అధిక వోల్టేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ పప్పులను స్వీకరించే పరికరాలు: రమ్‌కార్ఫ్ కాయిల్ మరియు టెస్లా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్

అధిక వోల్టేజీని స్వీకరించడానికి సాంకేతిక పరికరాలు

19వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, శాస్త్రవేత్తలు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క అధిక వోల్టేజ్‌లను పొందేందుకు పరికరాలను రూపొందించడం ప్రారంభించారు. హెన్రిచ్ హెర్ట్జ్ తన ప్రయోగాలలో భౌతిక ప్రయోగాత్మక శాస్త్రం మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో ఆ సమయంలో ఇప్పటికే అందుబాటులో ఉన్న పరికరాలను ఉపయోగించాడు.

ఇవి చాలా లక్షణమైన పరికరాలు, వీటిలో భౌతిక శాస్త్రంలో తెలిసిన దృగ్విషయాలు ఉపయోగించబడ్డాయి మరియు అన్నింటికంటే, స్వీయ-ఇండక్షన్ - పదునైన పెరుగుదల లేదా విద్యుత్ ప్రవాహానికి వేగంగా అంతరాయం ఏర్పడిన సమయంలో ఐరన్ కోర్ ఉన్న కాయిల్స్‌లో ప్రేరేపిత ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ కనిపించడం. ఉచ్చులు ద్వారా.

1930లలో. తిరిగే కాయిల్స్ ద్వారా శక్తి యొక్క అయస్కాంత రేఖల క్రాసింగ్ ఆధారంగా మొదటి విద్యుత్ యంత్రాలు కనిపించాయి. అటువంటి మొదటి యంత్రాలు (1832) I. Pixii, A. Jedlik, B. జాకోబి, D. హెన్రీ యొక్క జనరేటర్లు.

భౌతిక శాస్త్రం మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో చాలా ముఖ్యమైన సంఘటన ఇండక్షన్ మెషీన్‌ల రూపాన్ని కలిగి ఉంది, ఇవి వాస్తవానికి అధిక-వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు.

ఇవి రెండు కాయిల్స్‌తో కూడిన విద్యుదయస్కాంతాలు. మొదటి కాయిల్‌లోని కరెంట్ క్రమానుగతంగా ఒక విధంగా లేదా మరొక విధంగా అంతరాయం కలిగిస్తుంది, అయితే రెండవ కాయిల్‌లో ప్రేరేపిత కరెంట్ కనిపిస్తుంది (మరింత ఖచ్చితంగా, స్వీయ ప్రేరణ యొక్క EMF) ఆచరణాత్మక ఉపయోగాన్ని కనుగొన్న మొదటి "ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు" ఓపెన్-లూప్ అయస్కాంత వ్యవస్థను కలిగి ఉన్నాయి. వారు 19 వ శతాబ్దపు 70 మరియు 80 లకు చెందినవారు, మరియు వారి ప్రదర్శన P. యబ్లోచ్కోవ్, I. ఉసాగిన్, L. గోలియార్, E. గిబ్స్ మరియు ఇతరుల పేర్లతో ముడిపడి ఉంది.

1837 లో, ఫ్రెంచ్ ప్రొఫెసర్ ఆంటోయిన్ మాసన్ సృష్టించిన ఇండక్షన్ మెషీన్లు లేదా "కాయిల్స్" కనిపించాయి. ఈ యంత్రాలు త్వరితగతిన పవర్ కట్‌తో పనిచేస్తాయి. ఒక గేర్ రూపంలో ఒక స్విచ్ ఉపయోగించబడింది, ఇది భ్రమణ సమయంలో రెగ్యులర్ వ్యవధిలో మెటల్ బ్రష్ను తాకింది. కరెంట్ యొక్క అంతరాయం స్వీయ-ఇండక్షన్ EMFకి దారితీసింది మరియు యంత్రం యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద తగినంత అధిక ఫ్రీక్వెన్సీతో అధిక-వోల్టేజ్ పప్పులు కనిపించాయి. మాసన్ ఈ యంత్రాన్ని ఉపయోగిస్తాడు వైద్య ప్రయోజనాల కోసం.

