Post:#36169 Date:05.09.2006 (12:05) ... Данная тема уже была рассмотрена как минимум в двух ветках этого сайта. Просмотрев обе ветки, понял, что если добавлю в них свое сообщение, то оно просто потеряется в нем. Поэтому и открыл новую тему. Ну а теперь о главном. Возможно каму-то нижепреведенные рассуждения помогут в дальнейших экспериментах.
Какие прцессы происходят в бифилярной катушке? Все, кто экспериментировал с бифилярными катушками утверждают, что Тесла что-то умолчал в своем патенте. И действительно, прочитав патент про бифилярную катушку, понял что умолчал он , применяться она должна в цепях переменного тока, в которых длина каждой из половин бифилярной катушки должна равняться 1/4 длины электомагнитной волны в проводнике.
Что бы лучше понять взглянем на рисунок 1. Простой школьный опыт. К замкнутому кольцу подносят магнит попеременно то одним то другим полюсом (своего рода эквивалент синусоидальных колебаний). Либо постоянный магнит можно заменить на катушку запитанную переменным синусоидальным током. Ток в кольце (оранжевая синусоида) будет отставать на 1/4 периода. Магнитное поле кольца будет всегда стараться скомпенсировать изменение магнитного поля, вызваного движением магнита или изменением тока в катушке. Все как в школьном эксперименте. Теперь возмем некий проводник равный длине электромагнитной волны пропущенного через него переменного тока ( Рис.2 ). Изогнем его, как показано на рисунке 3. Предположим что штрих-пунктирная линия соединяющая конец первой половины проводника и начало второй половины проводника близка к нулю. В результате получаем, что электромагнитная волна в первой половине проводника отстает на 1/4 периода от электромагнитной волны во втором проводнике. Проще говоря ток во второй половине проводника наводит дополнительный ток в первой половине проводника, который совпадает с основным питающим током или говоря по другому, ток в первой половине проводника не испытывает на себе негативного воздействия от токов во второй половине проводника. А теперь чтобы уйти от мнимой длинны штрих-пунктирной линии, изогнем обе половинки проводника в круг (или квадрат как на рисунке). В результате получим бифилярную катушку Теслы с одним витком из обоих половин провода. Поразмыслив над результатом, сам себе задал вопрос. А почему бы бифилярную катушку сделать не из двух, а из четырех отдельных проводов, соединив конец каждого с началом следующего ( Рис.4). Эффективность такой катушки будет еще выше. Но у Теслы только два провода. Почему? Да потомучто во времена Теслы частота в 100 кГц была уже предельна. При такой частоте длина волны равняется 3км. Длина провода в такой двойной бифилярной катушке должна быть равна 1,5км. А из четырех и все 3км. Габариты просто не допустимые для того времени. Сейчас частота в 28 МГц не проблема для экспериментов и в домашних условиях. Длинна провода в такой катушке всего 10м ( четыре провода по 2,5м).
Но какой прок из такой катушки? Катушка и всамом деле является не индуктивной, магнитное поле в каждом из проводников неравномерно и сдвинуто на четверть периода. Использовать её в качестре электромагнита или задающего контура невозможно. Тесла изобрел её по образу воздушного осциллятора, используемого для сжиживания воздуха. Скорее всего на выжоде такой катушки, подключенной к генератору, напряжение должно расти лавинообразно и ограничется только пробоем в изоляции. Если это действительно так ( сам пока не проверял, нет ни генератора ни осциллографа на частоту свыше 1МГц), то подключив такую катушку последовательно с диодным мостом, а на выходе моста повесить накопительную емкость. При том же токе потребления емкость должна зарядиться на более высокое напряжение(!!!!!). Второй вариант, это включить такую катушку в цепь последовательного или параллельного задающего контура (именно в цепь, а не вместо катушки задающего контура). В общем эксперименты покажут. Так что, если кто проводит изыскания в данном направлении прошу выложить свои соображения, а лучше результаты опытов.
С уважением ко всем экспериментаторам, NOVA.
KomX, всплески похожи на резонанс, когда катушка эквивалентна параллельному колебательному контуру, при этом сопротивление резко возрастает. Плавные возрастания сопротивления (максимум отражения при минимуме пропускания), возможно, соответствуют максимальной индуктивности. А минимумы сопротивления (минимум отражения при максимуме пропускания) скорее всего соответствует малому омическому сопротивлению и преобладанию ёмкостной составляющей, при этом индуктивность скомпенсирована сдвигом фаз между половинами катушки. Для анализа составил таблицу:
Bombar, к сожалению у меня нет доступа к приборам, т. к. я сейчас временно безработный. Катушку проверял только на частоте следования импульсов 4 МГц (период 0,25 мкс) и скважности 2 при последовательном включении. На выходе импульсы превращались в синусоиду. Для генератора период импульса 0,1 мкс был предельным, меньше не выставишь. Отсюда вывод: нужно сделать катушку, где длина обмоток исчислялась бы сотнями метров, тогда можно было бы измерять на десятках - сотнях килогерц.
volypok, катушку померил тестером VC9805A. Индуктивность при последовательном включении 1,49 мГн (миллиГенри), сопротивление 6 Ом. Индуктивность половины катушки 0,36 мГн, сопротивление соответственно 3 Ом. Ёмкость между двумя разомкнутыми половинами катушки 1,66 нФ (наноФарад), от места подключения не зависит. Частота измерения у тестера 100 Гц.
