Тороидальный генератор Стивена Марка своими руками

Содержание

Короткие импульсы

Генератор Маркса также используется для генерации коротких мощных импульсов для ячеек Поккельса , возбуждения TEA-лазера , воспламенения обычного взрывчатого вещества ядерного оружия и радиолокационных импульсов.

Краткость относительна, так как время переключения даже высокоскоростных версий составляет не менее 1 нс, и поэтому многие маломощные электронные устройства работают быстрее. При проектировании высокоскоростных цепей важна электродинамика, и генератор Маркса поддерживает это, поскольку он использует короткие толстые провода между его компонентами, но, тем не менее, конструкция по существу является электростатической. Когда первый зазор выходит из строя, чистая электростатическая теория предсказывает, что напряжение на всех ступенях возрастает. Однако каскады соединены емкостным образом с землей и последовательно друг с другом, и, таким образом, каждый каскад испытывает рост напряжения, который тем слабее, чем дальше каскад от переключающего; каскад, смежный с переключающим, поэтому встречает наибольшее повышение напряжения и, таким образом, переключается по очереди. По мере переключения большего количества ступеней напряжение на остальных возрастает, что ускоряет их работу. Таким образом, повышение напряжения, подаваемое на первую ступень, одновременно усиливается и нарастает.

С точки зрения электродинамики, когда первая ступень выходит из строя, она создает сферическую электромагнитную волну, вектор электрического поля которой противоположен статическому высоковольтному напряжению. Это движущееся электромагнитное поле имеет неправильную ориентацию для запуска следующей стадии и может даже достичь нагрузки; такой шум перед кромкой нежелателен во многих коммутационных приложениях. Если генератор находится внутри трубки диаметром (скажем) 1 м, для стабилизации поля в статических условиях требуется около 10 отражений волн, что ограничивает ширину переднего фронта импульса 30 нс или более. Меньшие устройства, конечно, быстрее.

Скорость переключателя определяется скоростью носителей заряда, которая увеличивается с увеличением напряжения, и током, доступным для зарядки неизбежной паразитной емкости. В твердотельных лавинных устройствах высокое напряжение автоматически приводит к сильному току. Поскольку высокое напряжение подается только на короткое время, твердотельные переключатели не будут чрезмерно нагреваться. В качестве компенсации более высоких напряжений более поздние ступени также должны нести меньший заряд. Охлаждение ступени и зарядка конденсатора также хорошо сочетаются друг с другом.

Как сделать бестопливный генератор своими руками

Существует два самых распространённых способа, как сделать БТГ своими руками:

  • мокрый;
  • сухой.

Для мокрого метода понадобится аккумулятор, в то время как при использовании сухого нужны будут батареи.

Мокрый способ

Необходимые составляющие:

  • зарядное устройство нужного калибра;
  • аккумулятор;
  • усилитель мощности;
  • трансформатор для переменного тока.

Аккумулятор служит в качестве накопителя энергии и также сохраняет её. Трансформатор необходим для генерации постоянных сигналов электрического тока. Усилитель, в свою очередь, повышает уровень подачи тока, так как изначальная мощность аккумулятора составляет порядка 12 или 24 В. Зарядное устройство понадобится для постоянной и бесперебойной работы аппарата.

Сначала необходимо подключить трансформатор к постоянной сети или к батарее, а затем и к усилителю мощности. После чего нужно будет подключить датчик для расширения к схеме зарядного устройства. Затем требуется подключить датчик обратно к аккумулятору.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2747094A1
(en)
2014-06-25 Very fast transient overvoltage attenuator
EP2161801A2
(en)
2010-03-10 Dual power source pulse generator for a triggering system
US20070159760A1
(en)
2007-07-12 Methods and Systems Related to Pulsed Power
RU2576383C2
(ru)
2016-03-10 Генератор аркадьева-маркса
Sarjeant 1989 Capacitor fundamentals
Kovalchuk 1997 Multi gap spark switches
US20180048299A1
(en)
2018-02-15 High-voltage pulse generator
US10110119B2
(en)
2018-10-23 Power supply and method of manufacturing
CN203481740U
(zh)
2014-03-12 防爆型接线盒
FR3032232A1
(fr)
2016-08-05 Generateur d'allumage a haute energie notamment pour turbine a gaz
US3944887A
(en)
1976-03-16 Crowbar switch
Bykov et al. 2017 Low-inductance switch and capacitor energy storage modules made of packages of industrial condensers IK50-3
US3184646A
(en)
1965-05-18 High voltage rectifier stack
RU184724U1
(ru)
2018-11-07 Низкоиндуктивная конденсаторно-коммутаторная сборка
RU2522934C2
(ru)
2014-07-20 Высоковольтный импульсный трансформатор
US1132297A
(en)
1915-03-16 Electrical equipment for internal-combustion engines.
RU2699378C1
(ru)
2019-09-05 Твердотельный разрядник для коммутации емкостных накопителей электрической энергии
RU188893U1
(ru)
2019-04-29 Установка для испытаний проводящих композитных материалов на молниестойкость
CA1125426A
(fr)
1982-06-08 Dispositif pour creer une decharge electrique dans une ligne electrique plate
US2271890A
(en)
1942-02-03 Surge voltage protection for electrical apparatus
SU604066A1
(ru)
1978-04-25 Устройство дл генерировани однопол рных электрических импульсов
RU163183U1
(ru)
2016-07-10 Проходной изолятор крышки корпуса силовой конденсаторной батареи
CN209844545U
(zh)
2019-12-24 一种主动触发的多间隙型电涌保护装置
KR100977003B1
(ko)
2010-08-19 초고전압 펄스 발생장치
CN113189190A
(zh)
2021-07-30 一种射频电源控制器

Литература

  • Бабкин A.B., Велданов В. А., Грязнов Е. Ф. Средства поражения и боеприпасы: Учебник. — Москва: МГТУ, 2008. — ISBN 978-5-7038-3171-7.
  • Фрюнгель Ф. Импульсная техника. Генерирование и применение разрядов конденсаторов, пер. с нем., M.- Л., 1965
  • Техника высоких напряжений, под ред. Л. И. Сиротинского, ч. 1, M., 1951
  • Гончаренко Г. M., Жаков E. M., Дмоховская Л. Ф., Испытательные установки и измерительные устройства в лабораториях высокого напряжения, M., 1966;
  • Техника больших импульсных токов и магнитных полей, под ред. В. С. Комелькова, M., 1970
  • Кремнев В. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения, M., 1970
  • Булан В. и др. Высоковольтный наносекундный генератор Маркса с импульсами квазипрямоугольной формы. //ПТЭ. — 1999.- N.6.

Генератор Маркса своими руками

Генератор Маркса — демонстрационная установка для получения высокого напряжения. Такая установка может быть легко изготовлена в домашних условиях. Для этого нужно иметь под рукой строчный трансформатор (можно найти практически в любом отечественном телевизоре), несколько конденсаторов, высоковольтные диоды, парочка высоковольтных конденсаторов и умение паять.

Установка достаточно простая. Напряжение от начального источника питания (часто аккумулятор) поднимается до 3-5кВ (зависит от конкретной схемы), затем заряжает конденсаторы. Как только напряжение на первом конденсаторе ровняется напряжению пробоя разрядника, то на первом разряднике образуется пробой воздуха (разряд). Затем поочередно образуются разряды на всех разрядниках (принцип цепной реакции). Таким образом, на выходе генератора мы получаем суммарное напряжение всех конденсаторов вместе взятых.

Конденсаторы — тут можно ставить буквально любые (с напряжением более 1000 вольт). Емкость конденсаторов можно подобрать в районе 470-1000 пикофарад, больше не стоит, поскольку с увеличением емкости падает частота разрядов.

Для работы генератора Маркса напряжение с высоковольтного трансформатора нужно выпрямить. Для этого можно использовать высоковольтные (кремниевые или селеновые) диоды. В моем случае использован селеновый столбик от умножителя, но очень советую использовать диоды серии КЦ106 с любой буквой.

В нашей конструкции использованы катушки вместо резисторов, которые часто можно увидеть в схемах таких генераторов. Катушки намотаны на каркасе с диаметром 1см и содержат по 25 витков (22-28) , провод можно использовать 0,5 — 0,8мм. В схеме только нужно заменить резисторы на катушки.

