Có thực sự có thể tăng tốc độ nâng cấp 6 V DC lên trên 50 kV không? Hay thậm chí 400 kV?

Tôi đang cố gắng tạo ra một trình tạo hồ quang và tôi đã đọc về trình tạo marx nhưng tôi đang xem xét các mô-đun nhỏ gọn hơn như hình ảnh dưới đây. Tất cả những cái tôi đã tìm thấy dường như là giả và thực sự cung cấp ít hơn 1/10 những gì họ đang quảng cáo.

Có cách nào đáng tin cậy để tạo ra một hồ quang siêu cao áp (không liên tục) không?

Có thực sự có thể tăng tốc độ nâng cấp 6 V DC lên trên 50kV không? Hay thậm chí 400kV?

Tất nhiên. Một ví dụ phổ biến của một cái gì đó tương tự (mặc dù không cực đoan như thông số kỹ thuật của bạn) là sử dụng 12 V trong xe hơi để tạo ra vài 10 kV để bắn bugi.

Khái niệm tương tự có thể được thu nhỏ lại để tạo ra điện áp đầu ra cao hơn. Sẽ không dễ để xây dựng một cái gì đó với tỷ lệ tăng và điện áp đầu ra đó, nhưng vật lý chắc chắn là có thể.

Một pin cung cấp năng lượng cho động cơ dc trong máy phát Van der Graaff có thể tạo ra một triệu volt khá dễ dàng: -

1. Lấy 6 volt của bạn và chạy nó thông qua bộ chuyển đổi tăng cường DC-DC và sau đó là một biến tần, bây giờ bạn đã thực sự dọn rác AC ở điện áp đáng nể hơn một chút.
2. Cho rác AC vào mạch tăng cường trạng thái rắn, giả sử hệ số nhân điện áp Cockroft-Walton
3. Cấp điện áp cao thông qua một điện trở giới hạn hiện tại nếu bạn muốn bất kỳ loại rút liên tục. Đừng bận tâm nếu bạn chỉ muốn một tia lửa.
4. Đừng liếm các thiết bị đầu cuối hoạt động.

Bí quyết nằm ở cách bạn xoay sở để đẩy quá nhiều giai đoạn của CW trong một không gian nhỏ gọn hợp lý. Bạn hơi lưu lại về vấn đề cách ly điện áp vì các đầu ra ở hai phía đối diện của thang.

Bạn có thể nhận được 800kV trong số này? Tôi rât nghi ngơ điêu đo. Giả sử bạn có một bộ chuyển đổi tăng để thêm thứ tự cường độ cho điện áp đầu vào của bạn và CW nhận được 60V ... mỗi giai đoạn của thang sẽ thêm điện áp đầu vào vào đầu ra, vì vậy 10 giai đoạn vẫn chỉ là đầu ra 600V. Khi bạn tăng điện áp đầu vào, bạn cũng tăng mức tăng theo từng giai đoạn với chi phí cần tất cả các thành phần của bạn có thể xử lý điện áp tăng.

Tôi sẽ tưởng tượng rằng với các thành phần được xếp hạng phù hợp (và rất nhiều trong số chúng), bạn có thể bước 6V đến 800kV với cách tiếp cận này nhưng chu kỳ nhiệm vụ đầu ra của bạn sẽ vô lý và điều này sẽ khá lớn. Rất nhiều công việc cho một tia lửa. Có lẽ bạn cũng cần một flyback để đưa đầu vào đến mức mà CW là thực tế, và tại thời điểm đó, tốt nhất bạn chỉ nên lấy AC tường và sử dụng một máy biến áp để điều khiển CW hoặc Marx đến điện áp đó.

Đối với điều đó trong hình ảnh ... một số tụ điện có thể? Máy biến áp vết thương kỳ lạ? Leiden bình?

Vâng, khá dễ dàng. Những năm 1990 có những chiếc TV cầm tay thực sự có ống Cathode-Ray như TV phòng khách "phù hợp"; những người được cung cấp năng lượng bằng cách sử dụng một vài pin AA (ví dụ 6V hoặc tương tự).

CRT cần một vài kV để tăng tốc các electron về phía màn hình. Vì vậy, việc chế tạo một thiết bị chỉ thực sự không khó lắm - những TV này (có lẽ) chỉ đơn giản dựa trên các máy biến áp flyback hàng hóa.

Dưới đây là video cho thấy việc sử dụng máy phát điện tĩnh điện cầm tay; những cái này có sẵn trong các phiên bản chạy bằng pin.

Bây giờ, từ 10 cường25 kV vẫn còn khá nhiều đến 0,8 MV, nhưng nguyên lý biến áp được sử dụng trong các thiết bị như vậy cũng cho phép điện áp cao hơn. Xem cuộn Tesla cho một cách cổ điển để xây dựng các máy phát điện áp cao như vậy.

EDIT : Nếu tôi đã quảng cáo cho anh chàng đó ở trên, thì đây là mạch điều khiển cuộn dây tesla từ trang web của anh ấy :

Mạch đang bỏ qua các điốt flyback được tích hợp trong MOSFET.

