Teslin kalem ili Teslin transformator

Teslin kalem je dobio naziv po čuvenom srpskom naučniku Nikoli Tesli i on predstavlja visoko-frekventni transformator koji radi pri visokom naponu.

 Koristi se za proizvodnju veoma visokog napona visoke frekvencije. Nikola Tesla je ovaj transformator koristio u eksperimentalne svrhe za proizvodnju munja, istraživanje električnog osvjetljenja, fosforescencije, proizvodnju rendgenskih zraka, elektroterapije, bežičnog prenosa električnih i radio signala i energije na daljinu.

 Kao i skoro svi transformatori, Teslin kalem poseduje dva odvojena kola – primar i sekundar. Na primaru je dodat HV kondenzator i koji uz induktor (kalem) tako povezan formira LC kolo ili rezonantno (oscilatorno) kolo. U kolu nalazi se još i zazor tj. iskrište. Kondenzator skladišti energiju u svom električnom polju, dok kalem energiju skladišti u svom magnetnom polju. Skladištenje energije osciluje u strujnom kolu u rezonantnoj frekvenciji. Kada na primar Teslinog kalema povežemo električni izvor dobija se sistem isporučivanja naelektrisanja.

 Sekundar se sastoji od namotaja žice i elektroda. Ovi namotaji se nalaze u istom delu prostora koji zauzima kalem primarnog kola. Kako promenljivo magnetno polje stvara električno polje koje pomera naelektrisanja duž sekundarnog kalema, ono poseduje veoma veliku energiju, što predstavlja visokonaponsko naelektrisanje, koje se akumulira u elektrodama sekundarnog kalema i stvara brojne iskre tj. munje.

 Kod većine kola koja moraju da imaju zatvorene petlje, sekundar Teslinog kalema to ne mora. Teslin kalem u svom originalnom obliku mogao je da proizvodi napon od 10-12 miliona volti, što je dovoljno da izazove munju tj. električno pražnjenje u vazduhu dugu i do četrdeset metara. Krajnje elektrode izbacuju naelektrisanje u okolni prostor, a mnoge varnice nađu svoj put kroz vazduh ka drugim elektrodama. Pošto se pravac elektrona kroz sekundarni kalem stalno menja napred-nazad (zbog oscilatornog kola), Teslin kalem predstavlja visoko-frekventni uređaj čije se naelektrisanje elektroda menja od pozitivnog ka negativnom i obrnuto i po nekoliko miliona puta u sekundi. Ova brza promena naelektrisanja, kao i promenljivo električno i magnetno polje čine Teslin kalem, između ostalog i veoma snažnim emiterom elektromagnetnih talasa.

 Teslin kalem tj. transformator imao je nekoliko konstrukcija, sa kojima je pokušavo da izvrši bežični prenos električne energije i informacija na daljinu. Dan-danas je princip rezonantne podešenosti predajnog i prijemnog kola univerzalno prihvaćen za sve radio prijemnike i predajnike.

 Što se tiče bežičnog prenosa električne energije u većoj količini još uvek se nije uspelo. Sam Tesla je tvrdio da je efikasnost Teslinog transformatora u prenosu energije veća od prenosa energije klasičnim oscilatorima (Hercov oscilator). A to je donekle i demonstrirao svojim čuvenim eksperimentima u Kolorado Springsu, gde je uspeo da upali sijalicu od 25W priključenu na Teslin transformator podešen kao prijemnik. Prijemni kalem je jednim krajem uzemljen, ali nije bilo nikakve direktne žične veze između predajnika i prijemnika. Daljina između prijemnika i predajnika je bila nekoliko desetina metara.

 Primena Teslinog transformatora

 Teslin transformator se danas koristi u edukativne svrhe i za zabavu, a može se videti naučnim muzejima i sajmovima radi proizvodnje kraćih munja, što je zanimljivo posetiocima.

 Kola slična Teslinom transformatoru su korišćena u radio-predajnicima sa iskrištem za bežičnu telegrafiju, sve do razvoja jačih predajnika sa elektronskim cevima 20-ih godina, prošlog veka. U predajnicima sa iskrištima su korišćena i druga električna kola, ali su sva koristila rezonantni princip koji je prvi Tesla uveo u radio-tehniku.

 Danas postoje elektronski oscilatori, ali je Teslin originalni dizajn sa iskrištem vrlo pouzdan i otporan na vrlo visoke napone.

 Teslin transformator se može koristi:

• Za stvaranje plazme, loptastih munja
• U akceleratorima i razbijačima atomskih čestica
• Za Kirlijanovu fotografiju – snimanje ”aure”
• U rendgenografiji
• Za proizvodnju ozona
• Kao izvor udarnih napona pri visokonaponskim merenjima
• Za sterilizaciju vode i vazduha