உயர் மின்னழுத்த மாற்று மின்னோட்ட பருப்புகளைப் பெறுவதற்கான சாதனங்கள்: ரம்கோர்ஃப் சுருள் மற்றும் டெஸ்லா மின்மாற்றி

உயர் மின்னழுத்தத்தைப் பெறுவதற்கான தொழில்நுட்ப சாதனங்கள்

19 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், விஞ்ஞானிகள் மாற்று மின்னோட்டத்தின் உயர் மின்னழுத்தங்களைப் பெறுவதற்கான சாதனங்களை உருவாக்கத் தொடங்கினர். ஹென்ரிச் ஹெர்ட்ஸ் தனது சோதனைகளில் உடல் பரிசோதனை அறிவியல் மற்றும் மின் பொறியியலில் ஏற்கனவே இருந்த சாதனங்களைப் பயன்படுத்தினார்.

இவை இயற்பியலில் அறியப்பட்ட நிகழ்வுகள் பயன்படுத்தப்பட்ட மிகவும் சிறப்பியல்பு சாதனங்கள், மற்றும் எல்லாவற்றிற்கும் மேலாக, சுய-தூண்டல் - கூர்மையான அதிகரிப்பு அல்லது மின்னோட்டத்தின் விரைவான குறுக்கீடு ஆகியவற்றின் போது இரும்பு மையத்துடன் கூடிய சுருள்களில் தூண்டப்பட்ட எலக்ட்ரோமோட்டிவ் விசையின் தோற்றம். சுழல்கள் மூலம்.

1930களில். சுழலும் சுருள்கள் மூலம் சக்தியின் காந்தக் கோடுகளைக் கடப்பதன் அடிப்படையில் முதல் மின்சார இயந்திரங்கள் தோன்றின. அத்தகைய முதல் இயந்திரங்கள் (1832) I. Pixii, A. Jedlik, B. Jacobi, D. Henry ஆகியவற்றின் ஜெனரேட்டர்கள்.

இயற்பியல் மற்றும் வளர்ந்து வரும் மின் பொறியியலில் மிக முக்கியமான நிகழ்வு தூண்டல் இயந்திரங்களின் தோற்றம் ஆகும், அவை உண்மையில் உயர் மின்னழுத்த மின்மாற்றிகளாக இருந்தன.

இவை இரண்டு சுருள்களைக் கொண்ட மின்காந்தங்கள். முதல் சுருளில் உள்ள மின்னோட்டம் ஏதோ ஒரு வகையில் அவ்வப்போது குறுக்கிடப்படுகிறது, அதே சமயம் இரண்டாவது சுருளில் தூண்டப்பட்ட மின்னோட்டம் தோன்றும் (இன்னும் துல்லியமாக, சுய தூண்டலின் EMF) நடைமுறைப் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்த முதல் "மின்மாற்றிகள்" திறந்த-லூப் காந்த அமைப்பைக் கொண்டிருந்தன. அவர்கள் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் 70 மற்றும் 80 களைச் சேர்ந்தவர்கள், அவர்களின் தோற்றம் P. Yablochkov, I. Usagin, L. Golyar, E. Gibbs மற்றும் பிறரின் பெயர்களுடன் தொடர்புடையது.

1837 ஆம் ஆண்டில், பிரெஞ்சு பேராசிரியர் அன்டோயின் மாஸனால் உருவாக்கப்பட்ட தூண்டல் இயந்திரங்கள் அல்லது "சுருள்கள்" தோன்றின. இந்த இயந்திரங்கள் விரைவான மின்வெட்டு மூலம் இயக்கப்பட்டன. ஒரு கியர் வடிவத்தில் ஒரு சுவிட்ச் பயன்படுத்தப்பட்டது, இது சுழற்சியின் போது வழக்கமான இடைவெளியில் உலோக தூரிகையைத் தொட்டது. மின்னோட்டத்தின் குறுக்கீடு சுய-தூண்டல் EMF க்கு வழிவகுத்தது, மேலும் இயந்திரத்தின் வெளியீட்டில் போதுமான அதிக அதிர்வெண் கொண்ட உயர் மின்னழுத்த பருப்பு வகைகள் தோன்றின. மேசன் இந்த இயந்திரத்தை பயன்படுத்துகிறார் மருத்துவ நோக்கங்களுக்காக.