Разрядники — просто провода, между которыми расстояние порядка 0,2-0,3 мм (настраивают опытным путем).

Генератор может быть любым — по схеме мультивибратора, блокинг-генератора или однотактный ПН на таймере 555, выбор на ваше усмотрение.

ВНИМАНИЕ!!! На выходе генератора Маркса образуется напряжение высокого потенциала, поэтому не дотрагивайтесь высоковольтной части схемы во время его работы. После выключения, на конденсаторах остается часть напряжения, поэтому нужно разряжать их

Для этого на секунду замкните выходные провода генератора.

Интересно: Нитрат натрия. Получение

Устройство работает по принципу простого умножителя напряжения, за исключением того, что тут нет полупроводниковых диодов. Такое решение делает конструкцию очень доступной, поскольку не всегда под рукой могут оказаться высоковольтные диоды.

дальнейшее чтение

  • Бауэр, Г. (1 июня 1968 г.) «Высоковольтный наносекундный импульсный генератор с низким импедансом», Журнал научных инструментов, Лондон, Великобритания. т. 1. С. 688–689.
  • Graham et al. (1997) «Компактный генератор Маркса 400 кВ с общим распределительным шкафом», Конференция по импульсной энергии, 11-й ежегодный дайджест технических статей, т. 2. С. 1519–1523.
  • Ness, R. et al. (1991) «Компактные мегавольтные генераторы Маркса с репутацией», Транзакции IEEE на электронных устройствах, т. 38, № 4, с. 803–809.
  • Обара, М. (3–5 июня 1980 г.) «Полосовой многоканальный генератор Маркса с искровым разрядом и поверхностью для лазеров с быстрым разрядом», Отчет конференции IEEE о четырнадцатом симпозиуме по импульсным модуляторам мощности 1980 г.С. 201–208.
  • Шкаруба и др. (Май – июнь 1985 г.) «Генератор Аркадьева-Марка с емкостной связью», Instrum Exp Tech т. 28, № 3, часть 2, стр. 625–628, XP002080293.
  • Сумервиль, И. К. (11–24 июня 1989 г.) «Простой компактный 1 МВ, 4 кДж Маркс», Труды конференции Pulsed Power, Монтерей, Калифорния конф. 7. С. 744–746, XP000138799.
  • Тернбулл, С. М. (1998) «Разработка высоковольтного генератора Маркса PFN с высоким PRF», Запись конференции 23-го Международного симпозиума по модуляции мощности 1998 г.С. 213–16.

Катастрофа и расследование

На месте обрушения конструкции. Сверху — остатки самоходной полуарки, находившейся на внешней стороне купола

К осени 1984 года основные работы были завершены, но спустя всего несколько месяцев, 25 января 1985 года, купол рухнул. Лишь раннее время катастрофы (7:30 утра) позволило избежать жертв. Было уничтожено свыше 16 тысяч тонн металлоконструкций.

Техническая комиссия по расследованию причин аварии рассматривала множество версий произошедшего, от тектонических толчков до диверсии. Проверялся вариант того, что действительная форма купола значительно отличалась от проектной. Если изначально в проекте были ошибки, то со временем они накапливались, уменьшая кривизну верхней части купола. В результате «крышка» купола могла давить на всю остальную конструкцию как плита.

Во время монтажа некоторые сжатые стержни действительно теряли устойчивость. Причину перегрузки устранили, а прогибы, видимо, остались. Кроме того, перед обрушением сильные морозы сменились оттепелью. Под куполом собрался холодный воздух, а на поверхности стал давить теплый. Стремление сэкономить на сроках и деньгах привело к тому, что некоторые стержни были выполнены не из стали повышенной прочности, а из обычной. Не все несущие высокопрочные болты были поставлены.

Однако эксперты комиссии пришли к выводу, что все эти недочеты не могли стать причиной обрушения. На этапе проекта статистические расчеты купола производились в программе «Парадокс», учитывавшей верхнюю часть купола, как плоскую плиту, опертую по контуру. Таким образом, одно только дополнительное воздействие снега, воды или воздуха, не говоря уже о собственном весе, не могли обрушить «крышу» купола. Техническая комиссия пришла к выводу, что авария произошла в результате неблагоприятного сочетания десятков небольших погрешностей при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций. Одним из важнейших факторов критического накопления ошибок стало игнорирование заказчиком научно-исследовательских и экспериментальных работ на реальных моделях. А уже во время монтажа не хватало приборов для наблюдения за деформациями купола в автоматическом режиме — их просто не было в СССР.

Как это работает — теория

Вращение дисков с металлическими секторами приводит к переносу электрического заряда внутри машины, который хранится в конденсаторах до момента возникновения искры или заряда утечки.

Нейтрализатор делает следующее: он перетаскивает заряд с одной половинки диска на другую и диск оказывается не просто заряжен, а заряжен избирательно — не по всей плоскости.

Другими словами, диск собирает заряды из воздуха, а нейтрализаторы их перераспределяют. Заряд снимается щеткой, движется по проводнику к противоположной щетке и в тот момент когда напротив сегмента появится сегмент второго диска — перескакивает на него.

Далее этот сегмент подходит к щетке второго нейтрализатора и процесс повторяется, но уже на другом диске. Таким образом происходит кругооборот зарядов между дисками в процессе которого воздух между сегментами ионизируется и разделяется. В результате накачки увеличивается напряжение, кроме того в машинке работает эффект раздвигания обкладок конденсатора, что также способствует увеличению напряжения.

Полезное: Схема микрофонного усилителя для электретного микрофона

Миниатюрное устройство по созданию таких безвредных молний (но не для микроэлектроники) легко сделать своими руками.

Данный электростатический генератор способен генерировать более 20000 Вольт, но малый ток делает его безопасным для использования без специальных мер предосторожности

Генератор Стивена Марка

Есть еще одна интересная и рабочая схема — генератор TPU, позволяющий добыть электричество из атмосферы. Ее придумал знаменитый исследователь Стивен Марк.

С помощью этого прибора можно накопить определенный электрический потенциал для обслуживания бытовых приборов, не задействуя при этом дополнительную подпитку. Технология была запатентована, в результате чего сотни энтузиастов пытались повторить опыт в домашних условиях. Однако из-за специфических особенностей ее не удалось пустить в массы.

Работа генератора Стивена Марка осуществляется по простому принципу: в кольце устройства происходит образование резонанса токов и магнитных вихрей, которые вызывают появление токовых ударов. Для создания тороидального генератора нужно придерживаться следующей инструкции:

  1. В первую очередь следует подготовить основание прибора. В качестве него можно использовать отрезок фанеры в форме кольца, кусок резины или полиуретана. Также необходимо найти две коллекторные катушки и катушки управления. В зависимости от чертежа размеры конструкции могут отличаться, но оптимальным вариантом являются следующие показатели: наружный диаметр кольца составляет 230 мм, внутренний — 180 мм. Ширина составляет 25 мм, толщина — 5 мм.
  2. Необходимо намотать внутреннюю коллекторную катушку, используя многожильный медный провод. Для лучшего взаимодействия применяют трехвитковую намотку, хотя специалисты уверены, что и один виток сможет запитать лампочку.
  3. Также следует подготовить 4 управляющие катушки. При размещении этих элементов нужно соблюдать прямой угол, иначе могут появиться помехи магнитному полю. Намотка этих катушек плоская, а зазор между витками составляет не больше 15 мм.
  4. Осуществляя намотку управляющих катушек, принято задействовать одножильные провода.
  5. Чтобы выполнить установку последней катушки, следует применить заизолированный медный провод, который наматывают по всей площади основания конструкции.

Оптимизация [ править ]

Для выдачи импульсов с временем нарастания 5 нс генератор Маркса часто встраивают в коаксиальный волновод . В искровые промежутки размещены как можно ближе вместе для достижения УФ — света обмен на минимальный джиттер. Высокое напряжение постоянного тока идет снизу, импульсное высокое напряжение выходит наверху в коаксиальную линию. Двойная линия сфер посередине — искровые разрядники, все остальные сферы предназначены для предотвращения коронного разряда . Синий = водяной конденсатор . Серый = цельный металл. Черный = тонкая проволока. Внешний проводник также функционирует как сосуд, так что газ и давление могут быть оптимизированы.

