Введение. Разветвляющая алгоритмическая структура представляет собой конструкцию, состоящую из двух или более ветвей

Лестницы алюминиевые представляют собой конструкцию из двух стоек, соединенных между собой ступеньками. В качестве материала изготовления обычно применяется сплав алюминия и кремния. Это обеспечивает высокую прочность подобных изделий. Такие лестницы обычно имеют разные типы конструкции. Это зависит от целей их применения.

Четырехсекционная лестница – инструмент для самых разнообразных работ

Виды алюминиевых лестниц

Алюминиевые лестницы по типу конструкции различаются на одно-, двух-, трех- и четырехсекционные. Они имеют от 6 до 25 ступеней и применяются в различных целях. При выполнении бытовых работ пригодится стремянка, способная справляться с большинством задач. Наиболее распространенными являются лестницы, имеющие основную часть из металла, а ножки со ступенями – из пластика.

Помимо бытовых, можно выделить и такие виды конструкций:

Бытовые лестницы, а также диэлектрики и большинство трансформеров имеют много дополнительных деталей. Они повышают безопасность и надежность конструкций.

Типы лестниц

Большинство современных лестниц оказываются незаменимыми при эксплуатации на высоте, как в бытовых условиях, так и на производственных предприятиях. По этому признаку они разделяются на используемые в быту и профессиональные.
Первый тип изделий выполняется из алюминия, обладает высокой легкостью, простотой конструкции и должен отвечать важным требованиям – прочностью, простотой переноски и монтажа, безопасностью, нетребовательностью к условиям хранения.

Профессиональные же конструкции обладают рядом характерных особенностей, определяющих сферу их применения. К примеру, трансформеры отличаются высокой функциональностью и часто эксплуатируются в качестве помоста. Телескопические лестницы являются очень компактными и позволяют выполнять тот же объем работ, что и многие трехсекционные конструкции.

Особенности конструкции

Максимальный вес пользователя алюминиевых лестниц разнится – от 100 до 150 кг. При более высоких показателях можно говорить, что конструкция является профессиональной. Рабочая длина измеряется до последней площадки либо ступеньки. Профессиональные конструкции имеют высоту до 15-20 метров.

Обратите внимание: иногда рабочей длиной может считаться высота от пола до предпоследней ступени, и к ней прибавляется 120 см. Этот вопрос лучше уточнить у продавца.

Односекционные лестницы

Лестница из трех секций – как стремянка, только лучше

Такую конструкцию называют приставной, и она требует вертикальной опоры. Чтобы избежать нелепых травм при использовании, ножки нужно хорошо зафиксировать. Отличительными особенностями приставных конструкций являются:

  1. Широкое применение в быту. Незаменима при легком ремонте, работе в саду, на даче. Она позволяет без особых усилий собирать урожай и опиливать засохшие ветки деревьев.
  2. Односекционная приставная лестница не бывает лишней при проведении монтажных и строительных работ. Частое применение обусловлено простотой использования – стоит только прислонить к стенке и надежно закрепить.
  3. Выбор. При покупке приставной односекционной лестницы главным параметром, на который нужно обращать внимание, является высота. От нее зависит не только функциональность изделия, но стоимость. На строительном рынке имеются различные варианты: от 1,5 до 5,6 метров длиной.

Материал изготовления (алюминий с дюралем, магнием, кремнием) отличается высокой прочностью и долгим сроком службы. Хотя лестницы приставные алюминиевые односекционные все же уступают своим усовершенствованным версиям.

Двухсекционные конструкции

К особенностям таких лестниц относятся: противоскользящие ступени, разнообразие моделей (от 3 до 25 ступеней) и возможность двухстороннего восхождения. Максимальная высота стремянки доходит до 13 метров. К достоинствам лестницы можно отнести устойчивость к коррозии, неограниченные условия эксплуатации, малый вес и компактность.

Двухсекционные алюминиевые лестницы имеют 2 типа конструкции: складные (стремянки) и раздвижные. Последние отличаются тем, что одна их часть выдвигается из другой. Рекомендованная нагрузка не превышает 150 кг. Подобные конструкции отличаются высокой функциональностью и удобством, могут использоваться как приставные.

Любая лестница, та же двухсекционная алюминиевая, должна в первую очередь обладать необходимой функциональностью.