Như bạn có thể thấy, nó hoạt động từ 12 V - nhưng không có lý do cụ thể nào không thể hoạt động với 6V từ pin (mặc dù bạn có thể cần sử dụng các bóng bán dẫn khác nhau); 12 V cũng có thể được tạo ra bởi một bộ chuyển đổi tăng cường riêng biệt từ bất kỳ nguồn điện áp thấp hơn. V_SUP thường cao hơn - đó là nơi bạn sử dụng bộ chuyển đổi tăng dần để chuyển đổi, ví dụ 6 V thành 32 V trước tiên, để có thể điều khiển cuộn dây với công suất cao. Đoán gần đúng từ chiều dài của tia lửa, đây là khoảng 100 kV.

Tôi khuyên bạn nên mua cuốn sách của Prutchis: " Khám phá Vật lý lượng tử thông qua các dự án thực hành " và sau đó truy cập các liên kết web của họ:

1. Tự làm nguồn điện áp cao 250 kV với thủ thuật gọn gàng để chuyển đổi cực
2. Tự làm 15 kV @ 30 mA Cung cấp điện cao áp AC hoặc DC
3. Nguồn gốc cho Flyback Driver Hack?
4. Thêm máy biến áp Flyback sơ cấp cho điện áp cao của riêng bạn để lái xe cộng hưởng
5. Tự cung cấp điện áp thấp, điều tiết, biến đổi, điện áp thấp gợn sóng (2kV)
6. Chế độ xem lắp ráp Tự làm biến đầu ra, hiệu suất cao PMT Cung cấp điện cao áp

Cuốn sách đáng giá. Tôi đã nhặt nó với giá dưới 59 đô la mới, trở lại khi nó không quá nổi tiếng hoặc giá trị của đồng đô la Mỹ là khác nhau. Amazon muốn nhiều hơn, ngay bây giờ. Nhưng bạn có thể tìm kiếm xung quanh và xem những gì bạn có thể tìm thấy. Cuốn sách chắc chắn là giá trị nhận được, mặc dù. Công cụ rất tốt đọc qua nó.

Và bạn sẽ có thể tạo ra một số lý do phòng thủ cho việc muốn một cái gì đó như thế này.

Từ lớp điện áp cao của tôi, tôi nhớ rằng cường độ trường tối đa là khoảng 30 kV trên mỗi cm. Và điều này là cho một điện trường đồng nhất, ví dụ giữa các dây dẫn hình cầu lớn, trong đó đường kính dây dẫn lớn so với khoảng cách khoảng cách.

Do đó, đối với 800 kV, bạn cần một khe hở không khí ít nhất 25 cm, giữa các dây dẫn hình cầu có bán kính hơn 1 mét. Chỉ cần google tại "phòng thí nghiệm điện áp cao" và bạn sẽ thấy những quả cầu như vậy. Máy phát điện Vandergraaf, được phác họa trong một câu trả lời khác, có hình cầu như vậy, và đường kính và khoảng cách của nó đến Trái đất giới hạn điện áp cao nhất của nó.

Nhìn vào bức ảnh của bạn với những sợi dây mỏng dự kiến ​​mang 800 kV, tôi không thấy một trường đồng nhất và khoảng cách giữa các dây dẫn nằm trong phạm vi milimét. Nếu bạn sạc lên các dây đó, bạn sẽ phát sáng rất lâu trước khi bạn đạt 30 kV. Không chỉ phát ra ở cuối dây dẫn, trong không khí, mà còn qua lớp cách điện bằng nhựa.

Để minh họa về sự khác biệt giữa các hình dạng dây dẫn, tìm kiếm Hồ sơ Rogowski hoặc Điện cực, ví dụ ở đây

Vì vậy, câu hỏi không phải là làm thế nào để biến đổi điện áp thấp thành điện áp cao, mà là làm thế nào để ngăn chặn tia lửa.

Máy phát điện Van de Graaff của Andy chắc chắn hoạt động. Cuộn Tesla cũng làm như vậy. Google tìm kiếm tự chế / thiết kế máy phát điện Van de Graaff / cuộn Tesla. Tôi không đủ quen thuộc với Van de Graaffs để nói về việc họ dễ dàng hoặc hiệu quả về chi phí như thế nào nhưng cuộn dây Tesla dường như có thể thực hiện được cho một người có thời gian và mong muốn học hỏi.

Phần duy nhất bạn có thể không muốn làm cho mình là biến áp bước lên ban đầu. Đó là rất nhiều cuộn dây để gió. Lò vi sóng đã qua sử dụng có giá 10-20 USD tại các cửa hàng tiết kiệm ở đây. Chúng thường khoảng 1500W và 2kV.

