Teslin transformator

Teslin transformator je izvedba transformatora nazvanog po Nikoli Tesli, karakteristična po tome da zbog stojnog vala koji nastaje na sekundarnoj zavojnici proizvodi vrlo visoki napon visoke frekvencije.

Izboj na Teslinom transformatoru

Primarna zavojnica s kondenzatorom čini titrajni krug ugođen na frekvenciju stojnog vala u sekundarnoj zavojnici u kojem kod klasičnog Teslinog transformatora pomoću iskrišta nastaju prigušeni titraji. Između primarne i donjeg dijela sekundarne zavojnice postoji relativno slaba veza (međuinduktivitet), pa je potrebno više ciklusa da bi se energija prenijela u sekundarni krug. Za to vrijeme se zbog refleksije na krajevima zavojnice, tj. stojnog vala, napon dodatno povećava, sve dok se gubitci ne izjednače s privedenom snagom ili na vrhu zavojnice ne dođe do izboja u zraku. To se može kontrolirati izvedbom kapacitivnog opterećenja na vrhu zavojnice, jer električno polje ovisi o zakrivljenosti vodljive plohe, pa se za maksimalni napon koriste sfera ili torus, a izboj se kontrolira šiljkom.Adis Ibrahimovic

Povijesne činjenice

Tesla je tvrdio da će električno osvjetljenje biti ekonomičnije ako se upotrijebi izmjenična električna struja sa znatno većom frekvencijom od 50 Hz (titraja u sekundi). Prvi Teslin visokofrekventni generator izmjenične struje je imao 400 pari polova, i pri 3000 okretaja u minuti, davao je struju sa 10 000 Hz.

Tipična shema Teslinog transformatora

No Tesla je počeo ispitivati i druge mogućnosti dobivanja visoke frekvencije i vrlo visokog napona. Pronašao je da se to može postići upotrebom razmaka na iskrištu (engl. spark gap), slično svjećici na automobilu, u oscilirajućem električnom krugu. Zapravo, kod električne iskre nastaju električne oscilacije, čiji broj iznosi od 100 000 Hz do 1 000 000 Hz, uslijed čega u takvom krugu nastaje isto toliki broj prekida struje. Prema tome, i magnetsko polje ovakvog oscilirajućeg kruga mijenjat će svoj smjer 100 000 do 1 000 000 puta u sekundi, pa ako unesemo provodnik u takvo promjenjivo magnetsko polje, inducirat će se struja visoke frekvencije i visokog napona. Tako je nastao Teslin transformator.

Princip

Teslin transformator se sastoji iz primarne zavojnice (engl. primary) od nekoliko zavoja debele žice. Promjer ove zavojnice može biti od nekoliko centimetara do nekoliko metara. U sredini primarne zavojnice, nalazi se sekundarna zavojnica (engl. secondary), sa velikim brojem zavoja tanke i dobro izolirane žice, i puno manjeg promjera od primarne zavojnice. Kao izolator može poslužiti zrak ili se obje zavojnice potope u transformatorsko ulje. On nema željeznu jezgru, kao normalni transformator, jer bi ona ometala električne oscilacije. Najveći efekt se postiže u sekundarnoj zavojnici ako ima isti period oscilacija kao primarna zavojnica.

Pramenovi svjetlosti sa Teslinog transformatora

Pomoću Teslinog transformatora, uz specijalni uređaj, mogu se dobiti izmjenične struje visoke frekvencije i visokog napona, koje nazivamo Teslinim strujama. Za to nam treba izvor izmjenične električne struje (engl. AC main), koji je preko visokonaponskog transformatora (engl. high voltage transformer), spojen na kondenzator (engl. HV capacitor). Tesline struje dobijemo na sekundarnoj zavojnici Teslinog transformatora.

Na vrh sekundarne zavojnice se stavlja prsten, obično napravljen od fleksibilnih aluminijskih cijevi, da stvara električno polje, koje omogućuje stvaranje iskri i munja izvan zavojnica.

Primjena

Ako jedan pol sekundarne zavojnice Teslinog transformatora uzemljimo, onda će na drugom polu izbijati dugi pramenovi svjetlosti. Još intenzivnije plavičaste pramenove vidjet ćemo između dvije paralelne bakarne žice ili dvije kružno savijene bakrene žice, ako njihove slobodne krajeve vežemo za polove sekundarne zavojnice.

Ako na polove sekundarne zavojnice stavimo dvije bakrene ploče, onda se između njih stvara jako električno polje. Ako u to električno polje stavimo fluorescentnu svjetiljku, onda će ona svijetliti, iako nema nikakvog kontakta.

Tesla je svoje konstrukcije transformatora uglavnom koristio za pokuse sa bežičnim prijenosom energije i informacija na daljinu.

U današnje vrijeme se Teslin transformator koristi za obrazovne svrhe, a grade ih muzeji, istraživačke ustanove i entuzijasti.

Vanjske poveznice

• Veliki Teslin transformator u Oklahomi - You Tube