية نسبيًا؛ وقد تم تنعيم نبضات الخرج بواسطة السعة إلى التيار المباشر.

ظهرت وجهة نظر جديدة نسبيًا لهذه الظاهرة عندما أصبح من الواضح أنه ينبغي أخذ التيارات الإضافية للتحريض الذاتي في الاعتبار. المستخلص هو امتصاص الطاقة التي يتم ملاحظتها في الرنين المغناطيسي النووي. عند تشغيل التيار المباشر، يتم ملاحظة التيار الزائد فقط في العملية العابرة.

تحليل الظواهر باستخدام الذبذبات الاصطرابية لم يسفر عن نتائج جديدة. لم يوفر الكاشير الذي تم تجميعه على ترانزستور قوي ذو محاثة عالية والعديد من المنعطفات زيادة متناسبة في قوة التحويل عند جهاز الاستقبال. بقي كل شيء ضمن نفس الحدود كما هو الحال مع الترانزستورات منخفضة الطاقة ومنخفضة الحث. يبدو أن نبضة تبلغ عشرات النانو ثانية قد تم تقسيمها إلى أجزاء أصغر حتى من تلك التي يمكن رؤيتها باستخدام راسم الذبذبات التقليدي. وتبين أن الأمر لم يكن كذلك، بل حدث هذا في بعض الأنظمة.

يسبب الكاشر، في غضون بضعة نانو ثانية، "إيماءة" (حركة ميكانيكية للعزوم المغناطيسية لذرات مادة ما، والتي تحدث تحت تأثير المجالات المغناطيسية في المواد البارامغناطيسية، والمبادرة الناتجة في المواد المغناطيسية) للعزوم المغناطيسية الذرات التي تشكل الفضاء المحيط بالمحرِّض على طول خطوط القوة المغناطيسية التي يشكلها المحرِّض. العزوم المغناطيسية لا تتحرك دفعة واحدة، بل تتحرك خلال فترة زمنية معينة.

بالقرب من المحث يجب أن يكون هناك أقصى تركيز للإيماءات المثارة بواسطة المحث. تنتقل الإيماءات إلى المحيط بواسطة سلاسل متصلة بواسطة مجال مغناطيسي، وتمتص الطاقة من المحرِّض خلال نانو ثانية، مما يسبب تيارًا إضافيًا من الحث الذاتي. على طول محور الدائرة، المكونة من العزوم المغناطيسية للذرات التي تتحرك بعيدًا عن المحرِّض إلى المحيط، تكون قوة المجال المغناطيسي أكبر منها في الاتجاهات الأخرى. مستوى إطار الاستقبال، الذي يعبر عددًا معينًا من السلاسل، (التدفق المغناطيسي) عند الاقتراب من المحث، يلتقط عددًا أكبر من السلاسل، وعند الابتعاد، أقل. وهذا يحدد الاعتماد التناسبي المباشر لنقل الطاقة من المحث إلى المستقبل، وهو ما تؤكده تجارب بروفين العديدة.

الظاهرة الموصوفة أعلاه هي طريقة سادسة جديدة لنقل المعلومات، بالإضافة إلى الصوت والضوء والدوائر الكهربائية والموجات الكهرومغناطيسية وخصائص الهواء.

هذه طريقة لتحويل تكنولوجيا الإلكترونيات من الحالة الحالية لترتيب العناصر ذات الإحداثيتين إلى حالة ثلاثية الإحداثيات، حيث يمكن نقل المعلومات دون اتصال كلفاني من خلال الإحداثي Z والمحاور الأخرى، كما هو الحال الآن، ولكن بدون اتصال كلفاني .

ظاهرة جديدة تفتح آفاقا لفهم خصائص المادة. على سبيل المثال، قد يكون من الممكن تحليل تركيب المادة باستخدام طرق بسيطة.

يجب أن يتم اكتشاف خصائص مماثلة في المجالات الكهربائية.

يتيح لك التأثير إنشاء وسائل بسيطة ورخيصة للأتمتة والروبوتة، وهذا سيجعل أي عمل يدوي غير فعال.

ستكون هناك طرق جديدة لتسجيل الصوت والفيديو.

سيصبح محاثة السلك، الذي يمنع الآن مرور المعلومات، مادة نشطة لتوصيل المعلومات، لأن كاشر يمكنه أيضًا إجراء انقطاع قصير المدى في دائرة الحث.