Đây là một trong những mô tả chi tiết đầu tiên về việc xây dựng một cái lớn mà tôi đã bắt gặp: http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/tesla-coil-srsg.htmlm

Ông đã sử dụng một máy biến áp dấu neon. Nó là một máy biến dòng điện áp cao hơn thấp hơn. Có lẽ có thể bù vào điều đó trong thiết kế máy biến áp cộng hưởng mà nó cung cấp. Nếu không, bạn có thể nhận được máy biến áp với xếp hạng hiện tại gần và đặt thứ hai trong loạt. Tôi không biết nơi đáng tin cậy để tìm máy biến áp dấu neon với giá rẻ. Tôi chỉ tìm thấy một và đó là do may mắn. Đó là 10kV như của anh ấy nhưng được đánh giá 10% hiện tại.

Làm thế nào để tất cả các thương hiệu súng gây choáng quảng cáo điện áp kỳ lạ như 1MV?

Những khẩu súng gây choáng và súng bắn quảng cáo 1MV có thể có thể đạt tới 1MV. Tôi tin rằng họ chỉ đạt được điện áp được quảng cáo trong điều kiện mạch mở. Một khi bạn phá vỡ một chất cách điện, nó sẽ dễ dàng duy trì dòng chảy hơn so với trước khi bạn làm. Do điện trở trong, điện áp đầu ra của nguồn điện áp giảm dưới tải. Vì vậy, khi các cực trên súng stun hoặc hồ quang taser xuyên qua không khí hoặc thịt, điện áp giảm do dòng chảy. Nhìn lên chiếc thang của Jacob đi vòng cung để xem một cuộc biểu tình.

Nguyên tắc mà thiết bị loại phổ biến nhất để thực hiện công việc này giống hệt với cách mà búa có thể lái trong đinh hoặc phá vỡ vật cứng: lực tỷ lệ thuận với tốc độ thay đổi của động lượng. Động lượng của búa được xây dựng bằng cách áp dụng một lực vừa phải trong khoảng thời gian thứ hai hoặc lâu hơn để cú swing kéo dài. Khi búa đập vào móng, động lượng của nó được hấp thụ trong khoảng một phần nghìn giây, do đó lực tác dụng lên móng nằm trong vùng gấp ngàn lần lực dùng để vung búa.

Tương tự điện của lực là điện áp, vận tốc, dòng điện và khối lượng một đại lượng gọi là điện cảm, trong đó năng lượng được lưu trữ trong từ trường được tạo ra bởi bất kỳ dòng điện nào. Năng lượng này tương tự như động năng của búa.

Cuộn dây vào cuộn dây làm tăng độ tự cảm và cung cấp cho cuộn dây lõi từ tính tăng nó nhiều hơn. Khi một điện áp thấp được đặt trên cuộn dây, dòng điện sẽ tăng dần, thường là hàng chục mili giây, cho đến khi nó bị giới hạn bởi điện trở của dây. Nếu mạch bị hỏng, dòng điện giảm xuống 0 trong một thời gian rất ngắn, tạo ra điện áp tỷ lệ với dòng điện ngay trước khi ngắt chia cho thời gian thực hiện để nó giảm xuống 0. Nếu bạn có thể dừng dòng điện ngay lập tức thì theo lý thuyết, điện áp được tạo ra sẽ là vô hạn.

Đây chính xác là cách mà các hệ thống đánh lửa cuộn dây và tiếp xúc thông thường hoạt động, cũng như các thiết bị trình diễn thường thấy trong các phòng thí nghiệm vật lý học có thể tạo ra tia lửa dài vài cm.

Nguyên tắc tương tự được sử dụng trong các bộ chuyển đổi DC "DC" thành DC tạo ra 18V cần thiết cho máy tính xách tay từ nguồn điện áp 12V từ pin xe hơi.

Mạch Cockroft-Walton, còn được gọi là Mạch đa cấp điện áp, thường được sử dụng để tăng cường đầu vào cung cấp 100 V AC hoặc 230 V AC cho EHV / UHV DC, tối đa 20 MV DC, đầu ra cung cấp DC cho Máy gia tốc hạt trong Vật lý năng lượng cao, cũng như đầu vào cho Máy phát xung để thử nghiệm cách điện HV / EHV được sử dụng trong các đường truyền HV AC / DC.
Mô tả về các mạch này có thể được tìm thấy trong WIKIPEDIA hoặc thông qua TÌM KIẾM GOOGLE cho các mạch của Cockroft- Walton.
Nếu đầu vào là 6V DC, thì điều này phải được chuyển đổi thành AC bằng Mạch biến tần hoặc Mạch dao động và sau đó được khuếch đại thành 110 V hoặc 230 V bằng một Biến áp tăng cường. Sử dụng TESLA COIL để tăng thêm điện áp này lên điện áp cao hơn, để nhập vào Mạch nhân đa điện áp, cũng là một giải pháp thay thế khả thi.
Thiết kế một PHẦN CỨNG cho việc này là một công việc RẤT LỚN. Vì vậy, bạn phải có sự giúp đỡ của các chuyên gia điện áp cao từ một trường đại học kỹ thuật.