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La bobine de Tesla fut créée pour expérimenter sur les décharges électriques en haute tension. Elle comprend une alimentation, des condensateurs et des bobines dimensionnés pour que des pics de tension les traversent alternativement, en utilisant des électrodes pour créer des étincelles entre ces derniers [1] X Source de recherche .
Étapes
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Réfléchissez à la dimension de la bobine de Tesla et son futur emplacement avant de la construire. Vous pouvez construire une bobine de Tesla aussi grande que votre budget vous le permettra, attention toutefois, car les arcs électriques produits par la machine vont chauffer et dilater l'air à proximité (comme un orage). Ces champs électriques peuvent aussi perturber fortement les appareils électroniques, vous devriez donc prévoir de construire et utiliser votre bobine de Tesla dans un endroit à l'écart, comme un garage ou un atelier [2] X Source de recherche .
- Pour obtenir la taille des futurs arcs électriques ou la puissance nécessaire pour faire fonctionner le système, divisez la distance entre les bornes, mesurée en centimètres par 4,25 et calculez le carré du résultat obtenu pour obtenir la puissance en watts. Inversement, pour trouver la distance entre les bornes, multipliez la racine carrée de la puissance en watts par 4,25. Une bobine de Tesla avec une distance entre les électrodes de 1,5 mètre (150 cm) demande donc une puissance disponible de 1 246 watts. Une bobine de Tesla de 1 kW (kilowatt) peut donc générer des arcs de 1,37 m.
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Apprenez la terminologie. Le désign et la construction d'une bobine de Tesla demandent la compréhension de certains termes scientifiques et unités de mesure. Vous devrez comprendre leur utilité et leur fonction pour pouvoir fabriquer une bobine de Tesla qui fonctionne. Voici une liste des termes que vous allez devoir connaitre [3] X Source de recherche .
- La capacitance est la capacité de garder une charge électrique ou la quantité de charge électrique stockée pour un voltage donné. Le composant qui permet de stocker une charge électrique se nomme un condensateur. L'unité de mesure de la capacitance est le farad (« F »). Le farad se définit en ampère-secondes (ou coulomb) par volt. Plus communément, on mesure la capacité en microfarad (« µF »), un millionième de Farad ou en picofarad (« pF »), un milliardième de farad.
- L'inductance correspond à la tension qu'un circuit électrique peut accumuler par la quantité de courant qui le traverse. Les lignes à haute tension, qui sont traversées par de hautes tensions, mais des courants faibles, ont une forte inductance. L' unité de mesure de l'inductance est le henry (« H »). Le henry est défini comme 1 volt-seconde par ampère de courant. Plus communément, l'inductance se mesure en unités plus faibles, comme le millihenry (« mH »), un millième de Henry ou le microhenry (« µH ») un millionième de Henry.
- La fréquence de résonance est la fréquence à laquelle la résistance pour transférer de l'énergie est à son minimum (pour une bobine de Tesla, c'est le point de fonctionnement optimal pour transférer de l'énergie électrique entre les bobines du primaire et du secondaire). L'unité de mesure de la fréquence de résonance est le hertz (« Hz »), qui se définit comme un cycle par seconde. Le plus souvent, la fréquence de résonance est mesurée en kilohertz (« kHz »), un kilohertz représentant 1 000 hertz.
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Réunissez tous les éléments nécessaires. Vous allez avoir besoin d'un transformateur pour l'alimentation, un condensateur primaire de haute capacité, un éclateur, une bobine primaire de faible inductance, une bobine secondaire de forte inductance et un composant pour réduire voire supprimer les émissions de hautes fréquences engendrées par le fonctionnement de la bobine de Tesla. Pour plus d'informations sur les divers éléments, référez-vous à la section suivante, « Fabriquer une bobine de Tesla ».
- Votre source de puissance/transformateur distribue la puissance par des décharges au primaire ou circuit en résonance, qui connecte le condensateur primaire, la bobine primaire et l'éclateur. La bobine primaire est placée à côté, mais pas reliée, à la bobine du circuit secondaire, qui elle est connectée au second condensateur. Une fois que le condensateur secondaire a accumulé une charge suffisante, il va commencer à émettre des arcs électriques ou « éclairs ».
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Choisissez votre transformateur d'alimentation. Ce transformateur va déterminer la taille de votre bobine de Tesla. La plupart des bobines de Tesla fonctionnent avec un transformateur qui produit une tension entre 5 000 et 15 000 volts pour un courant de 30 à 100 milliampères. Vous pouvez vous procurer un transformateur sur Internet, dans un surplus de matériels pour universités ou cannibaliser un signal lumineux [4] X Source de recherche .
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Fabriquez un condensateur primaire. Le plus facile est d'assembler de multiples petits condensateurs en série, pour que chaque condensateur supporte une part égale du voltage total du circuit primaire (cela requiert que tous les condensateurs soient du même modèle). Ce type de condensateur est appelé MMC ou multi minicondensateur.
- Les petits condensateurs et leurs résistances de fuite peuvent être achetés en magasin d'électronique ou vous pouvez en dénicher dans de vieux téléviseurs. Vous pouvez aussi en fabriquer à partir de feuilles de polyéthylène et de papier aluminium.