3.التأثيرات التي لوحظت أثناء عمل كاشر بروفين

أثناء التشغيل، يخلق ملف Kacher تأثيرات جميلة مرتبطة بتكوين أنواع مختلفة من تصريفات الغاز - وهي مجموعة من العمليات التي تحدث عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر مادة في حالة غازية. عادةً، يصبح تدفق التيار ممكنًا فقط بعد التأين الكافي للغاز وتكوين البلازما. يحدث التأين بسبب اصطدام الإلكترونات المتسارعة في المجال الكهرومغناطيسي بذرات الغاز. في هذه الحالة، هناك زيادة في عدد الجزيئات المشحونة، حيث يتم تشكيل إلكترونات جديدة أثناء عملية التأين، والتي، بعد التسارع، تبدأ أيضًا في المشاركة في الاصطدامات مع الذرات، مما يتسبب في تأينها. لحدوث تفريغ الغاز والحفاظ عليه، يلزم وجود مجال كهربائي، حيث أن البلازما لا يمكن أن توجد إلا إذا اكتسبت الإلكترونات في مجال خارجي طاقة كافية لتأين الذرات، ويتجاوز عدد الأيونات المتكونة عدد الأيونات المعاد تجميعها الأيونات.

تصنيف كاشر بروفينا:

غاسل (من الإنجليزية غاسل) - قنوات متفرعة رفيعة متوهجة بشكل خافت تحتوي على ذرات غاز متأينة وإلكترونات حرة منفصلة عنها. غاسل - التأين المرئي للهواء (توهج الأيونات) الناتج عن مادة متفجرة - حقل كاشر.

تفريغ القوس - يحدث في كثير من الحالات. على سبيل المثال، مع وجود طاقة محول كافية، إذا تم تقريب جسم مؤرض من طرفه، فقد يضيء قوس بينه وبين الطرف (في بعض الأحيان تحتاج إلى لمس الطرف مباشرة بالكائن ثم تمديد القوس، وتحريك الكائن إلى مسافة أكبر).

4. مخطط كاشر

العناصر الأساسية لكاشر: المحث (الملف الثانوي) والمحث (الملف الأولي). عادةً ما يكون الملف عبارة عن ملف حلزوني أو حلزوني أو حلزوني من سلك معزول مفرد أو مجدول ملفوف حول إطار عازل أسطواني أو حلقي أو مستطيل أو حلزوني مسطح أو موجة أو شريط من الموصلات المطبوعة أو غيرها. مغو بمثابة لف الإثارة.

كاشر هو جهاز يولد الجهد العالي (5000-20000 فولت) بتردد عالي. لا تخف - لن تتعرض للصعق بالكهرباء. هذا ليس هو نفسه كما هو الحال في المقبس - فهو ذو تردد عالٍ (يصل إلى 250 كيلو هرتز)، وفي المقبس لدينا هو 50 هرتز. عند التردد العالي، يتدفق التيار عبر سطح جسمك.
تظهر أبسط دائرة في الشكل 1. لتجميع هذه الدائرة، ستحتاج إلى الحد الأدنى من الأجزاء التي يمكن العثور عليها في أجهزة التلفزيون القديمة:

1. 2 مقاومات
2. 1 ترانزستور وصلة p-n-p (يجب أن يكون قوياً وعالي التردد مثلاً
kt805. انظر الكتالوج)
3. 1 مكثف
4. سلك نحاسي 0.15 - 0.25 مم (يمكن شراؤه من متجر راديو أو عن طريق فك أي محول طاقة)

نشتري المقاومات أو نفكها من أي لوحات راديو. يمكنك أيضًا إزالة المكثف من اللوحات. يمكن أيضًا فك الترانزستور من اللوحة - وعادةً ما يتم تركيبه على مشعات. انتبه إلى حقيقة أن الترانزستور يحتوي على تقاطع p-n-p؛ إذا كان هناك تقاطع n-p-n، فأنت بحاجة إلى تغيير أماكن اتصال المجمع والباعث. ماذا يمكن أن يقال عن المبرد، يجب أن يكون كبيرًا، وإذا لم يكن لديك مشعاع كبير، فقم بتثبيت مبرد على مشعاع صغير. نحن نأخذ الأسلاك النحاسية من أي محول.

