Développée en 1891 par Nikola Tesla, la bobine Tesla a été créée pour réaliser des expériences dans la création de décharges électriques à haute tension. Il se compose d'une alimentation, d'un condensateur et d'un transformateur de bobine pour que les pics de tension alternent entre les deux et que les électrodes soient réglées de sorte que les étincelles sautent entre elles. Utilisée dans des applications allant des accélérateurs de particules aux téléviseurs et aux jouets, une bobine de Tesla peut être fabriquée à partir d'équipements de magasin d'électronique ou de matériaux en surplus. Cet article décrit comment créer une bobine Tesla à éclateur, qui est différente d'une bobine Tesla à l'état solide et ne peut pas lire de la musique. [1]

Première partie de deux:
Planification d'une bobine de Tesla

  1. 1 Tenez compte de la taille, de l'emplacement et de la puissance de la bobine Tesla avant de la construire. Vous pouvez construire une bobine Tesla aussi grande que votre budget le permet; cependant, les étincelles ressemblant à des éclairs, les bobines Tesla génèrent de la chaleur et élargissent l'air autour d'elles (créant ainsi un coup de tonnerre). Leurs champs électriques peuvent également perturber les appareils électroniques. Vous voudrez donc probablement construire et faire fonctionner votre bobine Tesla dans un endroit reculé, comme un garage ou un autre atelier. Vous voudrez également déterminer s'il est plus judicieux de construire une bobine de Tesla à partir d'un kit ou de rassembler des matériaux à partir de zéro. Les deux ont des avantages et des inconvénients dans les domaines du coût, du temps de construction, des ressources d'aide et de la fiabilité. [2]
    • Pour déterminer la taille de l'éclateur que vous pouvez accommoder ou la quantité d'énergie nécessaire pour le faire fonctionner, divisez la longueur de l'éclateur en pouces par 1,7 et placez-le en carré pour déterminer la puissance d'entrée en watts. (Inversement, pour trouver la longueur de l'éclateur, multipliez la racine carrée de la puissance en watts par 1,7). Une bobine de Tesla qui crée un éclateur de 150 cm (1,55 m) nécessiterait 1 246 watts. (Une bobine de Tesla utilisant une source d'alimentation de 1 kilowatt produirait un éclateur de près de 54 pouces ou 1,37 mètre.)
  2. 2 Apprenez la terminologie. Concevoir et construire une bobine de Tesla nécessite de comprendre certains termes scientifiques et unités de mesure. Vous devrez comprendre leur but et leur fonction pour fabriquer correctement une bobine de Tesla. Voici quelques-uns des termes à connaître:[3]
    • La capacité est la capacité de maintenir une charge électrique ou la quantité de charge électrique stockée pour une tension donnée. (Un appareil conçu pour contenir une charge électrique est appelé un condensateur.) L'unité de mesure de la capacité est le farad (en abrégé "F"). Un farad est défini comme 1 ampère-seconde (ou coulomb) par volt. Généralement, la capacité est mesurée en unités plus petites, telles que le microfarad (en abrégé "uF"), un millionième de farad, ou le picofarad (en abrégé pF et parfois "puff"), soit un trillionième de farad.
    • L'inductance, ou auto-inductance, est la quantité de tension qu'un circuit électrique transporte par rapport à la quantité de courant dans le circuit. (Les lignes à haute tension, qui transportent une tension élevée mais un courant faible, ont une inductance élevée.) L'unité de mesure pour l'inductance est le henry (abrégé "H"). Un henry est défini comme 1 volt-seconde par ampère de courant. Généralement, l'inductance est mesurée en plus petites unités, telles que la millihenry (en abrégé "mH"), le millième de henry ou le microhenry (abrégé "uH"), un millionième de henry.
    • La fréquence de résonance, ou fréquence de résonance, est la fréquence à laquelle la résistance au transfert d'énergie est minimale. (Pour une bobine Tesla, c'est le point de fonctionnement optimal pour le transfert d'énergie électrique entre les bobines primaire et secondaire.) L'unité de mesure de la fréquence de résonance est le hertz (abrégé "Hz") défini comme 1 cycle par seconde. Plus couramment, la fréquence de résonance est mesurée en kilohertz (en abrégé "kHz"), avec un kilohertz égal à 1000 hertz.
  3. 3 Rassemblez les pièces dont vous aurez besoin. Vous aurez besoin d'un transformateur d'alimentation, d'un condensateur primaire haute capacité, d'un ensemble éclateur, d'une bobine d'inductance primaire à faible inductance, d'une bobine d'inductance secondaire à haute inductance, d'un condensateur secondaire à faible capacité et , les impulsions de bruit à haute fréquence créées lorsque la bobine de Tesla fonctionne. Pour plus d'informations sur les pièces, reportez-vous à la section suivante, «Création d'une bobine de Tesla».
    • Votre source d'alimentation / transformateur alimente les inductances en circuit primaire ou le circuit du réservoir, qui relie le condensateur primaire, la bobine d'inductance primaire et l'assemblage de l'éclateur. La bobine d'inductance primaire est placée à côté de la bobine d'induction du circuit secondaire, qui est connectée au condensateur secondaire, mais n'est pas câblée à celle-ci. Une fois que le condensateur secondaire a accumulé une charge électrique suffisante, des flots d’électricité (des éclairs) s’en déchargent.