Трехсекционные лестницы

С помощью такой лестницы можно легко красить потолки и недоступные с пола места

Использовать такую лестницу можно в виде стремянки, приставной конструкции. Она имеет поперечные растяжки между ножками, что обеспечивает наибольшую прочность. Алюминиевый профиль позволяет использовать конструкцию при нагрузке до 150 кг.
Является изделием для бытового применения. В виде приставной лестницы обычно достигает высоты 6 метров. Как стремянка может использоваться на высоте 5 метров.
В сложенном виде такая лестница чаще всего имеет следующие размеры (высота, ширина, глубина): 2,5*0,4*0,15. Примерная ширина ступени равняется 25 мм. Заглушки выполняются из двухкомпонентного пластика.

Четырехсекционные изделия

Лестницы с 4 секциями принято называть трансформерами. Они наиболее функциональны и применяются как в качестве стремянок, так и в виде приставных конструкций. Могут заменять подмости.

Главная особенность таких лестниц – сравнительно редкое использование. Они имеют несколько частей, соединенных шарнирными механизмами. Преимуществом является компактность в сложенном виде, а также высокая устойчивость и надежность в использовании.

Отличительные особенности таких конструкций заключаются в высокой функциональности, большой рабочей длине, способности выдерживать большую нагрузку – до 150 кг, возможности использования по принципу приставной стремянки, максимальном упрощении сложных строительных работ.

Небольшая масса изделия позволяет в процессе работ легко его переносить. Также удобной оказывается возможность быстро менять высоту рабочей поверхности.

Преимущества 4-секционной стремянки

Благодаря своей конструкции четырехсекционная лестница может справляться с огромным количеством задач и имеет ряд преимуществ:

  • компактность;
  • высокая устойчивость на различных типах поверхностей;
  • наличие специального рельефа;
  • высокая прочность изделия, обеспечиваемая алюминиевым профилем;
  • удобна в хранении и при транспортировке;

Составные элементы лестницы в силу особенностей позволяют лестнице выдерживать значительные эксплуатационные нагрузки. Подходит как для любителей, так и для строителей профессионального уровня.

Стоимость алюминиевых лестниц

Теперь обратимся к самому интересному вопросу: сколько стоят подобные конструкции? Алюминиевые лестницы в зависимости от характеристик имеют большую вариацию стоимости. Ниже представлены основные их виды.

Итак, цены на конструкции, имеющие всего 2 секции:

  • лестница двухсекционная (максимальная длина 314 см, вес – 6,4 кг) алюминиевая – 5 тыс. рублей;
  • та же конструкция, имеющая длину 427 см, стоит около 6,3 тыс. рублей;
  • универсальная двухсекционная лестница с рабочей высотой 687 см обойдется покупателю в 11 тыс. рублей;
  • раздвижные конструкции могут стоить от 4,5 до 12 тыс. рублей;
  • универсальные лестницы можно приобрести за 5,5-12,5 тыс. рублей.
  • трехсекционные лестницы стоят от 3,5 до 11 тыс. рублей, а цены на конструкции, состоящие их 4 частей, варьируются в пределах от 5,5 до 12 тыс. рублей.

Как видно по расценкам, четырехсекционные изделия отличаются не только высокими эксплуатационными характеристиками, но и доступностью.

Как выбрать нужную лестницу

Прежде чем покупать конкретное изделие, стоит определиться с его необходимыми характеристиками и задачами эксплуатации.

Перед покупкой тщательно изучите лестницу на качество сборки

При правильном выборе лестница непременно поможет достичь высоких целей. Например, при косметическом ремонте квартиры подойдет обычный приставной вариант. Прежде всего, рассмотрим области применения лестничных конструкций:

Необходимо выбрать необходимую рабочую высоту, максимальную нагрузку и обратить внимание на наличие специальных креплений.

Дети – удивительные создания. Они обладают уникальным взглядом на мир, безграничной фантазией и творческим воображением, которые требуют постоянной подпитки и развития. Рисование, как одно из направлений творческих порывов ребенка, позволяет развивать усидчивость, терпение, концентрацию внимания, что во взрослом возрасте помогает во многих профессиях. Кроме того, рисование развивает двигательную и зрительную память ребенка и мелкую моторику рук, непосредственным образом влияющую на его речь.

Для развития навыков рисования у своего чада заботливые родители приобретают многочисленные приспособления: карандаши, кисти и краски, альбомы и мел. Но на первых позициях в этом списке гаджетов и инструментов для детей стоят двухсторонние мольберты.

Нужен ли моему ребенку мольберт?

