Высокочастотный трансформатор Тесла (11 класс)

Сентябрь 15, 2022

Главная
Физика
Высокочастотный трансформатор Тесла (11 класс)

Содержание

2. Цели и задачи исследования Цель исследования: Исследовать высокочастотный трансформатор Тесла и на основе действующей установки провести
3. ВВЕДЕНИЕ «Пусть будущее рассудит и оценит каждого по его трудам и достижениям. Настоящее принадлежит им, будущее,
4. «Нет ничего, что в большей степени могло бы привлечь внимание человека и заслужило бы быть предметом
5. «Человек, опередивший время» Ни́кола Те́сла (серб. Никола Тесла; 10 июля 1856, Смилян, Австрийская империя, ныне в
6. Трансформатор Тесла Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и
7. Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек без общего сердечника. Трансформаторы Теслы обладают коэффициентом трансформации в
8. Принцип работы Трансформатора Тесла Трансформатор Тесла состоит из двух обмоток – первичной (L1) и вторичной (L2).
9. Оборудование для опытов
11. Коэффициент трансформации В первичной обмотке, имеющей N1 (4 витков) полная ЭДС индукции e1 равна N1e. Во
12. Повышающий трансформатор – трансформатор, увеличивающий напряжение (U2 > U1). У повышающего трансформатора число витков N2 во
13. N1 = 5 витков N2 = 1000 витков U1 = 220 В U2 = ?
14. L1- первичная обмотка D = 110мм n = 4 витков S = 8мм2 S = -
15. - Фомула Томсона - Время одного полного колебания - Число колебаний в единицу времени - Вторичная
16. Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Тесла Во время работы катушка Тесла создаёт красивые эффекты, связанные с
17. Стримеры Стримеры (от англ. Streamer) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа
18. Спарки Спарк (от англ. Spark) — это искровой разряд. Идёт с терминала (или с наиболее острых,
19. Коронные разряды Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое
20. Дуговые разряды Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к
21. Свечение спектральных трубок, наполненных инертными газами. Свечение кварцевой лампы. трубка с неоном трубка с водородом
22. трубка с гелием свечение кварцевой лампы
23. Разряд в лампах накаливания разряд в лампе накаливания разряд в лампе от кинопроектора
24. разряд в лампе ПКН разряд в автомобильной лампе
25. Явление флуоресценции и радиолюминесценции
27. Влияние трансформатора на организм человека Так как напряжение на выходе данного трансформатора является переменным высокочастотным, а
28. Применение трансформатора Тесла В наши дни трансформатор Теслы не имеет широкого практического применения. Он изготовляется многими
29. Выводы Трансформатор Тесла, является простым в изготовлении и настройке прибором. С помощью трансформатора Тесла можно продемонстрировать
31. Скачать презентацию

Слайд 2

Цели и задачи исследования
Цель исследования:
Исследовать высокочастотный трансформатор Тесла и на основе

действующей установки провести эксперименты.
Методы и приемы исследования:
Поиск информации в различных источниках
Эксперимент
Задачи исследования :
Познакомиться с биографией Николы Тесла и историей изобретения трансформатора Тесла
Познакомиться с принципом работы и основными типами трансформаторов Тесла
Поиск деталей и изготовление высокочастотного трансформатора
Проведение опытов, демонстрирующих работу трансформатора
Проверка вредного воздействия трансформатора на организм человека

Слайд 3

ВВЕДЕНИЕ
«Пусть будущее рассудит и оценит каждого по его трудам и достижениям.

Настоящее принадлежит им, будущее, ради которого я работаю, принадлежит мне». Н. Тесла
На страницах газет, научных журналов, телевидении и в Интернете, можно увидеть множество информации, которая описывает принцип работы высокочастотного трансформатора Тесла. А правда ли всё это? Нас очень заинтересовал данный прибор, и мы решили самостоятельно изготовить этот трансформатор и провести с ним опыты, наглядно показывающие его работу.

Слайд 4

«Нет ничего, что в большей степени могло бы привлечь внимание

человека и заслужило бы быть предметом изучения, чем природа. Понять ее огромный механизм, открыть ее созидательные силы и познавать законы, управляющие её, - величайшая цель человеческого разума». Этими словами начал Тесла свое выступление в Американском институте электроинженеров 20 мая 1892 года, где он прочел одну из своих лучших лекций по теме: «Опыты с переменными токами весьма высокой частоты и их использование для искусственного освещения»

Слайд 5

«Человек, опередивший время»
Ни́кола Те́сла (серб. Никола Тесла; 10 июля 1856, Смилян, Австрийская империя, ныне в Хорватии — 7 января 1943, Нью-Йорк, США) —изобретатель в области электротехники и

радиотехники, инженер, физик.

Слайд 6

Трансформатор Тесла
Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его

имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала.

Слайд 7

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек без общего сердечника.

Трансформаторы Теслы обладают коэффициентом трансформации в 10-50 раз выше отношения числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной. Выходное напряжение трансформатора Тесла может достигать нескольких миллионов вольт.

Слайд 8

Принцип работы Трансформатора Тесла
Трансформатор Тесла состоит из двух обмоток – первичной

(L1) и вторичной (L2). К первичной обмотке подводится переменное напряжение и она создает магнитное поле. При помощи этого поля энергия из первичной обмотки передается во вторичную.

