کویل تسلا چیست؟ آموزش ساخت کویل تسلا و لامپ

از برق بی سیم برای روشنایی و شارژهای بی سیم و خانه‌ های هوشمند استفاده می شود انتقال نیرو به صورت بی سیم یک تکنولوژی جدید و پر کاربرد است. مخترع اصلی برق بی سیم نیکولا تسلا است. اگر چه ممکن است این فناوری خیلی زودتر نیز استفاده شده باشد. از آن زمان تا کنون طرح ‌ها و اجزای مدرنی که به این پروژه اضافه شده آن را یک پروژه راحت کرده و هر کس می‌تواند با چند قسمت ساده آن را انجام دهد.

پیشنهاد میکنم جهت آشنایی بیشتر، مقاله مخترع برق را مشاهده کنید.

نکته: تسلا کویل می تواند رعد وبرق کوچکی در سطح خود ایجاد کند.

تذکر: در نزدیکی افراد دارای تپش قلب، از لوازم الکترونیکی حساس و یا مواد قابل ‌اشتعال استفاده نکنید.

نحوه عملکرد کویل تسلا

برق باید از طریق سیم عبور کند، اما دستگاه زیر چگونگی انتقال برق بی سیم برای تامین برق وسایل الکتریکی را نشان می دهد.

تنها چیزی که برای انتقال برق بی سیم لازم است، سیستمی است که سطح ولتاژ را از کم به زیاد تغییر می دهد و عملیات سوئیچینگ (روشن و خاموش کردن) را سریع انجام می دهد. ولتاژ الکتریکی از یک طرف سیم پیچی عبور می کند و به یک خازن که به پایه منفی منبع تغذیه متصل است و طرف دیگر سیم پیچ به پایه کلکتور ترانزیستور متصل می شود، این دستگاه مانع جاری شدن جریان بر پایه سیگنال ورودی شده و زمین می شود. در نتیجه خازن شارژ می شود و اطراف سیم پیچی اولیه میدان مغناطیسی القا می شود و سپس در سیم پیچی ثانویه که تعداد دور بیشتری دارد ولتاژ القا می شود و ترانسفورماتور ایجاد می شود، سطح ولتاژ را در سیم پیچی ثانویه افزایش می دهد. سیم پیچ ثانویه به دو مقاومت متصل به منبع تغذیه و بیس ترانزیستور متصل می شود و مانع جاری شدن جریان به سیم پیچ اولیه می شود.

این شماتیک مداری یک حلقه فیدبک ایجاد می کند که سیم پیچ ثانویه صد بار در ثانیه خاموش و روشن می شود که یک میدان الکتریکی با ولتاژ و فرکانس بالا ایجاد می کند که برق بی سیم را انتقال می دهد.

نکته: ترازیستور عمل پردازش در کامپیوتر ها را انجام می دهد بنابراین، ما در حال ساخت یک کامپیوتر ساده برای کنترل کویل تسلا هستیم.

قطعات مورد نیاز برای ساخت کویل تسلا و روشن کردن لامپ

شکل فوق ساده ترین طراحی را برای مدار کویل تسلا نشان می دهد. که با چند قطعه ساده می توان یک مینی کویل تسلا برای تامین برق بی سیم استفاده کرد.

قطعات مورد نیاز:

• (1) مدار برد بورد (A-J/1-17)
• (1) ترانزیستور با هیت سینک MJE3055T
• (3) خازن های سرامیکی 104 .1uF
• (1) مقاومت 1k
• (1) هسته جامد 16 ga. سیم پیچی ایزوله, ~1.5ft.
• (1) لوله پی وی سی با قطر  2″ x 2.5″ .
• (1) سیم مگنت عایق AWG 27
• (1) لوله پی وی سی با قطر  7″ x 2″ .
• (1) واشر استیل 3″
• (5) سیم افشان
• (1) منبع تغذیه 12v/1A
• (2) ورق پلکسی گلاس 8″ x 10″
• (4) میله رشته 5/15″
• (16) مهره 5/16″
• (16) واشر5/16″
• (8) کلاهک لاستیکی5/16″

نکته: تسلا برای کنترل مدار خود از یک حباب جرقه گیر استفاده کرد اما امروزه از ترانزیستورMJE3055T استفاده می شود.

ساختن سیم پیچ (کویل)

با پیچیدن سیم پیچ ها شروع می کنیم که باید این کار را دقیق انجام دهیم در غیر این صورت سیم پیچ ها درست کار نمی کنند.