Правильная работа зависит от выбора конденсатора и времени разряда. Время переключения может быть улучшено путем легирования из электродов с радиоактивными изотопами цезий 137 или никелем 63, и ориентирования искровых промежутков , так что ультрафиолетовый свет от переключателя обжига искрового промежутка освещает оставшиеся открытые зазоры свеч. Изоляция производимого высокого напряжения часто достигается путем погружения генератора Маркса в трансформаторное масло или диэлектрический газ под высоким давлением, такой как гексафторид серы (SF 6 ).

Обратите внимание: чем меньше сопротивление между конденсатором и источником питания для зарядки, тем быстрее он будет заряжаться. Таким образом, в этой конструкции те, кто находится ближе к источнику питания, будут заряжаться быстрее, чем те, кто находится дальше

Если генератору дать возможность заряжаться достаточно долго, все конденсаторы будут иметь одинаковое напряжение.

В идеальном случае замыкание переключателя, ближайшего к источнику питания для зарядки, подает напряжение 2 В на второй переключатель. Затем этот переключатель замкнется, и на третий переключатель будет подано напряжение 3 В. Затем этот переключатель замкнется, что приведет к каскадному снижению напряжения генератора, которое выдает нВ на выходе генератора (опять же, только в идеальном случае).

Первый переключатель может самопроизвольно выйти из строя (иногда это называется саморазрывом ) во время зарядки, если абсолютная синхронизация выходного импульса не важна. Однако он обычно преднамеренно срабатывает после того, как все конденсаторы в банке Маркса достигли полного заряда, либо за счет уменьшения расстояния зазора, за счет подачи импульсов на дополнительный электрод запуска (например, тригатрона ), либо за счет ионизации воздуха в зазоре с помощью импульсного лазером , или уменьшив давление воздуха в зазоре.

Зарядные резисторы Rc должны быть правильно подобраны как для зарядки, так и для разрядки. Иногда их заменяют индукторами для повышения эффективности и более быстрой зарядки. Во многих генераторах резисторы сделаны из пластиковых или стеклянных трубок, заполненных разбавленным раствором сульфата меди . Эти жидкие резисторы преодолевают многие проблемы, с которыми сталкиваются более традиционные твердые резистивные материалы, которые имеют тенденцию со временем снижать свое сопротивление в условиях высокого напряжения.

Короткие импульсы

Генератор Маркса также используется для генерации коротких импульсов большой мощности для Клетки Поккельса, вождение TEA лазер, воспламенение обычного взрывчатого вещества ядерного оружия и радиолокационные импульсы.

Краткость относительна, поскольку время переключения даже высокоскоростных версий составляет не менее 1 нс, и поэтому многие маломощные электронные устройства работают быстрее. При проектировании высокоскоростных цепей важна электродинамика, и генератор Маркса поддерживает это, поскольку он использует короткие толстые провода между его компонентами, но конструкция, тем не менее, по существу электростатическая. Когда первый зазор выходит из строя, чистая электростатическая теория предсказывает, что напряжение на всех ступенях возрастает. Однако каскады соединены емкостным образом с землей и последовательно друг с другом, и, таким образом, каждая стадия сталкивается с повышением напряжения, которое тем слабее, чем дальше каскад от переключающего; каскад, смежный с переключающим, поэтому встречает наибольшее повышение напряжения и, следовательно, переключается по очереди. По мере того, как переключается больше ступеней, напряжение на остальных возрастает, что ускоряет их работу. Таким образом, повышение напряжения, подаваемое на первую ступень, одновременно усиливается и нарастает.

С точки зрения электродинамики, когда первая ступень выходит из строя, она создает сферическую электромагнитную волну, вектор электрического поля которой противоположен статическому высокому напряжению. Это движущееся электромагнитное поле имеет неправильную ориентацию для запуска следующей стадии и может даже достигнуть нагрузки; такой шум перед кромкой нежелателен во многих коммутационных приложениях. Если генератор находится внутри трубы диаметром (скажем) 1 м, ему требуется около 10 отражений волн, чтобы поле установилось в статических условиях, что ограничивает ширину переднего фронта импульса 30 нс или более. Меньшие устройства, конечно, быстрее.

