Je opravdu možné „zvýšit“ 6 V DC na více než 50 kV?Nebo dokonce 400 kV?

Samozřejmě.Jedním z běžných příkladů něčeho podobného (i když ne tak extrémního, jako jsou vaše specifikace) je použití 12 V v autě k výrobě několika 10 s kV k odpálení zapalovacích svíček.

Stejný koncept lze zvětšit, aby se dosáhlo vyšších výstupních napětí.S tímto krokovým poměrem a výstupním napětím nebude snadné něco postavit sami, ale fyzika je určitě možná.

Baterie napájející stejnosměrný motor v generátoru Van der Graaff může poměrně snadno vyprodukovat milion voltů: -

1. Vezměte svých 6 voltů a proveďte to pomocí převaděče DC-DC boost a poté střídače, nyní máte opravdu nesmyslné střídavé napětí při mírně slušnějším napětí.
2. Napájejte odpadky střídavým proudem do obvodu pro zvýšení tuhého stavu, řekněme multiplikátor napětí Cockroft-Walton
3. Pokud chcete jakýkoli druh nepřetržitého odběru, přiveďte vysoké napětí přes odpor omezující proud. Neobtěžujte se, pokud chcete jen jiskru.
4. Nelízejte provozní terminály.

Trik spočívá v tom, jak se vám podaří vložit tolik stupňů CW do rozumně kompaktního prostoru. Mírně jste ušetřeni v otázce izolace napětí, protože výstupní svorky jsou na opačných stranách žebříčku.

Můžete z toho získat 800 kV? Velmi o tom pochybuji. Řekněme, že získáte převaděč zesílení, který přidá řádově k vašemu vstupnímu napětí a CW dostane 60V ... každá fáze žebříku přidává vstupní napětí na výstup, takže 10 stupňů je stále pouze výstup 600V. Jak zvyšujete své vstupní napětí, zvyšujete také zesílení v každé fázi na úkor potřeby, aby všechny vaše komponenty dokázaly zvládnout zvýšené napětí.

Představil bych si, že s vhodně ohodnocenými součástmi (a spoustou z nich) můžete tímto způsobem přiblížit 6V až 800kV, ale váš pracovní cyklus by byl směšný a věc by byla dost velká. Hodně práce pro jednu jiskru. Pravděpodobně byste také potřebovali zpětný chod, abyste dostali vstup na úroveň, kde je CW praktická, a v tom okamžiku byste se měli nejlépe dostat do zdi AC a pomocí transformátoru řídit CW nebo Marx na toto napětí.

Pokud jde o tu věc na obrázku ... možná nějaký zásobník kondenzátorů? Divně vinutý transformátor? Leiden jar?

Ano, docela snadno. Devadesátá léta měla ruční televizory, které ve skutečnosti obsahovaly katodové trubice jako „správné“ televizory v obývacím pokoji; ty byly napájeny pomocí několika AA baterií (tj. 6V nebo podobných).

CRT potřebují pár kV k urychlení elektronů směrem k obrazovce. Takže budování zařízení, které dělá jen to, ve skutečnosti není tak těžké - tyto televizory byly (pravděpodobně) jednoduše založeny na komoditních zpětných transformátorech.

Zde je video ukazující použití ručních generátorů elektrostatického výboje; jsou k dispozici ve verzích napájených z baterie.

Nyní, od 10–25 kV, je to stále docela způsob, jak dosáhnout 0,8 MV, ale princip transformátoru použitý v takových zařízeních umožňuje také vyšší napětí. Klasický způsob výroby takových vysokonapěťových generátorů naleznete v Tesla Coils .

EDIT: Pokud už toho chlápka propaguji výše, tady je obvod ovladače Tesla coil z jeho webu:

Circuit vynechává zpětné diody integrované v MOSFETech.