Этим вопросом задаются многие родители, не видящие смысла в приобретении лишних вещей. Однако следует знать, по каким причинам рисование называют важной составляющей в жизни детей.

  1. Развитие мелкой моторики и подготовка руки к письму.
    Правильный захват карандаша, мелка или фломастера приспосабливает детскую руку к определенной форме и положению. Ребенок учится регулировать силу нажима для получения разных линий и штрихов. Развивается кисть руки, пальцы становятся более умелыми и гибкими.
  2. Развитие способностей к творчеству.
    Ребенок, еще не умеющий мыслить типично, шаблонно, видит мир по-особенному. Благодаря этому он придумывает необычные сочетания цветов, очертания предметов и воплощает их на бумаге. У ребенка развивается способность к нестандартным решениям, что помогает ему во взрослой жизни.
  3. Развитие самовыражения.
    Не умея выразить все свои чувства словесно, ребенок может дать им выход на бумаге.
  4. Развитие концентрации.
    Рисование благоприятно сказывается на состоянии нервной системы: концентрируясь на рисунке, ребенок отвлекается от обид, проблем и успокаивается.
  5. Развитие эстетики и вкуса.
    У ребенка закладывается чувство прекрасного, что поможет ему во взрослой жизни. Одеваться со вкусом, ценить и наслаждаться жизнью, открывать каждый раз что-то новое и удивительное – все это возможно благодаря рисованию.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что рисование полезно и необходимо для гармоничного развития личности. А может ли рисование нанести вред? Да, но только в том случае, если ребенок слишком долго проводит за рисованием в положении «сидя». Напряженная поза за столом приводит к сутулости и сколиозу. Выходом может стать приобретение мольберта.

Разновидности мольбертов

Детский мольберт представляет собой рисовальную доску, аналог рабочего места художников. Все они классифицируются в зависимости от функционала и материалов, из которого они изготовлены.

Виды по функционалу Описание Достоинства Недостатки
Односторонний, или мольберт-хлопушка Классический аналог взрослого; представляет собой конструкцию из двух рам, одна из которых – рабочая поверхность из шлифованной фанеры, а вторая служит опорой. В большинстве своем оснащены полочкой для карандашей, кистей и фломастеров, что помогает ребенку не отрываться от рисования для поисков инструментов. Отсутствует держатель для бумаги.
Настольный Мини-вариант мольберта-хлопушки высотой не более 50 см. Наиболее компактный (удобно брать с собой в дорогу, детский сад или школу) и доступный по цене. Отъезжает в сторону при рисовании, быстро ломается.
Мольберт-стол Парта-трансформер, рабочая поверхность которой фиксируется в вертикальном и горизонтальном положениях. Может использоваться как стол или мольберт в зависимости от потребностей ребенка; рабочая поверхность — магнитная. Нет возможности рисовать стоя.
Двухсторонний Представляет собой конструкцию из двух рам, оснащенных рабочими поверхностями, или классическую форму мольберта – треногу – с двухсторонней доской. Помогает всесторонне развиваться ребенку и приучает пользоваться всеми инструментами для рисования. Подходит для большой семьи с несколькими детьми. Не выявлено.

В зависимости от материала, из которого изготовлен детский мольберт, он может быть деревянным, металлическим или пластмассовым. Кроме того, все они складываются, что дает возможность убрать их в любое время и сэкономить пространство. Из всех разновидностей детские двухсторонние мольберты наиболее универсальны и функциональны.

Возможности двухстороннего мольберта

Двухсторонний мольберт – это 2 рабочие поверхности (грифельная черная и металлическая белая) и прилагающийся к ним комплект инструментов, который включает:

  • разноцветные мелки для рисования на грифельной черной рабочей поверхности;
  • маркеры на водной основе для рисунков на металлической белой рабочей поверхности;
  • губку для стирания;
  • цифры и буквы русского или английского алфавита на магнитах.

Мольберты от проверенных, качественных фирм также оснащены полочкой или пеналом, использующимися в качестве подставки под рисовальные принадлежности, и держателем для листа бумаги.

С помощью этого многофункционального мольберта ребенка можно научить:

  • рисованию мелками, карандашами, красками или фломастерами;
  • чтению букв и составлению слогов, слов;
  • цифрам и счету,
  • играм с карточками на магнитах.

С какого возраста стоит приобретать ребенку двухсторонний мольберт?