ரம்கோர்ஃப் தூண்டல் சுருள்

1848 ஆம் ஆண்டில், இயற்பியல் சாதனங்களின் புகழ்பெற்ற மாஸ்டர் ஹென்ரிச் ரம்கோர்ஃப் (இவர் பாரிஸில் உடல் பரிசோதனைகளுக்கான உபகரணங்களை தயாரிப்பதற்காக ஒரு பட்டறை வைத்திருந்தார்) சுருள் அதிக எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்களுடன் செய்யப்பட்டால், மாசனின் இயந்திரத்தில் பதற்றம் கணிசமாக அதிகரிக்கக்கூடும் என்பதைக் கவனித்தார். குறுக்கீடுகளின் அதிர்வெண் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது.

1852 ஆம் ஆண்டில் அவர் இரண்டு சுருள்களைக் கொண்ட ஒரு சுருளை வடிவமைத்தார்: ஒன்று தடிமனான கம்பி மற்றும் சிறிய எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்கள், மற்றொன்று மெல்லிய கம்பி மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான திருப்பங்களுடன். முதன்மை சுருள் அதிர்வுறும் காந்த சுவிட்ச் மூலம் பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் இரண்டாம்நிலையில் உயர் மின்னழுத்தம் தூண்டப்படுகிறது.இந்த சுருள் "தூண்டல்" என்று அறியப்பட்டது மற்றும் அதன் உருவாக்கியவர் ரம்கோர்ஃப் பெயரிடப்பட்டது.

இது சோதனைகளை நடத்துவதற்குத் தேவையான மிகவும் பயனுள்ள இயற்பியல் சாதனமாக இருந்தது, பின்னர் முதல் ரேடியோ அமைப்புகள் மற்றும் எக்ஸ்ரே இயந்திரங்களின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக மாறியது. பாரிஸ் அகாடமி ஆஃப் சயின்சஸ் ரம்கோர்ஃப்பின் தகுதியைப் பாராட்டியது மற்றும் அவருக்கு வோல்டா என்ற பெயரில் ஒரு பெரிய பணப் பரிசை வழங்கியது.

சற்று முன்னதாக (1838 இல்), அமெரிக்க பொறியாளர் சார்லஸ் பேஜ், தூண்டல் சுருள்களை மேம்படுத்துவதில் ஈடுபட்டிருந்தார், அவர் நல்ல முடிவுகளை அடைந்தார் - அவரது சாதனங்கள் அதிக மின்னழுத்தத்தை அளித்தன.ஐரோப்பாவில், பேஜின் பணி மற்றும் ஆராய்ச்சி இங்கு தொடர்ந்தது. ஒரு சுதந்திரமான பாதை.

ரம்கோர்ஃப் ரீல் (1960கள்)

தூண்டல் சுருள்களின் முதல் மாதிரிகள் சுமார் 2 செமீ நீளமுள்ள தீப்பொறிகளை ஏற்படுத்திய மின்னழுத்தத்தைக் கொடுத்திருந்தால், 1859 இல் எல். ரிச்சி 35 செமீ நீளமுள்ள தீப்பொறிகளைப் பெற்றார் மற்றும் ரம்கோர்ஃப் விரைவில் 50 செமீ நீளமுள்ள தீப்பொறிகளைக் கொண்ட ஒரு தூண்டல் சுருளை உருவாக்கினார்.

