Tesla Coil: 'The Terrifying Machine'

Door Jaytje159 gepubliceerd op Saturday 04 July 22:49

Nikola Tesla was één van de belangrijkste wetenschapper in de elektrotechniek en natuurkunde. Nikola Tesla heeft voor veel ontwikkeling gezorgd in de elektrotechniek. Hij was de uitvinder van de wisselstroomgenerator en de wisselstroomelektromotor. Maar de meeste mensen kennen Tesla hier van:

tesla_coil_breakdown.jpg
'De Tesla Coil'

In dit artikel ga ik uitleggen hoe dit fenomeen precies werkt en waar het allemaal uit bestaat. En misschien zou je er zelf ook één kunnen maken (dat zou fantastisch zijn om te zien).

Onderdelen:
De Tesla Coil bestaat uit de volgende onderdelen:

  • Transformator
  • Condensator
  • Vonkenbrug (Spark Gap)
  • De primaire spoel
  • Secundaire spoel
  • Torus

Transformator:41571_634645275493698163.jpg
De transformator is één van het belangrijkste component in het hele project. Je krijgt vonken doordat er een hoge spanning door de lucht heen loopt. Deze spanning is zo hoog dat er elektriciteit door de lucht kan gaan en er vonken ontstaan. Hier geldt: hoe hoger de voltage, hoe groter de vonken. In een standaard stopcontact loopt 230 volt. Dit is na lange na niet genoeg om een vonk te maken. Om de spanning vele male groter te maken, heb je een transformator nodig. Een transformator bestaat uit twee of meer spoelen die zich bevinden in een magnestisch veld. De spoelen worden meestal gewikkeld in een magnetische kern. De spanning die uit de spoel komt, hangt af van het aantal wikkelingen bij de eerste spoel en de tweede spoel. De formule om de spanning te bepalen is als volgt:

e5ddd364280c251f22b9fb37a8217982.png

 

Hierbij is Us de spanning bij de secundaire spoel, Up de spanning bij de primaire spoel, ns en np het aantal wikkeling van de secundaire en primaire spoel.

Om bijvoorbeeld een spanning van 15 kV te krijgen moet je een transformatieverhouding  ( ns / np ) van 15000 / 230 (65,2). Dat wil zeggen dat als je op de primaire spoel tien windingen hebt, dan heb je op de secundaire spoel ongeveer 652 windingen nodig.

Om zelf een Tesla Coil te maken wordt aanbevolen om een Neon Sign Transformator (NST) te gebruiken. Deze zijn goedkoop en zorgen voor 15 kV aan spanning, wat genoeg is voor wat flinke vonken.

Condensator:tc-capacitor.jpg
Een condensator is een component de elektrische lading opslaat. Als de condensator de lading opneemt, stijgt de spanning. De condensator laadt de lading steeds op totdat het genoeg spanning heeft om door het diëlektricum heen te gaan. Het diëlektricum is het niet geleidend materiaal tussen twee platen. Een condensator bestaat dan ook uit twee geleiders en een diëletricum daartussen. Door de condensator kan er een vonk overslaan in de vonkenbrug. Het is dus belangrijk bij een Tesla Coil goede condensators te hebben, zodat er veel vonken kunnen ontstaan zonder dat ze kapot gaan.

Vonkenbrug (Spark Gap):balls.jpg
De vonkenbrug is één van de meest belangrikste onderdeel in de Tesla Coil. Door de vonkenbrug ontstaat er spanning in de primaire spoel en dat zorgt weer voor de vonken in de lucht. Het maken van de vonkenbrug is waarschijnlijk het makkelijkste onderdeel. Je gebruikt gewoon twee bouten en die zet je tegenover elkaar met een stuk lucht ertussen. Om ze te monteren wordt een pvc pijp aanbevolen, omdat deze geen stroom geleidt en ook niet snel brandt, zoals hout.

De primaire spoel:
Op de primaire spoel wordt de éné kant van de vinkenbrug aangesloten, wat ervoor zorgt dat er een sterke spanning door de spoel heen gaat. Deze spanning zorgt voor een erg sterke magnetisch veld. De primaire spoel bestaat meestal uit maar een paar windingen. En is meestal gemaakt van een dik kopere buis.

De secundaire spoel:
De secundaire spoel gebruikt  magnetische inductie om het magnetische veld wat ontstaat in de primaire spoel tot een elektrisch potentiaal dat zo hoog is dat het door het lucht heen kan gaan. De secundaire spoel bestaat uit duizenden windingen. De secundaire spoel is meestal gemaakt van heel dun koperdraad, gewikkelt om een stuk PVC buis.

Torus:
De torus op de punt van de Tesla Coil werkt eigenlijk als een soort condensator. Het zorgt ervoor dat de spanning wordt opgeslagen en dat er vonken ontstaan. De vonken onstaat dan ook bij de torus. De torus is meestal gemaakt van aluminium. Om zelf een torus te maken kun je het best gebruik maken van een ventilatieslang van aluminium.

Schematic.jpg

Nu weet je ongeveer hoe een Tesla Coil werkt en hoe het in elkaar zit. Je kan natuurlijk zelf gaan proberen om er één te maken, maar dan moet je wel goed opletten met de veiligheid aangezien je met heel hoge voltage werkt die je kunnen vermoorden. Dus doe voorzichtig!!

ZIe bij dit filmpje wat je ook kan doen met een Tesla Coil:
https://www.youtube.com/watch?v=bbLshnfu0wY

Reacties (0) 

Voordat je kunt reageren moet je aangemeld zijn. Login of maak een gratis account aan.