你喜欢一些能产生火花的东西,比如说特斯拉线圈吗?但你又没有时间,金钱或耐心来打造一款自己的高压发生设备。
那么,这里就有一个简单的项目,使你可以创造自己想要的又大,又长,能让邻居找上门来的项目,这甚至比特斯拉线圈要来得有趣!
工作原理
马克思发生器由多个单元组成,每单元由 电阻,电容和火花隙 组成,它们长得像这样:
(译者注:上图中,输出端从 左下 而非 左上 引线可以得到更好效果)
电容通过电阻并联充电,因此每个电容两端电压都为输入电压。 当所有火花隙都接通(有火花产生)时,电容就像是串联了起来一样。所以说,输出电压就等于输入电压乘以电容的数目,从而在装置末端产生长长的火花。
电阻b(Rb)具有镇流作用,用于防止在第一个间隙上形成连续的电弧,以防马克思发生器因此着火。 电阻的阻值主要取决于输入电源。在这里,我们将使用 10MΩ 电阻。您可以通过降低 电阻b(Rb)的阻值以尝试获得频率更高的放电现象,避免在火花隙上形成电弧。
现在,既然知道它的原来,那么就来试一试吧!
材料
我使用了手头的材料。
最佳选项是:陶瓷电容 和 1MΩ 1W 电阻
陶瓷电容最适合该项目,因为它们价格便宜,容易获得,并且适合用于脉冲放电电路。聚丙烯电容也可以,但价格昂贵,高额定电压的聚丙烯电容很难找到。
电阻应为 1MΩ 和 1W 左右的类型,普通的1/4W 电阻非常不合适,因为它们容易引起电弧,从而烧坏马克思发生器,因此请使用 1W 玻璃釉电阻或碳膜电阻。
如有困惑,请尝试先进行小规模实验,然后再购买更多零件,以测试性能如何。
我使用的是:
- 1nF, 4kV 陶瓷电容 * 10
- 1MΩ, 2W, 500V 碳膜电阻 * 20
- 电阻b(Rb)使用了 4.7MΩ, 1W, 3.5kV 玻璃釉电阻 * 2
你也可以为马克思发生器制作底座,最佳底座是玻璃(但易碎),陶瓷(易碎),塑料(理想,但有些可能会导电)或任何您认为不错的东西!我采用的是木头,这是一个非常糟糕的主意(因为木头是导电的),但是我别无选择,要么是木制底座,要么没有底座。
你可以使用较大的电容来获得更大,更响亮的火花,但充电时间也会更长!
你电容两端电压常常可以超出其额定电压,但这显然会增加发生事故的机率!
别忘了,输出端的火花大小取决于输入电压和级数…
工具
你需要一把顺手的电烙铁,否则构建一个马克思发生器将十分困难,并且由于电晕放电,得到的结果会远远不如预期。别忘了,助焊剂也是你的好帮手。
热胶枪也非常方便,它可以固定几乎所有东西。
当然,除此之外,常用工具也很必要,这里不再赘述。
电源
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马克思发生器需要 4-8kV 的电压,但只需很小的电流。这种电源可在空气净化器,复印机和激光打印机中找到。
我自己制作了一个的 6kV 的电源。它采用了一个小型自制 450V 逆变器,后方连接 18级电压倍增器,可得到约 7kV 的电压。
马克思发生器也没有正负极之分,所以直接连接上去即可。
组装
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每个人的方式都会有所不同,而我将把自己的方式告诉你:
我先将电容用热熔胶粘在基座上。
然后,我电烙铁将 1M 的电阻焊到电容上,并剪断多余的脚。但是我没有剪断电容的引脚,待会你就知道为什么了
之后,我将 4.7M 电阻焊了上去。
最后,请确保焊点完美,并确保除放电处外,没有突出的尖端。 否则,会发生尖端放电,削弱电弧强度。
火花隙
这就是为什么之前我说不要剪掉电容的引脚,因为我们要用它构成火花隙
将引脚弯曲成V形,并使V形引脚的末端靠在一起,大约2毫米的距离。
但是不要将末端靠在一起,否则会导致大量放电,使得马克思发生器无法正常工作
成果
译者注
本文原文、图片来自 Build a Simple Marx Generator ,由 Richard Chen’s Blog 翻译
本文以 CC BY-NC-SA 4.0 许可进行分发