الآن لنبدأ في التجميع:
نأخذ أنبوبًا من الورق المقوى ونلف الملف الثانوي ليتحول بسلك (0.15-0.25) ، ونملأه بشكل دوري بالورنيش. هذا هو العمل الأكثر شاقة. كلما زاد عدد المنعطفات، كانت النتيجة النهائية أفضل. الآن حول اللف الثانوي نقوم بعمل 3-4 لفات بسلك أكثر سمكًا (سلك، لوحة) يجب أن يكون سمكه (عرضه) 1-4 مم. بعد ذلك، نقوم بتوصيل هذين الملفين بالدائرة ونقوم بتوصيل هذا الجهاز بالشبكة. وماذا نرى؟ عندما تحضر مصباح الفلورسنت لهذا الجهاز فإنه يضيء بدون أسلاك... نستطيع توصيل الكهرباء عبر الجسم دون الإضرار بأي عضو، للقيام بذلك يكفي أن تجلب يدك إلى الملف الثانوي وباليد الأخرى أمسك بإحكام بأحد نقاط الاتصال الخاصة بمصباح الفلورسنت ...

ملحوظة: إذا لم يعمل الجهاز، فقم بقلب الملف الأساسي، أي. يجب أن تتطابق المجالات المغناطيسية لللفات. إذا قمت بلف واحدة في اتجاه عقارب الساعة، فيجب أن يتم لف الثانية بنفس الطريقة.

مرحبًا. سأتحدث اليوم عن ملف تسلا المصغر (المحول).
سأقول على الفور أن اللعبة مثيرة للاهتمام للغاية. أنا شخصياً كان لدي خطط لتجميعها، لكن اتضح أن هذا الأمر قد تم طرحه بالفعل.
تتضمن المراجعة اختبارات وتجارب مختلفة بالإضافة إلى تحسينات طفيفة.
إذن أرجوك...

عن نيكولا تيسلاهناك آراء مختلفة. بالنسبة للبعض، فهو تقريبًا إله الكهرباء، وقاهر الطاقة الحرة ومخترع الحركة الدائمة. يعتبره البعض الآخر محيرًا عظيمًا ومخادعًا ماهرًا ومحبًا للأحاسيس. من الممكن التشكيك في كلا الموقفين، لكن مساهمة تسلا الهائلة في العلوم لا يمكن إنكارها. فهو بعد كل شيء، اخترع مثل هذه الأشياء التي بدونها يستحيل أن نتصور وجودنا الحالي، على سبيل المثال: التيار المتردد، المولد، المحرك غير المتزامن، الراديو(نعم، كان N. Tesla هو أول من اخترع الراديو، وليس بوبوف وماركوني)، جهاز التحكموإلخ.
كان أحد اختراعاته عبارة عن محول رنين ينتج جهدًا عاليًا بتردد عالٍ. يحمل هذا المحول اسم منشئه - نيكولا تيسلا.
أبسط محول تسلايتكون من ملفين - الابتدائي والثانوي، فضلا عن الدائرة الكهربائية التي تخلق تذبذبات عالية التردد.
يحتوي الملف الأولي عادة على عدة لفات من الأسلاك ذات القطر الكبير أو الأنابيب النحاسية، ويحتوي الملف الثانوي عادة على حوالي 1000 لفة من الأسلاك ذات القطر الأصغر. على عكس المحولات التقليدية، لا يوجد قلب مغناطيسي. وبالتالي، فإن الحث المتبادل بين الملفين أقل بكثير من المحولات ذات النواة المغناطيسية الحديدية.
في الأصل، تم استخدام فجوة شرارة الغاز في دائرة المولد. في الوقت الحاضر يتم استخدام ما يسمى Brovin kacher في أغلب الأحيان.
كاشير بروفينا- نوع من المولدات على ترانزستور واحد، من المفترض أن يعمل في وضع غير قياسي للترانزستورات التقليدية، ويظهر خصائص غامضة تعود إلى أبحاث تسلا ولا تتناسب مع النظريات الحديثة للكهرومغناطيسية.
على ما يبدو، فإن Kacher عبارة عن فجوة شرارة أشباه الموصلات (عن طريق القياس مع فجوة شرارة تسلا)، حيث يمر التفريغ الكهربائي للتيار عبر بلورة الترانزستور دون تكوين البلازما (قوس كهربائي). في هذه الحالة، تتم استعادة بلورة الترانزستور بالكامل بعد انهيارها (نظرًا لأن هذا انهيار جليدي قابل للعكس، على عكس الانهيار الحراري، الذي لا رجعة فيه بالنسبة لأشباه الموصلات). ولكن لإثبات طريقة تشغيل الترانزستور في الكاميرا، يتم تقديم بيانات غير مباشرة فقط: لم يدرس أحد، باستثناء بروفين نفسه، عمل الترانزستور في الكاميرا بالتفصيل، وهذه مجرد افتراضاته. على سبيل المثال، كتأكيد لوضع "كاشر"، يستشهد بروفين بالحقيقة التالية: بغض النظر عن القطبية التي تقوم بتوصيل راسم الذبذبات بها، فإن قطبية النبضات التي تظهرها لا تزال إيجابية

