«Исследование электромагнитного поля на примере катушки Тесла (качер Бровина). Качер Бровина - что это такое и каково его практическое применение? Как сделать качер Бровина? Где используют генератор тесла и качер

Здравствуйте. Сегодня я расскажу про миниатюрную катушку (трансформатор) Тесла.
Сразу скажу, что игрушка крайне интересная. Я сам вынашивал планы по её сборке, но оказывается это дело уже поставлено на поток.
В обзоре тестирование, различные опыты-эксперименты, а также небольшая доработка.
Так что прошу…

Насчет Николы Теслы существуют разные мнения. Для кого-то это чуть ли не бог электричества, покоритель свободной энергии и изобретатель вечного двигателя. Другие же считают его великим мистификатором, умелым иллюзионистом и любителем сенсаций. И ту, и другую позицию можно подвергнуть сомнению, однако отрицать огромный вклад Теслы в науку никак нельзя. Ведь он изобрёл такие вещи, без которых невозможно представить себе наше сегодняшнее существование, например: переменный ток, генератор переменного тока, асинхронный электродвигатель, радио (да, да именно Н.Тесла первый изобрёл радио, а не Попов и Маркони), дистанционное управление и др.
Одним из его изобретений был резонансный трансформатор, производящий высокое напряжение высокой частоты. Этот трансформатор носит имя создателя - Николы Теслы.
Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек - первичной и вторичной, а также электрической схемы, создающей высокочастотные колебания.
Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. В отличие от обычных трансформаторов, здесь нет ферромагнитного сердечника. Таким образом взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у трансформаторов с ферромагнитным сердечником.
В оригинале в схеме генератора использовался газовый разрядник. Сейчас чаще всего используют так называемый качер Бровина.
Качер Бровина - разновидность генератора на одном транзисторе, якобы работающего в нештатном для обычных транзисторов режиме, и демонстрирующая таинственные свойства, восходящие к исследованиям Тесла и не вписывающиеся в современные теории электромагнетизма.
По видимому, качер представляет собой полупроводниковый разрядник (по аналогии с разрядником Теслы), в котором электрический разряд тока проходит в кристалле транзистора без образования плазмы (электрической дуги). При этом кристалл транзистора после его пробоя полностью восстанавливается (т.к. это обратимый лавинный пробой, в отличие от необратимого для полупроводника теплового пробоя). Но в доказательство этого режима работы транзистора в качере приводятся лишь косвенные утверждения: никто кроме самого Бровина работу транзистора в качере детально не исследовал, и это только его предположения. Например, в качестве подтверждения «качерного» режима Бровин приводит следующий факт: какой полярностью к качеру не подключай осциллограф, полярность импульсов, которые он показывает, всё равно положительная

Хватит слов, пора переходить к герою обзора.

Упаковка самая аскетическая - вспененный полиэтилен и скотч. Фото не делал, но процесс распаковки есть в видеоролике в конце обзора.

Комплектация:

Комплект состоит из:
- блока питания на 24В 2А;
- переходника на евровилку;
- 2-х неоновых лампочек;
- катушки (трансформатора) Тесла с генератором.

Трансформатор Тесла:

Размеры всего изделия весьма скромные: 50х50х70 мм.

От оригинальной катушки Тесла есть несколько отличий: первичная (с малым количеством витков) обмотка должна находится снаружи вторичной, а не наоборот, как здесь. Также вторичная обмотка должна содержать достаточно большое количество витков, как минимум 1000, здесь же всего витков около 250.
Схема достаточно простая: резистор, конденсатор, светодиод, транзистор и сам трансформатор Тесла.

Это и есть слегка модифицированный качер Бровина. В оригинале у качера Бровина установлено 2 резистора от базы транзистора. Здесь один из резисторов заменён на светодиод включенный в обратном смещении.

Тестирование:

Включаем и наблюдаем свечение высоковольтного разряда на свободном контакте катушки Тесла.

Также можем видеть свечение неоновых ламп из комплекта, и газоразрядной «энергосберегайки». Да, для тех, кто не в курсе, лампы светятся просто так, без подключения к чему либо, просто вблизи катушки.

Свечение можно наблюдать даже у неисправной лампы накаливания

Правда в процессе экспериментирования, колба лампы лопнула.
Высоковольтный разряд без труда поджигает спичку:

Спичка легко поджигается и с обратной стороны:

Для снятия осциллограммы тока потребления, я в разрыв цепи питания установил 2-х ваттный резистор сопротивлением 4,7 Ом. Вот что получилось:

На первом скриншоте трансформатор работает без нагрузки, на втором поднесена энергосберегающая лампа. Видно, что общий ток потребления не меняется, что не скажешь о частоте колебаний.
Маркером V2 я отметил нулевой потенциал и среднюю точку переменной составляющей, итого получилось 1,7 вольта на резисторе 4,7 Ом, т.е. средний ток потребления составляет
0,36А. А потребляемая мощность около 8,5Вт.

Доработка:

Явный недостаток конструкции - очень маленький радиатор. Несколько минут работы прибора достаточно, чтобы нагреть радиатор до 90 градусов.
Для улучшения ситуации был применён бОльший радиатор от видеокарты. Транзистор был перемещён вниз, а светодиод наверх платы.

С этим радиатором максимальная температура упала до 60-65 градусов.

Видеоверсия обзора:

Видеоверсия содержит распаковку, опыты с разными лампами, поджигание спичек, бумаги, прожигание стекла, а также «электронные качели». Приятного просмотра.