Deuxième partie de deux:
Faire une bobine de Tesla

  1. 1 Choisissez votre transformateur d'alimentation. Votre transformateur d'alimentation détermine la taille de votre bobine Tesla. La plupart des bobines Tesla fonctionnent avec un transformateur qui émet une tension comprise entre 5 000 et 15 000 volts avec un courant compris entre 30 et 100 milliampères. Vous pouvez obtenir un transformateur à partir d'un magasin de surplus d'université ou d'Internet, ou cannibaliser le transformateur à partir d'une enseigne au néon.[4]
  2. 2 Faire le condensateur primaire. La meilleure façon de créer ce condensateur est de connecter plusieurs petits condensateurs en série, de sorte que chaque condensateur gère une part égale de la tension totale du circuit primaire. (Cela nécessite que chaque condensateur individuel ait la même capacité que les autres condensateurs de la série.) Ce type de condensateur s'appelle un multi-mini-condensateur ou MMC.
    • Les petits condensateurs et leurs résistances de prélèvement associées peuvent être obtenus dans les magasins de fournitures électroniques, ou vous pouvez rechercher des condensateurs céramiques à partir d'anciens téléviseurs. Vous pouvez également fabriquer les condensateurs à partir de feuilles de polyéthylène et de papier d'aluminium.
    • Pour maximiser la puissance de sortie, le condensateur primaire doit pouvoir atteindre sa pleine capacité à chaque demi-cycle de la fréquence de la puissance qui lui est fournie. (Pour une alimentation de 60 Hz, cela signifie 120 fois par seconde.)
  3. 3 Concevez l'assemblage de l'éclateur. Si vous prévoyez un seul éclateur, vous aurez besoin de boulons en métal d'au moins 6 millimètres d'épaisseur pour servir d'éclateur afin de résister à la chaleur générée par la décharge d'électricité entre les étincelles. Vous pouvez également câbler plusieurs éclateurs en série, utiliser un éclateur rotatif ou souffler de l'air comprimé entre les étincelles pour modérer la température. (Un ancien aspirateur peut être utilisé pour souffler de l'air.)
  4. 4 Construisez la bobine d'inductance primaire. La bobine elle-même sera faite de fil, mais vous aurez besoin de quelque chose pour envelopper le fil en forme de spirale. Le fil doit être en fil de cuivre émaillé, que vous pouvez obtenir dans un magasin d'alimentation électrique ou en cannibalisant le cordon de sortie d'un appareil mis au rebut. L'objet avec lequel vous enroulez le fil peut être cylindrique, tel qu'un tube en carton ou en plastique, ou conique, tel qu'un ancien abat-jour.
    • La longueur du cordon détermine l'inductance de la bobine primaire. La bobine primaire doit avoir une faible inductance, vous utiliserez donc relativement peu de tours. Vous pouvez utiliser des sections de fil non continues pour la bobine primaire afin de pouvoir assembler des sections si nécessaire pour ajuster l’inductance à la volée.
  5. 5 Connectez le condensateur primaire, l'assemblage d'éclateur et la bobine d'inductance primaire ensemble. Ceci complète le circuit primaire.
  6. 6 Construisez la bobine d'inductance secondaire. Comme pour la bobine primaire, vous enroulez le fil autour d'une forme cylindrique. La bobine secondaire doit avoir la même fréquence de résonance que la bobine primaire pour que la bobine Tesla fonctionne efficacement. Cependant, la bobine secondaire doit être plus grande / plus longue que la bobine primaire car elle doit avoir une inductance supérieure à celle de la bobine primaire et empêcher toute décharge électrique du circuit secondaire de frapper le circuit primaire.
    • Si vous ne disposez pas des matériaux nécessaires pour obtenir un enroulement secondaire suffisant, vous pouvez compenser en construisant un rail de frappe (essentiellement un paratonnerre) pour protéger le circuit primaire, mais cela signifie que la plupart des décharges de la bobine pas danser dans les airs.
  7. 7 Faire le condensateur secondaire. Le condensateur secondaire, ou borne de décharge, peut avoir n'importe quelle forme ronde, les deux plus populaires étant le tore (forme en anneau ou en anneau) et la sphère.
  8. 8 Fixez le condensateur secondaire à la bobine d'inductance secondaire. Ceci complète le circuit secondaire.
    • Votre circuit secondaire doit être mis à la terre séparément de la mise à la terre de vos circuits domestiques pour alimenter le transformateur afin d'empêcher un courant électrique de circuler de la bobine Tesla à la terre pour vos circuits domestiques et éventuellement de tout brancher sur ces prises. Conduire une pointe de métal dans le sol est un bon moyen de le faire.
  9. 9 Construisez les bobines d'impulsion. Les selfs sont de petites inductances simples qui empêchent les impulsions créées par l'assemblage de l'éclateur de détruire le transformateur d'alimentation. Vous pouvez en créer un en enroulant un mince fil de cuivre autour d'un tube étroit, tel qu'un stylo à bille jetable.
  10. 10 Assemblez les composants. Placez les circuits primaire et secondaire l'un à côté de l'autre et connectez le transformateur d'alimentation au circuit primaire via les inductances. Une fois que vous branchez le transformateur, votre bobine Tesla est prête à fonctionner.
    • Si la bobine primaire a un diamètre suffisamment grand, la bobine secondaire peut être placée à l'intérieur.