آوریل 20, 2018

مولد تسلا

مولد تسلا:

 

 

 

 

 

 

مولد تسلا یک مولّد ولتاژ بالا است که ۱۰۰ هزار ولت برق تولید می‌کند (جریان تولیدی این وسیله اندک است و خطرساز نیست) که می‌تواند جرقه‌هایی به طول حداقل ۱۰ سانتی‌متر را تولید کند. این ولتاژ از فاصله ۱۰ سانتی‌متری کلاهک فلزی ایجاد جرقه الکتریکی می‌نماید که برای تشریح  پدیده صاعقه مناسب است. این وسیله می تواند یک لامپ مهتابی را بدون اتصال فیزیکی از فاصله یک متری در دستان کاربران روشن کند. با استفاده از برخی وسایل جانبی ساده، تعدادی آزمایش آموزنده و سرگرم کننده در زمینه الکترومغناطیس با مولد تسلا قابل اجرا است.

سوال:

چرا در دستگاه رسانایی‌سنج یا مولد تسلای کوچک علاوه بر عبور الکترون‌ها از درون بدن احساس برق گرفتگی نمی‌کنیم؟

علت مربوط به شدت جریان پایینی هست که از بدن عبور می کند؟

دلیل جریان کم است.

بدن در مقابل عبور جریان کمتر از ۶۰ میلی ولت مشکلی ندارد…

الف) جریان مستقیم:

جریانی است که دارای دو قطب متمایز مثبت و منفی می‌باشد و جهت آن همواره ثابت است (بنا به فرض از قطب مثبت به طرف قطب منفی) به عنوان مثال این نوع جریان توسط پیل یا باطری تولید می‌شود و یا توسط دستگاهی یک سوساز که جریان متناوب را به مستقیم تبدیل می‌نماید.

مقاومتی که بدن انسان در مقابل جریان مستقیم از خود نشان می‌دهد بسیار بیشتر از جریان متناوب است، بطوری که انسان می‌تواند تا ۸۰ میلی آمپر جریان مستقیم را از بدن خود عبور دهد، بدون اینکه اثر مهمی در سیستم تنفسی و یا قلب بوجود آورد البته خطر دیگری که جریان مستقیم دارد الکترولیز (تجزیه) سریع خون است که می تواند موجب مرگ می شود.

ب) جریان متناوب:

جریانی است که در هر لحظه جهت و در نتیجه قطب های آن عوض می‌شود همان طوری که قبلاً گفته شد بدن در مقابل جریان متناوب، مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهد و بر خلاف جریان مستقیم که تا ۸۰ ملی آمپر خطر جدی پیش نمی‌آمد دراین نوع جریان در۲۵ میلی آمپر خطربرق گرفتگی وجود دارد نکته‌ای که در اینجا قابل بیان است این است که مسیر عبور جریان برق و مدت عبور جریان نیز در برق گرفتگی و پایین آوردن مقاومت بدن شخص مؤثر است. تجربیات نشان داده است که هر چه مدت عبور جریان برق از بدن بیشتر باشد مقاومت بدن کمتر می‌گردد یعنی مقاومتی که بدن درمقابل عبور جریان درلحظات اول از خود نشان می‌دهد، بسیار بیشتر از گذشت چند لحظه می‌باشد. همچنین مسیر عبور جریان نیز بسیار مهم است زیرا ممکن است از محلی عبور نماید که موجب از کار انداختن سیستم تنفسی یا اختلال در کار قلب یا حتی هر دو گردد چند نمونه از حالت‌های مختلفی که جریان برق ممکن است از بدن عبور کند به قرار زیر است.

۱- از یک دست به یک پا                                                                                                                                                                                          ۲- از دست راست به پاها                                                                                                                                                                                        ۳- از دست چپ به پاها                                                                                                                                                                                           ۴- از پا به پا                                                                                                                                                                                                         ۵- از دست به دست

خطرناکترین حالت وقتی است که جریان از یک دست وارد و از دست دیگر خارج شود، زیرا در این هنگام جریان برق از قلب و ریه می گذرد و می تواند باعث از کار افتادن آن‌ها و درنتیجه منجر به مرگ شود.

قفس فارادی:

الف) قفس فارادی یک قفس با فضای بسته ساخته شده از جنس رسانای الکتریکی مانند مس ، آلومینیم، فولاد و … است و چون میدان الکتریکی در داخل رسانا صفر است این قفس می‌تواند از ورود آن به درون قفس جلوگیری کند.

آسانسور، اتاقک داخل پخت اجاق مایکروویو، خودروها و هواپیماهای فلزی (نه کامپوزیتی) محفظه‌های تجهیزات الکترونیکی و کامپیوتر و … مواردی ازمثال‌های قفس فارادی هستند.

از کاربرهای آن حفاظت  از تجهیزات حساس الکترونیکی و مخابراتی واسکنرهای پزشکی MRI کلاس‌های امتحانی؛ ضد تقلب الکترونیکی، استودیوهای پخش برنامه‌ی رادیو و تلویزیون، اتاقک‌های تحقیقات محرمانه و پرتاب موشک از کاربردهای آن است.

ب) اتومبیل و هواپیما نیز محفظه‌ی بسته ی رسانایی را ایجاد می‌کنند که مانع از ورود  امواج الکتروستاتیک (آذرخش) به داخل می‌شود و میدان الکتریکی داخل آن صفر است و شخص از خطر در امان می‌ماند.

حتی امواج الکترومغناطیس هم به راحتی نمی توانند وارد سطح بسته فلزی شوند. برای همین رادیو در توری فلزی کار نمی کند.

 

 

 

طرز کار دستگاه:

۱- ترانسفورمر ولتاژ برق شهری (۲۲۰ ولت) را تا ۱۰۰۰ زیاد می کند.

۲- ولتاژ ترانسفورمر از طریق شکاف جرقه و خازن‌ها به سیم پیچ اولیه داده می شود. خازن به تدریج پُر شده و بار الکتریکی و ولتاژ بیشتری در آن ذخیره می‌شود.

۳- وقتی ولتاژ به حد کافی در خازن زیاد شد جرقه‌ای در شکاف هوا ایجاد می‌شود و ولتاژ زیاد خازن به سیم پیچ اولیه داده می‌شود.

۴- ولتاژ زیاد سیم پیچ اولیه ولتاژ بسیار بسیار زیادی را در سیم پیچ ثانویه القاء می‌کند.

۵- ولتاژ بسیار زیاد سیم پیچ ثانویه در کلاهک بالا (که نقش خازن دارد) جمع شده و قوس‌های الکتریکی بزرگی در آن حاصل می‌شود.