Однозначно на этот вопрос ответить нельзя, поскольку развитие и увлечения каждого ребенка индивидуальны. В большинстве инструкций к двухсторонним мольбертам начальный возраст варьируется от 1,5 до 3-х лет. Но если ребенок выказывает потребность к рисованию раньше «положенного» возраста, задумайтесь о покупке. Тем более что купить детский двухсторонний мольберт сейчас не представляется чем-то сложным: их продажа осуществляется в магазинах и интернете.

Критерии выбора правильного мольберта в детскую

Прежде чем совершить ответственную покупку, стоит обдумать все те параметры, которым должен отвечать хороший, качественный и правильно подобранный для ребенка двухсторонний мольберт.

  1. Высота. Рисуя, ребенок не должен сутулиться, нагибаться или приподниматься на цыпочки. Если вы хотите, чтобы мольберт не стал единоразовой покупкой, а долгие годы радовал вас и ваше чадо, приобретайте «растущий» мольберт: в нем есть функция регулирования высоты ножек.
  2. Материал изготовления. На стадии покупки следует решить, из какого материала вам нужен детский мольберт: пластика, дерева или металла. У каждого из них есть свои плюсы и минусы.
Из пластика Достоинства
  1. Легкий.
  2. Яркий.
Недостатки
  1. Пластик может легко треснуть при падении.
  2. Необходимо выяснять качество пластика: низкокачественный пластик может быть токсичен и спровоцирует аллергическую реакцию у ребенка.
Из дерева Достоинства
  1. Дерево – экоматериал (нетоксичный, неаллергенный).
  2. Практичен и долговечен.
Недостатки
  1. Дерево – идеальная среда для развития болезнетворных бактерий.
  2. Для ребенка слишком тяжел: ребенок не сможет его передвинуть самостоятельно.
  3. Чувствителен к воде.
  4. Вся поверхность должна быть хорошо отшлифована, иначе есть риск пораниться или получить занозу.
Из металла Достоинства
  1. Устойчивость.
  2. Высокая прочность.
Недостатки
  1. Холодный: при случайном прикасании ребенку может стать неприятно.
  2. Нужно искать облегченные модели.
  3. Размер рисовальной доски. Следует выбирать доски, исходя из размеров рабочего места в комнате ребенка. При этом необходимо учесть, что слишком маленькая доска не даст ребенку широкого простора фантазий, как средняя или большая.
  4. Дизайн. Производители детских товаров предлагают многочисленные цветовые решения как однотонные, так и с нанесением красивых картинок. Совершайте покупку, ориентируясь на вкус ребенка.

Если покупка двухстороннего мольберта была хорошо обдумана по всем перечисленным пунктам, то он сможет долгие годы радовать вас и вашего ребенка!

Как правильно разместить мольберт в детской

  • спортивная, оборудованная шведской стенкой, качелями или турником;
  • спальная, оборудованная кроватью, прикроватной тумбочкой и ночником;
  • игровая.

Именно в игровой зоне следует размещать мольберт для детей младшего возраста. При этом важно учитывать необходимость хорошего освещения: свет должен падать с левой стороны, не загораживая рисунка. Лучше всего размещать у окна. Под опорные ножки следует подложить бумагу или клеенку: юный художник в порыве творческого процесса может мелками, красками или фломастерами испачкать ковер.


Если с возрастом тяга ребенка к рисованию не пройдет, есть смысл развивать его увлечения более серьезно и перенести мольберт в учебную зону.

Двухсторонние мольберты для детей — превосходные рисовальные, игровые и обучающие инструменты, способные всесторонне развить ребенка и приобщить его к творческой среде. Современные мольберты являются многофункциональными и безопасными для ребенка: они изготавливаются из высококачественных материалов и проходят соответствующую сертификацию. Если вы выбрали для ребёнка именно двухсторонний мольберт, то купить его можно в любом детском магазине или в интернете, выбирая из большого списка товаров тот, который идеально подойдет вашему малышу. Повлияйте на будущее вашего чада — подарите ему мольберт! И пусть он развивается рисуя!

Катушка Тесла представляет собой высокочастотный резонансный трансформатор без ферромагнитного сердечника, с помощью которого можно получить высокое напряжение на вторичной обмотке. Под действием высокого напряжения в воздухе происходит электрический пробой, подобно разряду молнии. Устройство изобретено Николой Теслой, и носит его имя.