రమ్‌కోర్ఫ్ ఇండక్షన్ కాయిల్

1848లో, ప్రసిద్ధ భౌతిక పరికరాల మాస్టర్ హెన్రిచ్ రమ్‌కోర్ఫ్ (భౌతిక ప్రయోగాల కోసం ఉపకరణాల తయారీకి పారిస్‌లో వర్క్‌షాప్ కలిగి ఉన్నాడు) కాయిల్‌ను పెద్ద సంఖ్యలో మలుపులతో తయారు చేస్తే మాసన్ యంత్రంలో ఉద్రిక్తత గణనీయంగా పెరుగుతుందని గమనించాడు. అంతరాయాల ఫ్రీక్వెన్సీ గణనీయంగా పెరుగుతుంది.

1852లో అతను రెండు కాయిల్స్‌తో ఒక కాయిల్‌ను రూపొందించాడు: ఒకటి మందపాటి వైర్ మరియు తక్కువ సంఖ్యలో మలుపులు, మరొకటి సన్నని తీగ మరియు చాలా పెద్ద సంఖ్యలో మలుపులు. ప్రైమరీ కాయిల్ వైబ్రేటింగ్ మాగ్నెటిక్ స్విచ్ ద్వారా బ్యాటరీ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది, సెకండరీలో అధిక వోల్టేజ్ ప్రేరేపించబడుతుంది.ఈ కాయిల్ "ఇండక్షన్" అని పిలువబడింది మరియు దాని సృష్టికర్త రమ్‌కోర్ఫ్ పేరు పెట్టబడింది.

ఇది ప్రయోగాలను నిర్వహించడానికి అవసరమైన చాలా ఉపయోగకరమైన భౌతిక పరికరం, మరియు తరువాత మొదటి రేడియో వ్యవస్థలు మరియు X-రే యంత్రాలలో అంతర్భాగంగా మారింది. పారిస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ రమ్‌కార్ఫ్ యొక్క యోగ్యతను ఎంతో మెచ్చుకుంది మరియు అతనికి వోల్టా పేరిట పెద్ద ద్రవ్య బహుమతిని అందించింది.

కొంచం ముందు (1838లో), ఇండక్షన్ కాయిల్స్‌ను మెరుగుపరచడంలో పాల్గొన్న అమెరికన్ ఇంజనీర్ చార్లెస్ పేజ్ మంచి ఫలితాలను సాధించారు - అతని పరికరాలు చాలా ఎక్కువ వోల్టేజ్‌లను ఇచ్చాయి.ఐరోపాలో, పేజ్ యొక్క పని గురించి ఏమీ తెలియదు మరియు ఇక్కడ పరిశోధన కొనసాగింది. ఒక స్వతంత్ర మార్గం.

రమ్‌కోర్ఫ్ రీల్ (1960లు)

ఇండక్షన్ కాయిల్స్ యొక్క మొదటి నమూనాలు 2 సెం.మీ పొడవున్న స్పార్క్‌లను కలిగించే వోల్టేజ్‌ను అందించినట్లయితే, 1859లో L. రిట్చీ 35 సెం.మీ పొడవు వరకు స్పార్క్‌లను పొందారు మరియు రమ్‌కోర్ఫ్ త్వరలో 50 సెం.మీ పొడవు గల స్పార్క్‌లతో ఇండక్షన్ కాయిల్‌ను నిర్మించారు.

Rumkorf ఇండక్షన్ కాయిల్ దాదాపు ప్రాథమిక మార్పులు లేకుండానే ఉంది. కాయిల్స్, ఇన్సులేషన్ మొదలైన వాటి కొలతలు మాత్రమే మార్చబడ్డాయి. ఇండక్షన్ కాయిల్ యొక్క ప్రాధమిక సర్క్యూట్లో సర్క్యూట్ బ్రేకర్ల నిర్మాణం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రాలను అతిపెద్ద మార్పులు ప్రభావితం చేస్తాయి.