ابتدا سیم پیچ ثانویه شروع می کنیم برای این کار سیم مسی عایق بندی شده را به اندازه سه دور با فاصله 1.4 اینچی دور لوله پی وی سی 2.5 اینچ بپیچیم و برای ثابت شدن به انتهای آن نوار می زنیم. سپس لوله پی وی سی با قطر 2 اینچ را برمی داریم و سیم مگنت را با فاصله 1.4 اینچ به دور آن می پیچیم، با نوار آن را محکم می کنیم و در انتها چند اینچ اضافه می کنیم. حالا سیم مگنت را از بالا چندین بار می پیچیم تا به 1.4 اینچ برسیم. مطمئن شوید که سیم پیچ ها محکم باشند و بین آن ها شکافی وجود نداشته باشد. در قسمت بالا دو اینچ سیم اضافه بگذارید، انتهای هردو را با سنباده زدن کمی کوتاه کنید. سپس برای اطمینان از بالا تا پایین سیم پیچ را نوار بزنید و در اخر، انتهای سیم را بین قسمت بالای پی وی سی و واشر پرس کنید. این به عنوان سیم پیچ ثانویه و کلاهک فرستنده عمل می کند.

ساخت مدار برای کویل

ساخت مدار ساده است، فقط توجه داشته باشید که دیاگرام مدار را برای کار مفید داشته باشید. ابتدا سه پایه ترازیستور با عیت سینک را در سوراخ های E1, E2 و E3 بردبورد قرار می دهیم و قسمت جلوی ترازیستور را به سمت سوراخ F نصب می کنیم. سپس سه خازن را به صورت موازی در سوراخ هایH14/H17, I14/I17 و J14/J17 قرار می دهیم. اولین پایه ترازیستور را به یک سیم به خازن وصل میکنیم، یک سر سیم  را به D1 و سر دیگر را به F14 وصل می کنیم. به وسیله یک سیم طرف دیگر خازن را به زمین مدار وصل می کنیم، یک سر سیم را به F17 و سر دیگر آن را به D5 وصل میکنیم. یک سر مقاومت را در همان ستون، وارد C5 کرده و سر دیگر را با قرار داد.

ن در C3 به بیس ترازیستور وصل می کنیم. اخرین سیم را به سوراخ A5 و سر دیگر آن را به B11 می بریم و امکان اتصال به سیم پیچ اولیه فراهم می شود. اکنون سیم پیچ ثانویه را در مرکز سیم پیچ اولیه قرار می دهیم. سیم پایین سیم پیچی اولیه را به A11 و سیم بالای آن را به A2 متصل می کنیم. سیم پیچی ثانویه را با قرار دادن سیم پایینی در A3 و بیس ترانزیستور متصل کنید.

قبل از ادامه همه اتصالات را بررسی کنید.

در اخر، پایه مثبت منبع تغذیه را به شیار B5 و منفی را به B1 وصل کنید. حالا مدار برای آزمایش آماده است.

توجه: برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، کویل تسلا را مدت زمان کمتری استفاده کنید.

ایجاد محفظه برای تسلا کویل

برای نمایش کویل تسلا نیاز به محفظه داریم که ایجاد آن برای حفظ کویل از مواد قابل اشتعال، وسایل حساس الکترونیکی، نگه داشتن کویل بصورت قائم و فضای مناسب برای آزمایش ضروری است.

ابتدا یک واشر، مهره و کلاهک را روی میله‌های رزوه دار قرار می‌دهیم. برای آماده کرده پایه محفظه یک سوراخ 5/16 اینچی در هر گوشه از ورق های پلکسی گلاس ایجاد می کنیم سپس میله ها را به چهار طرف ورق وارد میکنیم و با واشر و مهره محکم می بندیم. مدار و سیم‌پیچ را روی ورق قرار دهید طوری در مرکز قرار بگیرد و برای چسباندن آن از چسب استفاده کنید. در نهایت، یک مهره و واشر را به هر یک از میله ها اضافه کنید و ورق پلکسی دوم را برای  محکم نگه داشتن کویل، تنظیم کنید. برای اطمینان یک واشر و مهره دیگر  به هر میله اضافه کنید، و کلاهک انتهایی را قرار دهید. محفظه کامل شده و کویل تسلا آماده است.

نحوه روشن کردن لامپ با سیم پیچ تسلا

با آماده شدن کویل تسلا می توان آزمایش رو شروع کرد. با وصل کردن برق چراغ های فلورسنت در نزدیکی کویل باشند، ایجاد شده اند. برای تماشای جرقه ها هنگامی که اشیا فلزی در نزدیکی کویل قرار می‌گیرند (احتیاط کنید) و یا از مولتی متر دیجیتال برای مشاهده میدان ولتاژ بالا در فواصل مختلف از کویل استفاده کنید، حتی با تغییر موقعیت کویل می توان اثر موقعیت های مختلف را مشاهد کرد. با اضافه کردن یک مقاومت به ال ای دی می توان از برق بی سیم روشنایی ایجاد کرد یا برای شارژ کردن تلفت همراه از کویل های شارژ بی سیم استفاده کرد. کاربردهای این تکنولوژی در دنیای واقعی چیست؟ و چگونه می توان از آن در آینده استفاده کرد؟ با کویل تسلا ساده چه کارهایی می توان انجام داد؟