Скорость переключателя определяется скоростью носителей заряда, которая увеличивается с повышением напряжения, и током, доступным для зарядки неизбежной паразитной емкости. В твердотельных лавинных устройствах высокое напряжение автоматически приводит к сильному току. Поскольку высокое напряжение подается только на короткое время, твердотельные переключатели не нагреваются чрезмерно. В качестве компенсации более высоких напряжений более поздние ступени также должны нести меньший заряд. Охлаждение ступени и зарядка конденсатора также хорошо сочетаются друг с другом.

Александр Голод – ученый или мистификатор?

Трудно судить, но человек интересный и разносторонне развитый. Инженер, окончил мехмат с отличием, серьезно увлекался футболом, был игроком и тренером. Потом преподавал математику, переквалифицировался в программиста, открыл собственный кооператив.

В 90 г. серьезно увлекся феноменом пирамид, их проектированием и строительством. По утверждению Голода пирамиды не только способствуют полному оздоровлению человека, они способны победить рак, туберкулез, наркоманию, алкоголизм и другие тяжелые заболевания. Кроме того, его сооружения влияют на окружающий мир в целом. Они обладают уникальной способностью изменять пространственные структуры, восстанавливать озоновый слой и окружающую природу.

Испытатели и простые люди утверждают, что пирамида Голода улучшает самочувствие. Даже недолгое пребывание в ней избавляет от головной боли, повышает тонус, дарит прилив сил. Те, кто верит в силу энергетических пирамид наведываются сюда регулярно за очередной порцией энергии. Немало любопытствующих, которые смотрят, покупают сувениры, фотографируются на фоне этого огромного строения.

Тайны пирамид

Слово «пирамида» произошло из греческого языка и означает многогранник (по другой версии «пирамис» происходит от слова «пир» — «огонь»). Их происхождению люди обязаны то ли поминальному пирогу, то ли огромной куче зерен пшеницы. Соответственно, первая берет начало от Смерти, а вторая от Жизни. Наверное, потому египетские фараоны и избрали для своих усыпальниц такую форму, желая властвовать в обоих мирах.

Но не это главное! Ученые обнаружили, что оставленные в качестве даров семена и злаки даже по прошествии более 2-3 000 лет внутри гробниц сохраняют свои свойства. Мертвые тела животных не гниют, а мумифицируются, бритвенные лезвия обретают первозданную остроту. Оказывается, модель пирамиды с соблюденными пропорциями и правильно сориентированная в пространстве способна еще и не такое!

Золотое сечение, лежащее в основе пирамиды делает свое благородное дело: если в пирамиду поместить дешевое вино, оно приобретает благородный вкус, молоко долго сохраняет свежесть, «заряженная» вода способствует оздоровлению всего организма. Благодаря всем перечисленным качествам начали возводить пирамиды в России и многих других странах.

См. Также [ править ]

  • АТЛАС-I
  • Генератор Кокрофта-Уолтона — аналогичная схема, имеющая такую ​​же «лестничную» структуру. Генератор CW вырабатывает выпрямленный постоянный ток на входе переменного тока.
  • Векторный инверсионный генератор Устройство линии передачи, использующее аналогичный заряд при параллельном разряде в последовательном режиме.
  • Генератор сжатия потока со взрывной накачкой — решение двойной проблемы создания сильноточных импульсов
  • Катушка зажигания
  • Индукционная катушка
  • Истринский научно-исследовательский центр высокого напряжения — один из крупнейших в мире генераторов Маркса (9 МВт)
  • Катушка Тесла

Установки генератора Аркадьева-Маркса

Комплекс насчитывает три крупных установки и несколько закрытых зданий подстанции. К наиболее приметным относятся: башня Тесла, каскад трансформаторов, установка постоянного напряжения. На карте это выглядит так: ближе к проходной — установка постоянного напряжения, к ней примыкает техническое помещение, на некотором удалении — башня, рядом с ней заземлённая площадка для испытаний, список замыкает каскад трансформаторов, расположенный чуть в стороне.

Каскад трансформаторов

Внешний вид сооружения полностью соответствует своему названию. Снабжён коммутационной приставкой, максимальная мощность — 3 млн В. Предназначался для тестирования изоляции электрооборудования сверхвысокого напряжения. Питание осуществлялось от подстанции, а силовые кабели проходили под землёй и плитами, затем выходили на поверхность с изолятами и шли наверх. Установке принадлежит слава самого большого трансформатора во всём мире.