రమ్‌కోర్ఫ్ కాయిల్స్

రమ్‌కోర్ఫ్ కాయిల్స్‌లో ఉపయోగించిన మొదటి రకాల సర్క్యూట్ బ్రేకర్‌లలో ఒకటి "వాగ్నర్ సుత్తి" లేదా "నెఫ్ సుత్తి" అని పిలవబడేది. ఈ ఆసక్తికరమైన పరికరం 1840 లలో కనిపించింది. మరియు పరిచయాలతో కదిలే ఫెర్రో అయస్కాంత లోబ్ ద్వారా బ్యాటరీతో నడిచే విద్యుదయస్కాంతం.

పరికరాన్ని ఆన్ చేసినప్పుడు, రేక విద్యుదయస్కాంతం యొక్క కోర్కి ఆకర్షించబడింది, పరిచయం విద్యుదయస్కాంతం యొక్క సరఫరా సర్క్యూట్‌కు అంతరాయం కలిగించింది, ఆ తర్వాత రేక కోర్ నుండి దాని అసలు స్థానానికి దూరంగా మారింది. సిస్టమ్ భాగాల పరిమాణం, రేక యొక్క దృఢత్వం మరియు ద్రవ్యరాశి మరియు అనేక ఇతర కారకాల ద్వారా నిర్ణయించబడిన ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.

వాగ్నెర్-నెఫ్ పరికరం తరువాత ఎలక్ట్రిక్ బెల్‌గా మారింది మరియు ప్రారంభ రేడియో ఇంజనీరింగ్ యొక్క అనేక ఎలక్ట్రికల్ మరియు రేడియో పరికరాలకు నమూనాగా మారిన మొదటి ఎలక్ట్రోమెకానికల్ డోలనం వ్యవస్థలలో ఒకటి. అదనంగా, ఈ పరికరం బ్యాటరీ నుండి డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను అడపాదడపా కరెంట్‌గా మార్చడం సాధ్యం చేసింది.

రమ్‌కార్ఫ్ కాయిల్‌లో ఉపయోగించే వాగ్నర్-నెఫ్ ఎలక్ట్రోమెకానికల్ స్విచ్ కాయిల్ యొక్క అయస్కాంత శక్తుల ద్వారా నడపబడుతుంది. అతను ఆమెతో నిర్మాణాత్మకంగా ఒకడు. వాగ్నెర్-నెఫ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క ప్రతికూలత దాని తక్కువ శక్తి, అనగా, పరిచయాలు కాలిపోయిన పెద్ద ప్రవాహాలకు అంతరాయం కలిగించలేకపోవడం; అంతేకాకుండా, ఈ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు ప్రస్తుత అంతరాయానికి అధిక ఫ్రీక్వెన్సీని అందించలేవు.

ఇతర రకాల సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు శక్తివంతమైన రమ్‌కోర్ఫ్ ఇండక్షన్ కాయిల్స్‌లో పెద్ద ప్రవాహాలకు అంతరాయం కలిగించడానికి రూపొందించబడ్డాయి. అవి వేర్వేరు భౌతిక సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

ఒక డిజైన్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం ఏమిటంటే, ఒక మెటల్ రాడ్, చాలా మందంగా, నిలువుగా ఉండే విమానంలో ముందుకు వెనుకకు కదులుతుంది, పాదరసం కప్పులో మునిగిపోతుంది. మెకానికల్ డ్రైవ్ రోటరీ మోషన్‌ను (చేతితో లేదా క్లాక్‌వర్క్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ మోటారు ద్వారా) లీనియర్ రెసిప్రొకేటింగ్ మోషన్‌గా మారుస్తుంది, కాబట్టి అంతరాయాల ఫ్రీక్వెన్సీ విస్తృతంగా మారవచ్చు.