Rumkorf தூண்டல் சுருள் கிட்டத்தட்ட அடிப்படை மாற்றங்கள் இல்லாமல் உள்ளது. சுருள்கள், காப்பு போன்றவற்றின் பரிமாணங்கள் மட்டுமே மாற்றப்பட்டுள்ளன. தூண்டல் சுருளின் முதன்மை சுற்றுவட்டத்தில் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களின் கட்டுமானம் மற்றும் செயல்பாட்டின் கொள்கைகளை மிகப்பெரிய மாற்றங்கள் பாதிக்கின்றன.

ரம்கோர்ஃப் சுருள்கள்

ரம்கோர்ஃப் சுருள்களில் பயன்படுத்தப்படும் முதல் வகை சர்க்யூட் பிரேக்கர்களில் ஒன்று "வாக்னர் சுத்தி" அல்லது "நெஃப் சுத்தியல்" என்று அழைக்கப்பட்டது. இந்த சுவாரஸ்யமான சாதனம் 1840 களில் தோன்றியது. மற்றும் தொடர்புகளுடன் நகரக்கூடிய ஃபெரோமேக்னடிக் லோப் வழியாக பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படும் மின்காந்தம்.

சாதனம் இயக்கப்பட்டபோது, ​​இதழ் மின்காந்தத்தின் மையத்தில் ஈர்க்கப்பட்டது, தொடர்பு மின்காந்தத்தின் விநியோக சுற்றுக்கு இடையூறு விளைவித்தது, அதன் பிறகு இதழ் மையத்திலிருந்து அதன் அசல் நிலைக்கு நகர்ந்தது. அமைப்பு பாகங்களின் அளவு, இதழின் விறைப்பு மற்றும் நிறை மற்றும் பல காரணிகளால் தீர்மானிக்கப்படும் அதிர்வெண்ணில் செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது.

வாக்னர்-நெஃப் சாதனம் பின்னர் மின்சார மணியாக மாறியது மற்றும் ஆரம்பகால ரேடியோ பொறியியலின் பல மின் மற்றும் வானொலி சாதனங்களுக்கான முன்மாதிரியாக மாறிய முதல் எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் ஊசலாட்ட அமைப்புகளில் ஒன்றாகும். கூடுதலாக, இந்த சாதனம் பேட்டரியிலிருந்து நேரடி மின்னோட்டத்தை இடைப்பட்ட மின்னோட்டமாக மாற்றுவதை சாத்தியமாக்கியது.

ரம்கோர்ஃப் சுருளில் பயன்படுத்தப்படும் வாக்னர்-நெஃப் எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சுவிட்ச் சுருளின் ஈர்ப்பு காந்த சக்திகளால் இயக்கப்படுகிறது. அவர் அவளுடன் ஆக்கபூர்வமாக ஒன்றாக இருந்தார். வாக்னர்-நெஃப் சர்க்யூட் பிரேக்கரின் தீமை அதன் குறைந்த சக்தி, அதாவது தொடர்புகள் எரிக்கப்பட்ட பெரிய நீரோட்டங்களை குறுக்கிட இயலாமை; மேலும், இந்த சர்க்யூட் பிரேக்கர்களால் தற்போதைய குறுக்கீட்டின் அதிக அதிர்வெண் வழங்க முடியாது.

மற்ற வகையான சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் சக்திவாய்ந்த ரம்கோர்ஃப் தூண்டல் சுருள்களில் பெரிய மின்னோட்டங்களை குறுக்கிட வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. அவை வெவ்வேறு உடல் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை.

ஒரு வடிவமைப்பின் செயல்பாட்டின் கொள்கை என்னவென்றால், ஒரு உலோக கம்பி, மிகவும் தடிமனாக, ஒரு செங்குத்து விமானத்தில் முன்னும் பின்னுமாக நகரும், ஒரு கோப்பை பாதரசத்தில் மூழ்கும். ஒரு மெக்கானிக்கல் டிரைவ் ரோட்டரி இயக்கத்தை (கை அல்லது கடிகார வேலை அல்லது மின்சார மோட்டார் மூலம்) நேரியல் பரஸ்பர இயக்கமாக மாற்றுகிறது, எனவே குறுக்கீடுகளின் அதிர்வெண் பரவலாக மாறுபடும்.

