Przejdź do treści

Muzyczny transformator Tesli

Stu­denci kra­kow­skiej Aka­demii Górniczo-​Hutniczej wy­ko­nali od pod­staw trans­for­mator Tesli za­si­lany przez układ ener­go­elek­tro­niczny, który za po­mocą wy­ła­dowań może od­twa­rzać wy­brane melodie.

Trans­for­mator Tesli (cewka Tesli) to ro­dzaj trans­for­ma­tora na rdzeniu po­wietrznym, wy­na­le­ziony pod ko­niec XIX wieku, dzięki któ­remu moż­liwe jest wy­twa­rzanie w ob­wo­dzie re­zo­nan­sowym na­pięcia o bardzo du­żych war­to­ściach nawet rzędu kilku mi­lionów wolt. Da­mian Pala, Ma­teusz Kraw­czyk, Woj­ciech Sor­bian oraz Nor­bert Ku­dera z koła stu­denc­kiego „Piorun”, które działa na Wy­dziale Elek­tro­tech­niki, Au­to­ma­tyki, In­for­ma­tyki i In­ży­nierii Bio­me­dycznej wy­ko­nali mu­zyczną cewkę Tesli w ra­mach Grantu Rek­tor­skiego, pod kie­run­kiem dr hab. inż. Pawła Zy­dronia. Pra­co­wali nad nią prawie rok.

Stu­denci za­in­spi­ro­wani się pra­cami ame­ry­kań­skiego kon­struk­tora, który kil­ka­na­ście lat temu za­pro­po­nował nowy sposób za­si­lania ta­kiego trans­for­ma­tora, po­sta­no­wili sami za­sto­sować ten po­mysł i przy użyciu ele­mentów ener­go­elek­tro­nicz­nych kon­tro­lować wy­ła­do­wania. Pod­łą­czenie in­stru­mentu mu­zycz­nego lub kom­pu­tera do urzą­dzenia po­zwala na mo­du­lację se­kwencji wy­ła­dowań elek­trycz­nych w po­wie­trzu, a tym samym uzy­skanie po­żą­da­nych dźwięków. Efekt jest nie tylko dźwię­kowy, ale i wi­zu­alny (pioruny).

Cewka ge­ne­ruje na­pięcia na po­ziomie 650 000 V, dzięki czemu je­steśmy w stanie wy­twa­rzać w po­wie­trzu wy­ła­do­wania o dłu­gości kilku me­trów – wy­ja­śnia dzia­łanie trans­for­ma­tora dr hab. inż. Paweł Zy­droń. – Każde takie wy­ła­do­wanie niesie pewną energię, two­rząc kanał zjo­ni­zo­wa­nego gazu, w którym ze względu na wy­soką tem­pe­ra­turę na­stę­puje gwał­towny wzrost ci­śnienia, po­wo­du­jący w efekcie po­wstanie fali aku­stycznej, do­cie­ra­jącej do na­szych uszu. Po­wsta­jący dźwięk to se­kwencja zmo­du­lo­wa­nych wy­ła­dowań, które jed­no­cze­śnie sta­nowią „gło­śnik” urządzania.

Naj­bar­dziej wi­doczną czę­ścią trans­for­ma­tora jest uzwo­jenie wtórne umiesz­czone na dłu­giej pio­nowej rurze oraz górna, to­ro­idalna elek­troda. Ważnym ele­mentem jest także uzwo­jenie pier­wotne umiesz­czone w dolnej części trans­for­ma­tora Tesli oraz układ ste­ro­wania z prze­kształt­ni­kiem ener­go­elek­tro­nicznym, który od­po­wiada za po­wsta­wanie dźwięków i za­pewnia od­po­wiednią pracę ca­łego układu.

Do bu­dowy górnej elek­trody wy­ko­rzy­sta­liśmy rurę spiro, która znaj­duje za­sto­so­wania w pie­cach ła­zien­ko­wych czy kli­ma­ty­zacji. Na­stępnie na­nie­śliśmy na nią gips, aby wy­równać nie­do­sko­na­łości po­wierzchni, oraz okle­iliśmy alu­mi­niową taśmą sa­mo­przy­lepną – zdra­dził szcze­góły kon­struk­cyjne jeden z kon­struk­torów Da­mian Pala.

„Rusz­to­wanie” uzwo­jenia wtór­nego sta­nowi rura po­li­pro­py­le­nowa, której na­tu­ralnym prze­zna­cze­niem miało być do­pro­wa­dzanie wody do go­spo­darstw do­mo­wych. Uzwo­jenie pier­wotne wy­ko­na­liśmy z taśmy mie­dzianej zwi­niętej w spi­ralę li­czącą kil­ka­na­ście zwojów. Naj­waż­niej­szym ele­mentem jest układ ener­go­elek­tro­niczny od­po­wia­da­jący za ste­ro­wania most­kiem głównym prze­kształt­nika, wy­ko­nanym przy za­sto­so­waniu wysoko-​napięciowych tran­zy­storów mocy. Trans­for­mator zlo­ka­li­zo­wany jest w wy­so­ko­na­pię­ciowym polu pro­bier­czym, a osiat­ko­wana prze­strzeń wokół niego za­pewnia bez­pie­czeń­stwo osobom na zewnątrz.

Stu­denci pro­jek­tując i wy­ko­nując trans­for­mator Tesli szcze­gólnie dbali o bez­pie­czeń­stwo, a to z pew­no­ścią za­pro­cen­tuje w ich przy­szłej pracy w elek­tro­ener­ge­tyce czy też przy urzą­dze­niach wy­so­kiego na­pięcia – pod­kre­ślił dr hab. inż. Paweł Zydroń.

Urzą­dzanie jest cały czas do­sko­na­lone, a stu­denci pra­cują nad po­prawą ja­kości ge­ne­ro­wa­nego dźwięku.

Powiązane materiały: