VTTC зобов'язані своєю появою винаходу і поширення потужних генераторних електронних ламп, здатних створювати електромагнітні коливання потужністю в сотні і тисячі ватт. На відміну від іскрових генераторів, що створюють повторювані пачки загасаючих високочастотних коливань, лампові здатні генерувати безперервний сигнал, який при необхідності можна промодулировать за амплітуді.
Це класичні лампові автогенератори, навантаження яких - первинна обмотка трансформатора Тесла. Такі пристрої популярні серед зарубіжних і вітчизняних любителів, хоча і в меншій мірі, ніж SGTC. Основні складності при їх створенні - великі розміри потужних генераторних ламп, необхідність їх повітряного або навіть водяного охолодження і високовольтного анодного живлення.
Розглянемо зображену на рис. 9 схему лампового трансформатора Тесла на сучасних компонентах. Це класичний генератор з індуктивною (трансформаторної) зворотним зв'язком. Лампа VL1 (пентод ГК-71, широко застосовуваний в аматорських радіопередавачах) включена триодом - всі її сітки з'єднані разом. Пентодное включення, при якому зменшується прохідна ємність лампи і знижується ймовірність її самозбудження, в даному випадку не має ніяких переваг, оскільки саме самозбудження і потрібно.
Рис. 9
Анодна навантаження лампи - коливальний контур, утворений обмоткою I трансформатора. Т3 і конденсатором С2. Поруч з цією обмоткою на тому ж каркасі знаходиться обмотка зворотного зв'язку II. Наводимое на ній напруга надходить на сітки лампи, забезпечуючи необхідну для генерації позитивний зворотний зв'язок. Змінна складова сіткового струму замикається на катод через конденсатор С4, а постійна, протікаючи через резистор R1, створює на ньому падіння напруги, прикладена мінусом до сіток лампи.
Це - напруга автоматичного зміщення. Збільшуючись за абсолютним значенням, воно частково закриває лампу при збільшенні амплітуди високочастотного сигналу, а при її зменшенні теж зменшується, що призводить до зростання амплітуди. Таким чином амплітуда коливань підтримується постійною. Підбіркою резистора R1 можна в певних межах регулювати потужність генератора. Блокувальні конденсатори С1 і С3 мінімізують проникнення високочастотного напруги в живильну електромережу.
Джерело напруги, що подається на анод лампи VL1, складається з трансформатора Т1 від кухонного. МІКРОХВИЛЬОВІ печі і однопівперіодного випрямляча на сполучених послідовно діодах VD1-VD4. Максимальне значення пульсує з частотою 50 Гц напруги на виході випрямляча - близько 3 кВ. Сигнал питомого таким напругою генератора має форму спалахів ВЧ коливань, наступних з частотою пульсації. Це дещо полегшує режим роботи лампи (напругу 3 кВ більше допустимого для неї в безперервному режимі) і сприятливо впливає на кількість і форму спостережуваних розрядів.
Напруга розжарення надходить на лампу VL1 від трансформатора Т2. Важливо відзначити, що включати пристрій необхідно в два етапи. Насамперед вимикачем SA2 включають гарячку. і лише через кілька десятків секунд коли катод лампи прогріється, подають анодна напруга, замикаючи вимикач SA1. Підключивши трансформатор Т1 до мережі через регульований автотрансформатор (ЛАТР) можна плавно збільшувати анодна напруга при включенні і регулювати його в процесі експериментів.
Конструкція трансформатора Т3 показана на рис. 10. Обмотки I і II намотані на відрізку пластикової сантехнічної труби діаметром 160 мм. Обмотка I складається з 30 витків ізольованого проводу перетином 4 мм, Обмотка II містить 20 витків емальованого дроту діаметром 0,22 мм Вихідна обмотка (III) та ж. що і в попередніх випадках, намотана на пляшці від кефіру.
Рис. 10
При відсутності лампи ГК-71 можна використовувати менш потужну ГУ-50 а також застосовувалися в рядкової розгортці телевізорів лампи 6П36С, 6П45С. Для збільшення потужності такі лампи можна включати паралельно. Не забудьте також підібрати трансформатор Т2 з напругою на вторинній обмотці, відповідним номінальнії напрузі розжарення лампи, що застосовується.
Коливальний контур в анодному ланцюзі лампи VL1 необхідно налаштувати на резонансну частоту обмотки III трансформатора Т3. Для цього слід виміряти індуктивність обмотки I і за відомою формулою розрахувати ємність. Конденсатор С2 повинен бути високовольтними, наприклад, КВІ-3. Хороші результати дає використання вакуумного змінного конденсатора.
Якщо виміряти індуктивність немає можливості, від обмотки I можна зробити кілька відводів і підібрати оптимальне число витків в ній по найбільшій довжині одержуваних розрядів. має сенс передбачити можливість переміщення обмотки II щодо обмотки I для підбору оптимального коефіцієнта зворотного зв'язку.