По типу коммутирующего элемента первичного контура, катушки Тесла подразделяются на искровые (SGTC – Spark gap Tesla coil), транзисторные (SSTC – Solid state Tesla coil, DRSSTC – Dual resonant solid state Tesla coil). Я буду рассматривать только искровые катушки, являющиеся самыми простыми и распространенными. По способу заряда контурного конденсатора, искровые катушки делятся на 2 типа: ACSGTC – Spark gap Tesla coil, а также DCSGTC – Spark gap Tesla coil. В первом варианте, заряд конденсатора осуществляется переменным напряжением, во втором используется резонансный заряд с подведением постоянного напряжения.


Сама катушка представляет собой конструкцию из двух обмоток и тора. Вторичная обмотка цилиндрическая, наматывается на диэлектрической трубе медным обмоточным проводом, в один слой виток к витку, и имеет обычно 500-1500 витков. Оптимальное соотношение диаметра и длины обмотки равно 1:3,5 – 1:6. Для увеличения электрической и механической прочности, обмотку покрывают эпоксидным клеем или полиуретановым лаком. Обычно размеры вторичной обмотки определяют исходя из мощности источника питания, то есть высоковольтного трансформатора. Определив диаметр обмотки, из оптимального соотношения находят длину. Далее подбирают диаметр обмоточного провода, так чтобы количество витков примерно равнялось общепринятому значению. В качестве диэлектрической трубы обычно применяют канализационные пластиковые трубы, но можно изготовить и самодельную трубу, при помощи листов чертежного ватмана и эпоксидного клея. Здесь и далее речь идет о средних катушках, мощностью от 1 кВт и диаметром вторичной обмотки от 10 см.

На верхний конец трубы вторичной обмотки устанавливают полый проводящий тор, обычно выполненный из алюминиевой гофрированной трубы для отвода горячих газов. В основном диаметр трубы подбирают равным диаметру вторичной обмотки. Диаметр тора обычно составляет 0,5-0,9 от длины вторичной обмотки. Тор имеет электрическую емкость, которая определяется его геометрическими размерами, и выступает в роли конденсатора.

Первичная обмотка располагается у нижнего основания вторичной обмотки, и имеет спиральную плоскую или коническую форму. Обычно состоит из 5-20 витков толстого медного или алюминиевого провода. В обмотке протекают высокочастотные токи, вследствие чего скин-эффект может иметь значительное влияние. Из-за высокой частоты ток распределяется преимущественно в поверхностном слое проводника, тем самым уменьшается эффективная площадь поперечного сечения проводника, что приводит к увеличению активного сопротивления и уменьшению амплитуды электромагнитных колебаний. Поэтому лучшим вариантом для изготовления первичной обмотки будет полая медная трубка, или плоская широкая лента. Над первичной обмоткой по внешнему диаметру иногда устанавливают незамкнутое защитное кольцо (Strike Ring) из того же проводника, и заземляют. Кольцо предназначено для предотвращения попадания разрядов в первичную обмотку. Разрыв необходим для исключения протекания тока по кольцу, иначе магнитное поле, созданное индукционным током, будет ослаблять магнитное поле первичной и вторичной обмотки. От защитного кольца можно отказаться, если заземлить один конец первичной обмотки, при этом попадание разряда не причинит вреда компонентам катушки.

Коэффициент связи между обмотками зависит от их взаимного расположения, чем они ближе, тем больше коэффициент. Для искровых катушек типичное значение коэффициента равно K=0,1-0,3. От него зависит напряжение на вторичной обмотке, чем больше коэффициент связи, тем больше напряжение. Но увеличивать коэффициент связи выше нормы не рекомендуется, так как между обмотками начнут проскакивать разряды, повреждающие вторичную обмотку.


На схеме представлен простейший вариант катушки Тесла типа ACSGTC.
Принцип действия катушки Тесла основан на явлении резонанса двух индуктивно связанных колебательных контуров. Первичный колебательный контур состоит из конденсатора С1, первичной обмотки L1, и коммутируется разрядником, в результате чего образуется замкнутый контур. Вторичный колебательный контур образован вторичной обмоткой L2 и конденсатором С2 (тор обладающий емкостью), нижний конец обмотки обязательно заземляется. При совпадении собственной частоты первичного колебательного контура с частотой вторичного колебательного контура, происходит резкое возрастание амплитуды напряжения и тока во вторичной цепи. При достаточно высоком напряжении происходит электрический пробой воздуха в виде разряда, исходящего из тора. При этом важно понимать, что представляет собой замкнутый вторичный контур. Ток вторичного контура течет по вторичной обмотке L2 и конденсатору С2 (тор), далее по воздуху и земле (так как обмотка заземлена), замкнутый контур можно описать следующим образом: земля-обмотка-тор-разряд-земля. Таким образом, захватывающие электрические разряды представляют собой часть контурного тока. При большом сопротивлении заземления разряды, исходящие из тора будут бить прямо по вторичной обмотке, что не есть хорошо, поэтому нужно делать качественное заземление.

