Članak posvećen Teslinom rođendanu
Dok sam se aktivno bavio nastavom i prenošenjem savremenih znanja iz elektronike imao sam retku životnu priliku da sa učenicima Osnovne škole iz Izbišta pre 20 godina izvedem posetu Muzeju Nikole Tesle u Beogradu. Učenici su bili aktivni u radu tada popularne školske sekcije „Mladi fizičar“. Tadašnji kustos Muzeja Nikole Tesle, Zorica Civrić, omogućila je da snimimo završnu emisiju serijala „Mala škola elektronike“. Posle povratka sa ove jednodnevne naučne ekskurzije uključio sam se, na predlog odabrane grupe učenika, koji su danas uspešni elektroinženjeri, na izradi projekta Teslinog transformatora koji se u početku činio jednostavnim, ali se ispostavilo da nije baš tako. Mnogima je poznat princip rada Teslinog trasformatora, mada su detaljan proračun i sama konstrukcija složeni, posebno nakon saznanja koje se retko pominje u knjigama, da se rezonancija primarnog i sekundarnog kalema najbolje postiže ako su jednake mase bakarnih provodnika dva kola, pri čemu je primar sa debljim presekom provodnika, a sekundar je manjeg preseka bakarne žice sa velikim brojem namotaja.
Kao skoro svi standardni transformatori, Teslin VN transformator poseduje dva odvojena kola – primar i sekundar. Na primaru je dodat HV kondenzator i tako povezan formira LC kolo, ili rezonantno ( oscilatorno ) kolo. U kolu se nalazi još i zazor, tzv. iskrište. Kondenzator skladišti energiju u svom električnom polju, dok kalem skladišti energiju u svom magnetnom polju. Skladištena energija osciluje u rezonantoj frekvenciji strujnih kola. Kada na primar Teslinog kalema dovedemo električni izvor dobija se sistem isporučivanja naelektrisanja visokog napona i visoke frekvencije.
Sekundar Teslinog transformatora, uzemljen donjim krajem, sastoji se od namotaja žice i kapacitivne elektrode ( kugla, šiljak, ili ploča ). Namotaji se nalaze u istom delu prostora gde, za razliku od klasičnih tansformatora, nema gvozdenog jezgra. Promenljivo magnetno polje primara stvara jako električno polje koje pomera naelektrisanje duž sekundarnog namotaja, pri čemu dolazi do rezonacije ova dva kola koja dovodi do stvaranja napona na metalnoj kugli od nekoliko desetina hiljada volti sa strujom visoke frekvencije. Tesline struje, sa pravilnom upotrebom, nisu opasne po život čoveka u što su se uverili moji bivši učenici prilikom posete Muzeju Nikole Tesle i nakon uspešne konstrukcije u školi. Posebno ih je iznenadilo statičko naelektrisanje na delovima odeće i svetlenje neonki bez provodnika u njihovim rukama.
Nikola Tesla je ovaj VN transformator uglavnom koristio u eksperimentalne svrhe za proizvodnju fascinantnih dugih munja, istraživanje električnog osvetlenja, fosforescencije, proizvodnju rendgenskih zraka, elektroterapije, bežičnog prenosa električnih i radio signala i energije na daljinu.
Kod većine kola koja moraju da imaju zatvorene petlje, sekundar Teslinog kalema to ne mora. Pošto se pravac elektrona kroz sekundarni kalem stalno menja napred-nazad zbog oscilatornog kola, Teslin kalem predstavlja visokofrekventni uređaj čije se naelektrisanje elektroda menja od pozitivnog ka negativnom i obrnuto i po nekoliko miliona puta u sekundi. Ova brza promena naelektrisanja, kao i promenljivo električno i magnetno polje čine Teslin kalem, između ostalog i veoma snažnim emiterom elektromagnetnih talasa ( EMT ) koji mogu da se prostiru na velike daljine.
Na kraju, što se tiče bežičnog prenosa električne energije veće snage, još uvek se nije ubedljivo uspelo. Sam Tesla je tvrdio da je efikasnost njegovog VN transformatora u prenosu energije veća od prenosa energije klasičnim Hercovim oscilatorima. To je demonstrirao svojim čuvenim eksperimentima u Kolorado Springsu, gde je uspeo da upali sijalicu od 25 W priključenu na transformator podešen kao prijemnik. Prijemni kalem je jednim krajem uzemljen, ali nije bilo nikakve direktne žičane veze između predajnika i prijemnika. Daljina između prijemnika i predajnika bila je nekoliko desetina metara. Neki detalji ovog eksperimenta obavijeni su velom tajne, što dokazuje da je Tesla bio daleko ispred vremena u kome je živeo, te da i danas zbunjuje pronalascima koji zadiru u domen fantazije.
Izvor: https://www.automatika.rs/baza-znanja/tutorijali/teslin-kalem-ili-teslin-transformator.html (sa ovog izvora je preuzeta načelna shema).
