В чем отличие трансформатора Тесла от обычного промышленного трансформатора

В обычном промышленном трансформаторе с железным сердечником, работающем на частоте электрической сети, составляющей 50 или 60 Гц, происходит непрерывное преобразование электроэнергии за счет перемагничивания железного сердечника. Обмотки такого трансформатора пересекаются общим магнитным потоком, благодаря чему происходит передача электромагнитной энергии от первичной обмотки вторичной обмотке и дальше в нагрузку. Таким образом, при активном характере нагрузки, как, например, обогреватель или лампочка, преобразование энергии происходит одновременно с током в первичной обмотке.

В отличие от обычного трансформатора, трансформатор Тесла является резонансным, поскольку как вторичная, так и первичная его обмотки представляют собой, по сути, колебательные контуры, имеющие собственные резонансные частоты. Когда в первичной обмотке происходят колебания с частотой близкой к частоте собственных колебаний вторичного контура, во вторичном контуре, благодаря электромагнитной индукции, также возникают колебания. Так происходит накопление энергии в форме электромагнитных колебаний во вторичном контуре. Первичная обмотка содержит несколько витков относительно толстого провода, а вторичная - около тысячи витков относительно тонкого провода. Однако, обычный расчет коэффициента трансформации здесь неуместен.

Контуры не сильно связаны между собой, кроме того, отсутствует ферромагнитный сердечник. Так как частота колебаний обычно лежит в диапазоне выше 100кГц, надобность в сердечнике отпадает, а для достижения более острого резонанса, коэффициент связи обмоток не должен быть очень велик. На верху вторичного контура располагается компенсирующая индуктивность обмотки уединенная емкость, обычно в форме тороида или диска, функция которой состоит в накоплении заряда до уровня, когда произойдет пробой воздуха, визуально напоминающий молнию. Нижний конец вторичной обмотки заземляется.

Сам Тесла задумывал это устройство как передатчик энергии через естественную среду посредством проводимости воздушных слоев. Более подробно об этом устройстве можно узнать из патента номер 1119732, выданного Тесла первого декабря 1914 года.

- - - - -
Статью подготовил: Mihail55 (from Advego - прим. ред.) специально для официального сайта компании Электро911.