שנאי תהודה: עיצוב ועיקרון הפעולה

שנאי תהודה: עיצוב ועיקרון הפעולה
שנאי תהודה: עיצוב ועיקרון הפעולה
Anonim

שנאי תהודה מכונה לעתים קרובות שנאי טסלה או סליל טסלה. המכשיר רשם פטנט על ידי ארצות הברית של אמריקה ב-22 בספטמבר, אלף שמונה מאות תשעים ושש, תחת השם "מכשיר לייצור זרם חשמלי בעל הפוטנציאל והתדר הגבוהים ביותר". כפי שהשם מרמז, מכשיר זה הומצא על ידי המדען המפורסם ניקולה טסלה.

השנאי התהודה הפשוט ביותר מורכב משני סלילים ללא ליבה מצטברת. לפיתול הראשוני יש רק כמה סיבובים (משלוש עד עשר). עם זאת, פיתול זה הוא פצע עם חוט חשמלי עבה. הפיתול המשני של מכשיר כגון שנאי תהודה מכונה לעתים קרובות מתח גבוה. יש לו הרבה יותר סיבובים מהראשי (עד כמה מאות). עם זאת, הוא כרוך בחוט חשמלי דק יותר.

שנאי תהודה
שנאי תהודה

כתוצאה מתכנון פשוט כל כך, לשנאי התהודה יש CT (יחס טרנספורמציה), העולה על ערך יחס הסיבובים של הפיתול המשני לראשוני בכמה עשרות מונים. מתח המוצא על שנאי כזה יכולעולה על מיליון וולט. בהתבסס על עיצוב זה, כבר פותחו מכשירים כגון גנרטורים תהודה. כמו כן, מכונות חשמליות כאלה משמשות לעתים קרובות כמכשירי הדגמה. בשל המתח העצום בתדר התהודה, מכשיר כזה מסוגל ליצור פריקות חשמליות ממש באוויר. והאורך שלהם יכול להיות באמת מרשים. בהתאם למתח הכניסה, אורך הפריקה יכול להיות עד כמה עשרות מטרים.עצם התכנון של מתקן חשמלי כזה כמו שנאי התהודה של טסלה הוא די פשוט ולא מסובך. הוא מורכב מסלילים (שניים - משני וראשוני), מרווח ניצוץ (המכונה מפסק). ההרכב של מכשיר זה כולל בהכרח קבלים (הן לפיצוי והן לצבירת מטען). לעתים קרובות נעשה שימוש בסלילים ובטרמינלים טורואידים (ליצירת התקן כגון שנאי תהודה עם הגברת הספק מוצא).

שנאי תהודה עם הגברת הספק מוצא
שנאי תהודה עם הגברת הספק מוצא

כפי שהוזכר קודם לכן, לסליל הראשי יש באופן מסורתי כמה סיבובים, ולסליל המשני יש כמה מאות. יתר על כן, עיצוב סליל ראשי שטוח, אופקי, גלילי, חרוטי או אנכי, נפוץ. כמו כן, במכשיר כגון שנאי תהודה, אין ליבה פרומגנטית (בניגוד לשנאי כוח או מכשירים). לפיכך, יש לו הרבה פחות השראות הדדית בין הפיתולים של שני הסלילים מאשר שנאים מסורתיים קונבנציונליים (הגברת צימוד אינדוקטיבית היא רקמושגת עקב נוכחות של ליבה פרומגנטית).

מחולל תהודה
מחולל תהודה

לכן, הקבל והסליל הראשוני מהווים מעגל נדנדה. זה כולל רכיב לא ליניארי - פער ניצוץ, המורכב משתי אלקטרודות עם פער. גם הסליל המשני יוצר מעגל דומה, אך במקום קבל, נעשה שימוש כאן בטורואיד. נוכחותם של שני מעגלים מתנודדים מחוברים היא כל הבסיס לפעולה של מכשיר כמו שנאי התהודה של טסלה.

מוּמלָץ: