เป็นไปได้หรือไม่ที่จะ“ เพิ่ม” 6 V DC ไปที่มากกว่า 50 kV? หรือแม้แต่ 400 kV

ฉันกำลังพยายามสร้างตัวสร้างส่วนโค้งและฉันได้อ่านเกี่ยวกับตัวสร้างมาร์กซ์ แต่ฉันกำลังมองหาโมดูลขนาดกะทัดรัดมากขึ้นเช่นภาพด้านล่าง ทุกอย่างที่ฉันค้นพบดูเหมือนจะเป็นของปลอมและจ่ายจริงน้อยกว่า 1 ใน 10 ของสิ่งที่พวกเขาโฆษณา

มีวิธีที่เชื่อถือได้ในการสร้างอาร์คไฟฟ้าแรงสูงสูง (ไม่ต่อเนื่อง) หรือไม่?

เป็นไปได้จริง ๆ ที่จะ "เพิ่ม" 6 V DC ไปเหนือ 50kV หรือไม่ หรือแม้แต่ 400kV

แน่นอน. ตัวอย่างทั่วไปของสิ่งที่คล้ายกัน (แม้ว่าจะไม่รุนแรงเท่าสเป็คของคุณ) กำลังใช้ 12 V ในรถยนต์เพื่อทำ kV หลาย 10 วินาทีเพื่อจุดประกายหัวเทียน

สามารถปรับขนาดแนวคิดเดียวกันเพื่อเพิ่มแรงดันเอาต์พุต มันจะไม่ง่ายที่จะสร้างบางสิ่งบางอย่างด้วยอัตราส่วนขั้นตอนและแรงดันเอาท์พุทด้วยตัวคุณเอง แต่ฟิสิกส์เป็นไปได้อย่างแน่นอน

แบตเตอรี่ที่จ่ายกระแสไฟให้กับมอเตอร์ dc ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าVan der Graaffสามารถผลิตโวลต์ได้อย่างง่ายดาย: -

1. ใช้ 6 โวลต์ของคุณและเรียกใช้ผ่านตัวแปลงเพิ่ม DC-DC จากนั้นอินเวอร์เตอร์ตอนนี้คุณมี AC จริง ๆ ที่แรงดันที่น่านับถือเล็กน้อย
2. ป้อนขยะ AC เข้าสู่วงจรเพิ่มสถานะโซลิดสเตจตัวคูณแรงดันไฟฟ้า Cockroft-Walton
3. ป้อนแรงดันไฟฟ้าสูงผ่านตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันถ้าคุณต้องการวาดรูปแบบต่อเนื่อง ไม่ต้องกังวลถ้าคุณต้องการประกายไฟ
4. อย่าเลียขั้วการดำเนินงาน

เคล็ดลับอยู่ในวิธีที่คุณจัดการเพื่อผลักสเตจของ CW ในพื้นที่ขนาดกะทัดรัดพอสมควร คุณได้รับการบันทึกเล็กน้อยเกี่ยวกับปัญหาการแยกแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากขั้วเอาท์พุทอยู่ที่ด้านตรงข้ามของบันได

คุณช่วยรับ 800kV จากสิ่งนี้ได้ไหม ฉันสงสัยอย่างมาก สมมติว่าคุณได้รับตัวแปลงเพิ่มเพื่อเพิ่มลำดับความสำคัญให้กับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าของคุณและ CW ได้รับ 60V ... แต่ละขั้นตอนของบันไดจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุตให้กับเอาต์พุตดังนั้น 10 ขั้นตอนจึงยังคงเป็นเพียง 600V เท่านั้น ในขณะที่คุณเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุตของคุณคุณจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าต่อเวทีด้วยค่าใช้จ่ายที่จำเป็นสำหรับส่วนประกอบทั้งหมดของคุณ

ฉันนึกภาพว่าด้วยส่วนประกอบที่ได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสม (และส่วนประกอบจำนวนมาก) คุณสามารถทำขั้นตอน 6V ถึง 800kV ด้วยวิธีการนี้ได้ แต่วงจรภาษีอากรขาออกของคุณจะไร้สาระและสิ่งนี้จะค่อนข้างใหญ่ ทำงานมากสำหรับหนึ่งประกาย คุณอาจต้องใช้ flyback เพื่อให้ได้อินพุตไปยังระดับที่ CW สามารถใช้งานได้และ ณ จุดนั้นคุณจะได้รับ AC ที่ผนังและใช้หม้อแปลงเพื่อขับ CW หรือ Marx ไปจนถึงแรงดันไฟฟ้านั้น

ในภาพนั้น ... ตัวเก็บประจุบางตัวอาจจะเป็นอย่างไร แผลหม้อแปลงแปลก ๆ ? ใส่ขวดโหล?