Итоги:

Начну с минусов: неверно выбран размер радиатора - он слишком мал, поэтому включать трансформатор можно буквально на несколько минут, иначе можно сжечь транзистор. Либо нужно сразу увеличить радиатор.
Плюсы: всё остальное, одни сплошные плюсы, от «Вау»-эффекта, до пробуждения интереса к физике у детей.
К покупке рекомендую однозначно.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

В этой статье будет рассмотрено создание миниатюрной катушки Тесла на одном транзисторе или так называемый качер Бровина. Суть состоит в том, что в катушке Теслы переменное напряжение высокой частоты подается на первичную обмотку, а в качере Бровина первичную обмотку катушки питает коллекторный ток транзистора. Владимир Ильич Бровин выяснил, что именно при подобной схеме генератора на коллекторе будет возникать высокое напряжение, и, исходя из этого, получил новый способ управления транзистором. Поэтому устройство называется «Качер» Бровина (по фамилии автора и от сокращения названия качатель реактивности).

Это устройство представляет собой генератор высокой частоты и высокого напряжения, благодаря чему имеется возможность видеть коронный разряд. Кроме того, вокруг работающего Качера возникает достаточно сильное электромагнитное поле, которое способно влиять на работу электронного оборудования, ламп освещения и тому подобное. Изначально Тесла планировал использовать подобные устройства для беспроводной передачи энергии на большие расстояния, но либо он столкнулся с проблемами эффективности, окупаемости, недостаточного финансирования или еще какими-то неизвестными причинам, но на данный момент подобные устройства получили широкое распространение только в качестве учебного пособия или игрушки.

Материалы:

Проволока толщиной 0.01мм
-провод сечением 2-4 мм
-транзистор
-dvd-диск
-клей
-газоразрядная лампа
-радиатор
-труба

Описание создания устройства.

После того как мы разобрались что это за устройство и для каких целей собиралось автором, предлагаю рассмотреть схему этого прибора, которая расположена ниже.

Как видно схема устройства Качера довольно простая, на пайку такой схемы у автора ушло всего 10-15 минут. Но он решил немного модернизировать ее. Так, например, вместо дросселя установлен источник постоянного тока на 12 В так же электролитический конденсатор, емкость которого должна быть не меньше 1000 Мкф, причем чем она больше, тем лучше.

Для того чтобы избежать перегрева транзистора, лучше всего разместить его на радиаторе, через который будет отдаваться лишнее тепло. Соответственно чем больше радиатор, тем эффективнее будет охлаждение.

Самая рутинная и, наверное, сложная часть работы заключается в намотке L2 катушки. Мотать катушку лучше всего максимально тонкой проволокой, примерно 0.01 мм или чуть толще.

Чем тоньше будет проволока, которая используется для намотки катушки, тем эффективнее будет работа устройства. Наматывать проволоку необходимо на пластиковый цилиндр, автор использовал корпус от маркера. В данном процессе очень важна аккуратность и точность. Намотка проволоки должна происходить плотно виток к витку в один слой. В случае если вы не заметили прорехи в намотке, то придется перематывать катушку заново, ну или можно попробовать промазать разрыв клеем.

Далее маркер с обмоткой должен быть закреплен на стойку. В качестве стойки автор использовал обычный dvd-диск. После того, как маркер был приклеен и закреплен на импровизированную подставку, можно приступать к созданию первичной обмотки. Обмотка L1 должна быть выполнена из провода очень большого сечения, примерно 2-4 мм. Причем пяти витков сделанных таким проводом будет вполне достаточно. Для удобства намотки автор рекомендует взять трубу с диаметром в 2-2.5 раза больше диаметра маркера.

Для того чтобы нижний отвод от маркера, идущий на транзистор, не каким образом не касался вторичной обмотки, его лучше пустить под диском.
В случае, если все будет сделано верно и без ошибок, то схема будет функционировать сразу без каких-либо дополнительных доработок. Лучше всего проверить работу устройства при помощи лампы дневного света, при правильном подключении устройства она будет светиться, попав в радиус действия устройства. Если ничего не происходит, то автор советует проверить, не касается ли толстый провод маркера, и возможно стоит поменять местами концы обмотки L1.

Как уже было сказано, верно собранная схема устройства позволит вам наблюдать за свечением газоразрядных ламп в поле действия. Обычные лампы накаливания тоже будут демонстрировать интересный эффект так называемого тлеющего разряда, похожего на плазменный шар. В итоге за пару сотен рублей можно получить очень эффектную и красивую игрушку, за весьма небольшую стоимость. Все использованные детали можно найти у себя дома и купить в магазинах города. Автор заверяет, что на все было потрачено не более 200 рублей.

Стоит напомнить, что несмотря на свои маленькие размеры, качер имеет сильное электромагнитное поле, и, следовательно, способен оказывать негативное влияние на организм человека при длительном взаимодействии. Поэтому во избежание появления головных болей или ноющей боли в мышцах, не стоит проводить за работой с качером слишком много времени.

Сильное электромагнитное поле может оказывать влияние на нервную систему, а разряды из-за своей высокой частоты могут оставлять ожог (хотя боли вы можете и не почувствовать).

ПОЭТОМУ ОЧЕНЬ ВАЖНО СОБЛЮДАТЬ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ДАННЫМ УСТРОЙСТВОМ.

Качер Бровина является оригинальным вариантом генератора электромагнитных колебаний. Его можно собрать на различных активных радиоэлементах. В настоящий момент при его сборке используют полевые или реже - радиолампы (триоды и пентоды). Качер Бровина был изобретен в 1987 году советским радиоинженером Владимиром Ильичом Бровиным в качестве элемента электромагнитного компаса. Давайте рассмотрим более подробно, что же это за прибор.

Неизвестные возможности полупроводниковых элементов

Качер Бровина - это разновидность генератора, собранного на одном транзисторе и работающего, со слов изобретателя, в нештатном режиме. Прибор демонстрирует таинственные свойства, которые восходят к исследованиям Николы Тесла. Они не вписываются ни в одну из современных теорий электромагнетизма. По всей видимости, качер Бровина представляет собой своеобразный полупроводниковый разрядник, в котором разряд электрического тока проходит в кристаллической основе транзистора, минуя стадию образования (плазмы). Самое интересное в работе устройства - это то, что после пробоя кристалл транзистора полностью восстанавливается. Это объясняется тем, что в основе работы прибора используется обратимый лавинный пробой, в отличие от теплового, который для полупроводника является необратимым. Однако в качестве доказательства данного режима работы транзистора приводят только косвенные утверждения. Никто, кроме самого изобретателя, работу транзистора в описываемом приборе детально не исследовал. Так что это всего лишь предположения самого Бровина. Так, например, для подтверждения «качерного» режима работы устройства изобретатель приводит следующий факт: дескать, независимо от того, какой полярностью к прибору подключить осциллограф, полярность импульсов, показываемая им, будет всегда положительная.

Может, качер - это разновидность блокинг-генератора?

Существует и такая версия. Ведь электрическая схема прибора сильно напоминает генератор электрических импульсов. Тем не менее автор изобретения подчеркивает, что у его устройства существует неочевидное отличие от предлагаемых схем. Он дает альтернативное объяснение протеканию физических процессов внутри транзистора. В блокинг-генераторе полупроводник периодически открывается в результате протекания электрического тока через катушку обратной связи базовой цепи. В качере транзистор так называемым неочевидным способом должен быть постоянно закрыт (т. к. создание электродвижущей силы в подсоединенной к базовой цепи полупроводника катушке обратной связи все равно способно его открыть). При этом ток, образованный накоплением электрических зарядов в базовой зоне для дальнейшего разряда, в момент превышения порогового значения напряжения создает лавинный пробой. Тем не менее транзисторы, используемые Бровиным, не предназначены для функционирования в лавинном режиме. Для этого спроектирован специальный ряд полупроводников. По утверждению изобретателя, можно использовать не только биполярные транзисторы, но и полевые, а также радиолампы, несмотря на то что они имеют принципиально разную физику работы. Это заставляет акцентировать внимание не на исследованиях самого транзистора в качере, а на специфическом импульсном режиме работы всей схемы. По сути, этими исследованиями и занимался Никола Тесла.

Изобретатель о приборе

В 1987 году Бровин занимался проектированием компаса, позволяющего пользователю определять стороны света не посредством зрения, а при помощи слуха. Он планировал использовать изменяющий тон в соответствии с расположением устройства относительно магнитного поля планеты. В качестве основы использовал блокинг-генератор, усовершенствовав его, и полученный прибор впоследствии получил название качер Бровина. Надежная схема генератора оказалась как нельзя кстати: он построен по классическому принципу, только добавлена цепь обратной связи на основе сердечника индуктивности на базе аморфного железа. Оно изменяет магнитную проницаемость при малых величинах напряженности (например, магнитное поле планеты). Звуковой компас срабатывал при изменении ориентации, как было задумано.

Побочный эффект

Анализ свойств собранной схемы выявил некоторые несоответствия в ее работе с общепринятыми понятиями. Оказалось, что сигналы, полученные на электродах полупроводникового транзистора, измеренные осциллографом относительно положительного и отрицательного полюсов источника напряжения, всегда имели одинаковую полярность. Так, транзистор npn выдавал положительный сигнал на коллекторе, а pnp - отрицательный. Вот этим эффектом и интересен качер Бровина. Схема прибора содержит индуктивность, которая в процессе работы устройства имеет сопротивление, близкое к нулевому. Генератор продолжает работать даже при приближении мощного постоянного магнита к сердечнику. Магнит насыщает сердечник, в результате блокинг-процесс должен остановиться из-за прекращения трансформации в цепи обратной связи схемы. При этом в сердечнике не выделялся гистерезис, его не удалось выявить с помощью фигур Лиссажу. Амплитуда импульсов на коллекторе транзистора оказалась в пять раз выше, чем напряжение источника питания.

Качер Бровина: практическое применение

В настоящее время устройство используется в качестве плазменного разрядника для создания импульсов электрического тока без образования дуги в экспериментальных приборах. Чаще всего используется дуэт - качер Бровина и Это обусловлено тем, что возникающая в разряднике дуга, в принципе, служит широкополосным генератором электрических колебаний. Это был единственный прибор для создания высокочастотных импульсов, доступный Николе Тесла. Кроме того, изобретатель создал на основе качера измерительные устройства, которые позволяют определять абсолютную величину между генератором и датчиком излучения.

Ученые разводят руками

Приведенное выше описание прибора и принцип его работы (причем это видно зрительно) противоречат традиционной науке. Сам изобретатель открыто демонстрирует данные противоречия, он просит всех желающих вместе разобраться с парадоксальными измерениями параметров его устройства. Однако позиция открытости в этом вопросе пока не привела к каким-либо результатам, ученые не могут объяснить физические процессы в полупроводнике.

Это важно

Описание эффекта качера Бровина в ближайшем пространстве, возможно, окажется способом разворота спинов атомов окружающих веществ. На это указывает автор изобретения в эксперименте с заключением прибора в стеклянный герметичный сосуд, из которого откачали воздух для снижения уровня давления в нем. В результате опыта никакого сверхъединичного эффекта, который бы позволил классифицировать устройство как нет (за исключением реальных экспериментов по передаче энергии по проводу). Впервые это продемонстрировал Никола Тесла. Однако возможные неверные показания учета мощности объясняются импульсным, весьма негармоничным характером протекания тока в цепях потребления энергии качером. В то время как измерительные приборы типа тестера рассчитаны или на постоянный, или на синусоидальный (гармонический) ток.