Башня Тесла

От генератора протянут направляющий трос, соединяющий конструкцию с 50-метровой вышкой. Примерно посередине пути расположен небольшой постамент с изоляторами. Над площадкой подвешен шарик. Все эти атрибуты нужны были для одного интересного эксперимента — получения молнии. Продолжительность явления — всего сотые доли секунды, а длина разряда — 150 метров.

Интересный факт: один такой разряд идентичен выработке энергии всех российских электрических станций за одну секунду. Хоть генератор и выглядит заброшенным, он всё ещё находится в рабочем состоянии.

Установка постоянного напряжения

Часто сравнивают с гигантской молекулой ДНК или огромной головоломкой. Её время не пощадило больше остальных — часть конструкции покрылась ржавчиной. Сведения о проводимых здесь испытаниях отсутствуют — об этом остаётся только догадываться.

Руины огромного купола

Если есть время или желание, прогуляйтесь по окрестностям комплекса. В 500 метрах южнее основных установок вы обнаружите руины ещё одного объекта ВНИЦ ВЭИ, прозванного в народе «Куполом Ельцина». Говорят, что первый президент России некоторое время возглавлял отдел строительства ЦК КПСС. Произошло это после того, как в 1985 году купол рухнул под тяжестью скопившегося снега.

Сейчас от сооружения остался только фундамент диаметром в 236 метров, установленный на высоких сваях.

Интересные эксперименты по применению энергии молний

Первым ученым, приблизившимся к изучению характера грозовых разрядов, стал Бенджамин Франклин. Во время грозы в рамках своих физических опытов он запускал в небо воздушных змеев. «Собранный» ими электрический заряд позволил предположить возможность его накопления и применения в отдаленном будущем, когда человечество сумеет сконструировать мощное улавливающее оборудование и научится управлять грозным атмосферным явлением без вреда для себя и окружающей среды.

Более поздние эксперименты помогли ученым узнать, сколько энергии в молнии. Говоря научным языком, энергия молнии в джоулях составляет 5 млрд, что аналогично ее объему от сгорания 145 литров бензина. Специалисты из США, где сегодня ведутся масштабные работы в рамках изучения грозовой энергетики, подсчитали: одного разряда достаточно, чтобы снабдить население страны электричеством на 20 минут. Учитывая климатические особенности Штатов и их «удачное» географическое расположение между двумя океанами, становится понятной стремление местных ученых изучить процесс и наладить его практическое применение в промышленных объемах. А если науке удастся преодолеть расстояние, то тысячи молний, ежедневно наблюдаемых в разных частях света, смогут полностью решить энергетическую проблему в рамках планеты.

Конструкция, позволяющая улавливать молнию и преобразовывать ее под параметры энергосетей, была впервые сконструирована в 2006 году и представлена научной аудитории в виде небольшого макета. Заслуга принадлежит компании Alternative Energy Holdings, заложившей первый камень в основание грозовой энергетики будущего. Согласно проведенным расчетам, оборудование окупится за 5-7 лет, бесперебойно производя электричество стоимостью не более 0,005 долларов. Однако масштабные эксперименты в практических условиях не подтвердили работоспособность предложенной схемы, и проект был свернут.

В 2013 году в университете Саутгемптона удалось смоделировать искусственный разряд, полностью повторяющий разряд молнии по уровню напряжения. С помощью несложной системы оборудования удалось уловить его и направить на зарядку смартфона, аккумулятор которого был пополнен до 100% за две минуты.