После того как размеры вторичной обмотки и тора определены, можно посчитать собственную частоту колебаний вторичного контура. Здесь надо учитывать, что вторичная обмотка кроме индуктивности обладает некоторой емкостью из-за немалых размеров, которую надо учитывать при расчете, емкость обмотки необходимо сложить с емкостью тора. Далее надо прикинуть параметры катушки L1и конденсатора C1первичного контура, так чтобы собственная частота первичного контура была близка к частоте вторичного контура. Емкость конденсатора первичного контура обычно составляет 25-100 нФ, исходя из этого, рассчитывают количество витков первичной обмотки, в среднем должно получиться 5-20 витков. При изготовлении обмотки необходимо увеличить количество витков, по сравнению с расчетным значением, для последующей настройки катушки в резонанс. Рассчитать все эти параметры можно по стандартным формулам из учебника физики, также в сети есть книги по расчету индуктивности различных катушек. Существуют и специальные программы калькуляторы для расчета всех параметров будущей катушки Тесла.

Настройка осуществляется путем изменения индуктивности первичной обмотки, то есть один конец обмотки подсоединен к схеме, а другой никуда не подключается. Второй контакт выполняют в виде зажима, который можно перекидывать с одного витка на другой, тем самым используется не вся обмотка, а только ее часть, соответственно меняется индуктивность, и собственная частота первичного контура. Настройку выполняют во время предварительных запусков катушки, о резонансе судят по длине выдаваемых разрядов. Существует также метод холодной настройки резонанса при помощи ВЧ генератора и осциллографа или ВЧ вольтметра, при этом катушку запускать не надо. Необходимо взять на заметку, что электрический разряд обладает емкостью, вследствие чего собственная частота вторичного контура может немного уменьшаться во время работы катушки. Заземление также может оказывать небольшое влияние на частоту вторичного контура.

Разрядник является коммутирующим элементом в первичном колебательном контуре. При электрическом пробое разрядника под действием высокого напряжения, в нем образуется дуга, которая замыкает цепь первичного контура, и в нем возникают высокочастотные затухающие колебания, в течение которых напряжение на конденсаторе С1 постепенно уменьшается. После того как дуга гаснет, контурный конденсатор С1 вновь начинает заряжаться от источника питания, при следующем пробое разрядника начинается новый цикл колебаний.

Разрядник подразделяется на два типа: статический и вращающийся. Статический разрядник представляет собой два близко расположенных электрода, расстояние между которыми регулируют так чтобы электрический пробой между ними происходил в то время, когда конденсатор С1 заряжен до наибольшего напряжения, или немного меньше максимума. Ориентировочное расстояние между электродами определяют исходя из электрической прочности воздуха, которая составляет около 3 кВ/мм при стандартных условиях окружающей среды, а также зависит от формы электродов. Для переменного сетевого напряжения, частота срабатываний статического разрядника (BPS – beats per second) составит 100Гц.

Вращающийся разрядник (RSG – Rotary spark gap) выполняется на основе электродвигателя, на вал которого насажен диск с электродами, с каждой стороны диска устанавливаются статические электроды, таким образом, при вращении диска, между статическими электродами будут пролетать все электроды диска. Расстояние между электродами делают минимальным. В таком варианте можно регулировать частоту коммутаций в широких пределах управляя электродвигателем, что дает больше возможностей по настройке и управлению катушкой. Корпус двигателя необходимо заземлить, для защиты обмотки двигателя от пробоя, при попадании высоковольтного разряда.

В качестве контурного конденсатора С1 применяют конденсаторные сборки (MMC – Multi Mini Capacitor) из последовательно и параллельно соединенных высоковольтных высокочастотных конденсаторов. Обычно применяют керамические конденсаторы типа КВИ-3, а также пленочные К78-2. В последнее время намечен переход на бумажные конденсаторы типа К75-25, которые неплохо показали себя в работе. Номинальное напряжение конденсаторной сборки для надежности должно быть в 1,5-2 раза больше амплитудного напряжения источника питания. Для защиты конденсаторов от перенапряжения (высокочастотные импульсы) устанавливают воздушный разрядник параллельно всей сборке. Разрядник может представлять собой два небольших электрода.