ใช่ค่อนข้างง่าย ปี 1990 มีทีวีมือถือที่มีหลอด Cathode-Ray เหมือนทีวีในห้องนั่งเล่น ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AA สองก้อน (เช่น 6V หรือเทียบเท่า)

CRT ต้องการ kV สองสามตัวเพื่อเร่งอิเล็กตรอนไปยังหน้าจอ ดังนั้นการสร้างอุปกรณ์ที่ทำได้ไม่ยากจริง ๆ - ทีวีเหล่านี้มีพื้นฐานอยู่บนหม้อแปลงฟลายแบ็กสินค้าโภคภัณฑ์

นี่คือวิดีโอที่แสดงการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตที่มือถือ; เหล่านี้มีอยู่ในรุ่นที่ใช้แบตเตอรี่

ตอนนี้จาก 10–25 kV มันก็ยังเป็นวิธีที่จะหาค่าได้ถึง 0.8 MV แต่หลักการของหม้อแปลงที่ใช้ในอุปกรณ์ดังกล่าวก็ทำให้แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น ดูTesla Coilsสำหรับวิธีดั้งเดิมในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงเช่นนั้น

แก้ไข : ถ้าฉันกำลังส่งเสริมคนข้างต้นนี่คือวงจรไดรเวอร์เทสลาคอยล์จากเว็บไซต์ของเขา:

เซอร์กิตมีวงจรตัดไดโอด flyback ที่รวมอยู่ใน MOSFET

อย่างที่คุณเห็นมันใช้งานได้จาก 12 V - แต่ไม่มีเหตุผลพิเศษที่จะไม่สามารถใช้งานกับ 6V จากแบตเตอรี่ได้ (เช่นคุณอาจต้องใช้ทรานซิสเตอร์ที่ต่างกัน) 12 V อาจถูกสร้างขึ้นโดยตัวแปลงสเต็ปอัพแยกจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าต่ำ โดยทั่วไปแล้ว V_SUP จะสูงกว่า - ซึ่งเป็นที่ที่คุณจะใช้ตัวแปลง step-up เพื่อแปลงเช่น 6 V ถึง 32 V ก่อนเพื่อให้สามารถขับเคลื่อนม้วนด้วยพลังงานสูง คาดเดาจากความยาวของประกายไฟประมาณ 100 kV

ฉันขอแนะนำให้คุณซื้อหนังสือของ Prutchis: " สำรวจควอนตัมฟิสิกส์ผ่านโครงการภาคปฏิบัติ " จากนั้นไปที่ลิงก์ของเว็บ:

1. diy 250 kV ไฟฟ้าแรงสูง DC Power พร้อมเคล็ดลับเรียบร้อยสำหรับการสลับขั้ว
2. diy 15 kV @ 30 mA แหล่งจ่ายไฟแบบลอย AC หรือ DC แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูง
3. แหล่งต้นฉบับสำหรับการแฮ็กไดรเวอร์ Flyback หรือไม่
4. เพิ่ม Primary Flyback ของคุณเองลงในหม้อแปลงแรงดันสูงสำหรับการขับจังหวะ
5. diy ต้นทุนต่ำ, ควบคุม, ตัวแปร, ระลอกคลื่นแรงดันสูง (2kV) แหล่งจ่ายไฟโฟโต
6. มุมมองการประกอบของ diy PMT เอาต์พุตผันแปร, ประสิทธิภาพสูง PMT แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูง

หนังสือมีค่า ฉันหยิบมันขึ้นมาใหม่น้อยกว่า $ 59 ย้อนกลับไปเมื่อมันไม่เป็นที่รู้จักกันดีหรือมูลค่าของเงินดอลลาร์สหรัฐนั้นแตกต่างกัน ตอนนี้อเมซอนต้องการมากกว่านี้ แต่คุณสามารถค้นหารอบ ๆ และดูสิ่งที่คุณสามารถค้นหา แม้ว่าหนังสือเล่มนี้คุ้มค่าที่จะได้รับแน่นอน สิ่งที่ดีมากอ่านมัน

และคุณจะสามารถคิดหาเหตุผลที่ต้องการได้เช่นนี้

จากระดับแรงดันสูงของฉันฉันจำได้ว่าความแข็งแรงของสนามสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 30 kV ต่อเซนติเมตร และนี่คือสนามไฟฟ้าที่เป็นเนื้อเดียวกันเช่นระหว่างตัวนำทรงกลมขนาดใหญ่ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำนั้นมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับระยะห่างของช่องว่าง

ดังนั้นสำหรับ 800 kV คุณต้องมีช่องว่างอากาศอย่างน้อย 25 ซม. ระหว่างตัวนำทรงกลมที่มีรัศมีพูดมากกว่า 1 เมตร เพียง google ที่ "ห้องปฏิบัติการไฟฟ้าแรงสูง" และคุณจะเห็นทรงกลมดังกล่าว เครื่องกำเนิด Vandergraaf ซึ่งร่างไว้ในคำตอบอีกคำตอบมีทรงกลมและเส้นผ่านศูนย์กลางและระยะทางถึงโลกจะ จำกัด แรงดันไฟฟ้าสูงสุด

เมื่อดูรูปของคุณด้วยสายไฟขนาดเล็กที่คาดว่าจะมีความเร็ว 800 kV ฉันไม่เห็นสนามที่เป็นเนื้อเดียวกันและระยะห่างระหว่างตัวนำนั้นอยู่ในช่วงมิลลิเมตร หากคุณชาร์จสายไฟเหล่านั้นคุณจะได้รับประกายไฟนานก่อนที่จะถึง 30 kV ไม่เพียงเกิดประกายไฟที่ปลายตัวนำผ่านอากาศเท่านั้น แต่ยังผ่านฉนวนพลาสติกด้วย

สำหรับภาพประกอบเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างรูปร่างตัวนำค้นหาโปรไฟล์ Rogowski หรืออิเล็กโทรดเช่นที่นี่

ดังนั้นคำถามไม่ใช่วิธีการแปลงแรงดันไฟฟ้าต่ำให้เป็นแรงดันสูง แต่จะป้องกันการเกิดประกายไฟได้อย่างไร

แอนดี้ Van de Graaff กำเนิดได้ผลแน่นอน เทสลาคอยส์ทำเช่นกัน Google ค้นหาโฮมเมด / ออกแบบเครื่องปั่นไฟ Van de Graaff / ขดลวดเทสลา ฉันไม่คุ้นเคยกับ Van de Graaffs ที่จะพูดเกี่ยวกับวิธีการที่ง่ายหรือคุ้มค่าในการทำ แต่ Tesla coils ดูเหมือนจะเป็นประโยชน์สำหรับคนที่มีเวลาและต้องการเรียนรู้

ส่วนเดียวที่คุณอาจไม่อยากทำด้วยตัวเองคือหม้อแปลงไฟฟ้าขั้นต้น นั่นเป็นขดลวดจำนวนมากที่จะส่งลม ไมโครเวฟมือสองราคา 10-20 USD ที่ร้านค้าเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วที่นี่ พวกเขามักจะประมาณ 1500W และ 2kV

นี่เป็นหนึ่งในคำอธิบายรายละเอียดครั้งแรกของการสร้างอาคารขนาดใหญ่ที่ฉันได้พบ: http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/tesla-coil-srsg.htm

เขาใช้หม้อแปลงสัญญาณนีออน มันเป็นหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าแรงสูงที่ต่ำกว่า อาจเป็นไปได้ที่จะชดเชยสิ่งนั้นในการออกแบบของหม้อแปลงเรโซแนนที่มันป้อนเข้า มิฉะนั้นคุณจะได้รับหม้อแปลงที่มีการจัดอันดับในปัจจุบันอย่างใกล้ชิดและทำให้อันดับที่สองในซีรีส์ ฉันไม่รู้จะหาหม้อแปลงนีออนราคาถูกได้อย่างน่าเชื่อถือ ฉันได้พบเพียงหนึ่งและมันเป็นโชค มันเป็น 10kV เหมือนเขา แต่ให้คะแนน 10% ของกระแส

ปืนงันทุกยี่ห้อจะโฆษณาแรงดันที่แปลกประหลาดเช่น 1MV ได้อย่างไร

Stun gun และ tasers ที่โฆษณา 1MV อาจเข้าถึง 1MV ได้ ฉันเชื่อว่าพวกเขาเข้าถึงแรงดันไฟฟ้าที่โฆษณาไว้เฉพาะในสภาวะเปิดวงจรเท่านั้น เมื่อคุณทำลายฉนวนมันจะกลายเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้กระแสไหลมากกว่าเดิมก่อนที่คุณจะทำ เนื่องจากความต้านทานภายในแรงดันไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟจะลดลงภายใต้โหลด ดังนั้นเมื่อเทอร์มินัลของ stun gun หรือ taser arc ผ่านอากาศหรือเนื้อความแรงดันไฟฟ้าจะลดลงเนื่องจากการไหลของกระแส เงยหน้าขึ้นมองบันไดโค้งของจาค็อบเพื่อดูการสาธิต