ما يكفي من الكلمات، حان الوقت للانتقال إلى بطل المراجعة.

العبوة هي الأكثر تقشفًا - البولي إيثيلين الرغوي والشريط. لم ألتقط صورة، لكن عملية فتح العلبة موجودة في الفيديو في نهاية المراجعة.

معدات:

تتكون المجموعة من:
- مصدر الطاقة 24 فولت 2 أمبير؛
- محول لقابس اليورو؛
- 2 أضواء نيون؛
- ملفات تسلا (محول) مع مولد.

محول تسلا:

أبعاد المنتج بأكمله متواضعة جدًا: 50x50x70 ملم.






هناك عدة اختلافات عن ملف تسلا الأصلي: يجب أن يكون الملف الأساسي (مع عدد قليل من اللفات) خارج الملف الثانوي، وليس العكس، كما هو الحال هنا. أيضا، يجب أن يحتوي اللف الثانوي على عدد كبير إلى حد ما من المنعطفات، على الأقل 1000، ولكن هناك حوالي 250 دورة في المجموع.
الدائرة بسيطة للغاية: مقاوم ومكثف ومصباح LED وترانزستور ومحول تسلا نفسه.
هذا هو Brovin Kacher معدل قليلاً. في الأصل، يحتوي برنامج تشغيل Brovin على مقاومتين مثبتتين من قاعدة الترانزستور. هنا يتم استبدال أحد المقاومات بمصباح LED قيد التشغيل في الاتجاه العكسي.

اختبارات:

نقوم بتشغيل ونلاحظ توهج تفريغ الجهد العالي عند التلامس الحر لملف تسلا.
يمكننا أيضًا رؤية وهج مصابيح النيون من المجموعة و"موفر الطاقة" الذي يعمل على تفريغ الغاز. نعم، لمن لا يعرف، المصابيح تتوهج هكذا، دون الاتصال بأي شيء، فقط بالقرب من الملف.


يمكن ملاحظة التوهج حتى مع وجود مصباح متوهج معيب
صحيح، أثناء التجربة، انفجر المصباح الكهربائي.
يؤدي التفريغ عالي الجهد إلى إشعال المباراة بسهولة:
يمكن إضاءة عود الثقاب بسهولة من الجانب الخلفي:

لتسجيل ذبذبة الاستهلاك الحالي، قمت بتثبيت المقاوم 2 واط بمقاومة 4.7 أوم في انقطاع التيار الكهربائي. وهنا ما حدث:

في لقطة الشاشة الأولى، المحول يعمل بدون تحميل، وفي الثانية يوجد مصباح موفر للطاقة. ويمكن ملاحظة أن إجمالي استهلاك التيار لا يتغير، وهو ما لا يمكن قوله عن تردد التذبذب.
باستخدام العلامة V2 قمت بتحديد الجهد صفر ونقطة المنتصف للمكون المتغير، وكانت النتيجة الإجمالية 1.7 فولت على مقاومة 4.7 أوم، أي. متوسط ​​الاستهلاك الحالي
0.36 أ. ويبلغ استهلاك الطاقة حوالي 8.5 واط.

مراجعة:

العيب الواضح في التصميم هو المبرد الصغير جدًا. بضع دقائق من تشغيل الجهاز تكفي لتسخين المبرد إلى 90 درجة.
لتحسين الوضع، تم استخدام مشعاع أكبر من بطاقة الفيديو. تم نقل الترانزستور لأسفل وتم نقل مؤشر LED إلى أعلى اللوحة.
مع هذا المبرد، انخفضت درجة الحرارة القصوى إلى 60-65 درجة.