Как собрать качер Бровина своими руками

Если, прочитав статью, вы заинтересовались этим прибором, можете собрать его самостоятельно. Устройство настолько простое, что изготовить его сможет даже начинающий радиолюбитель. Качер Бровина (схема приведена ниже) питается от модифицированного сетевого адаптера 12 В, 2 А, потребляет 20 Вт. Он преобразует электрический сигнал в поле частотой 1 Мгц с эффективностью 90%. Для сборки нам потребуется пластиковая труба 80х200 мм. На нее будут намотаны первичные и вторичные обмотки резонатора. Вся электронная часть устройства размещается в середине этой трубы. Данная схема полностью стабильна, она может работать сотни часов без перерыва. Качер Бровина с самозапиткой интересен тем, что способен зажигать не подключенные неоновые лампы на расстоянии до 70 см. Он является замечательным демонстрационным прибором для школьной либо университетской лаборатории, равно как и настольным устройством для развлечения гостей либо для показа фокусов.

Описание сборки электрической схемы

Автор изобретения рекомендует использовать биполярный транзистор КТ902А или КТ805АМ (однако можно собрать качер Бровина на полевом транзисторе). Полупроводниковый элемент необходимо закрепить на мощном радиаторе, предварительно смазав теплопроводной пастой. Можно дополнительно установить кулер. Резисторы допустимо использовать постоянные, а конденсатор С1 вообще исключить. Сначала следует намотать первичную обмотку проводом от 1 мм (4 витка), потом вторичную обмотку проводом не толще 0,3 мм. Обмотка наматывается плотно виток к витку. Для этого прикрепляем её конец к началу трубы и начинаем мотать, промазывая провод клеем ПВА через каждые 20 мм. Достаточно сделать 800 витков. Закрепляем конец и припаиваем к нему изолированный проводник. Обмотки следует наматывать в одну сторону, важно, чтобы они не соприкасались. Далее нужно впаять в верхнюю часть трубы швейную иглу и припаять к ней конец обмотки. Далее спаиваем электрическую схему и помещаем ее вместе с радиатором вовнутрь пластиковой трубы. Вот этот элементарный прибор и есть качер Бровина.

Как сделать «ионный двигатель»?

Запускаем собранное устройство с минимального напряжения - 4 вольта, далее плавно начинаем его повышать, при этом не забывая следить за током. Если вы собрали схему на транзисторе КТ902А, то стример на конце иглы должен появиться на 4 вольтах. С повышением напряжения он будет возрастать. При достижении 16 вольт он превратится в «пушистика». При 18 В увеличится примерно до 17 мм, а при 20 В электрические разряды будут напоминать настоящий ионный двигатель в работе.

Заключение

Как видите, прибор элементарен и не требует больших затрат. Его можно собрать вместе со своим ребенком, ведь дети любят играть с «железками». А здесь двойное преимущество: мало того, что малыш будет при деле, в нем еще и появится уверенность в своих силах. Он сможет участвовать в школьной выставке со своим творением или хвастаться перед друзьями. Кто знает, может, благодаря сборке такой элементарной игрушки у него разовьется интерес к радиоэлектронике, и в будущем уже ваш ребенок будет автором какого-нибудь изобретения.

Фролов Андрей Юрьевич

Цель исследования:

Задачи исследования:

Скачать:

Предварительный просмотр:

XXVII Ставропольская краевая открытая научная конференция школьников

Секция: физика

Название работы: «Исследование электромагнитного поля на примере катушки Тесла (качер Бровина)»

Место выполнения работы: ст.Григорополисская

МОУ СОШ №2, 11 класс.

Научный руководитель: Анохина Галина Владимировна, учитель физики МОУ СОШ № 2

Ставрополь, 2016

Введение.

Актуальность исследования проблемы.
Цели и Задачи.

Основная часть часть.

Биография Николы Тесла и Владимира Бровина.
Выдающиеся изобретения
Экспериментальная часть.

Заключение.

Выводы.
Современное применение идеи Тесла
Библиографический список
Приложение

Ведение.

Актуальность темы:

Физика – это удивительная наука! Это наука из наук! Еще из незапамятных времен она держалась и всегда будет держаться на трех китах: гипотеза, закон, эксперимент. Экспериментальная физика имеет огромное значение в развитии науки. Эксперименты с электричеством… кажется, что тут еще можно открывать и экспериментировать, ведь сейчас мы воспринимаем электричество как самое обыденное явление: холодильник, телевизор, компьютер, микроволновка. Однако, сам ток доходит к нам, увы, лишь по проводам. А как воспользоваться током на расстояние, без проводов? Это всё очень далеко от того, что Никола Тесла мог делать более 100 лет назад, и чего современная физика не может объяснить до сих пор. Ещё в 1900–х годах Тесла мог передавать на огромные расстояния ток без проводов, получить ток 100 млн. ампер и напряжение 10 тыс. вольт. И поддерживать такие характеристики любое необходимое время. Современная физика достичь таких показателей просто не в состоянии. Современные учёные достигли лишь планки в 30 миллионов ампер (при взрыве электромагнитной бомбы), и 300 миллионов при термоядерной реакции - да и то, на доли секунды. Однако, в наше время, энтузиасты и учёные мира пытаются повторить опыты гениального учёного и найти им применение. В современном мире, стоит задача передачи электроэнергии беспроводной связи. Собираю катушку Тесла, я получил сильное электромагнитное поле, которое исследовал. Поэтому я думаю, что в будущем я добьюсь широкого использования этого явления. Я считаю, что моя работа имеет просветительный характер, вызывает появление интереса к более углубленному изучению школьных предметов как физика, побудит к исследовательской и экспериментальной деятельности, а возможно приведет к увлечению на всю жизнь.

Цель исследования:

Исследовать высокочастотный трансформатор Тесла, на основе собранного мной действующей установки. Демонстрация свойств электромагнитного поля катушки Тесла и опытов по применению катушки.

Задачи исследования:

Познакомиться с биографией Никола Тесла и историей изобретения трансформатора Тесла, Владимира Бровина

Сконструировать катушку Тесла
Провести опыты, с собранной мною катушкой демонстрирующих действие электромагнитного поля
Исследовать электромагнитное поле, созданное качером Бровина

Методы и приемы исследования:

Поиск информации в различных источниках
Эксперимент

Гипотеза исследования: Вокруг катушки Тесла образуется электромагнитное поле огромной напряженности электромагнитное поле катушки Тесла способно передавать электрический ток без проводного способа.