J. ఫౌకాల్ట్ ప్రతిపాదించిన అటువంటి బ్రేకర్ యొక్క ప్రారంభ డిజైన్‌లలో ఒకదానిలో, వాగ్నెర్-నెఫ్ సుత్తిలో వలె విద్యుదయస్కాంతం ద్వారా యాక్చుయేషన్ నిర్వహించబడింది మరియు గట్టి పరిచయాలు పాదరసం ద్వారా భర్తీ చేయబడ్డాయి.

XIX శతాబ్దం చివరి వరకు. "డుక్రెట్" మరియు "మాక్-కోల్" కంపెనీల నమూనాలు అత్యంత విస్తృతమైనవి. ఈ బ్రేకర్‌లు నిమిషానికి 1000-2000 బ్రేకింగ్ వేగాన్ని అందిస్తాయి మరియు మాన్యువల్‌గా ఆపరేట్ చేయవచ్చు. రెండవ సందర్భంలో, రమ్‌కోర్ఫ్ కాయిల్‌లో సింగిల్ డిశ్చార్జెస్ పొందవచ్చు.

మరొక రకమైన బ్రేకర్ జెట్ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది మరియు కొన్నిసార్లు దీనిని టర్బైన్ అని పిలుస్తారు. ఈ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు ఈ క్రింది విధంగా పనిచేశాయి.

ఒక చిన్న హై-స్పీడ్ టర్బైన్ రిజర్వాయర్ నుండి టర్బైన్ పైభాగానికి పాదరసం పంపుతుంది, అక్కడ నుండి పాదరసం భ్రమణ జెట్ రూపంలో నాజిల్ ద్వారా సెంట్రిఫ్యూగల్‌గా బయటకు వస్తుంది. బ్రేకర్ యొక్క గోడలపై సాధారణ వ్యవధిలో ఉన్న ఎలక్ట్రోడ్లు ఉన్నాయి, దాని కదలిక సమయంలో పాదరసం జెట్ తాకింది. తగినంత బలమైన ప్రవాహాలను మూసివేయడం మరియు తెరవడం ఈ విధంగా జరిగింది.

మరొక రకమైన స్విచ్ ఉపయోగించబడింది - విద్యుద్విశ్లేషణ, 1884లో రష్యన్ ప్రొఫెసర్ N.P. స్లుగినోవ్ కనుగొన్న దృగ్విషయం ఆధారంగా. స్విచ్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం ఏమిటంటే, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో ఎలక్ట్రోలైట్ గుండా ప్రవహించినప్పుడు భారీ సీసం మరియు ప్లాటినం (పాజిటివ్) ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ప్లాటినం ఎలక్ట్రోడ్లు, ఇది ఒక పదునైన ముగింపుతో ఒక సన్నని గాజు-ఇన్సులేటెడ్ వైర్, గ్యాస్ బుడగలు కనిపించాయి, క్రమానుగతంగా ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని నిరోధిస్తుంది మరియు కరెంట్ అంతరాయం కలిగిస్తుంది.

ఎలక్ట్రోలైటిక్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు సెకనుకు 500 - 800 వరకు బ్రేకింగ్ వేగాన్ని అందిస్తాయి. ఇరవయ్యవ శతాబ్దం ప్రారంభంలో ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాలపై పట్టు సాధించడం. భౌతికశాస్త్రం యొక్క ఆయుధశాలలో కొత్త అవకాశాలను ప్రవేశపెట్టింది మరియు ఇప్పటికే రేడియో ఎలక్ట్రానిక్స్‌ను ప్రారంభించింది.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ మెషీన్లు రమ్‌కార్ఫ్ కాయిల్స్‌కు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి ప్రత్యామ్నాయ సైనూసోయిడల్ కరెంట్, ఇది మరింత విస్తృతంగా ఉపయోగించడం సాధ్యం చేసింది ప్రతిధ్వని దృగ్విషయం సెకండరీ వైండింగ్‌లో, ఆపై రేడియేషన్ కోసం నేరుగా ఉపయోగించబడే అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్‌ల మూలాలుగా.