Jak vidíte, pracuje od 12 V - ale neexistuje žádný zvláštní důvod, proč by to nemohlo fungovat ani s 6 V z baterie (i když možná budete muset použít různé tranzistory); 12 V může být také generováno samostatným zesilovačem z libovolného zdroje nižšího napětí. V_SUP je obvykle vyšší - to je místo, kde byste použili převaděč pro převod např. Nejprve 6 V až 32 V, aby bylo možné cívku napájet vysokým výkonem. Podle délky jiskry je to zhruba 100 kV.

Doporučil bych, abyste si koupili Prutchisovu knihu: „ Zkoumání kvantové fyziky prostřednictvím praktických projektů“ a poté přejděte na její webové odkazy:

1. d.i.y. 250 kV vysokonapěťový stejnosměrný napájecí zdroj s elegantním trikem pro polaritu spínání
2. d.i.y. 15 kV při 30 mA, střídavý nebo stejnosměrný vysokonapěťový napájecí zdroj s plovoucím výstupem
3. Původní zdroj pro hacknutí ovladače Flyback?
4. Přidání vlastního primárního do vysokonapěťového zpětného transformátoru pro rezonanční řízení
5. DIY nízkonákladový, regulovaný, variabilní vysokonapěťový (2 kV) fotonásobič s trubkovým napájením
6. Pohled na sestavení vysoce výkonného vysokonapěťového napájecího zdroje PMT s proměnným výstupem

Kniha stojí za to. Vyzvedl jsem to za méně než 59 $ nový, zpět, když to nebylo tak dobře známé nebo hodnota amerického dolaru byla jiná. Amazon chce teď víc. Ale můžete prohledávat okolí a zjistit, co najdete. Kniha však rozhodně stojí za získání. Velmi dobré věci, které si to přečtete.

A poté si budete moci vymyslet několik obhajitelných důvodů, proč něco takového požadovat.

Z mé třídy vysokého napětí si pamatuji, že maximální intenzita pole je asi 30 kV na centimetr. A to je pro homogenní elektrické pole, např. mezi velkými sférickými vodiči, kde je průměr vodiče velký ve srovnání se vzdáleností mezery.

Proto pro 800 kV potřebujete vzduchovou mezeru nejméně 25 cm mezi sférickými vodiči o poloměru, řekněme, více než 1 metr. Stačí vygooglit v „laboratoři vysokého napětí“ a uvidíte takové sféry. Generátor Vandergraaf, načrtnutý v jiné odpovědi, má takovou kouli a jeho průměr a vzdálenost k Zemi omezuje jeho nejvyšší napětí.

Při pohledu na váš obrázek s tenkými dráty, které očekávají přenos 800 kV, nevidím homogenní pole a vzdálenost mezi vodiči je v rozmezí milimetrů. Pokud tyto vodiče nabijete, bude se jiskřit dlouho předtím, než dosáhnete 30 kV. Nejen jiskření na konci vodičů, vzduchem, ale také plastovou izolací.

Pro ilustraci rozdílu mezi tvary vodičů vyhledejte Rogowského profil nebo elektrodu, např. zde

Otázkou tedy není, jak transformovat nízké napětí na vysoké, ale jak zabránit jiskření.

Andyho generátor Van de Graaff rozhodně funguje. Teslovy cívky také. Domácí vyhledávání Google / návrh generátorů Van de Graaff / Teslových cívek. Nejsem dostatečně obeznámen s Van de Graaffsem, abych mluvil o tom, jak snadné nebo nákladově efektivní jsou, ale Teslovy cívky se rozhodně zdají být proveditelné pro někoho, kdo má čas a touhu učit se.

Jedinou součástí, kterou byste pravděpodobně sami nechtěli udělat, je počáteční transformátor. To je spousta vinutí pro ruční vítr. Použité mikrovlnné trouby jdou za 10-20 USD v obchodech s úsměvem. Obvykle jsou kolem 1500 W a 2 kV.