Основная часть

Биография Никола Тесла и Владимира Бровина.

Ни́кола Те́сла (10 июля 1856 г (Хорватия) – 7 января 1943 г (Нью-Йорк, США) - физик, инженер, изобретатель в области электротехники и радиотехники. Широко известен благодаря своему научно-революционному вкладу в изучение свойств электричества и магнетизма, теоретические работы Теслы дали основу для изобретения и развития многих современных устройств, работающих на переменном токе. Именем Н. Теслы названа единица измерения магнитной индукции. Среди многих наград учёного - медали Э. Крессона, Дж. Скотта, Т. Эдисона. Современники-биографы считали Теслу «человеком, который изобрёл XX век» и «святым заступником» современного электричества, который получил повсеместное признание как выдающийся инженер-электротехник и изобретатель. Его считают одним из гениев 20 века. Многие изобретения Теслы до сих пор хранятся правительством США под грифом "Совершенно секретно". Он настолько обогнал науку, что многие из его опытов учёные не могут повторить даже сейчас. Он открыл переменный ток, беспроводную передачу энергии, построил первые электрические часы, турбину, двигатель на солнечной энергии. Он включал и выключал электродвигатель дистанционно, в его руках сами собой загорались электрические лампочки. По идее, от экспериментатора не должно было бы остаться и уголька. А Тесла улыбался как ни в чём не бывало. Убивает не напряжение, а сила тока и ток высокой частоты проходит только по поверхностным покровам. Но это мы знаем сейчас. А Тесла знал это более 100 лет назад.
Теоретики современной физики так и не смогли дать толкование взглядам Теслы на физическую реальность. Почему он сам не сформулировал своей теории? Ответа на этот вопрос мы уже не узнаем.

Владимир Ильич Бровин

Гражданин России Бровин В.И.образование высшее - окончил Московский институт электронной техники в 1972 году. В 1987 г. обнаружил несоответствия общепринятым знаниям в работе электронной схемы созданного им компаса и стал их изучать. Это он делал на дому на собственных приборах. Через три года у него сформировалось убеждение, что это новое неизвестное физическое явление. Бровин написал об этом в Комитет по изобретениям и открытиям, но ему ответили, что он составил описание не в соответствии с инструкцией. Он не стал с ними спорить и решил изучать это явление сам. За 10 лет экспериментов и исследований в 1998 г. Бровину удалось объяснить физику странностей в работе схем.

Цитата Бровина:

"Я пытаюсь показать Вам, что есть электростатическая составляющая, ёмкостная составляющая и открытое Н. Тесла "радианное электричество" и естественно электромагнитное излучение по Максвеллу. Эти проявления электричества и формируют "странную работу" Качера.”

Выдающиеся изобретения.

Одним из его самых знаменитых изобретений является Трансформатор Тесла.

Трансформатор Тесла, также катушка Тесла - устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек - первичной и вторичной, а также разрядника конденсатора тороида и терминала.

Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент - разрядник. Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.

Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов.

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя, в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. Поэтому цепь колебательного контура, состоящего из первичной катушки и конденсатора, остаётся замкнутой через разрядник, и в ней возникают высокочастотные колебания. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высокого напряжения.
С помощью катyшки pазмеpом в 61 метр, полюс котоpой возглавляла большая медная сфеpа, возвышающейся над его лабоpатоpией, Тесла генеpиpовал потенциалы, котоpые pазpяжались стpелами молний длиной до 40 метров. Гpом от высвобождаемой энеpгии мог быть yслyшан за 24 километра. Вокpyг экспеpиментальной башни пылал шаp света диаметpом в 30 метров.

Выходное напряжение трансформатора Теслы может достигать нескольких миллионов вольт. Это напряжение в резонансной частоте способствует созданию внушительных электрических разрядов в воздухе. Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (телеуправление).

Вы не найдете трансформатор Теслы в кабинете физики в школе. Ими перестали комплектовать кабинеты, поэтому я решил сделать такой трансформатор для школы.

Экспериментальная часть.

В катушке Тесла используется разрядник и переменный ток. Бровин же заменил в схеме Тесла разрядник транзистором, подключил транзистор к источнику постоянного тока, который на выходе выдает переменный ток.

Я хочу продемонстрировать вам работу одной из таких катушек Тесла и результаты исследования, которые я проводил. Установку я собирал сам на основе схемы «Качера Бровина». Это устройство производит высокое напряжение при высокой частоте.

Моя установка состоит:

Проволока медная –диаметром сечения 0,2мм. (0,64м.)

Проволока медная – диаметром 2мм (200 м.)

Пластиковая трубка- длина 42см.

Транзистор – КТ 805 БМ и др.

Резисторы: 12КОм и 47КОм

Конденсатор- 0,5 мкФ от 160В.

Источник питания- трансформатор 24 В.

Сглаживающий электролитический конденсатор 2000 мФ на 50 В.

Диодный мостик.

В качере(как в общем-то и в блокинг-генераторе) теоретически, можно использовать любые транзисторы и радиолампы. Я проделал опыты с различными видами (N-P-N) транзисторами (см. таблица в приложения). Однако, практически очень неплохо себя зарекомендовали именно транзисторы КТ805, в частности - КТ805БМ, т.к. имел наибольшую длительность работы при постоянной нагрузке, а также я убедился, что работа катушки должна проводиться с временными интервалами в 15-20 минут, для охлаждения установки. Для охлаждения я использовал радиатор (5см.x8см.) схема №1 (см.приложение)

В самостоятельной сборке качера самый серьезный момент - намотка вторичной обмотки(L2). Как правило, она содержит в себе от 800 до 1800 витков. Намотка производится виток, к витку проводом диаметром 0,1 - 0,25 мм на диэлектрическое основание, например - пластиковую трубку. Соответственно, габариты полученного трансформатора (длина) напрямую зависят от толщины используемого провода. Диаметр каркаса при этом не важен - может быть от 15мм до 40мм,но при его увеличении эффективность качера должна возрастать (как и ток потребления).

К неподключенному концу катушки можно подсоединить иглу - это даст возможность наблюдать "стример" - коронообразное свечение, которое возникнет на ее кончике, во время работы устройства. Можно обойтись и без иглы - стример точно так же будет появляться на конце намоточного провода, без затей отогнутого к верху.

Вторичная обмотка представляет из себя бескаркасный четырехвитковой соленоид намотаный проводом диаметром (не сечением!) от 1,5 до 3 мм. Длина этой катушки может составлять от 7-8 до 25-50 см, а диаметр зависит от расстояния между ее витками и поверхностью катушки L2. Оно должно составлять 1 - 2 см. Направление витков обеих катушек должно совпадать обязательно.

Резисторы R1 и R2 можно взять любого типа с мощностью рассеивания не менее 0,5 Вт. Конденсатор C1 так же любого типа от 0,1 до 0,5 мФ на напряжение от 160 в. При работе от нестабилизированного источника питания необходимо подсоединить параллельно C1 еще один, сглаживающий конденсатор 1000 - 2000 мФ на 50 в.
Транзистор обязательно устанавливается на радиатор - чем больше, тем лучше.

Источник питания для качера должен быть рассчитан на работу при токе до 3 А (с запасом), с напряжением от 12 вольт, а желательно – выше. Будет гораздо удобнее, если он будет регулируемым по напряжению.
В собранном мной образце качера, я использовал источник питания трансформатор на 24 В. Диаметре вторичной катушки 5 см (длина - 42см) и площадь поперечного сечения провода 0.2мм2, а первичной - 8см (длина – 0,64 м), при площади поперечного проводника сечения 1.18мм2, стример возникал сразу. Причем, обычные эффекты, вроде зажигания светодиодных и газоразрядных ламп на расстоянии, возникали, так же сразу, как я их подносил.

В качестве источника питания был использован трансформатор, который подключен к осветительной сети 220В., последовательно подключил диодный мост, а также сглаживающий электролитический конденсатор 2000 мФ на 50 В.

При попытке заменить (из чистого интереса) КТ805 на более мощные КТ8102, КТ819, КТ918А, обнаружилось что режимы работы устройства значительно поменялись. На многих, заметно упал рабочий ток. Он составил всего - от 100 до 250 мА.

При увеличении напряжения до 42 В., то транзистор быстро перегревался и сгорал, на моем опыте так, сгорело 8-10 шт., поэтому пытался подобрать другие транзисторы КТ 805-819, но сильных изменений не произошло. Я брал для работы разные виды транзисторов и исследовал длительность работы при постоянной нагрузке, что отраженно в таблице №1 (см. приложение). Лидером среди этого списка, оказался транзистор КТ805БМ.

Следующий эксперимент, который я провел, был таков: на вверх катушки, к стримеру, прикрепил тор (который служил для увеличения радиуса действия электромагнитного поля.Как бы проще говоря, он является своеобразным конденсатором, с помощью которого, стример, увеличился и расстояние, работы лампочек увеличилось. Так же заметил, что, используя любой кусочек проволоки, стример, исходил из проволоки. Мне, показалось это очень странным, причины этому, считаю, что тор стал передавать, всю энергию на проволоку, и как бы, добился взаимодействия.

А так же, хочу предложить способ создания тора: Соединить концы трубы вместе можно алюминиевым скотчем. Так же, существует «бюджетный» вариант, например, взять шарик для пинг-понга и обмотать его фольгой, или просто, скомкать в шар фольгу, определенного диаметра. Все, тероид готов.

Кстати, функции тора таковы:

Снижение рабочей частоты за счёт изменения ёмкости во вторичном LC-контуре;

Значительное увеличение выходного напряжения за счёт гладкости (большого радиуса кривизны) поверхности;

Экранирование вторичной обмотки дополнительным электростатическим полем;

Формирование направления истечения разряда при помощи терминала;

Придание общему виду катушки классических форм и пропорций; и многие другие.

Заключение

Одной из самых ярких, интересных и неоднозначных личностей среди ученых-физиков является Никола Тесла.

Тесле удалось соединить в одном приборе свойства трансформатора и явление резонанса. Так был создан знаменитый резонанс-трансформатор, сыгравший огромную роль в развитии многих отраслей электротехники, радиотехники и широко известный под названием " трансформатора Теслы".

Его инженерные разработки нашли применение в области электроэнергетики, электротехники, кибернетики, биофизике, медицине. Вопросы, которыми занимался Николай Тесла, остаются актуальными и сегодня. Их рассмотрение позволяет творческим инженерам и студентам физических специальностей шире смотреть на проблемы современной науки, отказаться от шаблонов, научиться отличать правду от вымысла, обобщать и структурировать материал. Поэтому взгляды Н. Тесла можно считать актуальными ныне не только для исследований в области истории науки и техники, но как достаточно действенной средство поисковых работ, изобретение новых технологических процессов и использования новейших технологий .

В результате проведённых в данной работе исследований, был сделан вывод: что трансформатор Тесла, является простым в изготовлении и настройке прибором, предложенная мною конструкция, является недорогой. Проверка вредного воздействия трансформатора на организм человека показала, что устройство является безопасным для использования в учебных целях при соблюдении правил техники безопасности работы с трансформатором.

С помощью трансформатора Тесла можно продемонстрировать множество красивых и эффектных экспериментов. Во время работы катушки мы можем наблюдать 4 типа разрядов.