ஜே. ஃபூக்கோவால் முன்மொழியப்பட்ட அத்தகைய பிரேக்கரின் ஆரம்ப வடிவமைப்புகளில் ஒன்றில், வாக்னர்-நெஃப் சுத்தியலைப் போலவே மின்காந்தத்தின் மூலம் செயல்படுத்தப்பட்டது, மேலும் கடினமான தொடர்புகள் பாதரசத்தால் மாற்றப்பட்டன.

XIX நூற்றாண்டின் இறுதி வரை. "டுக்ரெட்" மற்றும் "மாக்-கோல்" நிறுவனங்களின் வடிவமைப்புகள் மிகவும் பரவலாக உள்ளன. இந்த பிரேக்கர்கள் நிமிடத்திற்கு 1000-2000 பிரேக்கிங் வேகத்தை வழங்குகின்றன மற்றும் கைமுறையாக இயக்க முடியும். இரண்டாவது வழக்கில், ரம்கோர்ஃப் சுருளில் ஒற்றை வெளியேற்றங்களைப் பெறலாம்.

மற்றொரு வகை பிரேக்கர் ஜெட் கொள்கையில் செயல்படுகிறது மற்றும் சில நேரங்களில் டர்பைன் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் பின்வருமாறு வேலை செய்தன.

ஒரு சிறிய அதிவேக விசையாழி ஒரு நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து விசையாழியின் மேற்பகுதிக்கு பாதரசத்தை செலுத்துகிறது, அங்கிருந்து பாதரசம் சுழலும் ஜெட் வடிவில் ஒரு முனை வழியாக மையவிலக்கு வெளியேற்றப்படுகிறது. பிரேக்கரின் சுவர்களில் சீரான இடைவெளியில் அமைந்துள்ள மின்முனைகள் இருந்தன, அவை அதன் இயக்கத்தின் போது பாதரச ஜெட் மூலம் தொட்டன. போதுமான வலுவான நீரோட்டங்களை மூடுவதும் திறப்பதும் இப்படித்தான் நடந்தது.

மற்றொரு வகை சுவிட்ச் பயன்படுத்தப்பட்டது - மின்னாற்பகுப்பு, 1884 இல் ரஷ்ய பேராசிரியர் என்.பி. ஸ்லுகினோவ் கண்டுபிடித்த ஒரு நிகழ்வின் அடிப்படையில். சுவிட்சின் செயல்பாட்டுக் கொள்கையானது பாரிய ஈயம் மற்றும் கந்தக அமிலத்துடன் எலக்ட்ரோலைட் வழியாக மின்னோட்டம் செல்லும் போது பிளாட்டினம் (நேர்மறை) மின்முனையின் பிளாட்டினம் மின்முனைகள், இது ஒரு மெல்லிய கண்ணாடி-இன்சுலேட்டட் கம்பி ஒரு கூர்மையான முனையுடன், வாயு குமிழ்கள் தோன்றின, அவ்வப்போது மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தைத் தடுக்கின்றன, மேலும் மின்னோட்டம் தடைபட்டது.

எலக்ட்ரோலைடிக் சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் நொடிக்கு 500 - 800 வரை உடைக்கும் வேகத்தை வழங்குகின்றன. இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் மின் பொறியியலில் மாற்று மின்னோட்டங்களை மாஸ்டர் செய்தல். இயற்பியலின் ஆயுதக் களஞ்சியத்தில் புதிய சாத்தியங்களை அறிமுகப்படுத்தியது மற்றும் ஏற்கனவே ரேடியோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொடங்கப்பட்டது.