В качестве источника питания для зарядки конденсаторов используется высоковольтный трансформатор Т1, или несколько последовательно или параллельно соединенных трансформаторов. В основном начинающие тесластроители используют трансформатор из микроволновой печи (MOT – Microwave Oven Transformer), выходное переменное напряжение которого составляет ~2,2 кВ, мощность около 800 Вт. В зависимости от номинального напряжения контурного конденсатора, МОТы соединяют последовательно от 2 до 4 штук. Применение только одного трансформатора не целесообразно, так как из-за небольшого выходного напряжения зазор в разряднике будет очень малым, итогом будут нестабильные результаты работы катушки. Моты имеют недостатки в виде слабой электропрочности, не рассчитаны для работы в длительном режиме, сильно греются при большой нагрузке, поэтому часто выходят из строя. Более разумно использовать специальные масляные трансформаторы типа ОМ, ОМП, ОМГ, которые имеют выходное напряжение 6,3 кВ, 10 кВ, и мощность 4 кВт, 10 кВт. Можно также изготовить самодельный высоковольтный трансформатор. При работе с высоковольтными трансформаторами не следует забывать о технике безопасности, высокое напряжение опасно для жизни, корпус трансформатора необходимо заземлить. При необходимости последовательно с первичной обмоткой трансформатора можно установить автотрансформатор, для регулировки напряжения зарядки контурного конденсатора. Мощность автотрансформатора должна быть не меньше мощности трансформатора T1.

Дроссель Lд в цепи питания необходим для ограничения тока короткого замыкания трансформатора при пробое разрядника. Чаще всего дроссель находится в цепи вторичной обмотки трансформатора T1. Вследствие высокого напряжения, необходимая индуктивность дросселя может принимать большие значения от единиц до десятков Генри. В таком варианте он должен обладать достаточной электропрочностью. С таким же успехом дроссель можно установить последовательно с первичной обмоткой трансформатора, соответственно здесь не требуется высокая электропрочность, необходимая индуктивность на порядок ниже, и составляет десятки, сотни миллигенри. Диаметр обмоточного провода должен быть не меньше диаметра провода первичной обмотки трансформатора. Индуктивность дросселя рассчитывают из формулы зависимости индуктивного сопротивления от частоты переменного тока.

Фильтр низких частот (ФНЧ) предназначен для исключения проникновения высокочастотных импульсов первичного контура в цепь дросселя и вторичной обмотки трансформатора, то есть для их защиты. Фильтр может быть Г-образным или П-образным. Частоту среза фильтра выбирают на порядок меньше резонансной частоты колебательных контуров катушки, но при этом частота среза должна быть намного больше частоты срабатывания разрядника.


При резонансном заряде контурного конденсатора (тип катушки – DCSGTC), используют постоянное напряжение, в отличии от ACSGTC. Напряжение вторичной обмотки трансформатора T1 выпрямляют с помощью диодного моста и сглаживают конденсатором Св. Емкость конденсатора должна быть на порядок больше емкости контурного конденсатора С1, для уменьшения пульсаций постоянного напряжения. Величина емкости обычно составляет 1-5 мкФ, номинальное напряжение для надежности выбирают в 1,5-2 раза больше амплитудного выпрямленного напряжения. Вместо одного конденсатора можно использовать конденсаторные сборки, желательно не забывая про выравнивающие резисторы при последовательном соединении нескольких конденсаторов.

В качестве диодов моста применяют последовательно соединенные высоковольтные диодные столбы типа КЦ201 и др. Номинальный ток диодных столбов должен быть больше номинального тока вторичной обмотки трансформатора. Обратное напряжение диодных столбов зависит от схемы выпрямления, по соображениям надежности обратное напряжение диодов должно быть в 2 раза больше амплитудного значения напряжения. Возможно изготовление самодельных диодных столбов путем последовательного соединения обычных выпрямительных диодов (например 1N5408, Uобр = 1000 В, Iном = 3 А), с применением выравнивающих резисторов.
Вместо стандартной схемы выпрямления и сглаживания можно собрать удвоитель напряжения из двух диодных столбов и двух конденсаторов.

