Estoy tratando de crear un generador de arco y he leído sobre el generador de marx pero estoy buscando módulos más compactos como la imagen de abajo. Todos los que he encontrado parecen ser falsos y en realidad suministran menos de la décima parte de lo que publicitan.
¿Existe alguna forma confiable de generar un arco de súper alto voltaje (no continuo)?
¿Es realmente posible "aumentar" 6 V DC a más de 50kV? ¿O incluso 400kV?
Por supuesto. Un ejemplo común de algo similar (aunque no es tan extremo como sus especificaciones) es usar 12 V en un automóvil para hacer varios 10s de kV para encender las bujías.
El mismo concepto se puede ampliar para hacer voltajes de salida más altos. No será fácil construir algo con esa relación de incremento y voltaje de salida, pero la física es ciertamente posible.
Una batería que alimenta un motor de corriente continua en un generador Van der Graaff puede producir un millón de voltios con bastante facilidad: -
El truco está en cómo logras empujar tantas etapas de un CW en un espacio razonablemente compacto. Está un poco ahorrado en el tema del aislamiento de voltaje, ya que los terminales de salida están en lados opuestos de la escalera.
¿Puedes sacar 800kV de esto? Lo dudo mucho. Digamos que obtiene un convertidor de refuerzo para agregar un orden de magnitud a su voltaje de entrada y la CW obtiene 60V ... cada etapa de la escalera agrega el voltaje de entrada a la salida, por lo que 10 etapas aún son solo 600V de salida. A medida que aumenta el voltaje de entrada, también aumenta el aumento por etapa a expensas de que todos sus componentes puedan manejar el aumento de voltaje.
Me imagino que con componentes con la clasificación adecuada (y muchos de ellos) podría pasar de 6V a 800kV con este tipo de enfoque, pero su ciclo de trabajo de salida sería ridículo y la cosa sería bastante grande. Mucho trabajo para una chispa. Es probable que también necesite un retorno para obtener la entrada a un nivel en el que la CW sea práctica, y en ese momento es mejor que obtenga una CA de pared y use un transformador para conducir una CW o Marx a ese voltaje. / p>
En cuanto a esa cosa en la imagen ... ¿quizás una pila de condensadores? ¿Extrañamente herido transformador? Leiden jar?
Sí, con bastante facilidad. Los años 90 tenían televisores de mano que en realidad tenían tubos de rayos catódicos como televisores de sala de estar "adecuados"; esos fueron alimentados con un par de baterías AA (es decir, 6V o similares).
Los CRT necesitan un par de kV para acelerar los electrones hacia la pantalla. Por lo tanto, construir un dispositivo que solo haga eso no es tan difícil: estos televisores (supuestamente) se basaron simplemente en transformadores de retorno de productos básicos.
Aquí hay un video que muestra el uso de generadores de descarga electrostática de mano; Estos están disponibles en versiones con pilas.
Ahora,de10a25kV,todavíaesunaformabastantealtade0,8MV,peroelprincipiodetransformadorusadoentalesdispositivostambiénpermitevoltajesmásaltos.VeaTeslaCoilsparaunaformaclásicadeconstruirtalesgeneradoresdealtovoltaje.
EDIT:siyaestoypromocionandoaesetipomásarriba,aquíhayuncircuitodecontroladoresdebobinatesladesu
El circuito omite los diodos de retorno integrados en los MOSFET.
Como puede ver, funciona a 12 V, pero tampoco hay ninguna razón particular por la que esto no funcione con 6V de una batería (aunque es posible que tenga que usar diferentes transistores); los 12 V también pueden generarse mediante un convertidor elevador separado de cualquier fuente de voltaje más bajo. V_SUP suele ser más alto: ahí es donde usarías un convertidor elevador para convertir, por ejemplo, 6 V a 32 V primero, para poder conducir la bobina con alta potencia. Suponiendo aproximadamente la longitud de la chispa, esto es alrededor de 100 kV.
Le recomiendo que compre el libro de Prutchis: " Explorando la física cuántica a través de proyectos prácticos " y luego ir a sus enlaces web:
El libro lo vale. Lo recogí por menos de $ 59 nuevos, cuando no era tan conocido o el valor del dólar estadounidense era diferente. Amazon quiere más, ahora. Pero puedes buscar alrededor y ver lo que puedes encontrar. Sin embargo, el libro definitivamente vale la pena. Muy buenas cosas leyendo a través de él.
Y luego podrás inventar algunas razones defendibles para querer algo como esto.
De mi clase de alto voltaje, recuerdo que la intensidad de campo máxima es de aproximadamente 30 kV por centímetro. Y esto es para un campo eléctrico homogéneo, por ej. entre los conductores esféricos grandes, donde el diámetro del conductor es grande en comparación con la distancia de separación.
Por lo tanto, para 800 kV necesita un espacio de aire de al menos 25 cm, entre conductores esféricos con un radio de, por ejemplo, más de 1 metro. Simplemente busca en Google en "laboratorio de alto voltaje" y verás esas esferas. El Generador Vandergraaf, esbozado en otra respuesta, tiene una esfera así, y su diámetro y distancia a la Tierra limita su voltaje máximo.
Mirando su foto con cables delgados que esperan transportar 800 kV, no veo un campo homogéneo, y la distancia entre los conductores está en el rango de milímetros. Si carga esos cables, obtendrá chispas mucho antes de alcanzar los 30 kV. No solo chispas en el extremo de los conductores, a través del aire, sino también a través del aislamiento de plástico.