نسخة فيديو للمراجعة:

تحتوي نسخة الفيديو على عملية فتح الصندوق وتجارب المصابيح المختلفة وأعواد الثقاب والورق والزجاج المحترق بالإضافة إلى "الأرجوحة الإلكترونية". استمتع بالمشاهدة.

نتائج:

سأبدأ بالعيوب: تم ​​اختيار حجم المبرد بشكل غير صحيح - فهو صغير جدًا، لذا يمكنك تشغيل المحول لبضع دقائق فقط، وإلا يمكنك حرق الترانزستور. أو تحتاج إلى تكبير المبرد على الفور.
الإيجابيات: كل شيء آخر، مجرد مزايا مستمرة، بدءًا من التأثير "المبهر" وحتى إيقاظ الاهتمام بالفيزياء لدى الأطفال.
أوصي بالتأكيد بشرائه.

تم توفير المنتج لكتابة مراجعة من قبل المتجر. تم نشر المراجعة وفقًا للبند 18 من قواعد الموقع.

1

Shiverskaya I. N. (بيرم، مدرسة ماو الثانوية "ماسترغراد")

1. ويكيبيديا.

2. ملف تسلا.ru

4. تطبيق كهربائي متنقل

5. الموسوعة السوفيتية الكبرى

6. معلومات المكتبة الكهربائية.

هذه المقالة عبارة عن عرض تقديمي تجريدي للعمل الرئيسي. يتوفر النص الكامل للأعمال العلمية والتطبيقات والرسوم التوضيحية وغيرها من المواد الإضافية على الموقع الإلكتروني للمسابقة الدولية الثالثة للبحث العلمي والأعمال الإبداعية للطلاب "البدء في العلوم" على الرابط: https://www.school- Science.ru/0317/11/28857

1. أهمية الموضوع: مع الأخذ في الاعتبار التطور الحديث للتقدم والحضارة ككل، هناك حاجة إلى مصادر طاقة بديلة - أحدها هو ملف نيكولا تيسلا.

2. الغرض: كان الغرض من عملي هو معرفة إمكانية نقل الكهرباء عبر مسافة بدون خطوط الكهرباء والأسلاك بشكل عام.

3. المهام التي تواجهني: جمع واختبار ملفات نيكولا تيسلا.

4. موضوع الدراسة: نقل الكهرباء عبر الاتصالات اللاسلكية وإمكانياته في القرن الحادي والعشرين.

5. موضوع البحث: ملف نيكولا تيسلا والعمليات التي تحدث فيه.

6. طريقة البحث: تجريبي.

7. الفرضية: هل يمكن للإنسان أن ينجو من صدمة كهربائية قوتها 78.64 ألف فولت؟

8. الأهمية العملية: نقل الكهرباء دون استخدام أي أسلاك أو موصلات كهربائية أخرى.

الجزء الرئيسي: الخلفية التاريخية.

ملف تسلا هو جهاز اخترعه نيكولا تيسلا ويحمل اسمه. إنه محول رنين ينتج جهدًا عاليًا وترددًا عاليًا. تم تسجيل براءة اختراع الجهاز في 22 سبتمبر 1896 باسم "جهاز لإنتاج تيارات كهربائية ذات تردد وإمكانات عالية".

يبدأ تاريخ هذا الاختراع في نهاية القرن التاسع عشر، عندما وضع العالم التجريبي العبقري نيكولا تيسلا، الذي يعمل في الولايات المتحدة الأمريكية، على عاتقه مهمة تعلم كيفية نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة دون أسلاك.

في 20 مايو 1891، ألقى نيكولا تيسلا محاضرة مفصلة في جامعة كولومبيا، حيث قدم أفكاره لموظفي المعهد الأمريكي للمهندسين الكهربائيين وأظهر التجارب البصرية.

وكان الغرض من العروض التوضيحية الأولى هو إظهار طريقة جديدة لإنتاج الضوء باستخدام تيارات عالية التردد وعالية الجهد لهذا الغرض، وكذلك الكشف عن خصائص هذه التيارات. ولكي نكون منصفين، نلاحظ أن مصابيح الفلورسنت الحديثة الموفرة للطاقة تعمل على وجه التحديد على المبدأ الذي اقترحه تسلا لإنتاج الضوء.

