Transformador ressonante: projeto e princípio de operação

Transformador ressonante: projeto e princípio de operação
Transformador ressonante: projeto e princípio de operação
Anonim

Um transformador ressonante é muitas vezes referido como um transformador de Tesla ou bobina de Tesla. O dispositivo foi patenteado pelos Estados Unidos da América em 22 de setembro de mil oitocentos e noventa e seis, sob o nome "Aparelho para produção de corrente elétrica de maior potencial e frequência". Como o nome indica, este dispositivo foi inventado pelo famoso cientista Nikola Tesla.

O transformador ressonante mais simples consiste em duas bobinas sem núcleo agregado. O enrolamento primário tem apenas algumas voltas (de três a dez). No entanto, este enrolamento é enrolado com um fio elétrico grosso. O enrolamento secundário de um dispositivo, como um transformador ressonante, é frequentemente chamado de alta tensão. Tem muito mais voltas do que a principal (até várias centenas). No entanto, é enrolado com um fio elétrico mais fino.

transformador ressonante
transformador ressonante

Como resultado de um projeto tão simples, o transformador ressonante possui um TC (relação de transformação), que excede o valor da relação de espiras do enrolamento secundário para o primário em várias dezenas de vezes. A tensão de saída em tal transformador podeultrapassar um milhão de volts. Com base nesse projeto, dispositivos como geradores ressonantes já foram desenvolvidos. Além disso, essas máquinas elétricas são frequentemente usadas como aparelhos de demonstração. Devido à enorme tensão na frequência de ressonância, esse dispositivo é capaz de criar descargas elétricas diretamente no ar. E seu comprimento pode ser realmente impressionante. Dependendo da tensão de entrada, o comprimento da descarga pode chegar a várias dezenas de metros. O próprio projeto de uma instalação elétrica como o transformador ressonante Tesla é bastante simples e descomplicado. Consiste em bobinas (duas - secundárias e primárias), um centelhador (também conhecido como disjuntor). A composição deste dispositivo inclui necessariamente capacitores (tanto para compensação quanto para acúmulo de carga). Bobinas e terminais toroidais são frequentemente usados (para criar um dispositivo como um transformador ressonante com amplificação de potência de saída).

transformador ressonante com amplificação de potência de saída
transformador ressonante com amplificação de potência de saída

Como mencionado anteriormente, a bobina primária tradicionalmente tem algumas voltas e a bobina secundária tem várias centenas. Além disso, um projeto de bobina primária plana, horizontal, cilíndrica, cônica ou vertical, é comum. Além disso, em um dispositivo como um transformador ressonante, não há núcleo ferromagnético (ao contrário de transformadores de energia ou instrumento). Assim, tem muito menos indutância mútua entre os enrolamentos de ambas as bobinas do que os transformadores tradicionais convencionais (a amplificação do acoplamento indutivo é apenasalcançado devido à presença de um núcleo ferromagnético).

geradores ressonantes
geradores ressonantes

Assim, o capacitor e a bobina primária constituem um circuito oscilatório. Isso inclui um componente não linear - um centelhador, que consiste em dois eletrodos com um intervalo. A bobina secundária também forma um circuito semelhante, mas em vez de um capacitor, um toróide é usado aqui. É a presença de dois circuitos oscilatórios conectados que é toda a base da operação de um dispositivo como o transformador ressonante de Tesla.

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