Para ilustraciones sobre la diferencia entre las formas de conductores, busque Rogowski Profile o Electrode, por ejemplo. aquí
Entonces, la pregunta no es cómo transformar un voltaje bajo en un voltaje alto, sino cómo evitar chispas.
El generador de Van de Graaff de Andy definitivamente funciona. Las bobinas de Tesla también lo hacen. Búsqueda de Google casera / diseño de generadores Van de Graaff / bobinas Tesla. No estoy lo suficientemente familiarizado con Van de Graaffs para hablar sobre lo fáciles o rentables que son para hacer, pero las bobinas de Tesla definitivamente parecen factibles para alguien con tiempo y ganas de aprender.
La única parte que probablemente no querrías hacer tú mismo es el transformador inicial. Eso es un montón de devanados a mano viento. Las microondas usadas van por 10-20 USD en las tiendas de segunda mano aquí. Por lo general son alrededor de 1500W y 2kV.
Esta fue una de las primeras descripciones detalladas de cómo construir una grande que encontré: enlace
Usó un transformador de letreros de neón. Es un transformador de corriente de menor voltaje. Probablemente sea posible compensar eso en el diseño del transformador resonante que alimenta. De lo contrario, podría obtener transformadores con clasificaciones actuales cercanas y poner los secundarios en serie. No sé dónde encontrar de forma confiable los transformadores de letreros de neón a bajo precio. Solo he encontrado uno y fue por suerte. Era 10kV como el suyo pero calificado para el 10% de la corriente.
¿Cómo anuncian todas las marcas de pistolas paralizantes voltajes extraños como 1MV?
Las pistolas paralizantes y las tasers que anuncian 1MV pueden alcanzar 1MV. Creo que solo alcanzan el voltaje anunciado en condiciones de circuito abierto. Una vez que rompe un aislante, es más fácil mantener el flujo de corriente de lo que era antes de que lo hiciera. Debido a la resistencia interna, la tensión de salida de una fuente de voltaje disminuye bajo carga. Por lo tanto, cuando los terminales de una pistola de aturdimiento o una pistola de aspiración atraviesan el aire o la carne, el voltaje cae debido al flujo de corriente. Mire hacia arriba el arco de la escalera de Jacob para ver una demostración.
El principio sobre el que funciona el dispositivo de tipo más común para hacer esto es idéntico a la forma en que un martillo puede clavar un clavo o romper un objeto duro: la fuerza es proporcional a la tasa de cambio de momento. El impulso del martillo se construye aplicando una fuerza modesta durante el segundo o más que dura el swing. Cuando el martillo golpea el clavo, su impulso se absorbe dentro de un milisegundo, por lo que la fuerza aplicada al clavo es aproximadamente mil veces mayor que la fuerza utilizada para balancear el martillo.
El análogo eléctrico de la fuerza es el voltaje, la velocidad, la corriente y la masa, una cantidad llamada inductancia, en la cual la energía se almacena en el campo magnético generado por cualquier corriente eléctrica. Esta energía es análoga a la energía cinética del martillo.
El enrollar el cable en una bobina aumenta la inductancia y al darle a la bobina un núcleo ferromagnético, la incrementa más. Cuando se aplica un voltaje bajo a través de la bobina, la corriente se acumulará gradualmente, generalmente en decenas de milisegundos, hasta que esté limitada por la resistencia del cable. Si ahora el circuito está roto, la corriente cae a cero en un tiempo muy corto, produciendo un voltaje proporcional a la corriente justo antes de la interrupción dividido por el tiempo que tarda en caer hasta cero. Si pudiera detener la corriente instantáneamente, entonces, teóricamente, el voltaje producido sería infinito.
Esta es exactamente la forma en que funcionan los sistemas convencionales de encendido por ruptura de contactos y bobinas, así como los dispositivos de demostración que solían ser comunes en los laboratorios de física escolar que podrían generar chispas de varios centímetros de largo.
El mismo principio se usa en los convertidores "impulso" de CC a CC que generan los 18 V que necesitan las computadoras portátiles a partir de los 12 V de la batería de un automóvil.
Los circuitos Cockroft-Walton, también conocidos como circuitos multiplicadores de voltaje, se usan convencionalmente para aumentar la entrada de alimentación de 100 V CA o 230 V CA a EHV / UHV DC, hasta 20 MV DC, CA salidas de alimentación para Aceleradores de partículas en alto Física energética, también como entradas a los generadores de impulsos para la prueba de aisladores HV / EHV utilizados en líneas de transmisión HV AC / DC.
La descripción de estos circuitos se puede encontrar en WIKIPEDIA o a través de GOOGLE SEARCH para circuitos de Cockroft-Walton.
Si la entrada es de 6 VCC, debe ser convertida a CA por un inversor o circuito oscilador y luego amplificada a 110 V o 230 V mediante un transformador elevador. El uso de una bobina TESLA para aumentar aún más este voltaje a voltajes más altos, para la entrada al circuito multiplicador de voltaje, también es una alternativa posible.
Diseñar un HARDWARE para esto es un trabajo MUY RIESGO. Por lo tanto, debe contar con la ayuda de expertos en alta tensión de una universidad técnica.
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