@ras
1.Zasto je potrebno da primar i sekundar budu iste mase ? (to danas u praksi ne postoji)
2.Zasto je potrebno da sekundar bude duzine lambda/4?
3.Zasto je frekvencija reda (25-50) kHz za prenos kroz Zemlju?
4.Zasto je sekundar spiralnog oblika?
5.Zasto je primar samo 1 do 3 namotaja?
6.Zasto je bolje da je kapacitet mali a induktivitet veliki?
7.Zasto je rotirajući metalni prekidač sa četkicama bolji od iskrišta?
8.Zašto je Tesla govorio da je kondenzator jači od exploziva?
1. Ako razmišljamo ovako ako su mase primara i sekundara jednake a upotrijebljen je isti materijal za izradu (bakar) znači iste gustoće, onda će osim mase i zapremine biti jednake, odnosno kad to prevedeš na površinu materijala, istina je da je primar kraće dužine ali je mnogo deblji a sekundar je mnogo duži a tanji ali opet iste vanjske površine, odnosno isti će biti površinski naboj i na primaru i na sekundaru.
2 Sekundar mora biti dužine lambda/4 da bi osigurao pojavu max napona na njemu. Odnosno pošto se električno polje širi brzinom svjetlosti, onda ako je frekvencija 50kHz , kad to prevedeš na vremenski domen period je 20 mikro sekundi a četvrtina perioda je interesantna jer se tada pojavi prvi maximum. Znači četvrtina perioda je 5 mikro sekundi i sad izračunaš koliki put pređe polje za tih 5 mikrosekundi i pomnožiš sa brzinom svjetlosti i dobiješ onaj famozni broj 1500metara, koliki treba da namotaš sekundar
PAZI ovdje nisam morao uzet četvrtinu talasne dužine, mogao sam uzet 3*lambda/4 jer i se i tada pojavi maksimum ali bi onda morao namotat 3 puta duži sekundar = 4500m , u tome je fazon, hoću da namotam minimalno koliko je god moguće da uštedim materijala
3. Ovo potiče od Tesline priče o širenju električnih valova kroz Zemlju i odnosi se na prenos snage i on je izabrao to područje ali istina je da možeš ići sve što je ispod 50kHz pa do rezonantne frekvencije Zemlje
ali je problem što je on to samo onako spominjao da objasni neke stvari. Izabrao je taj opseg znači iz osnovnih graničnih uslova. Nemogu ići niže od 25kHz jer više nije praktično zbog ogromne dužine sekundara a nemogu ići više od 50kHz jer mi okolina (more,vodena para, zemlja) upija previše energije i gubici postaju veliki
4. Spiralni oblik je izabrao iz više razloga, Jedan razlog je parazitni kapacitet sekundara kojeg ima svaki kalem, ali koji na visokim frekvencijama i visokom naponu pravi velike gubitke i jednostavno kao što je Tesla rekao, već pri nekoliko megavolti sav potencijal pojede unutrašnji kapacitet sekundara i oscilacije su jednostavno „zakočene“. Spiralni oblik ovaj problem rješava. U praksi će to biti konusno-spiralni. A drugi razlog je sigurnosni. Pa oblik spirale ne dozvoljava korisniku da priđe tako blizu da dodirne kuglu koja preko sekundara bude nabijena na max napon ! Zbog oblika spirale , korisnik je udaljen od centra , bolje rečeno centar je sakriven unutra
Jednim udarcem dvije muhe
Ti možeš imati 1500 metara žice za sekundar ali možeš ih namotati na 100 načina, u tri reda po toliko i toliko, u jednom redu na malom promjeru, u dva reda na velikom promjeru itd mnogo je kombinacija
ali poenta je da je Tesla izabrao da minimizira parazitni kapacitet (što manje namotaja, manji problem oko toga) i naravno spiralni oblik.