ظهرت النظرية النهائية فيما يتعلق بنقل الطاقة الكهربائية لاسلكيًا تدريجيًا، فقد أمضى العالم عدة سنوات من حياته في إتقان تقنيته، وقام بالتجربة كثيرًا وتحسين كل عنصر من عناصر الدائرة، كما طور قواطع، واخترع مكثفات مقاومة عالية الجهد، واختراع و وحدات التحكم بالدوائر المعدلة، لكني مازلت غير قادر على تحقيق فكرتي بالحجم الذي أردته.

ومع ذلك، فإن النظرية وصلت إلينا. تتوفر مذكرات ومقالات وبراءات اختراع ومحاضرات نيكولا تيسلا لتوفير تفاصيل أساسية بخصوص هذه التكنولوجيا.

الجزء الرئيسي: جوهر الجهاز والتطبيق

يعتمد محول تسلا على استخدام الموجات الكهرومغناطيسية الرنانة الدائمة في الملفات. يحتوي الملف الأساسي على عدد صغير من اللفات وهو جزء من دائرة تذبذبية شرارة، والتي تتضمن أيضًا مكثفًا وفجوة شرارة. اللف الثانوي عبارة عن ملف مستقيم من الأسلاك. عندما يتطابق تردد تذبذب الدائرة التذبذبية للملف الأولي مع تردد إحدى الذبذبات الطبيعية (الموجات المستقرة) للملف الثانوي، بسبب ظاهرة الرنين، ستنشأ موجة كهرومغناطيسية ساكنة في الملف الثانوي و سيظهر جهد متناوب عالي بين طرفي الملف.

يمكن شرح تشغيل محول الرنين باستخدام مثال التأرجح العادي. إذا تم هزها في وضع التذبذب القسري، فإن السعة القصوى التي تم تحقيقها ستكون متناسبة مع القوة المطبقة. إذا كنت تتأرجح في وضع التذبذب الحر، فبنفس الجهود، يزداد الحد الأقصى للسعة عدة مرات. هذا هو الحال مع محول تسلا - تعمل الدائرة التذبذبية الثانوية كتأرجح، ويعمل المولد كقوة مطبقة. يتم ضمان اتساقها ("الدفع" بدقة في الأوقات المناسبة) بواسطة الدائرة الأولية أو المذبذب الرئيسي (حسب الجهاز).

تم استخدام المحول بواسطة تسلا لتوليد ونشر الذبذبات الكهربائية للتحكم في الأجهزة على مسافة بدون أسلاك (التحكم اللاسلكي)، ونقل البيانات لاسلكيًا (الراديو)، ونقل الطاقة لاسلكيًا. في بداية القرن العشرين، وجد محول تسلا أيضًا استخدامًا شائعًا في الطب. تم علاج المرضى بتيارات ضعيفة عالية التردد، والتي تتدفق عبر طبقة رقيقة من سطح الجلد، ولم تسبب ضررًا للأعضاء الداخلية (تأثير الجلد، Darsonvalization)، مع توفير تأثير "منشط" و"شفاء".

وتستخدم دائرة مشابهة لهذا المحول في أنظمة الإشعال لمحركات الاحتراق الداخلي، ولكنها ذات تردد منخفض.

لقد قمت بتجميع نسخة محسنة من الماسح الضوئي المقطعي المحوسب استنادًا إلى عناصر شبه موصلة تسمى Kacher Brovina.

