В рамках работ по совместному научно-технологическому проекту с американской компанией American Energy Technologies Co, американской лабораторией BNL Lab и украинским предприятием "Углерод-Украина", сотрудники Центра материаловедения разработали и собрали действующий образец трансформатора Тесла, способный производить высокое напряжение высокой частоты (исследованиями рассматривается вариант высокотемпературного нагрева углеродных порошков высоковольтной дугой).
Так же изучался вопрос случайного воздействия высоковольтного разряда на работоспособность оборудования (системы управления) для высокотемпературного синтеза углеродных материалов в условиях промышленного производства.
Трансформатор Тесла образуется двумя связанными колебательными контурами, что и определяет его удивительные свойства и отличает его от обычных трансформаторов. Для полноценного функционирования установки эти два колебательных контура настраиваются на одну резонансную частоту. Обычно первичный контур подстраивают под частоту вторичного путём изменения ёмкости конденсатора и числа витков первичной обмотки до получения максимального напряжения на выходе трансформатора. Механизм резонанса заключается в том, что магнитное поле индуктивности генерирует электрический ток, заряжающий конденсатор, а разрядка конденсатора создаёт магнитное поле в индуктивности — процесс, который повторяется многократно, по аналогии с раскачивающимся механическим маятником.
Выходное напряжение трансформатора Тесла может достигать нескольких миллионов вольт и во время работы катушка Тесла создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов. В данном случае образуется искровой разряд. При высокой мощности трансформатора, относительно его терминала близко размещаются заземлённые предметы, между ними и терминалом загорается дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние). При достаточно больших напряжениях можно получить устойчивый дуговой разряд достаточно большой протяженности.
Испытания трансформатора и возможностей высоковольтного резонанса представлены на фото.
