Высоковольтный преобразователь на 15 тысяч вольт! Тест драйв!

https://www.youtube.com/watch?v=_i0txcdYUkc

В этом видео я проведу инструментальный контроль схемы преобразователя на 15 тысяч вольт, собранной в прошлом видео.
Однако, прежде чем начать измерения, я устраню мелкие недочеты оригинальной схемы.
Во-первых, заменю радиатор транзистора на радиатор с большей поверхностью, чтобы транзистор не вышел из строя от перегрева. И во-вторых, пропитаю высоковольтный трансформатор парафином. В этом случае пробой произойдет при напряжении в два раза большем!
Проведем первое измерение. Включим преобразователь, разместив ниже высоковольтных электродов линейку, по шкале которой будем измерять длину высоковольтного разряда. Исходно – расстояние между электродами около 5 миллиметров. Дуга яркая и толстая. Аккуратно увеличим расстояние между электродами. До 10..12 миллиметров дуга продолжает оставаться достаточно яркой, дальше – она тускнеет… и гаснет при расстоянии между электродами примерно на 14…15 миллиметров.
Смысл этого измерения – следующий. При нормальном атмосферном давлении длина дуги высоковольтного разряда между иглами электродов считается равной 10 тысяч вольт на сантиметр. Таким образом, пользуясь обыкновенной линейкой мы измерили напряжение на выходе высоковольтного преобразователя. Так мы определили, что наш преобразователь, действительно, дает на выходе напряжение около 15 тысяч вольт, питаясь от батарейки 4 вольта.
Посмотрим форму напряжения на преобразователе. Подключим осциллограф к дополнительно намотанной обмотке в 5 витков. На осциллографе – короткие импульсы, амплитудой 10 вольт и периодом 80 микросекунд, что соответствует частоте 12,5 килогерц.
Следующее измерение – сигнал между коллектором и эмиттером транзистора. Амплитуда – по пикам сигнала 20 вольт, скважность импульсов (отношение периода импульсов к длительности импульса) 4, то есть, коэффициент заполнения 25%.
А теперь посмотрим, как меняется форма выходного сигнала в зависимости от типа разряда. Будем менять расстояния между выходными электродами – меняя этим тип разряда. При переходе разряда от дуги к искре – форма импульсов сильно изменяется, появляются дополнительные затухающие колебания после основного импульса.
Форма тока в зависимости от типа разряда изменяется так же, как и форма выходного напряжения, а ток меняется в диапазоне 1…1,5 ампера.
Включим последовательно со схемой преобразователя резистор 3 десятых ома и измерим осциллографом напряжение на нем. Постоянный ток, показываемый тестером – 1 ампер, а амплитуда импульсного тока – 3,3 ампера! Очевидная демонстрация того, что прибор магнито-электрической системы (стрелочный тестер) измеряет действующие значения электрических величин! То есть с учетом скважности и формы импульсов измеренные значения совпадают!
Соберем небольшую измерительную схему для высоковольтного выхода преобразователя. Для этого, соединим последовательно два резистора 1мегаом (гасящий) и 1 килоОм (измерительный). Отношение падения напряжений на резисторах будет 1000 к 1. Подключив такой делитель к высоковольтному выходу преобразователя и измеряя напряжение на измерительном резисторе нам достаточно умножить этот результат на 1000, чтобы получить значение напряжения на выходе преобразователя.
Измерим осциллографом форму напряжения на выходном измерительном резисторе – размах напряжения – 3 клеточки = 15 вольт, что соответствует 15-ти киловольтам! Действующее напряжение на измерительном резисторе 5 вольт, что соответствует действующему выходному напряжению ! — 5киловольт!
Температура транзистора на достаточно большом радиаторе при сравнительно небольшой нагрузке схемы – около 90 градусов. В таком режиме транзистор сможет работать долго, но дополнительное охлаждение ему не помешает! Проверим нагрузочную способность преобразователя. Будем измерять амплитуду импульсов на дополнительной обмотке и менять сопротивления, подключенные к высоковольтной обмотке. При увеличении сопротивления нагрузки почти в 3 раза, амплитуда импульсов, а следовательно, и выходное напряжение преобразователя увеличились в полтора раза. Таким образом, мы видим сильную зависимость выходного напряжения от величины нагрузки.
Выводы из показанного, вы можете сделать сами. А я замечу, что, увеличив коэффициент заполнения импульса (то есть, уменьшив скважность) можно заметно увеличить мощность и получить лучшую нагрузочную способность схемы. Транзистор нужен высокочастотный и, вероятно, большей мощности.
В одном из следующих видео я попробую собрать из подручных деталей более мощный преобразователь, свободный от недостатков этого.
#ВысоковольтныйПреобразователь #15киловольт #НеизвестнаяФизика
Видео, в форме коротких историй и рассказов о Физике в окружающем нас мире, выходят каждую неделю. Если история понравилась — ставь лайк и подпишись на канал, чтобы не пропустить продолжение!
ВОПРОСЫ можно задать в комментарии к любому ролику, в социальных сетях и по электронной почте канала: interfant@yandex.ru
На все КОНКРЕТНЫЕ вопросы — отвечаю.
Надеюсь, что Ваши вопросы и совместные ответы помогут сделать канал «Неизвестная Физика» интереснее!