หลักการที่อุปกรณ์ชนิดที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดในการทำเช่นนี้เหมือนกับวิธีที่ค้อนสามารถขับในตะปูหรือทำลายวัตถุแข็ง: แรงนั้นเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัม โมเมนตัมของค้อนถูกสร้างขึ้นโดยใช้แรงเล็กน้อยระหว่างการสวิงครั้งที่สอง เมื่อค้อนกระแทกกับเล็บมันจะถูกดูดซับแรงประมาณภายในเสี้ยววินาทีดังนั้นแรงที่ใช้กับเล็บอยู่ในระดับหนึ่งพันเท่าของแรงที่ใช้ในการแกว่งค้อน

แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบอะนาล็อกคือแรงดันไฟฟ้า, ความเร็ว, กระแสและมวลที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำซึ่งพลังงานจะถูกเก็บไว้ในสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าใด ๆ พลังงานนี้คล้ายกับพลังงานจลน์ของค้อน

ขดลวดเข้าเป็นขดลวดจะเพิ่มการเหนี่ยวนำและทำให้ขดลวดมีแกนเฟอร์รัสเพิ่มขึ้น เมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำถูกนำไปใช้กับขดลวดกระแสไฟฟ้าจะค่อยๆเพิ่มขึ้นซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลามากกว่าสิบมิลลิวินาทีจนกระทั่งถูก จำกัด โดยความต้านทานของลวด ถ้าตอนนี้วงจรแตกกระแสจะลดลงเป็นศูนย์ในเวลาอันสั้นทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับกระแสก่อนการแตกหักหารด้วยเวลาที่ใช้เพื่อให้ลดลงเป็นศูนย์ หากคุณสามารถหยุดกระแสได้ทันทีในทางทฤษฎีแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตจะไม่มีที่สิ้นสุด

นี่เป็นวิธีที่ระบบคอยล์จุดระเบิดแบบธรรมดาและคอยล์เบรกสัมผัสรวมถึงอุปกรณ์สาธิตที่เคยเป็นเรื่องธรรมดาในห้องทดลองฟิสิกส์ของโรงเรียนซึ่งสามารถสร้างประกายไฟได้ยาวหลายเซนติเมตร

หลักการเดียวกันนี้ใช้ในตัวแปลง "เพิ่ม" DC เป็น DC ที่สร้าง 18V ซึ่งคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปต้องการจาก 12V จากแบตเตอรี่รถยนต์

วงจร Cockroft-Walton เป็นที่รู้จักกันในชื่อวงจรทวีคูณแรงดันใช้เพื่อเพิ่มกำลังไฟ 100 V AC หรือ 230 V AC อินพุต EHV / UHV DC, สูงสุด 20 MV DC, AC DC จ่ายเอาต์พุตสำหรับตัวเร่งอนุภาคในฟิสิกส์พลังงานสูง ยังเป็นข้อมูลป้อนเข้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Impulse สำหรับการทดสอบฉนวน HV / EHV ที่ใช้ในสายส่งกระแสสลับ HV / AC การออกแบบฮาร์ดแวร์สำหรับงานนี้เป็นงานที่มีความเสี่ยงมาก ดังนั้นคุณต้องรับความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญไฟฟ้าแรงสูงจากมหาวิทยาลัยเทคนิค
คำอธิบายของวงจรเหล่านี้สามารถพบได้ในวิกิพีเดียหรือผ่าน GOOGLE SEARCH สำหรับวงจร Cockroft- วอลตัน
หากอินพุตเป็น 6V DC ต้องแปลงเป็น AC โดย Inverter หรือ Oscillator Circuit จากนั้นขยายเป็น 110 V หรือ 230 V โดยการเพิ่มหม้อแปลง การใช้ขดลวด TESLA เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้านี้เป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเช่นกันสำหรับอินพุตไปยังวงจรตัวคูณแรงดันไฟฟ้าก็เป็นทางเลือกที่เป็นไปได้เช่นกัน