టెస్లా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్

అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ, అధిక-వోల్టేజ్ ప్రవాహాల లక్షణాలపై ఆసక్తి ఉన్న మొదటి శాస్త్రవేత్తలలో ఒకరు నికోలా టెస్లా, ఎవరు అన్ని ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ అభివృద్ధికి చాలా తీవ్రమైన సహకారం అందించారు. ఈ ప్రతిభావంతులైన శాస్త్రవేత్త మరియు ఆవిష్కర్త అనేక ఆచరణాత్మక మరియు అసలైన ఆవిష్కరణలను కలిగి ఉన్నారు.

రేడియోను కనుగొన్న తర్వాత, అతను మొదట రేడియో-నియంత్రిత ఓడ యొక్క నమూనాను రూపొందించాడు, గ్యాస్ ల్యాంప్‌లను అభివృద్ధి చేశాడు, ఇండక్షన్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్‌ను రూపొందించాడు, మొదలైనవి. అతని పేటెంట్ల సంఖ్య 800కి చేరుకుంది. అమెరికన్ రేడియో ఇంజనీర్ ఎడ్విన్ ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ ప్రకారం. , టెస్లా పేరును శాశ్వతంగా చిరస్థాయిగా మార్చడానికి మల్టీఫేస్ కరెంట్‌ల ఆవిష్కరణ మరియు ఒక ఇండక్షన్ మోటార్ మాత్రమే సరిపోతుంది.

చాలా సంవత్సరాలు, నికోలా టెస్లా భూమిని పెద్ద డోలనం చేసే సర్క్యూట్‌గా ఉత్తేజపరిచే పద్ధతి ద్వారా దూరం నుండి వైర్‌లెస్ శక్తిని ప్రసారం చేసే ఆలోచనను పెంచుకున్నాడు. అతను ఈ ఆలోచనతో చాలా మంది మనస్సులను ఆకర్షించాడు, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ విద్యుదయస్కాంత శక్తి మరియు దాని ఉద్గార వనరులను అభివృద్ధి చేశాడు.

ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క వివిధ శాఖల అభివృద్ధిలో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించిన టెస్లా పరికరం యొక్క సృష్టి మరియు దీనిని "రెసొనెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్" లేదా "టెస్లా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్" అని పిలుస్తారు, ఇది 1891 నాటిది.

టెస్లా యొక్క ప్రతిధ్వని ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ (1990లు). విద్యుదయస్కాంత తరంగాల జనరేటర్‌లో స్విచింగ్ సర్క్యూట్

రమ్‌కోర్ఫ్ యొక్క అధిక వోల్టేజ్ ఇండక్షన్ కాయిల్ లేడెన్ జార్‌లోకి విడుదల చేయబడుతుంది. రెండోది అధిక వోల్టేజీకి ఛార్జ్ చేయబడుతుంది మరియు ప్రతిధ్వని ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ప్రాధమిక మూసివేత ద్వారా విడుదల చేయబడుతుంది. అదే సమయంలో, ప్రైమరీతో ప్రతిధ్వనిలో ట్యూన్ చేయబడిన దాని ద్వితీయ వైండింగ్‌లో చాలా అధిక వోల్టేజ్ ఏర్పడుతుంది. టెస్లా దాదాపు 150 kHz ఫ్రీక్వెన్సీతో అధిక వోల్టేజీలను (సుమారు 100 kV) అందుకుంటుంది. ఈ వోల్టేజీలు అనేక మీటర్ల పొడవు వరకు బ్రష్ ఉత్సర్గ రూపంలో గాలిలో పురోగతిని కలిగించాయి.