Слайд 9

Оборудование для опытов

Слайд 10

Слайд 11

Коэффициент трансформации
В первичной обмотке, имеющей N1 (4 витков) полная ЭДС

индукции e1 равна N1e. Во вторичной обмотке полная ЭДС равна N2e (N2 – число витков этой обмотки (1000)). Отсюда следует, что .
Таким образом, для действующих значений напряжений можно записать .

Слайд 12

Повышающий трансформатор – трансформатор, увеличивающий напряжение (U2 > U1). У повышающего

трансформатора число витков N2 во вторичной обмотке должно быть больше числа витков в первичной обмотке, т.е. k < 1.
Понижающий трансформатор – трансформатор, уменьшающий напряжение (U2 < U1). У повышающего трансформатора число витков во вторичной обмотке должно быть меньше числа витков в первичной обмотке, т.е. k > 1.
N1= 4 витков

Слайд 13

N1 = 5 витков
N2 = 1000 витков
U1 = 220 В
U2 =

Слайд 14

L1- первичная обмотка
D = 110мм
n = 4 витков
S = 8мм2
S =

- Диаметр индуктора провода
Шаг намотки 25мм
P=25мм

Слайд 15

- Фомула Томсона
- Время одного полного колебания
- Число колебаний

в единицу времени
- Вторичная катушка
D =5см
l=22см
n=733
- Индуктивность вторичной обмотки
C=4мкФ
- Частота вторичной катушки

Слайд 16

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Тесла
Во время работы катушка Тесла создаёт

красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов.
В целом катушка Тесла производит 4 вида разрядов:
Стримеры
Спарки
Коронные разряды
Дуговые разряды

Слайд 17

Стримеры
Стримеры (от англ. Streamer) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа

и отщеплённые от них свободные электроны. Стример — это, по сути дела, видимая ионизация воздуха.

Слайд 18

Спарки
Спарк (от англ. Spark) — это искровой разряд. Идёт с терминала (или с наиболее острых,

искривлённых ВВ частей) непосредственно в землю или в заземлённый предмет.

Слайд 19

Коронные разряды
Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения.

Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.

Слайд 20

Дуговые разряды
Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности

трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга.

Слайд 21

Свечение спектральных трубок, наполненных инертными газами. Свечение кварцевой лампы.
трубка с неоном

трубка с водородом

Слайд 22

трубка с гелием
свечение кварцевой лампы

Слайд 23

Разряд в лампах накаливания
разряд в лампе накаливания
разряд в лампе

от кинопроектора

Слайд 24

разряд в лампе ПКН
разряд в автомобильной лампе

Слайд 25

Явление флуоресценции и радиолюминесценции

Слайд 26

Слайд 27

Влияние трансформатора на организм человека
Так как напряжение на выходе данного трансформатора

является переменным высокочастотным, а ток чрезвычайно мал, разряд в тело человека не может вызвать серьёзные повреждения организма.
Но разряды, испускаемые трансформаторами Тесла, не полностью безопасны. Толщина скин-слоя для катушки Тесла составляет от 1 мм до 5 мм и её мощности хватит для того, чтобы разогреть этот слой кожи. При долгом воздействии подобных токов могут развиться серьёзные хронические заболевания.
При работе с трансформатором существует опасность отравления озоном — ядовитым газом, имеющим характерный запах.

Слайд 28

Применение трансформатора Тесла
В наши дни трансформатор Теслы не имеет широкого практического

применения. Он изготовляется многими любителями высоковольтной техники ради сопровождающих её работу эффектов. Применяется в медицине, для обновления кожи. Также он иногда используется для поджога газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах.

Слайд 29

Выводы
Трансформатор Тесла, является простым в изготовлении и настройке прибором.
С помощью трансформатора

Тесла можно продемонстрировать множество красивых и эффектных экспериментов.
Устройство является безопасным для использования в учебных целях при соблюдении правил техники безопасности.
Люди собирают трансформаторы Тесла ради того, чтобы посмотреть на впечатляющие, красивые явления.

Высокочастотный трансформатор Тесла (11 класс)

Содержание

Цели и задачи исследованияЦель исследования:Исследовать высокочастотный трансформатор Тесла и на основе

ВВЕДЕНИЕ «Пусть будущее рассудит и оценит каждого по его трудам и достижениям.

«Нет ничего, что в большей степени могло бы привлечь внимание

Трансформатор ТеслаТрансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек без общего сердечника.

Принцип работы Трансформатора Тесла Трансформатор Тесла состоит из двух обмоток – первичной

Оборудование для опытов

Коэффициент трансформации В первичной обмотке, имеющей N1 (4 витков) полная ЭДС

Повышающий трансформатор – трансформатор, увеличивающий напряжение (U2 > U1). У повышающего

N1 = 5 витковN2 = 1000 витковU1 = 220 ВU2 =

L1- первичная обмоткаD = 110ммn = 4 витковS = 8мм2S =

- Фомула Томсона - Время одного полного колебания - Число колебаний

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Тесла Во время работы катушка Тесла создаёт

Стримеры Стримеры (от англ. Streamer) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа

СпаркиСпарк (от англ. Spark) — это искровой разряд. Идёт с терминала (или с наиболее острых,

Коронные разряды Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения.

Дуговые разряды Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности

Свечение спектральных трубок, наполненных инертными газами. Свечение кварцевой лампы. трубка с неоном

трубка с гелиемсвечение кварцевой лампы

Разряд в лампах накаливания разряд в лампе накаливания разряд в лампе

разряд в лампе ПКН разряд в автомобильной лампе