Выводы

В результате моих экспериментов, я убедился, что вокруг катушки Тесла, возникает электромагнитное поле высокой напряженности и высокой частоты, которое оказывает действие на светодиодные лампы, лампы заполненными инертными газами и они дают яркий свет. А в лампах накаливания возникает стример. лампочки загорались сами по себе у меня в руках на определенном расстоянии, значит, электрический ток может передаваться без проводов. Необходимо отметить и еще одну важную вещь: действие этой установки на человека: Как Вы заметили при работе меня не било током: токи высокой частоты, которые проходят по поверхности человеческого организма не причиняют ему вреда, наоборот, оказывают тонизирующее и оздоровительное действие, это используется даже в современной медицине. Однако надо заметить, что электрические разряды, которые Вы видели, имеют высокую температуру, поэтому долго ловить молнию руками не советую!

Современное применение идей Теслы:

Переменный ток, впервые полученный Тесла, является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния
Электрогенераторы, которые изобрел Никола Тесла, являются основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС, ТЭС и т. д.
Электродвигатели используются во всех современных электропоездах, электромобилях, трамваях, троллейбусах
Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран.
Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для зарядки мобильных телефонов или ноутбуков.
Оригинальные современные противоугонные средства для автомобилей работают по принципу все тех же катушек.
Использование в развлекательных целях и в медицине.
Выходное напряжение трансформатора Тесла может достигать нескольких миллионов вольт. Это напряжение в резонансной частоте способно к созданию внушительных электрических разрядов в воздухе, которые могут иметь длину многих метров, также, как и других явлений.
Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (телеуправление), беспроволочной связи (радио), и беспроволочной передачи энергии, которые все были им достигнуты. В начале столетия, трансформатор Тесла также нашел популярное использование в медицине. Пациентов обрабатывали высоко частотными токами, способными к путешествию через человеческое тело без вреда оказывая тонизирующее и оздоравливающе влияние.

Введение

Эксперименты по проводной и беспроводной передаче электроэнергии начались более 100 лет назад - с опытов Н.Тесла. 22 сентября 1896 года, Трансформатор Тесла был заявлен патентом США, как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

Спустя определенный период времени опыты с передачей токов беспроводным путем возобновились. В 1987 Владимир Бровин продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу с помощью своего прибора.

Качер Бровина - оригинальный вариант генератора электромагнитных колебаний, который может быть собран на различных активных элементах. В частности, при его постройке используют биполярные или полевые транзисторы, несколько реже - радиолампы.

1.Владимир Ильич Бровин

Этот прибор был изобретен советским инженером Владимиром Ильичом Бровиным в 1987 году в качестве части электромагнитного компаса, который позволял бы определять стороны света не с помощью зрения, а с помощью слуха. В качестве генератора звуковой частоты был использован блокинг-генератор, собранный по классической схеме, но с цепью обратной связи, где в качестве сердечника индуктивности использовалось аморфное железо, которое изменяет свою магнитную проницаемость при величинах напряженности магнитного поля, соизмеримых с магнитным полем Земли.

Одна из странностей состояла в том, что индуктивности, входящие в состав схемы, передают энергию по линейному закону, вопреки законам Ампера и Био Саввара, предполагающим обратную пропорциональность. В 1993 г. Бровин на основе открытия сконструировал и запатентовал абсолютный датчик - устройство, преобразующее угол (любой) и расстояние, (от микрон до метров) в электрический сигнал (десятки вольт, или частота следования импульсов) напрямую. Российским Патентным ведомством устройству присвоено имя автора, как отличительный признак "Датчик Бровина". Устройство автор назвал качер (качатель реактивностей).

Не имеющий отношения к официальной науке исследователь в домашних условиях, открыл излучающие свойства транзисторной или радио/ламповой и индуктивной пары, отличающиеся тем, что объёмный заряд трансформатора, сопротивления преобразуется в параметрическую ёмкость, которая заряжает индуктивность, и затем разрывает электрическую цепь, это вызывает коллапс (разрушение) накопленной энергии индуктивности, через её собственное

сопротивление и энергия излучается в окружающее пространство в виде наносекундных импульсов следующих с частотами от долей Герц до единиц мегагерц. Её можно принять на наружную гальванически несвязанную индуктивность, и можно "слить” энергию в ёмкость и в результате получить трансформатор постоянного тока, не содержащий железа с КПД 20 - 40%.

Излучение обладает свойствами солитона - энергия взаимодействия между индуктивностями не убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между проводниками, а почти линейна с коэффициентом пропорциональности меньше единицы.

Цитата Бровина:

2.Теория Работы

В 2000 г. Бровиным разработан новый датчик "реле приближения" - прибор, позволяющий на произвольной металлической или металлизированной электроизолированной поверхности создавать объемный заряд электрического поля. Вхождение извне в это поле инородного предмета вызывает срабатывание реле, находящегося внутри прибора, и таким образом запускается любая информационная цепь (звуковой или световой сигнализатор, радиопередатчик, пейджер, магнитофон или видеокамера).

При изменении смещения в базе непрерывный процесс генерации преобразовывался в прерывистый, в виде пачек импульсов. В 1988 г. Владимиром было обнаружено, что сигналы, которые принимались за блокинг процесс, являются короткими иглообразными импульсами в десятки наносекунд. Бровин сомневался в наличии взаимоиндукции между базовой и коллекторной индуктивностями, и такую схему уже не мог называть блокинг генератором.

Продолжая изучать свойства полученной схемы и близких к ней, в 1990 г. Бровин обнаружил, что она работает и без сердечника. Оказалось, что такой генератор можно сделать как на известных, так и на "невероятных" схемах с одной или более индуктивностями, соединенными с любыми электродами транзистора, причем взаимоиндукцией обратная связь обеспечивается как положительной, так и отрицательной. Генератор работает и без обратной связи. Коллектор с эмиттером можно менять местами, генерация при этом не прекращается, изменяются лишь формы сигналов. Частоты генератора могут быть от долей герц до сотен килогерц. Этих результатов можно добиться, подбирая число витков в индуктивностях.