ரம்கோர்ஃப் சுருள்களை ஆற்றுவதற்கு மாற்று மின்னோட்ட இயந்திரங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன மாற்று சைனூசாய்டல் மின்னோட்டம், இது இன்னும் பரவலாகப் பயன்படுத்துவதை சாத்தியமாக்கியது அதிர்வு நிகழ்வு இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில், பின்னர் கதிர்வீச்சுக்கு நேரடியாகப் பயன்படுத்தக்கூடிய உயர் அதிர்வெண் மின்னோட்டங்களின் ஆதாரங்களாக.

டெஸ்லா மின்மாற்றி

உயர் அதிர்வெண், உயர் மின்னழுத்த நீரோட்டங்களின் பண்புகளில் ஆர்வமுள்ள முதல் விஞ்ஞானிகளில் ஒருவர் நிகோலா டெஸ்லா, அனைத்து மின் பொறியியலின் வளர்ச்சிக்கும் மிகவும் தீவிரமான பங்களிப்பைச் செய்தவர். இந்த திறமையான விஞ்ஞானி மற்றும் கண்டுபிடிப்பாளர் பல நடைமுறை மற்றும் அசல் கண்டுபிடிப்புகள் உள்ளன.

வானொலியின் கண்டுபிடிப்புக்குப் பிறகு, அவர் முதலில் ரேடியோ-கட்டுப்பாட்டு கப்பலின் மாதிரியை வடிவமைத்தார், எரிவாயு விளக்குகளை உருவாக்கினார், ஒரு தூண்டல் உயர் அதிர்வெண் மின்சார இயந்திரத்தை வடிவமைத்தார். , மல்டிஃபேஸ் நீரோட்டங்கள் மற்றும் ஒரே ஒரு தூண்டல் மோட்டார் கண்டுபிடிப்பு டெஸ்லாவின் பெயரை என்றென்றும் அழியாததாக மாற்ற போதுமானதாக இருக்கும்.

பல ஆண்டுகளாக, நிகோலா டெஸ்லா ஒரு பெரிய ஊசலாட்ட சுற்று என பூமியை உற்சாகப்படுத்தும் முறையின் மூலம் தொலைவில் வயர்லெஸ் ஆற்றலை கடத்தும் யோசனையை வளர்த்தார். அவர் இந்த எண்ணத்தால் பல மனங்களைக் கவர்ந்தார், உயர் அதிர்வெண் மின்காந்த ஆற்றல் மற்றும் அதன் உமிழ்வுகளின் ஆதாரங்களை உருவாக்கினார்.

டெஸ்லாவின் சாதனத்தின் உருவாக்கம், மின் பொறியியலின் பல்வேறு கிளைகளின் வளர்ச்சியில் மிக முக்கிய பங்கு வகித்தது மற்றும் "அதிர்வு மின்மாற்றி" அல்லது "டெஸ்லா மின்மாற்றி" என்று அழைக்கப்பட்டது, இது 1891 ஆம் ஆண்டிலிருந்து தொடங்குகிறது.

டெஸ்லாவின் அதிர்வு மின்மாற்றி (1990கள்). மின்காந்த அலைகளின் ஜெனரேட்டரில் சுவிட்ச் சர்க்யூட்

Rumkorf இன் உயர் மின்னழுத்த தூண்டல் சுருள் லேடன் ஜாடியில் வெளியேற்றப்படுகிறது. பிந்தையது உயர் மின்னழுத்தத்திற்கு சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது, பின்னர் அதிர்வு மின்மாற்றியின் முதன்மை முறுக்கு வழியாக வெளியேற்றப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், முதன்மையுடன் அதிர்வுறும் வகையில் அதன் இரண்டாம் நிலை முறுக்குகளில் மிக அதிக மின்னழுத்தம் ஏற்படுகிறது. டெஸ்லா 150 kHz அதிர்வெண் கொண்ட உயர் மின்னழுத்தங்களை (சுமார் 100 kV) பெறுகிறது. இந்த மின்னழுத்தங்கள் பல மீட்டர் நீளம் வரை தூரிகை வெளியேற்ற வடிவில் காற்றில் ஒரு திருப்புமுனையை ஏற்படுத்தியது.