5. Primar je samo 1-3 namotaja zato što mora imati malu induktivnost. Njegov induktivitet je reda 10 mikrohenrija a sekundar mora imati puno veći induktivitet i reda je npr. 50milihenrija!. Induktivitet raste sa kvadratom broja namotaja i što je još važnije sa kvadratom promjera ! Zato je Tesla da bi dobio veći induktivitet ( Q faktor) izabrao veći promjer ( preko 10metara)
i malo namotaja , zbog problema sa parazitnim kapacitetom. Čovjek se jednostavno držao praktičnih zahtjeva koje nameće sama priroda. Primar mora imati labavu spregu sa cijelim sekundarom, odnosno jaku vezu sa samo dijelom namotaja sekundara. Induktivitet sekundara je 5000 puta veći i još ako tome dodaš onu analogiju sa spiralnim oblikom dobiješ ovo: mojih 3 namotaja primara su u sprezi sa npr. 5 namotaja sekundara i to je sve što vidi primar, ostala 45 namotaja su ustvari serijski induktivitet a ovih 5 glumi izvor napajanja
i dobio si otvoreno RLC kolo sa jako velikiom Q faktorom
što je i bio cilj. Sad ovdje se uklapaju ona tvoja pitanja oko povratne EMF oko koje si se toliko spetljao
Kod Tesle primar nema problema sa povratnim špicevima sa sekundara. Kako će imat kad primar vidi samo 5 namotaja sekundara,a onih 45 su mu u seriju kao zaštita od nagle promjene = špiceva pražnjenja, jer nagle promjene u sekundaru su blokirane velikim induktivitetom 45 namotaja sekundara
kojeg vide ti špicevi , ne znam bolje da ti objasnim
Ti špicevi jednostavno ne dođu do primara Tesla je riješio taj problem elegantno i davno a danas to reci nekom elektroničaru pitat će te „a što će mi u seriju induktivitet to mi samo stvara dodatni pad napona“ pa jbt danas samo znaju za izraz „pad napona“ a gdje je nestao termin „rast napona“ odnosno rezonancija i Q faktor
6. odnos kapaciteta i induktiviteta je lako skontati jer u principu se radi o tome ako hoću veliki Q faktor onda mora i induktivitet biti veliki a kapacitet će biti mali jer hoću visoke frekvencije, Npr. primarni kapacitet treba da je reda 1uF a ulazni induktivitet da je reda makar 0,5 henrija, primarni induktivitet je 10mikrohenrija , objasnio sam zašto pod odg. broj 5. A preslikano na stranu sekundara dobiješ da sekundarni induktivitet je 50mH a kapacitet je reda 200-500 pF
7. Znači poenta je u pojavi prelaznog otpora, što se brže pređe iz provodnog u neprovodno to će i sam proračun TeslaCoil-a dati bolje performanse, ići će ka idealnom
kod iskre je to najlošije, pa je onda došla na red sprava sa rotirajućim iskrištem, pa onda konačno rotirajući mehanički prekidač sa četkicama i na kraju rotirajući prekidač sa tečnim metalom (živom)
8. Energija kondenzatora raste sa kvadratom napona u tome je cijela poenta i znači ako imam visok napon bit će i velika energija i sad još ovome dodajte visoku frekvenciju dobijete ogromnu raspoloživu reaktivnu oscilirajuću snagu ! Još nešto vezano za ovo je gledanje sa ove tačke : ako imam kondenzator kojeg punim sa visokim naponom visoke frekvencije 50kHz a potrošač koristi niski napon, niske frekvencije npr 100Hz, odnos punjena kondenzatora i njegovog pražnjenja je takav da on se napuni i isprazni za jedan period od 20 mikrosekundi a unutar opsega od 10milisekundi koje potrošač koristi kondenzator se puni i prazni 500 puta dok dočeka da prijemnik samo jednom pokupi neki podužni napon na npr. 5 metara koji je 0,3% dužine sekundara odnosno 0,3% napona izvora a izvor je sekundar dužine 1500metara
HVALA TI TESLA