في جوهره، الكاشر عبارة عن مضخة تفاعلية. ويمكن أيضًا أن يطلق عليه اسم نظير لمحول تسلا. لماذا إذن لا يوجد ملف تسلا؟ لأن دائرة الجهاز تحتوي على عناصر لم يكن من الممكن أن تكون موجودة في زمن نيكولا تيسلا. أضاف بروفين ترانزستورًا إليه. وبالتالي فإن الجهاز عبارة عن فجوة شرارة شبه موصلة يحدث فيها تفريغ تيار كهربائي دون تكوين قوس كهربائي (بلازما)، وبعد ذلك يتم استعادة بلورة الترانزستور بالكامل بعد الانهيار. ويفسر ذلك حقيقة أن لدينا انهيارًا جليديًا قابلاً للعكس. لكن بما أن دائرة كاشر هذه تعمل بالطاقة من شبكة 220 فإن ترانزستورها يحتاج إلى حماية على شكل 2 كاتم للصوت متصلين على التوازي، وعندما يبدأ التيار الموجود على الترانزستور يكتسب قيم كبيرة، يتم تشغيل المكثفات وتمنع التيار من الانقطاع بشكل كامل من خلال الترانزستور، وإلا فإن الجهد العالي للغاية يمكن أن يسبب إصابة بلورة الترانزستور. بعد الترانزستور، يتم تركيب قاطع في الدائرة على الثايرستور لمقاطعة توليد التردد لتجنب التحميل الزائد على الترانزستور وفشله اللاحق. تحتوي الدائرة على 3 خانقات من مصابيح الفلورسنت مصممة لتكون بمثابة مرشح التيار (لحماية الكاشر من ضوضاء الشبكة)، كما تعمل هذه العناصر كصابورة حثية تحد من التيار في الجهاز.

التأثير على البشر

خطوة بخطوة، درس تسلا تأثير التيار الكهربائي المتناوب على الشخص عند ترددات وفولتية مختلفة. أجرى تجارب على نفسه. أولاً، من خلال أصابع يد واحدة، ثم من خلال كلتا يديه، وأخيراً من خلال الجسم بأكمله، مرر تيارات عالية الجهد والتردد العالي. أثبتت الأبحاث أن تأثير التيار الكهربائي على جسم الإنسان يتكون من عنصرين: تأثير التيار على الأنسجة والخلايا عن طريق التسخين، والتأثير المباشر للتيار على الخلايا العصبية.

وتبين أن التسخين لا يسبب دائما عواقب مدمرة ومؤلمة، كما أن تأثير التيار على الخلايا العصبية يتوقف عند تردد يزيد على 700 دورة، كما أن سمع الإنسان لا يستجيب لذبذبات تتجاوز 2 ألف في الثانية، كما أن العين تفعل ذلك. لا تستجيب للاهتزازات التي تتجاوز النطاق المرئي لألوان الطيف.

أدى هذا إلى ضمان سلامة التيارات عالية التردد حتى عند الفولتية العالية. علاوة على ذلك، يمكن استخدام التأثيرات الحرارية لهذه التيارات في الطب، ويمكن أن يجد اكتشاف نيكولا تيسلا هذا تطبيقًا واسعًا؛ يعد العلاج بالإنفاذ الحراري والعلاج بالموجات فوق الصوتية وطرق العلاج الكهربائي الأخرى نتيجة مباشرة لأبحاثه. قام تسلا بنفسه بتطوير عدد من الأجهزة الحرارية الكهربائية والأجهزة الطبية، والتي انتشرت على نطاق واسع في كل من الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا. ثم تم تطوير اكتشافه من قبل كهربائيين وأطباء بارزين آخرين.

ذات مرة، أثناء إجراء تجارب على التيارات عالية التردد ورفع جهدها إلى 2 مليون فولت، أحضر تسلا بطريق الخطأ قرصًا نحاسيًا مطليًا باللون الأسود إلى الجهاز. في نفس اللحظة، غطت سحابة سوداء سميكة القرص وارتفعت على الفور إلى الأعلى، وأشرق القرص نفسه، كما لو أن يد شخص ما غير المرئية قد كشطت كل الطلاء وصقلته.

مندهشًا، كرر تسلا التجربة، واختفى الطلاء مرة أخرى، وأشرق القرص، مما أثار غضب العالم. وبعد تكرار التجارب على معادن مختلفة عشرات المرات، أدرك تسلا أنه اكتشف طريقة لتنظيفها بتيارات عالية التردد.

لقد فكر "من المثير للاهتمام ما إذا كانت هذه التيارات لن تؤثر على جلد الإنسان، وما إذا كانت ستتمكن من إزالة الدهانات المختلفة التي يصعب إزالتها منه".