Так само, як і в попередньому випадку слід пам'ятати, що містить пристрій елементи, що знаходяться під небезпечною для життя напругою. Будь-який дотик до нього при включеному живленні неприпустимо. Всю регулювання та доопрацювання пристрої можна проводити тільки після його відключення від мережі і примусової розрядки всіх високовольтних конденсаторів.
В цілому, можна відзначити, що порівняно з SGTC VTTC працює дещо "м'якше", а його конструкція зручніше за рахунок відсутності розрядника який поступово обгорає і вимагає регулювання. цікаво відзначити, що розряди не схожі на ті. що виходили з допомогою SGTC. Досить несподівана спіральна форма стримерів (рис. 11), причина цього автору невідома.
Рис. 11
Щоб порівняти форму розрядів при пульсуючому і постійному анодній напрузі, однополуперіодний випрямляч анодної напруги був замінений двухполуперіодним (діодним мостом) і додано згладжуючий конденсатор великої ємності. Результат показаний на рис. 12.
Рис. 12
Відмінності добре видно. При високочастотному напрузі, генерованому спалахами, кожен стример існує лише півперіоду напруги. Новий розряд не повторює шлях старого, а спрямовується в інше місце. Ми бачимо кілька довгих одиночних стримерів. При безперервної генерації утворився "факел" горить постійно. Він дуже схожий на звичайне полум'я і навіть відхиляється, якщо на нього подути. Однак у нерухомому повітрі факел спрямований не строго вгору, як звичайне полум'я, а під деяким кутом до вертикалі. Можливо, це пов'язано зі структурою магнітного поля навколо трансформатора.
Різниця в режимах добре помітна і на слух: в пульсуючому чути гучний гул з частотою 50 Гц, а в безперервному - лише легке шипіння. Теоретично можна використовувати трансформатор Тесла в якості джерела звуку, якщо промодулировать генератор звуковим сигналом. Фактично вийде AM передавач, працює на резонансній частоті трансформатора Тесла.
Був проведений цікавий експеримент з "іонним двигуном" - з вертушкою електропровідного матеріалу, вміщеній на вістрі вихідного електрода трансформатора Тесла. Потоки іонізованих частинок, слетая з гострих загнутих кінців лопатей вертушки в одну сторону, створюють реактивну тягу, приводить її у рух.
Для отримання хороших результатів вертушка повинна бути легкою і добре збалансованою. Щоб зробити фотознімок, показаний на рис. 13, анодне напруга на лампі VL1 довелося знизити до 1000 В. інакше обертання виходило занадто швидким і вертушка часто падала.
Рис. 13
Слід зазначити, що незважаючи на 100-річну історію, трансформатор Тесла ще не вивчений до кінця. Наприклад, автору не вдалося знайти пояснення спіральної формою стримерів, методики точного розрахунку вхідного опору трансформатора Тесла і його точного узгодження з генератором, методики розрахунку довжини розрядів і впливу їх власної ємності на резонансну частоту трансформатора. Судячи з усього, ці проблеми мало досліджувалися і практично не висвітлені у доступних джерелах.
Загалом, трансформатор Тесла - дуже велике і не до кінця вивчене поле для експериментів. Серед дилетантів навіть побутує думка, що ККД трансформатора Тесла перевищує 100%. оскільки він черпає "вільну енергію" з простору. Це. звичайно ж. далеко не так. Ніяких порушень закону збереження енергії при дослідах з трансформаторами Тесла не помічено.
Як згадувалося вище, трансформатор Тесла - досить потужний джерело електромагнітного випромінювання.
Тому було цікаво оцінити його можливий вплив на інші електронні пристрою. Для експериментів використовувався трансформатор Тесла з генератором на електронній лампі, заземлений на нульовий провід електричної мережі. Було зазначено наступне:
- комп'ютер, розташований в метрі від трансформатора, втрачає з'єднання з мережею Wi-Fi. Мабуть, це результат перевантаження вхідних ланцюгів модуля Wi-Fi. При розміщення комп'ютера на більшій відстані з'єднання з мережею не переривається;.
- електронна метеостанція перебуваючи в метрі від трансформатора, подає звукові сигнали, подібні супроводжуючим натискання на кнопки;.
- стільниковий телефон в метрі від трансформатора працює нормально, дозволяючи здійснювати і приймати дзвінки;
- телевізор, підключений до кабельної мережі, і радіоприймач FM діапазону, перебуваючи на відстані 3 м від трансформатора, що працюють без будь-яких перешкод.
Таким чином, особливо небезпечного впливу на побутові електронні прилади автором помічено не було. Однак при проведенні дослідів все-таки рекомендується дотримуватися розумну обережність. Наприклад, дорогу апаратуру має сенс на час експериментів фізично відключати від мережі. Рекомендується також вимкнути всі антени і довгі кабелі, що з'єднують електронні блоки. По можливості слід використовувати для трансформатора Тесла окреме заземлення.
Хоча в Інтернеті зустрічаються описи трансформаторів Тесла з довжиною розрядів більше півметра, автор не рекомендував би робити і запускати їх в домашніх умовах.
Автор: Елюсеев Д.