Учебный проект Всегда на связи/практика

Текущая версия на 07:44, 31 июля 2014

Учебный проект Всегда на связи

Еще более 100 лет назад с опытов Николы Тесла начались эксперименты по проводной и беспроводной передаче электроэнергии. 22 сентября 1896 года, трансформатор Тесла был заявлен патентом США, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Спустя определенный период времени опыты с передачей токов беспроводным путем возобновились. В 1987 Владимир Ильич Бровин продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу с помощью своего прибора. Причем изобретен скорее случайно – Бровин разрабатывал электромагнитный компас, который позволял бы определять стороны света при помощи звука. И в качестве звукового генератора инженер использовал спроектированный им блокинг-генератор с цепью обратной связи. Компас заработал. Но в работе блокинг-генератора были замечены определенные расхождения с некоторыми законами физики. Так и появился качер.

Нас заинтересовал принцип работы качера, явления, которые возникают в процессе его работы, именно поэтому мы поставили перед собой цель - изготовить действующую модель качера Бровина и показать возможности её практического применения. Для достижения данной цели нам пришлось решить несколько задач:

1. Изучить справочную и научную литературу по данной теме.

2. Рассмотреть устройство, принцип действия и применение качера Бровина.

3. Создать действующую модель качера Бровина.

4. Проанализировать полученные знания по данной теме.

[править] Схема качера Бровина

Качер Бровина - разновидность генератора на одном транзисторе, работающего в нештатном для обычных транзисторов режиме, и демонстрирующая таинственные свойства, восходящие к исследованиям Тесла и не вписывающиеся в современные теории электромагнетизма. Качер представляет собой полупроводниковый разрядник, в котором электрический разряд тока происходит в кристалле транзистора. Схему этого прибора Вы можете видеть на слайде.

Базовые элементы качера: катушка индуктивности (вторичная обмотка) и индуктор (первичная обмотка). Катушка представляет собой спираль из одножильного провода, намотанного на цилиндрический каркас из диэлектрика – пластмассы. Индуктор служит обмоткой возбуждения. Слайд 6. Общий принцип работы устройства. Принцип работы качера Бровина следующий: в обычном блокинг-генераторе транзистор открывается за счет протекания тока из катушки обратной связи в базовой цепи транзистора. В качере же он будет все время закрыт, а ток образуется за счет накапливания электрических зарядов в базе транзистора для дальнейшего разряда при превышении некоего порогового напряжения без образования плазмы (электрической дуги). Это так называемый «лавинный пробой». При этом кристалл транзистора после его пробоя полностью восстанавливается.

[править] Область применения качера Бровина

В настоящее время качер применяется вместо плазменного разрядника для создания разрядов тока без электрической дуги в экспериментальных устройствах типа высоковольтного трансформатора Тесла.

[править] Воздействие устройства на живые организмы

Так как у качера Бровина высокочастотное высокое напряжение, то оно обладает, так называемым «скин - эффектом» (токи не проникают вглубь ткани, а протекают по её поверхности), а сила тока чрезвычайно мала и ток значительно отстает по фазе от напряжения. И, несмотря на потенциал в тысячи вольт, разряд в тело человека не может вызвать остановку сердца или другие серьёзные повреждения организма, не совместимые с жизнью. В противоположность этому, другие высоковольтные генераторы, например, высоковольтный умножитель телевизора, имеющие несравненно меньшее выходное напряжение — порядка 5 кВ — являются смертельно опасными.

Устройство может быть собрано на различных активных элементах. Для сборки данного качера Бровина мы использовали элементы, перечень которых Вы видите на слайде:

• 2 резистора на 1кОм 5Вт и 220 Ом 5 Вт;
• 1 транзистор 2SC5200 (с радиатором);
• 1 выпрямительный мост;
• 1 конденсатор 10000 мкФ 50В;
• обмоточный провод, толщиной 0,25 мм;
• медный провод толщиной 1,5 кв. мм;
• труба канализационная диаметром 35 мм и 1000 мм высотой;
• труба канализационная диаметром 100 мм и 300 мм высотой;
• трансформатор понижающий (220-24 Вольт), 50 Вт;
• корпус пластмассовый.

[править] Этапы сборки качера Бровина

1.Для первичной катушки взяли медный провод и намотали 10 витков на пластмасовую трубу диаметром 100 мм

2.Для вторичной катушки намотали тонкий обмоточный провод вокруг пластиковой трубы, сделали 500 витков. Через каждые несколько сантиметров наносили на свежие витки клей. Установили первичную обмотку вокруг нижней части вторичной катушки. Остальные элементы собирали по схеме. Трубу необходимо закрепили в вертикальном положении, для этого ее торец приклеили к основанию.

3.Транзистор установили на радиатор, так как греется он довольно сильно.

Простая и надёжная схема потребляет от сети ~30Вт, и преобразует их в поле частотой около 1 МГц (а также в небольшой стример) с эффективностью порядка 90%.

Схема полностью стабильна и может работать десятками и сотнями часов без перерывов.

[править] Эффекты, наблюдаемые при работе качера

Во время работы качер Бровина создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов.

• стример (от англ. Streamer) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны.
• дуговой разряд — образуется во многих случаях.

[править] Полученные результаты

• вокруг качера создается сильное поле, в котором загораются ни к чему не подключенные энергосберегающие и неоновые лампочки на расстоянии до 35см
• при разряде появляется сильный запах озона;
• изменения емкости конденсатора не привело к изменению длины стримеров или силы поля;
• Данный трансформатор работает с воздушным магнито-проводом;
• с помощью стримера удалось зажечь спичку и даже бенгальскую свечу.