Toto byl jeden z prvních podrobných popisů stavby velkého, na který jsem narazil: http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/tesla-coil-srsg.htm

Použil transformátor neonových nápisů. Jedná se o transformátor s nižším proudem s vyšším napětím. Pravděpodobně je možné to kompenzovat v konstrukci rezonančního transformátoru, který napájí. Jinak byste mohli získat transformátory s blízkým proudovým hodnocením a umístit sekundární články do série. Nevím, kde spolehlivě najít levné světelné transformátory. Našel jsem jen jednu a bylo to štěstí. Bylo to 10 kV jako jeho, ale dimenzováno na 10% proudu.

Jak inzerují všechny značky paralyzérů bizarní napětí jako 1MV?

Paralyzéry a tasery, které inzerují 1MV, mohou dosáhnout 1MV. Věřím, že dosáhnou inzerovaného napětí pouze za podmínek otevřeného obvodu. Jakmile rozbijete izolátor, bude snazší udržovat tok proudu, než tomu bylo dříve. Díky vnitřnímu odporu výstupní napětí zdroje pod zátěží klesá. Takže když svorky paralyzéru nebo taseru obloukují vzduchem nebo masem, napětí klesá v důsledku toku proudu. Podívejte se na Jacobův žebřík a podívejte se na ukázku.

Princip, na kterém funguje nejběžnější typ zařízení, je totožný se způsobem, jakým může kladivo zatlouct hřebík nebo zlomit tvrdý předmět: síla je úměrná rychlosti změny hybnosti. Hybnost kladiva je vytvářena použitím mírné síly během druhé nebo tak, aby švih trval. Když kladivo narazí na hřebík, jeho hybnost je absorbována přibližně za milisekundu, takže síla aplikovaná na hřebík je v oblasti tisíckrát větší než síla použitá k houpání kladiva.

Elektrickým analogem síly je napětí, rychlost, proud a hmota veličina zvaná indukčnost, ve které je energie uložena v magnetickém poli generovaném jakýmkoli elektrickým proudem. Tato energie je analogická s kinetickou energií kladiva.

Navíjení drátu do cívky zvyšuje indukčnost a dáním cívce feromagnetické jádro se zvyšuje ještě více. Když je na cívku přivedeno nízké napětí, proud se bude hromadit postupně, typicky po desítky milisekund, dokud nebude omezen odporem drátu. Pokud je obvod nyní přerušený, proud ve velmi krátkém čase poklesne na nulu a vytvoří napětí úměrné proudu těsně před přerušením děleno časem potřebným k jeho poklesu na nulu. Pokud byste mohli okamžitě zastavit proud, bylo by teoreticky vyrobené napětí nekonečné.

To je přesně způsob, jakým fungují konvenční zapalovací systémy cívek a kontaktů, stejně jako ukázková zařízení, která byla v laboratořích školní fyziky běžná a která mohla generovat jiskry dlouhé několik centimetrů.

Stejný princip se používá u „zesilovačů“ stejnosměrných měničů, které generují 18 V potřebných pro přenosné počítače z 12V z automobilové baterie.

Obvody Cockroft-Walton, známé také jako napěťové multiplikátory, se běžně používají ke zvýšení vstupního napájecího napětí 100 V AC nebo 230 V AC na EHV / UHV DC, až 20 MV DC, AC DC výstupy napájení pro urychlovače částic ve vysokýchFyzika energie, také jako vstupy do generátorů impulsů pro testování izolátorů VN / VVN používaných v přenosových vedeních VN AC / DC.
Popis těchto obvodů lze najít ve WIKIPEDII nebo prostřednictvím GOOGLE SEARCH pro obvody Cockroft-Walton.
Pokud je vstup 6 V DC, musí být převeden na střídač pomocí invertorového nebo oscilátorového obvodu a poté zesílen na 110 V nebo 230 V zesílením transformátoru.Použití TESLA COIL k dalšímu zvýšení tohoto napětí na vyšší napětí, pro vstup do obvodu multiplikátoru napětí, je také možnou alternativou.
Navrhování HARDWARU pro toto je VELMI RIZIKOVÁ práce.Musíte tedy pomoci odborníkům na vysoké napětí z technické univerzity.