В 1991 г. стало ясно, что генератор можно собрать на любых транзисторах и любой мощности - биполярных, полевых с изолированным и проводящим затвором, и на радиолампе. В 1992 г. Бровин обнаружил, что у катушки, включенной на вход осциллографа, и наблюдении в ней сигнала от качера, при изменении ее положения относительно прибора в пределах рабочего стола, мало меняется амплитуда сигнала. Катушка может иметь произвольную форму и размеры. Чем меньше в катушке витков, тем меньше в ней происходит колебательных процессов при взаимодействии с входной емкостью осциллографа.

Изначально физику работы качера автор очень долго не мог понять и только изучал войства. Бровин обнаружил, что светодиод, подключенный к приемнику, светится на значительном расстоянии: 3 - 5 см и более от индуктора. Это противоречит законам Ампера и Био-Савара, поскольку значение взаимоиндукции между индуктором и приемником в отсутствии между ними ферроматериалов, измеряемое в вольтах и амперах на приемнике, убывает не обратно пропорционально квадрату расстояния, как это имеет место для точечного источника. Измеряемые в приемнике ток или напряжение, изменяются прямо пропорционально расстоянию между индуктором и приемником, причем коэффициент пропорциональности бывает меньше единицы.

Магнитные проницаемости воздуха и вакуума отличаются на единицы процентов. Тогда возник вопрос, чем может переноситься энергия? Качер работал, как трансформатор постоянного тока с относительно высоким КПД, импульсы на выходе сглаживались емкостью до постоянного тока.

Относительно новый взгляд на явление появился тогда, когда стало понятно, что следует учесть экстратоки самоиндукции. Экстраток - поглощение энергии, которое наблюдается при ядерном магнитном резонансе. При включении постоянного тока экстраток наблюдается только в переходном процессе.

Анализ явлений при помощи стробоскопического осциллографа не дал новых результатов. Качер, собранный на мощном транзисторе, с большой индуктивностью, с множеством витков не давал пропорционального увеличения мощности трансформации на приемнике. Все оставалось в тех же пределах, что и на транзисторах малой мощности и малой индуктивности. Казалось, что импульс в десяток наносекунд дробится на еще более мелкие части, чем те, что видны обычным осциллографом. Оказалось, что это не так, но в каких-то режимах это имело место.

Качер вызывает в течение единиц наносекунд "кивок" (механическое перемещение магнитных моментов атомов вещества, совершающееся под действием магнитных полей в парамагнетиках, и прецессию, вызываемую в диамагнетиках) магнитных моментов атомов, составляющих окружающее индуктор пространство вдоль магнитных силовых линий, образуемых индуктором. Магнитные моменты кивают не одномоментно, а в течение некоторого промежутка времени.

Вблизи индуктора должна быть максимальная концентрация кивков, возбуждаемых индуктором. Кивки передаются на периферию связанными магнитным полем цепочками, и поглощают энергию от индуктора в течение наносекунд, вызывая этим экстраток самоиндукции. Вдоль оси цепи, составленной из магнитных моментов атомов, удаляющихся от индуктора в периферию, напряженность магнитного поля больше, чем в других направлениях. Плоскость рамки приемника, пересекающая некоторое количество цепочек, (магнитный поток) при приближении к индуктору захватывает большее количество цепочек, при удалении - меньшее. Этим и определяется прямо пропорциональная зависимость передачи энергии от индуктора к приемнику, что и подтверждается многочисленными экспериментами Бровина.

Описанное выше явление, это - новый, шестой способ передачи информации, помимо звука, света, электрической цепи, электромагнитных волн, пневматики.

Это способ преобразования технологии для электроники из двух координатного нынешнего состояния расположения элементов, в трех координатное, поскольку перенос информации можно осуществлять без гальванической связи через Z координату и остальные оси, как и теперь, но без гальванической связи.

Новое явление открывает перспективы в познании свойств материи. Например, возможно будет простыми методами анализировать состав вещества.

Должно состояться открытие аналогичных свойств в электрических полях.

Эффект позволяет создавать простые и дешевые средства автоматизации и роботизации, и это сделает всякий ручной труд малоэффективным.

Появятся новые способы аудио и видеозаписи.

Индуктивность провода, блокирующая сейчас пропуск информации, станет активным проводящим информацию материалом, потому что Качер может совершать и кратковременный разрыв цепи индуктивности.

3.Эффекты, наблюдаемые при работе Качера Бровина

Во время работы катушка Качер создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов - совокупность процессов, возникающих при протекании электрического тока через вещество, находящееся в газообразном состоянии. Обычно протекание тока становится возможным только после достаточной ионизации газа и образования плазмы. Ионизация происходит за счёт столкновений электронов, ускорившихся в электромагнитном поле, с атомами газа. При этом возникает лавинное увеличение числа заряженных частиц, поскольку в процессе ионизации образуются новые электроны, которые тоже после ускорения начинают участвовать в соударениях с атомами, вызывая их ионизацию. Для возникновения и поддержания газового разряда требуется существование электрического поля, так как плазма может существовать только, если электроны приобретают во внешнем поле энергию, достаточную для ионизации атомов, и количество образованных ионов превышает число рекомбинировавших ионов.

Разряды Качер Бровина:

Стример (от англ. Streamer) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны. Стример — видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая ВВ - полем Качера.

Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние).

4.Схема Качера

Базовые элементы Качера: катушка индуктивности(вторичная обмотка) и индуктор(первичная обмотка). Катушка обычно представляет собой винтовую, спиральную или винтоспиральную катушку из одножильного или многожильного изолированного провода, намотанного на цилиндрический, тороидальный или прямоугольный каркас из диэлектрика или плоскую спираль, волну или полоску печатного или другого проводника. Индуктор служит обмоткой возбуждения.