Принцип работы схемы резонансного заряда основан на явлении самоиндукции дросселя Lд, а также применения диода отсечки VDо. В момент времени, когда конденсатор C1 разряжен, через дроссель начинает течь ток, возрастая по синусоидальному закону, при этом в дросселе накапливается энергия в виде магнитного поля, а конденсатор при этом заряжается, накапливая энергию в виде электрического поля. Напряжение на конденсаторе возрастает до напряжения источника питания, при этом через дроссель течет максимальный ток, и падение напряжения на нем равно нулю. При этом ток не может прекратиться мгновенно, и продолжает течь в том же направлении из-за наличия самоиндукции дросселя. Зарядка конденсатора продолжается до удвоенного значения напряжения источника питания. Диод отсечки необходим для предотвращения перетекания энергии от конденсатора обратно в источник питания, так как между конденсатором и источником питания появляется разность потенциалов равная напряжению источника питания. На самом деле напряжение на конденсаторе не достигает удвоенного значения, из-за наличия падения напряжения на диодном столбе.

Применение резонансного заряда позволяет более эффективно и равномерно передавать энергию на первичный контур, при этом для получения одинакового результата (по длине разряда), для DCSGTC требуется меньшая мощность источника питания (трансформатор Т1), чем для ACSGTC. Разряды приобретают характерный плавный изгиб, вследствие стабильного питающего напряжения, в отличии от ACSGTC, где очередное сближение электродов в RSG может приходиться по времени на любой участок синусоидального напряжения, включая попадание на нулевое или низкое напряжение и как следствие переменная длина разряда (рваный разряд).

Ниже на картинке представлены формулы для расчета параметров катушки Тесла:

Предлагаю ознакомиться с моим опытом постройки .

Разветвляющая алгоритмическая структура представляет собой конструкцию, состоящую из двух или более ветвей. Наиболее простой ее вариант – бинарное ветвление (альтернатива, структура if-else, если-то-иначе ). Ее блок схема представлена на рис. 25.1 а, а псевдокод – следующим текстом:


если <логическое выражение>
то Ветвь A
иначе Ветвь В
все

При ее выполнении сначала вычисляется логическое выражение. Если оно имеет значение истина , то выполняется ветвь A, если же ложь , то ветвь B. Каждая ветвь может включать в себя одно или несколько элементарных действий. Если в ветвь входит несколько действий (операторов), то их необходимо объединить в одно составное действие с помощью служебных слов нач и кон (см. пример алгоритма решения квадратного уравнения). На блок-схеме бинарное ветвление изображается в виде ромбовидного графического элемента альтернатива . Направления перехода могут помечаться также 1 или да (истина) и 0 или нет (ложь).

Частным случаем бинарного ветвления является обход, при котором ветвь иначе не со-держит никакого действия – пустая.


если <логическое выражение>
то Ветвь A
все

Блок-схема этой структуры приведена на рис. 25.1 б.

Рис. 25.1. Блок-схема структур «ветвление» (а) и «обход» (б)

В качестве логического выражения может быть использовано может быть использовано выражение отношения (условие), в котором два выражения сравниваются знаками отношения, например, k = 0 или i или sin(x+π/2)>=exp(-2y)-1 . В более сложных случаях в логических выражениях используются знаки логических операций: инверсии not , дизъюнкции or или конъюнкции and . Например, not(k = 0 and ((i=exp(-2y)-1))) . При конструировании сложных логических выражений необходимо использовать правила и законы булевой алгебры.

Множественное ветвление представляет собой структуру, разветвляющуюся на более чем две ветви. С точки зрения теоретического программирования она является избыточной, так как может быть реализована с помощью бинарных ветвлений. Но практически все языки программирования имеют оператор, поддерживающий эту структуру, поэтому рассмотрим ее на примере ветвления на три ветви (блок-схема на рис. 25.2). Ветвлением управляет выражение-селектор s, которое может принимать предусмотренные значения a, b и c . Если s = a , то выполняется ветвь A , если s = b , то выполняется ветвь B , и если s = с , то выполняется ветвь С . В структуре также имеется ветвь X , которая будет выполняться, если селектор s примет непредусмотренное для исполнения предыдущих ветвей значение.

На рис. 25.3 показана реализация этой структуры с помощью бинарных ветвлений.

Рис. 25.2. Блок-схема множественного ветвления

Рис. 25.3. Реализация множественного ветвления с помощью бинарных

На псевдокоде множественное ветвление записывается следующим образом:

выбор
при s = a: Ветвь A
при s = b: Ветвь B
при s = c: Ветвь C
иначе Ветвь X
все