- Pour optimiser la puissance de sortie, le condensateur primaire doit atteindre sa pleine capacité chaque demi-cycle de fréquence de la puissance qui lui est transmise. Pour une alimentation de 60 Hz, cela signifie 120 fois par seconde.
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Fabriquez l'éclateur. Si vous prévoyez un éclateur simple, vous allez avoir besoin de clous en métal d'au moins 6 mm d'épaisseur pour pouvoir servir d'espace entre les électrodes de l'éclateur. Vous pouvez aussi connecter en série plusieurs éclateurs, utiliser un éclateur réglable ou envoyer de l'air comprimé entre chaque étincelle pour contrôler la température.
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Construisez la bobine primaire. La bobine doit être fabriquée à partir de fil électrique, mais vous allez avoir besoin d'un objet pour enrouler autour la bobine, en spirale. Le fil doit être de cuivre isolé ou verni, vous pouvez l'acheter en magasin de matériel électrique ou cannibaliser un câble d'alimentation d'un vieil appareil. L'objet autour duquel vous enroulerez la bobine peut être soit cylindrique comme un tube en plastique ou un carton ou conique, comme un vieil abat-jour.
- La longueur du fil électrique va déterminer l'inductance de la bobine primaire. Cette bobine doit être dimensionnée pour avoir une inductance faible, vous n'aurez donc qu'un rapide bobinage à effectuer. Vous pouvez utiliser plusieurs fils assemblés pour le bobinage du circuit primaire, ainsi vous pourrez ajuster l'inductance en temps réel en retirant ou ajoutant du fil.
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Connectez le condensateur primaire, l'éclateur et la bobine primaire. Vous avez terminé le circuit primaire.
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Construisez la bobine secondaire. Tout comme la bobine primaire, vous allez entourer votre fil autour d'un objet cylindrique. La bobine secondaire devra avoir la même fréquence de résonance que la bobine primaire pour pouvoir être efficace. Cependant, la bobine secondaire doit être plus longue/large que la bobine primaire, pour avoir une inductance plus forte, ainsi que pour empêcher une éventuelle décharge électrique du circuit secondaire qui pourrait détruire le circuit primaire.
- Si vous venez à manquer de matériaux pour fabriquer une bobine secondaire suffisamment grande, vous pouvez compenser une petite bobine en construisant un rail parafoudre pour protéger le circuit, mais cela aura pour conséquence que la plupart des arcs électriques de la bobine de Tesla finiront dans ce parafoudre et non dans l'air.
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Fabriquez le condensateur secondaire. Ce condensateur ou terminal de décharge peut être de n'importe quelle forme ronde, les deux formes les plus populaires étant le torque (un anneau ou une forme de donut) et la sphère.
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Connectez le condensateur secondaire à la bobine secondaire. Vous avez terminé le circuit secondaire.
- Votre circuit secondaire doit être relié à une masse différente de celle de votre transformateur qui alimente la bobine de Tesla, pour empêcher qu'un courant électrique ne puisse partir de la bobine de Tesla pour finir dans le circuit principal de votre maison et possiblement abimer tout appareil électrique connecté au secteur. Un simple piquet de métal planté dans le sol vous permettra de créer une nouvelle masse.
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Fabriquez une bobine de réactance. C'est un ensemble simple de petites bobines qui empêcheront les impulsions générées par l'éclateur de détruire de transformateur d'alimentation. Vous pouvez vous la fabriquer en enroulant un fil de cuivre fin autour d'un petit tube, comme un stylo bic.
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Assemblez les composants. Placez le circuit primaire et secondaire à proximité l'un de l'autre et connectez l'alimentation au circuit primaire via la bobine de réactance. Lorsque votre transformateur sera branché, la bobine de Tesla sera prête à être testée.
- Si la bobine primaire est de diamètre suffisant, le circuit secondaire peut être placé à l'intérieur.
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Conseils
- Pour contrôler la direction des flux d'étincelles sortant du condensateur secondaire, placez des objets métalliques à proximité sans les faire toucher le condensateur. Le flux créera alors un arc entre le condensateur et l'objet. Si l'objet est une lampe, avec une ampoule à incandescence ou un néon, l'énergie de la bobine de Tesla permettra de l'allumer.
- Le désign et la construction d'une bobine de Tesla efficace requièrent de travailler sur des formules mathématiques complexes. Heureusement, vous pouvez facilement trouver en ligne des calculateurs qui vous simplifieront la tâche [5] X Source de recherche .
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Avertissements
- Fabriquer une bobine de Tesla n'est pas une mince affaire si vous n'avez pas de bonnes bases en électronique et en ingénierie.
- Les enseignes lumineuses récentes contiennent un détecteur de défaut de masse, elles ne peuvent donc pas être utilisées pour ce projet.
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Éléments nécessaires
- Une alimentation (provenant d'une enseigne lumineuse ou autres)
- Des condensateurs en céramique
- Des clous en métal
- Un ventilateur (facultatif)
- Du fil de cuivre émaillé
- Des objets cylindriques ou coniques
- Un objet en métal sphérique ou en forme d'anneau
- Un piquet de métal pour la mise à la terre
- Un rail parafoudre
- Des bobines de réactance
Références
À propos de ce wikiHow
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