Трансформатор Теслы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Трансформа́тор Те́сла — единственное из изобретений Тесла, носящих его имя сегодня. Это — устройство, производящее высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Тесла в нескольких размерах и вариациях для его экспериментов. Трансформатор Тесла, также известный как катушка Тесла (англ. Tesla coil), используется сегодня в различных отраслях техники.

[править] Описание

В элементарной форме трансформатор Тесла состоит из двух катушек, первичной и вторичной. Первичная катушка построена из нескольких витков провода большого диаметра и вторичная из многих витков провода меньшего диаметра. В отличие от других трансформаторов, здесь нет никакого ферромагнитного ядра и таким образом взаимоиндукции между двумя катушками.

В первичной катушке генерируются электрические импульсы высокого напряжения, разряжая соответствующий конденсатор, первоначально заряженый до напряжения в несколько киловольт. Разряд производится с помощью искрового промежутка, как показано на рисунке. Искровой промежуток настроен так, чтобы разряжать конденсатор, как только напряжение между его выводами достигает определённой величины.

В момент прохождения искры, конденсатор и первичная катушка связаны последовательно, таким образом формируя RLC-цепь, по которой проходят электрические колебания определённой частоты. Во вторичной катушке, которая также формирует другую RLC-цепь, также наводятся электрические колебания из-за индукции напряжения. Частоты колебания обоих цепей определены их геометрическими и электрическими параметрами.

Для надлежащего действия трансформатора две RLC-цепи (первичная и вторичная) должны быть в резонансе, то есть их частоты колебаний должны совпасть. Когда это случается, амплитуда колебания во вторичной катушке увеличивается, и трансформатор генерирует высокое напряжение на выходе.

[править] Использование трансформатора Тесла

Выходное напряжение трансформатора Тесла может достигать нескольких миллионов вольт. Это напряжение в резонансной частоте способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь длину многих метров, также и другие явления.

Трансформатор использовался Тесла для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (телеуправление), беспроволочной связи (радио) и беспроволочной передачи энергии, во всех случаях успешно. В начале XX века трансформатор Тесла также нашел популярное использование в медицине. Пациентов обрабатывали высокочастотными токами, способными без вреда прохождить через человеческое тело, оказывая при этом тонизирующее и оздоравливающее влияние.