وكانت هذه التجربة ناجحة. أصبح جلد اليد المطلي بالطلاء نظيفًا على الفور بمجرد أن أدخله تسلا في مجال التيارات عالية التردد. وتبين أن هذه التيارات يمكنها إزالة الطفح الجلدي الصغير من جلد الوجه، وتنظيف المسام، وقتل الميكروبات التي تغطي سطح جسم الإنسان دائمًا بكثرة. اعتقد تسلا أن مصابيحه لها تأثير مفيد خاص ليس فقط على شبكية العين، ولكن أيضًا على الجهاز العصبي البشري بأكمله. بالإضافة إلى ذلك، تسبب مصابيح تسلا الأوزون في الهواء، والذي يمكن استخدامه أيضًا في علاج العديد من الأمراض. استمرارًا للعمل على العلاج الكهربائي، قدم تسلا في عام 1898 تقريرًا مفصلاً عن عمله في هذا المجال في المؤتمر التالي للجمعية الأمريكية للعلاج الكهربائي في بوفالو.

في المختبر، مرر تسلا عبر جسده تيارات تبلغ مليون فولت بتردد 100 ألف دورة في الثانية (بلغ التيار قيمة 0.8 أمبير). ولكن عند العمل مع التيارات عالية التردد والجهد العالي، كان تسلا حذرا للغاية وطالب مساعديه بالامتثال لجميع قواعد السلامة التي طورها هو نفسه. لذلك، عند العمل بجهد 110-50 ألف فولت بتردد 60-200 دورة، علمهم العمل بيد واحدة لمنع إمكانية تدفق التيار عبر القلب. أصبحت العديد من القواعد الأخرى التي ابتكرتها تسلا راسخة في ممارسات السلامة الحديثة ذات الجهد العالي.

بعد إنشاء مجموعة متنوعة من المعدات لإجراء التجارب، بدأ تسلا في مختبره في دراسة مجموعة كبيرة من القضايا المتعلقة بمجال جديد تمامًا من العلوم، حيث كان مهتمًا أكثر بإمكانيات الاستخدام العملي للترددات العالية و تيارات الجهد العالي. غطت أعماله مجموعة كاملة من الظواهر، تتراوح من قضايا توليد (إنشاء) تيارات عالية التردد وتنتهي بدراسة مفصلة للإمكانيات المختلفة لاستخدامها العملي. مع كل اكتشاف جديد، ظهرت المزيد والمزيد من المشاكل الجديدة.

في وقت لاحق، كانت الظاهرة التي وصفها تسلا (عندما يتدفق التيار على طول سطح الجلد دون اختراق الداخل) تسمى تأثير الجلد.

المواصفات الفنية:

يتكون اللف الأساسي من 4.5 دورة مع مقطع عرضي من السلك يبلغ 4 مم ؛

• يحتوي اللف الثانوي على 1200 دورة بمقطع عرضي من السلك يبلغ 0.16 مم ؛
• الحث 11.64 ميل هنري؛
• استهلاك الطاقة 120 واط.
• تردد التشغيل 1.36 ميجا هرتز (1360000 هرتز) ؛
• الحد الأقصى لطول التفريغ هو من 9 إلى 11 سم، اعتمادا على الرطوبة ودرجة حرارة الهواء؛
• الجهد حوالي 78.64 كيلو فولت.
• قطر الحقل حوالي 80 سم.

خاتمة

في الختام، أريد أن أقول إن ملف نيكولا تيسلا هو مصدر طاقة لاسلكي بديل مناسب في عصرنا هذا.

تم تأكيد الفرضية حول ما إذا كان الشخص يمكنه النجاة من صدمة كهربائية بقوة 78.64 ألف فولت في مثالي.

السبب الوحيد لعدم استخدام هذا الاختراع هو عدم القدرة على قياس الكهرباء التي يستهلكها السكان. ولكن إذا أعطى رئيسنا تعليمات بشأن إدخال مصدر نقل الطاقة هذا في روسيا، ففي غضون 4 إلى 10 سنوات، سيتم تحرير البلاد بالكامل من خطوط الكهرباء باهظة الثمن والتي يصعب صيانتها، وكذلك الأسلاك في المنازل والمباني، من المقابس والبطاريات وغيرها ص. ما الذي سيكون بمثابة قوة دافعة أساسية لتنمية البلاد.

الرابط الببليوغرافي

Goloviznin E. NIKOLA TESLA COIL (BROVIN KACHER) // النشرة العلمية للمدرسة الدولية. – 2017. – رقم 5-1. - ص 124-127؛
عنوان URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=410 (تاريخ الوصول: 25/05/2019).