Если посчитать по формуле Томпсона для L=1,49 мГн и C=1,66 нФ, получится 101 кГц. Значит, в резонансе участвуют малые части полной ёмкости и индуктивности. Что там в катушке реально происходит, не могу представить
Тут ещё подумал насчёт резонатора... Если бы катушка вела себя как резонатор в виде куска двухпроводной линии, то период повторения картинок на графиках подчинялся бы закону: f, (3/2)f, 2f, (5/2)f, 3f, ... , ну в общем как-то кратно частоте. А реально картинка на графике повторяется через одинаковые промежутки 4,6 МГц при встречном и 9,2 МГц при последовательном включении (отличается ровно в 2 раза!). Всплески при обоих включениях имеют дистанцию 4,8 МГц. (Цифры усреднены.) Поправьте, если не так.
Интересно было бы промоделировать эту катушку в какой-нибудь программе. Посоветуйте, в какой? Может, и прояснилось бы, что там реально происходит.
И наконец на какую перспективу можно рассчитвать с этой катушкой? Вот выдержка из статьи Фролова А. В. "Свободная энергия"
"В 1928 году Лестер Нидершот изобрел электрический генератор, производящий около 300 Ватт мощности. Устройство состояло из деталей от радиоприемника, образующих генератор колебаний 500 Килогерц, и неиндуктивной бифилярной катушки. Позднее, в 1970-х годах с бифилярными неиндуктивными катушками провел серьезные исследования Виллиам Купер. Ему удалось использовать явление индукции при отсутствии магнитной составляющей поля, для компенсации которой используется специальный тип намотки катушек (намотка в два провода, плоская спираль и т.д.)."
Взял мысль отсюда, провод обмоточный d=0,5 мм, диск металлический толщиной 0,5 мм. Сейчас мотаю второй диск (с помощью клея). Внешние концы катушек припаяны к краям диска, внутренние - пока просто в воздухе.
Посмотрим... (фото прилагается)
cap_nemo911
Графики построены в excel. Диапазон частот 0,3-100 МГц, более подробно - 0,3-5 МГц, 0,3-10 МГц.
Геометрия катушки плоская, с выраженным центром и внешней периферией. Для полного анализа не хватает данных (хотя бы для стандартной бифилярки - конец 1-й обмотки с началом 2-й) с точек:
1) начало 1-й обмотки - центральная точка;
2) КЗ двух периферийных выводов - центральная точка.
Из аналогии с униполярным двигателем/генератором. Там контакты по центральной оси и по внешнему радиусу диска.
elektroangel, фотографии посмотрел. Две обмотки по разные стороны диска - это несколько не то, что было у Теслы. Надеюсь, диск не металлический? А то экранировка получится. Судя по размерам, катушка получается на высокие частоты, единицы - десятки мегагерц. Проблема, на каких приборах её смотреть. ВЧ - приборы - штука дорогая. Как бы придумать технологию получения катушки приемлемых размеров, где длина провода была бы порядка километра? Понятно, что провод нужен диаметром 0,1 мм. Но как его уложить?
halerman, к сожалению у меня нет и скорее всего не будет доступа к прибору, на котором измерялась катушка (назывался он Обзор-103). Так что остаются только эксперименты с самодельными схемами. Была такая мысль собрать простейший генератор, где катушка будет задающим контуром (вместо кварца например) и посмотреть, что будет выдавать такой генератор. Но опять же и осциллографа нет. Так что либо накоплю денег и куплю осциллограф, либо сделаю катушку на звуковые частоты и мерить буду на звуковой плате компьютера.
jonifer, рассылку Кушелева смотрел. Развлекается СВЧ-резонаторами на рубиновых шариках. Плоскую спираль он тоже пытался просчитать. Кажется, называлась катушка Рисса. Попробую достать HFSS.
halerman, к сожалению поезд ушёл, к КСВ-метру доступа нет По поводу длины намотки. Когда наматывал, длину провода не мерил. Но можно рассчитать из количества витков и среднего диаметра: 3,14*103мм*142витка=46м. Соответственно половина катушки 23м. Если "уложить" в половину катушки пол-волны, то получится: 2*23м/1,4=32,8м, где 1,4-укорочение волны в диэлектрике(изоляция провода, клей, оргстекло). f=300/32.8м=9,1 МГц. 9,1МГц-похоже на периодичность картинки при последовательном включении.
Эта прога сможет рассчитать контур мотанный двумя полосами фольги, на манер бифиляра Теслы?
Чтобы учесть распределенную емкость ?
По поводу расчета резонанса и методики использования бифилярки, рекомендую внимательно прочитать[ссылка]
Для начала достаточно использовать вместо бифиляра несколько "закольцованных" витков, см. статью.
По поводу длины намотки. Когда наматывал, длину провода не мерил. Но можно рассчитать из количества витков и среднего диаметра: 3,14*103мм*142витка=46м. Соответственно половина катушки 23м. Если "уложить" в половину катушки пол-волны, то получится: 2*23м/1,4=32,8м, где 1,4-укорочение волны в диэлектрике(изоляция провода, клей, оргстекло). f=300/32.8м=9,1 МГц. 9,1МГц-похоже на периодичность картинки при последовательном включении. 
![[ссылка]](http://radikal.ru/F/s48.radikal.ru/i119/0904/6b/653df9ace992.jpg.html){kind=link}
![[ссылка]](http://radikal.ru/F/s40.radikal.ru/i088/0904/75/ea2df87b4882.jpg.html){kind=link}
![[ссылка]](http://radikal.ru/F/s59.radikal.ru/i165/0904/05/e1037893c118.jpg.html){kind=link}