Литература

  • Бабкин A.B., Велданов В. А., Грязнов Е. Ф. Средства поражения и боеприпасы: Учебник. — Москва: МГТУ, 2008. — ISBN 978-5-7038-3171-7.
  • Фрюнгель Ф. Импульсная техника. Генерирование и применение разрядов конденсаторов, пер. с нем., M.- Л., 1965
  • Техника высоких напряжений, под ред. Л. И. Сиротинского, ч. 1, M., 1951
  • Гончаренко Г. M., Жаков E. M., Дмоховская Л. Ф., Испытательные установки и измерительные устройства в лабораториях высокого напряжения, M., 1966;
  • Техника больших импульсных токов и магнитных полей, под ред. В. С. Комелькова, M., 1970
  • Кремнев В. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения, M., 1970
  • Булан В. и др. Высоковольтный наносекундный генератор Маркса с импульсами квазипрямоугольной формы. //ПТЭ. — 1999.- N.6.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Маркс, Эрвин (1924). «Versuche über die Prüfung von Isolatoren mit Spanningsstößen» . Elektrotechnische Zeitschrift (на немецком языке). 25 : 652–654. ISSN  0424-0200 . OCLC  5797229 .. Эта ссылка подозрительна: 1924 год и 25 том не совпадают; 1924 год соответствует тому 45; 25 том было бы слишком рано для Маркса. Фолькер Вайс говорит, что это 1925 год и 45 том, что также было бы неверным. Электрический мир https://books.google.com/books?id=o3FEAQAAIAAJ&hl=en предполагает, что статья Маркса о тестировании Flashover была опубликована 11 июня 1925 года.
  2. ^ Типичное объяснение; см., например, http://www.kronjaeger.com/hv/hv/src/marx/index.html ; вопрос сложнее. На другом сайте вместо резисторов используются зарядные индукторы: http://hibp.ecse.rpi.edu/~leij/febetron/marx.html .
  3. ^ E. Kuffel, WS Zaengl, J. Kuffel Техника высокого напряжения: основы , Newnes, 2000 ISBN 0-7506-3634-3 , страницы 63, 70
  4. ^ «Электрификация: гигантская футуристическая« Башня Тесла »в заброшенном лесу под Москвой (ФОТО, ВИДЕО)» . RT International . Проверено 12 мая 2017 .

Генератор маркса или катушка тесла как добраться

«Катушки Тесла» под Истрой

Официальное название комплекса — Испытательные стенды Высоковольтного научно-исследовательского центра Всероссийского электротехнического института

Генератор Аркадьева-Маркса, каскад трансформаторов и установка постоянного напряжения

Отличная локация для фото

Но надо иметь в виду, что территория, на которой находятся объекты, хоть и полузаброшенная, но закрытая и охраняемая

Одно из самых необычных мест Подмосковья — испытательные установки Высоковольтного научно-исследовательского центра Всероссийского электротехнического института. В народе их называют «Катушки Тесла». Сюда часто приезжают сталкеры, профессиональные фотографы и любители эффектных снимков.

Комплекс состоит из трех главных объектов:

Генератор Аркадьева-Маркса — это башня высотой 40 метров, которая генерирует разряды электричества в 9 млн вольт. С помощью испытаний можно узнать, что произойдет с боевым истребителем при попадании в него молнии. В советское время здесь зафиксировали искусственный разряд молнии длиной 150 метров!

Башня производит впечатление заброшенной, но это единственный объект, который работает и по сей день.

Каскад трансформаторов мощностью 3,6 млн вольт — самый большой трансформатор в мире.

Установка постоянного напряжения, которую часто сравнивают с моделью ДНК. Увы, конструкция плохо сохранилась и покрылась ржавчиной. О том, какие здесь раньше проходили испытания, ничего не известно.

Литература

  • Бабкин A.B., Велданов В. А., Грязнов Е. Ф. Средства поражения и боеприпасы: Учебник. — Москва: МГТУ, 2008. — ISBN 978-5-7038-3171-7.
  • Фрюнгель Ф. Импульсная техника. Генерирование и применение разрядов конденсаторов, пер. с нем., M.- Л., 1965
  • Техника высоких напряжений, под ред. Л. И. Сиротинского, ч. 1, M., 1951
  • Гончаренко Г. M., Жаков E. M., Дмоховская Л. Ф., Испытательные установки и измерительные устройства в лабораториях высокого напряжения, M., 1966;
  • Техника больших импульсных токов и магнитных полей, под ред. В. С. Комелькова, M., 1970
  • Кремнев В. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения, M., 1970
  • Булан В. и др. Высоковольтный наносекундный генератор Маркса с импульсами квазипрямоугольной формы. //ПТЭ. — 1999.- N.6.